[ES] La presente tesis doctoral titulada "La terapia senolítica como nuevo enfoque terapéutico para la prevención de la cardiotoxicidad inducida por la doxorrubicina" se centra en explorar la eliminación de células senescentes (senolisis) in vitro e in vivo mediante la administración del fármaco senolítico, navitoclax, como opción terapéutica para prevenir la cardiotoxicidad asociada al tratamiento antitumoral con doxorrubicina. La exposición a doxorrubicina afecta gravemente a la población de células cardíacas tanto en ratones como en corazones humanos al inducir senescencia prematura y navitoclax es uno de los senolíticos más potentes y ampliamente conocido en el campo de la senescencia celular pero su administración está asociada a la aparición de efectos adversos, principalmente trombocitopenia. Con el objetivo de mejorar el perfil terapéutico del fármaco, se han desarrollado dos estrategias específicamente dirigidas a células senescentes que incluyen la encapsulación y el desarrollo de un profármaco basado en navitoclax. En la primera sección experimental, abordamos la inducción de senescencia en un modelo in vitro de cardiomiocitos y evaluamos la terapia senolítica como estrategia terapéutica. Desarrollamos y caracterizamos, así mismo, las nanopartículas y la prodroga basada en navitoclax. Este nanodispositivo senolítico se basa en MSNs cargadas con navitoclax y funcionalizadas con un hexa-galacto-oligosacárido (galactán). Por su parte, la prodroga se obtiene tras la conjugación del navitoclax a una molécula de galactosa acetilada. En ambos casos, el mecanismo de la terapia dirigida radica en la presencia de la enzima lisosomal ß-galactosidasa, la cual presenta mayor expresión en las células senescentes. Al entrar en el lisosoma de células senescentes, los enlaces glicosídicos se hidrolizan por acción de la enzima, liberando el fármaco para su función. Los resultados muestran un aumento del efecto terapéutico del fármaco libre. A continuación, ponemos a punto un modelo murino de cardiotoxicidad donde demostramos que la administración sistémica de doxorrubicina induce la expresión de marcadores de cardiotoxicidad y senescencia en el corazón de ratones tratados y contribuye al deterioro de la función cardíaca de los animales seguido por ecografía. En este modelo preclínico, el tratamiento combinado de doxorrubicina con el senolítico navitoclax, en las diferentes formulaciones descritas, conduce a la disminución significativa de los marcadores de senescencia y cardiotoxicidad junto con el restablecimiento de la función cardíaca y, se observa, de manera similar con las tres estrategias mencionadas: fármaco libre, fármaco encapsulado y fármaco en formulación de prodroga. Los resultados científicos presentados en esta tesis resaltan el papel de la senescencia en la progresión de cardiotoxicidad por la administración de doxorrubicina y se concluye que los sistemas senolíticos aquí evaluados podrían ser una herramienta importante para el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas en el campo de la prevención de efectos secundarios asociados a terapia. / [CA] La present tesi doctoral titulada "La teràpia senolítica com a nou enfocament terapèutic per a la prevenció de la cardiotoxicitat induïda per la doxorrubicina" se centra en explorar l'eliminació de cèl·lules senescents (senolisis) in vitro i in vivo mitjançant l'administració del fàrmac senolític, navitoclax, com a opció terapèutica per a previndre la cardiotoxicitat associada al tractament antitumoral amb doxorrubicina. L'exposició a doxorrubicina afecta greument a la població de cèl·lules cardíaques tant en ratolins com en cors humans en induir senescència prematura y navitoclax és un dels senolítics més potents i àmpliament conegut en el camp de la senescència cel·lular però la seua administració està associada a l'aparició d'efectes adversos, principalment trombocitopenia. Amb l'objectiu de millorar el perfil terapèutic del fàrmac, s'han desenvolupat dues estratègies específicament dirigides a cèl·lules senescents que inclouen l'encapsulació i el desenvolupament d'un profàrmac basat en navitoclax. En la primera secció experimental, abordem la inducció de senescència en un model in vitro de cardiomiòcits i avaluem la teràpia senolítica com a estratègia terapèutica. Desenvolupem i caracteritzem, així mateix, les nanopartícules i la prodroga basada en navitoclax. Aquest nanodispositiu senolític es basa en MSNs carregades amb navitoclax i modificades amb un hexa-galacto-oligosacàrid (galactán). Per part seua, la prodroga s'obté després de la conjugació del navitoclax a una molècula de galactosa acetilada. En tots dos casos, el mecanisme de la teràpia dirigida radica en la presència de l'enzim lisosòmic ß-galactosidasa, la qual presenta major expressió en les cèl·lules senescents. En entrar en el lisosoma de cèl·lules senescents, els enllaços glicosídics s'hidrolitzen per acció de l'enzim, alliberant el fàrmac per a la seua funció. Els resultats mostren un augment de l'efecte terapèutic del fàrmac lliure. A continuació, posem a punt un model de ratolí on vam demostrar que l'administració sistèmica de doxorrubicina indueix l'expressió de marcadors de cardiotoxicitat i senescència en el cor de ratolins tractats i contribueix a la deterioració de la funció cardíaca dels animals seguit per ecografia. En aquest model preclínic, el tractament combinat de doxorrubicina amb el senolític navitoclax, en les diferents formulacions descrites, condueix a la disminució significativa dels marcadors de senescència i cardiotoxicitat juntament amb el restabliment de la funció cardíaca i, s'observa, de manera similar amb les tres estratègies esmentades: fàrmac lliure, fàrmac encapsulat i fàrmac en formulació de prodroga. Els resultats científics presentats en aquesta tesi ressalten el paper de la senescència en la progressió de cardiotoxicitat per l'administració de doxorrubicina i es conclou que els sistemes senolítics ací avaluats podrien ser una eina important per al desenvolupament de noves estratègies terapèutiques en el camp de la prevenció d'efectes secundaris associats a teràpia. / [EN] The present PhD thesis entitled " Pharmacological senolysis as a new therapeutic approach for the prevention of doxorubicin-induced cardiotoxicity" focuses on exploring the elimination of senescent cells (senolysis) in vitro and in vivo by administration of the senolytic drug, navitoclax, as a therapeutic option to prevent cardiotoxicity associated with antitumor treatment with doxorubicin. Doxorubicin exposure severely affects the cardiac cell population in both mouse and human hearts by inducing premature senescence and navitoclax is one of the most potent and widely known senolytics in the field of cellular senescence, but its administration is associated with the occurrence of adverse effects, mainly thrombocytopenia. In the first experimental section, we addressed the induction of senescence in an in vitro cardiomyocyte model and evaluated senolytic therapy as a therapeutic strategy. We also developed and characterized the nanoparticles targeting senescent cells and the navitoclax-based prodrug. The senolytic nanodevice is based on MSNs loaded with navitoclax and functionalized with a hexa-galacto-oligosaccharide (galactan). The prodrug is obtained after conjugation of navitoclax to an acetylated galactose molecule. In both cases, the mechanism of targeted therapy lies in the presence of the lysosomal enzyme ß-galactosidase, which is highly expressed in senescent cells. Upon entering the lysosome of senescent cells, the glycosidic bonds are hydrolyzed by the action of the enzyme, releasing the drug. The results show an increase in the therapeutic effect of the free drug. Next, we developed a murine model of cardiotoxicity in which we demonstrated that systemic administration of doxorubicin induces the expression of markers of cardiotoxicity and senescence in the heart of treated mice and contributes to the deterioration of the cardiac function of the animals followed by echocardiography. In this preclinical model, the combined treatment of doxorubicin with the senolytic navitoclax, in the different formulations described above, leads to significant decrease in senescence and cardiotoxicity markers along with restoration of cardiac function. Similar results were observed with the three strategies mentioned: free drug, encapsulated drug, and prodrug formulation. The scientific results presented in this thesis highlight the role of senescence in the progression of cardiotoxicity by doxorubicin administration and it is concluded that the senolytic systems evaluated here could be an important tool for the development of new therapeutic strategies in the field of prevention of therapy-associated side effects and represent an alternative to the limitations of current treatments. / Lérida Viso, A. (2023). Pharmacological Senolysis as a New Therapeutic Approach for the Prevention of Doxorubicin-Induced Cardiotoxicity [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/194709

[ES] En este trabajo se han desarrollado cinco sistemas de fotoliberación de doxorrubicina basados en tres tipos de nanopartículas: nanoestrellas de oro recubiertas de una capa mesoporosa de sílice (AuNSt@mSiO2), nanoestrellas de oro (AuNSt) y nanopartículas Janus formadas por nanoestrellas de oro y nanopartículas mesoporosas de sílice (AuNSt-MSNP). Los sistemas sintetizados se basan en dos mecanismos de activación de la liberación, asociados con las propiedades ópticas de las AuNSts. El primer mecanismo está relacionado con la conversión de la energía luminosa en calor, debido a la absorción de la radiación electromagnética por las partículas de oro. El calor generado durante la irradiación de las nanopartículas con un láser del infrarrojo cercano (NIR) se usa, en este caso como estímulo para activar la liberación del fármaco asociado a las nanopartículas. El otro mecanismo está relacionado con la amplificación del campo electromagnético de la radiación en la superficie de las nanopartículas. La amplificación del campo electromagnético favorece la absorción multifotónica de las radiaciones NIR en moléculas que absorben un fotón de mayor energía. Utilizando este mecanismo, se puede activar la fotoliberación del fármaco mediante el empleo de ligandos fotolábiles, que pueden enlazar directamente el fármaco a la partícula permitiendo su liberación después de la fotodescomposición. El primer sistema desarrollado está constituido por AuNSt@mSiO2 funcionalizadas con moléculas de parafina que actúan como puertas moleculares termosensibles. Estas moléculas de parafina en la superficie externa de los poros evitan la liberación de la doxorrubicina. La irradiación del sistema produce la fusión de la parafina debido al calor generado, provocando la liberación al medio del fármaco. Los otros sistemas desarrollados están basados en dos profármacos de la doxorrubicina que se activan al irradiarlas en presencia de las AuNSts generando el fármaco correspondiente. La doxorrubicina se modifica a través de un enlace carbamato con dos ligandos fotolábiles que poseen un espaciador 2-nitrobencílico. Uno de estos ligandos tiene un grupo disulfuro que permite unir el profármaco a la superficie de las AuNSts. La activación se produce debido a la absorción multifotónica de la radiación NIR por los profármacos que se favorece en presencia de las AuNSts, provocando la ruptura del ligando fotolábil y la generación de la doxorrubicina. También se obtuvo un sistema formado por nanopartículas Janus AuNSt-MSNP. El fármaco se encapsula en la MSNP que se funcionaliza con un complejo supramolecular entre el benzimidazol, unido covalentemente a la superficie externa de los poros, y la β-ciclodextrina. Este complejo actúa como puerta molecular sensible al pH evitando la difusión de la doxorrubicina. La superficie de la AuNSt se funcionaliza con un ligando fotolabil tiolado que posee un espaciador 2-nitrobencílico y que tiene enlazado el ácido succínico. La irradiación del sistema híbrido produce la descomposición del ligando en la superficie de la AuNSt y la generación de ácido succínico que provoca la disociación del complejo supramolecular en la superficie de la MSNP, conduciendo finalmente a la liberación del fármaco. Por último, se obtuvo un sistema basado en AuNSt@mSiO2 funcionalizadas con moléculas de polietilenglicol a través de un ligando fotolábil que tiene un espaciador 2-nitrobencílico. El polietilenglicol modificado con el ligando fotolábil actúa como puerta molecular fotosensible impidiendo la difusión del fármaco encapsulado. Al irradiar las partículas se produce la descomposición del ligando, la liberación del PEG y la difusión del fármaco. / [CA] En aquest treball s'han desenvolupat cinc sistemes de foto-alliberació de doxorrubicina basats en tres tipus de nano-partícules: nano-estreles d'or recobertes d'una capa mesoporosa de sílice (AuNSt@mSiO2), nano-estreles d'or (AuNSt) i nano-partícules Janus formades per nano-estreles d'or i nano-partícules mesoporoses de sílice (AuNSt-MSNP). Els sistemes sintetitzats es basen en dos mecanismes d'activació de l'alliberament associats amb les propietats òptiques de les AuNSts. El primer mecanisme està relacionat amb la conversió de l'energia lluminosa en calor degut a l'absorció de la radiació electromagnètica per les partícules d'or. La calor generat durant la irradiació de les nano-partícules amb un làser de l'infraroig pròxim (NIR) pot utilitzar-se com a estímul per a activar l'alliberament del fàrmac associat a les nano-partícules. L'altre mecanisme està relacionat amb l'amplificació del camp electromagnètic de la radiació en la superfície de les nano-partícules. L'amplificació del camp electromagnètic afavoreix l'absorció multifotònica de les radiacions NIR en molècules que absorbeixen un fotó de major energia. Utilitzant aquest mecanisme es pot activar la foto-alliberació del fàrmac per mitjà de l'ús de lligants foto-làbils que poden enllaçar directament el fàrmac a la partícula permetent el seu alliberament després de la foto-descomposició. El primer sistema desenvolupat està constituït per AuNSt@mSiO2 funcionalitzada amb molècules de parafines que actuen com a portes moleculars termosensibles. Aquestes molècules unides a la superfície externa dels porus eviten la difusió de la doxorrubicina. La irradiació del sistema produeix la fusió de la parafina a causa de la calor generada, provocant l'alliberament al medi del fàrmac. Els altres sistemes desenvolupats estan basats en dos prodrogues de doxorrubicina que s'activen a l'irradiar-les en presència de les AuNSts generant la droga corresponent. La doxorrubicina es modifica a través d'un enllaç carbamat amb dos lligants foto-làbils que posseeixen un espaiador 2-nitrobencílic. Un dels lligants té un grup disulfur que permet unir la prodroga a la superfície de les AuNSts. L'activació es produeix a causa de l'absorció multifotònica de la radiació NIR per les prodrogues que s'afavorix en presència de les AuNSts, provocant la ruptura del lligant foto-làbil i la generació de la doxorrubicina. També es va obtindre un sistema format per nano-partícules Janus AuNSt-MSNP. El fàrmac s'encapsula en la nanopartícula mesoporosa de sílice que es funcionalitza amb un complex supramolecular entre el benzimidazol, unit covalentment a la superfície externa dels porus, i la β-ciclodextrina. Este complex actua com a porta molecular sensible al pH evitant la difusió de la doxorrubicina. La superfície de la AuNSt es funcionaliza amb un lligant foto-làbil tiolat que posseeix un espaiador 2-nitrobencílic i que té enllaçat l'àcid succínic. La irradiació del sistema híbrid produeix la descomposició del lligant en la superfície de l'AuNSt i la generació d'àcid succínic que provoca la dissociació del complex supramolecular en la superfície de la MSNP conduint finalment a l'alliberament de la droga encapsulada. Finalment, es va obtindre un sistema basat en AuNSt@mSiO2 funcionalitzada amb molècules de polietilenglicol a través d'un lligant foto-làbil que té un espaiador 2-nitrobencílic. El polietilenglicol modificat amb el lligant fotolábil actua com a porta molecular fotosensible impedint la difusió de la droga encapsulada. A l'irradiar les partícules es produeix la descomposició del lligant, l'alliberament del PEG i la difusió del fàrmac des de l'interior dels porus. / [EN] Herein, five doxorubicin photo-release systems based on three types of nanoparticles: gold nanostars coated with a mesoporous silica shell (AuNSt@mSiO2), gold nanostars (AuNSts) and Janus gold nanostars-mesoporous silica nanoparticles (AuNSt-MSNP) have been developed. Photo-release mechanisms are directly related to optical properties of AuNSts. One of them is concerned to the light-heat energy conversion efficiency of AuNSts due to localized surface plasmon resonance associated with the strong absorption of electromagnetic radiation at near infrared wavelengths by anisotropic nanoparticles. Heat evolved during the irradiation of nanoparticles with NIR laser is used as stimulus for triggering drug delivery from the nanoparticles. Another mechanism is related to the strong electromagnetic field enhancement taking place onto nanoparticle¿s surface, which could favour multiphoton absorption of NIR radiations by photolabile molecules. Drug photo-release can be triggered by using photolabile linker which attaches drug to nanoparticle surface due to multiphoton molecular dissociation of linker induced by NIR irradiation. The first developed system is formed by AuNSts coated with mesoporous silica shell capped with paraffins, which act as thermo-sensitive molecular gates. These paraffin molecules onto the external silica surface form a hydrophobic layer that blocks the pores and avoids drug release. NIR irradiation of the hybrid nanoparticles produces plasmonic heating of nanoparticle¿s surrounding and subsequent paraffin melting and drug delivery. Other developed systems are based on two doxorubicin prodrugs, which can be activated by NIR laser irradiation in presence of AuNSts. Doxorubicin was coupled with two photolabile molecules bearing a 2-nitrobenzyl linker via carbamate linkage. One of them has a disulphide group, allowing directly attachment of the prodrug to the nanoparticle¿s surface. Multiphoton absorption of NIR radiation by the doxorubicin prodrug is favoured in presence of AuNSts provoking molecular photodissociation of the 2-nitrobenzyl linker and drug release. A system based on Janus AuNSt-MSNP was also synthesized. Doxorubicin was loaded into MSNPs functionalized onto external surface with a supramolecular complex between benzimidazole (Bzi) and β-cyclodextrin (CD), which acts as pH sensitive molecular gate. AuNSts were modified with thiolated photolabile molecules bearing a 2-nitrobenzyl linker, which anchor succinic acid to nanoparticle¿s surface. NIR irradiation of the hybrid nanoparticles produce photocleavage of 2-nitrobenzyl linker and succinic acid release resulting in dissociation of the Bzi-CD complex and doxorubicin delivery from MSNPs. Finally, a system based on AuNSts coated with mesoporous silica shell capped with polyethyleneglycol (PEG) molecules bearing a 2-nitrobenzyl linker, was developed. These modified PEG molecules act as photosensitive molecular gates, preventing drug release from the mesoporous silica shell. NIR irradiation of these nanoparticles produces the photodissociation of 2-nitrobenzyl linker, leading to PEG release and doxorubicin delivery from the mesoporous silica. / Hernández Montoto, A. (2018). Desarrollo de nanodispositivos basados en nanoestrellas de oro y nanopartículas mesoporosas de sílice para la fotoliberación de fármacos empleando radiaciones del infrarrojo cercano con potenciales aplicaciones en la terapia del cáncer [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/115488

Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) / Nanopartículas (NPs) metálicas são uma classe importante de nanomateriais que têm fascinado cientistas pelas suas propriedades ópticas extraordinárias devido sua ressonância plasmônica de superfície. A frequência dessa ressonância depende fortemente do tamanho, forma, interações entre partículas vizinhas, propriedades dielétricas e meio em que as NPs se encontram. Sendo assim, as NPs tornaram-se materiais importantes para aplicações em sensoriamento óptico, pois podem melhorar a sensibilidade e, também, a seletividade desses sensores. Neste trabalho é reportado o crescimento de nanocompósitos formados por nanopartículas de prata (AgNPs) recobertas pelo complexo β-dicetonato de európio, [Eu(tta)3(H2O)2], em que o ligante tta é o β-tenoiltrifluoracetonato, em um substrato de sílica para futura aplicação em sensores de fibra óptica. Especificamente, esse trabalho oferece a oportunidade de estudar a interação entre a SPR das AgNPs e a fluorescência do complexo luminescente, bem como as mudanças nas propriedades ópticas do material como a intensificação da fluorescência pela presença da superfície metálica nanoparticulada (metal enhanced fluorescence - MEF) ou ainda a intensificação da absorção. Os resultados obtidos pelas caracterizações realizadas pelas técnicas de DRX, FT-IR e MET indicam que a rota química de síntese do nanocompósito proposta mostrou-se funcional e, além disso, os resultados obtidos por espectroscopia UV-Vis e por fotoluminescência mostraram a existência da interação entre a banda de absorção do complexo e a banda de absorção plasmônica das AgNPs. Nos espectros UV-Vis, foram observados deslocamentos para valores de maiores comprimento de onda da banda do complexo referente a transição π-π* do ligante tta, devido à interação eletromagnética entre as AgNPs e o [Eu(tta)3(H2O)2], quando as moléculas do complexo recobrem de maneira organizada a superfície das NPs, formando agregados J. Nos espectros de emissão, essa interação converteu-se em supressão da luminescência pela concentração do complexo, ou seja, pela perda de energia caracterizada pela formação de agregados J na superfície das AgNPs e, também, pela a perda de energia para a superfície metálica, competição de absorção entre as AgNPs e o complexo de európio no comprimento de onda de excitação. No entanto, quando a concentração do complexo é cerca de 10 vezes maior, foi observada a intensificação da luminescência, pois a SPR excita os emissores de luz próximo ao metal, por interações dipolo-dipolo. Sendo assim, as propriedades ópticas dos nanocompósitos estudados aqui mostram que tais materiais são excelentes candidatos para aumentar a sensibilidade dos sensores baseados em fibras ópticas. / Metallic nanoparticles (NPs) are an important class of nanomaterials that have fascinated scientists due to their extraordinary optical properties owing to their surface plasmon resonance (SPR). The SPR frequency is strongly dependent of the size, shape, interparticle interactions, dielectric properties and local environment of the nanoparticle. Therefore, NPs have been recognized in optical sensors application mainly due to their high sensitivity and selectivity displayed on devices. Herein, we report the growth of a nanocomposite formed by silver nanoparticles (AgNPs) coated with europium complex, [Eu(tta)3(H2O)2], onto the surface of silica substrate. For future application in fiber optic sensors. Specifically, this work offers the opportunity to study the interaction between the SPR of the AgNPs and the fluorescence of the luminescent complex and the changes in the optical properties of the material such as metal enhanced fluorescence (MEF) or the intensification of the absorption. The proposed route of synthesis of the nanocomposite was functional and the results showed the existence of the interaction between the complex absorption band and the surface plasmon band of the AgNPs. In the UV-Vis spectra, red shifts of the π-π* absorption were observed due to electromagnetic interaction between AgNPs and [Eu(tta)3(H2O)2] when the complex cover the surface of the NPs in an organized way (J-aggregates). In photoluminescence spectra, this interaction quenched the luminescence by concentration, that is, by the loss of energy characterized by the J-aggregation on the surface of the AgNPs and by the loss of energy for the metal surface due to absorption competition between the AgNPs and the europium complex. However, when the concentration of the complex is higher, metal enhanced fluorescence was observed because the SPR excites the light emitters near the metal, by dipole-dipole interactions. Thus, the optical properties of the nanocomposite studied here show that this material is an excellent candidate for increasing the sensitivity of the sensors.

Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) / Nanopartículas (NPs) metálicas são uma classe importante de nanomateriais que têm fascinado cientistas pelas suas propriedades ópticas extraordinárias devido sua ressonância plasmônica de superfície. A frequência dessa ressonância depende fortemente do tamanho, forma, interações entre partículas vizinhas, propriedades dielétricas e meio em que as NPs se encontram. Sendo assim, as NPs tornaram-se materiais importantes para aplicações em sensoriamento óptico, pois podem melhorar a sensibilidade e, também, a seletividade desses sensores. Neste trabalho é reportado o crescimento de nanocompósitos formados por nanopartículas de prata (AgNPs) recobertas pelo complexo β-dicetonato de európio, [Eu(tta)3(H2O)2], em que o ligante tta é o β-tenoiltrifluoracetonato, em um substrato de sílica para futura aplicação em sensores de fibra óptica. Especificamente, esse trabalho oferece a oportunidade de estudar a interação entre a SPR das AgNPs e a fluorescência do complexo luminescente, bem como as mudanças nas propriedades ópticas do material como a intensificação da fluorescência pela presença da superfície metálica nanoparticulada (metal enhanced fluorescence - MEF) ou ainda a intensificação da absorção. Os resultados obtidos pelas caracterizações realizadas pelas técnicas de DRX, FT-IR e MET indicam que a rota química de síntese do nanocompósito proposta mostrou-se funcional e, além disso, os resultados obtidos por espectroscopia UV-Vis e por fotoluminescência mostraram a existência da interação entre a banda de absorção do complexo e a banda de absorção plasmônica das AgNPs. Nos espectros UV-Vis, foram observados deslocamentos para valores de maiores comprimento de onda da banda do complexo referente a transição π-π* do ligante tta, devido à interação eletromagnética entre as AgNPs e o [Eu(tta)3(H2O)2], quando as moléculas do complexo recobrem de maneira organizada a superfície das NPs, formando agregados J. Nos espectros de emissão, essa interação converteu-se em supressão da luminescência pela concentração do complexo, ou seja, pela perda de energia caracterizada pela formação de agregados J na superfície das AgNPs e, também, pela a perda de energia para a superfície metálica, competição de absorção entre as AgNPs e o complexo de európio no comprimento de onda de excitação. No entanto, quando a concentração do complexo é cerca de 10 vezes maior, foi observada a intensificação da luminescência, pois a SPR excita os emissores de luz próximo ao metal, por interações dipolo-dipolo. Sendo assim, as propriedades ópticas dos nanocompósitos estudados aqui mostram que tais materiais são excelentes candidatos para aumentar a sensibilidade dos sensores baseados em fibras ópticas. / Metallic nanoparticles (NPs) are an important class of nanomaterials that have fascinated scientists due to their extraordinary optical properties owing to their surface plasmon resonance (SPR). The SPR frequency is strongly dependent of the size, shape, interparticle interactions, dielectric properties and local environment of the nanoparticle. Therefore, NPs have been recognized in optical sensors application mainly due to their high sensitivity and selectivity displayed on devices. Herein, we report the growth of a nanocomposite formed by silver nanoparticles (AgNPs) coated with europium complex, [Eu(tta)3(H2O)2], onto the surface of silica substrate. For future application in fiber optic sensors. Specifically, this work offers the opportunity to study the interaction between the SPR of the AgNPs and the fluorescence of the luminescent complex and the changes in the optical properties of the material such as metal enhanced fluorescence (MEF) or the intensification of the absorption. The proposed route of synthesis of the nanocomposite was functional and the results showed the existence of the interaction between the complex absorption band and the surface plasmon band of the AgNPs. In the UV-Vis spectra, red shifts of the π-π* absorption were observed due to electromagnetic interaction between AgNPs and [Eu(tta)3(H2O)2] when the complex cover the surface of the NPs in an organized way (J-aggregates). In photoluminescence spectra, this interaction quenched the luminescence by concentration, that is, by the loss of energy characterized by the J-aggregation on the surface of the AgNPs and by the loss of energy for the metal surface due to absorption competition between the AgNPs and the europium complex. However, when the concentration of the complex is higher, metal enhanced fluorescence was observed because the SPR excites the light emitters near the metal, by dipole-dipole interactions. Thus, the optical properties of the nanocomposite studied here show that this material is an excellent candidate for increasing the sensitivity of the sensors.

Nenhuma / O processo sol-gel foi usado para nanoestruturar partículas de oxihidróxido de ferro e aprisiona-las na estrutura de micro-, meso- e macroporos + macroburacos (poros de dimensões micrométricas) da rede polimérica do PVA (álcool polivinílico). Esferas hidrogel de oxihidróxido de Fe-PVA com (3433 63 μm) e sem (2833 69 μm) macroburacos foram obtidas. Espectroscopia Mössbauer mostra que as esferas obtidas têm nanopartículas (majoritariamente ≤20 nm) de α-Fe2O3, -Fe2O3, α-FeOOH e fases ainda superparamagnéticas a 20 K. As esferas hidrogel obtidas possuem elevada estabilidade química e boa rigidez mecânica. Capacidade adsortiva: 77,9 e 204,9 mgF/g, respectivamente para as esferas hidrogel sem (bom ajuste aos modelos de Langmuir e Freundlich) e com (bom ajuste ao modelo de Freundlich) macroburacos. Nos dois tipos de esferas, o mecanismo de quimissorção é predominante, mas o modelo de difusão intrapartícula sugere que o mecanismo de adsorção é mais complexo. Quatro ciclos de adsorção no modo coluna mostram uma pequena queda da eficiência de captura do F de 61,8 para 56,2%; neles, dessorção com solução NH3 min. 25% em peso mostra uma eficiência variando entre 95,8 e 98,8%. A estratégia de nanoestruturar as partículas de oxihidróxido de ferro e introduzir macroburacos na rede polimérica do PVA foi eficaz e realmente reforçou a captura do F. / The sol-gel process was used to nanostructure iron oxyhydroxide particles and to trap them into the structure of micro-, meso-, and macropores + macroholes (micrometer size pore) of the PVA (polyvinyl alcohol) polymeric network. Iron oxyhydroxide-PVA hydrogel spheres with (3433 63 microns) and without (2833 69 microns) macroholes were obtained. Mössbauer spectroscopy shows that the obtained spheres have nanoparticles (mainly ≤20 nm) of α-Fe2O3, -Fe2O3, α-FeOOH, and phases still superparamagnetic at 20 K. The obtained hydrogel spheres have high chemical stability and good mechanical rigidity. Adsorptive capacity: 77.9 and 204.9 mgF/g, respectively for the hydrogel spheres without (fit well by the Langmuir and Freundlich models) and with (fit well by the Freundlich model) macroholes. In both types of spheres, the chemisorption mechanism is predominant, but the intraparticle diffusion model suggests that the adsorption mechanism is more complex. Four cycles of adsorption in the column mode show a small decrease of F capture efficiency from 61.8 to 56.2%; therein, desorption with NH3 solution min. 25 wt% shows an efficiency ranging between 95.8 and 98.8%. The strategy to nanostructure particles of iron oxyhydroxide and to introduce macroholes into the PVA polymer network was effective and really reinforced the F capture. Keywords: fluorine;

Made available in DSpace on 2017-07-20T12:40:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bianca Sandrino.pdf: 3429333 bytes, checksum: e320b1605b6c2c81bf2ecd35d8aa88f5 (MD5) Previous issue date: 2014-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / One of the major challenges in drug design is to identify compounds with potential toxicity toward target cells, preferably with molecular-level understanding of their mode of action. In this study, the antitumor property of a ruthenium complex, mer-RuCl3(dppb)(VPy)] (dppb = 1,4-bis (diphenylphosphine) butane and VPy = 4-vinylpyridine),RuVPy) was analyzed. Results showed that this compound led to a mortality rate of 50% of human laryngeal carcinoma HEp-2 cell with 120 ±10 mol L-1, indicating its high toxicity. Toward a better understanding if its mode of action is associated with its interaction with cell membranes, Langmuir monolayers were used as a membrane model. RuVPy had a strong effect on the surface pressure isotherms, especially on the elastic properties of the zwitterionic dipalmitoylphosphatidylcholine (DPPC) and the negatively charged dipalmitoylphosphatidylglycerol (DPPG) and dipalmitoylphosphatidylserine (DPPS) phospholipids. Results of thermodynamic parameters indicated miscibility between the components is not ideal mixed monolayers. Preferably attractive and repulsive interactions between RuVPy and zwitterionic or anionic phospholipids, respectively, are observed with mixed monolayer of DPPS/RuVPy energetically unfavorable. These data were confirmed polarization - modulated infrared reflection-absorption spectroscopy (PM-IRRAS). In addition, interactions between the positive group from RuVPy and the phosphate group from phospholipids were corroborated by density functional theory (DFT) calculations, allowing the determination of the Ru complex orientation at the air-water interface. Proof of interaction was confirmed by electrochemical results of Langmuir-Blodgett films of the phospholipid/RuVPy mixture. The presence of the RuVPy on the conductor substrate, which presents higher electron density, form "defects" in the monolayer of phospholipids increasing accumulation of electrons in the electrode/solution interface making it more permeable material. Although possible contributions from receptors or other cell components cannot be discarded, the results reported here represent evidence for significant effects on the cell membranes which are probably associated with the high toxicity of RuVPy. / Um dos grandes desafios na concepção de medicamentos é a identificação de compostos com potencial toxicidade para as células-alvo e a compreensão do seu modo de ação. Nesta tese, foi analisada a propriedade antitumoral do complexo de rutênio mer-[RuCl3(dppb)(VPy)] (dppb = 1,4-bis (difenilfosfina)butano e VPy = 4-vinilpiridina) (RuVPy), e os resultados mostraram que este composto levou a uma taxa de mortalidade de 50% de células de câncer de laringe (HEp-2) com 120 ± 10 μmol L-1, indicando sua alta toxicidade. Para a compreensão do modo de ação em nível molecular deste complexo, associada à sua interação com membranas celulares, monocamadas de Langmuir foram utilizadas como um modelo simples de membrana. O RuVPy apresentou um forte efeito sobre as isotermas de pressão de superfície, especialmente sobre as propriedades elásticas do zwitteriônico dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC) e dos fosfolipídios carregados negativamente dipalmitoilfosfatidilglicerol (DPPG) e dipalmitoilfosfatidilserina (DPPS). Resultados dos parâmetros termodinâmicos indicaram que há miscibilidade entre os componentes das monocamadas mistas não ideais. Interações preferencialmente atrativas e repulsivas foram constatadas entre o RuVPy e os fosfolipídios zwitteriônico e aniônicos, respectivamente, sendo a monocamada mista de DPPS/RuVPy energeticamente desfavorável. A interação entre o grupo de maior densidade eletrônica do RuVPy, obtido por cálculo de teoria funcional da densidade (DFT), e o grupo fosfato dos fosfolipídios foi confirmada por espectroscopia de infravermelho de reflexão e absorção de modulo polarizado (PM-IRRAS) realizada na interface ar-água. Prova desta interação foi constatada por resultados eletroquímicos dos filmes Langmuir-Blodgett da mistura fosfolipídio/RuVPy. A presença do complexo no substrato condutor, por ter maior densidade eletrônica, forma “defeitos” na monocamada dos fosfolipídios aumentando o acúmulo de elétrons na interface eletrodo/solução tornando o material mais permeável. Desta forma, é evidente que além de eventuais contribuições de outros receptores ou componentes celulares não poderem ser descartadas, os resultados aqui apresentados trazem os efeitos significativos nas membranas celulares que provavelmente estão associados à alta toxicidade do RuVPy.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Os alquilglicosÃdeos constituem uma nova e interessante classe de surfactantes por serem biodegradÃveis, atÃxicos e sintetizados a partir de fontes renovÃveis e abundantes na natureza. Estas propriedades os tornam potencialmente mais apropriados que outros surfactantes os quais prejudicam o meio ambiente. O presente trabalho trata da sÃntese e caracterizaÃÃo de duas sÃries de alquilglicosÃdeos utilizando os Ãlcoois C10, C16 e C18 como parte hidrofÃbica e glicose e derivados da degradaÃÃo da amilose como partes hidrofÃlicas. A sÃntese dos alquilglicosÃdeos foi realizada atravÃs da reaÃÃo usual de KÃenig-Knorr com algumas modificaÃÃes. A caracterizaÃÃo estrutural dos surfactantes foi acompanhada por ressonÃncia magnÃtica nuclear 1H, 13C (RMN) juntamente com a espectroscopia de absorÃÃo na regiÃo do infravermelho (IV). Os estudos de RMN e IV permitiram caracterizar detalhadamente as junÃÃes entre os grupos hidrofÃlicos e hidrofÃbicos, como predominantemente glicosÃdica. A cromatografia de permeaÃÃo de gel (GPC) mostrou evidÃncias da formaÃÃo dos surfactantes com aproximadamente cinco anÃis glicosÃdicos ligados à cadeia alquÃlica. Estruturas de cristais lÃquidos, identificadas pela presenÃa de pontos de fusÃo duplos, foram observadas atravÃs da tÃcnica de calorimetria exploratÃria diferencial (DSC), revelando as propriedades termotrÃpicas dos surfactantes. O mÃtodo de du NoÃy foi utilizado para determinar a tensÃo superficial e concentraÃÃo micelar crÃtica (cmc) das soluÃÃes aquosas Ãs vÃrias concentraÃÃes. Observou-se que para as duas sÃries de surfactantes, o aumento do comprimento da cadeia alquÃlica levou à reduÃÃo esperada da cmc. As energias envolvidas nos processos de adsorÃÃo e micelizaÃÃo calculadas a partir das isotermas de tensÃo superficial de equilÃbrio versus ln da concentraÃÃo indicam a cooperatividade dos grupos hidrofÃlicos e hidrofÃbicos nestes processos. / Alkyl glucosides constitute a new and interesting class of surfactants, as they are biodegradable, nontoxic, and synthesized from renewable resources. These properties make them substitutes for other surfactants which are potentially damaging to the environment. The present work deals with the synthesis and characterization of two series of alkyl glucosides, which used C10, C16 and C18 alcohols as the hydrophobic part and glucose and glucose residues derived from degradation of amylose (which was essentially free from amilopectin) as hydrophilics parts. The alkyl glucosides synthesis was performed by the usual KÃenigs-Knorr reaction with some modifications. The molecular structures of the surfactants were characterized by 1H, 13C nuclear magnetic resonance (NMR) together with infra-red (IR) spectroscopy. The study by NMR and IR allowed the junctions between hydrophilic head-groups and hydrophobic tailgroups to be characterized predominantly as -glycosidic. Gel permeation chromatography (GPC) showed evidences of the formation of the surfactants with five glucosides rings linked to the alkyl chain. Liquid crystals structures were investigated by the differential scanning calorimetry (DSC) technique confirming the characteristics of thermotropics properties, through the presence of double melting points. The du NoÃy method was used to determine the surface-tension and critical micelle concentration (cmc) of aqueous solutions at various concentrations. For the two series of surfactants, it was observed that the increase of the alkyl chain caused the already expected decrease of cmc. The energies involved in the adsorption and micellization process calculated from the equilibrium surface tension isotherm versus ln concentration indicates co-operativety from the hydrophilics and hydrophobics grups.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TarcisioEA.pdf: 3014778 bytes, checksum: 38f5a976aab626176f2743ebff3ec735 (MD5) Previous issue date: 2006-02-21 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Sisal is a renewable agricultural resource adapted to the hostile climatic and soil conditions particularly encountered in the semi-arid areas of the state of Rio Grande do Norte. Consequently, sisal has played a strategic role in the economy of the region, as one of few options of income available in the semi-arid. Find new options and adding value to products manufactured from sisal are goals that contribute not only to the scientific and technological development of the Northeastern region, but also to the increase of the family income for people that live in the semi-arid areas where sisal is grown. Lignocellulosic fibers are extracted from sisal and commonly used to produce both handcrafted and industrial goods including ropes, mats and carpets. Alternatively, addedvalue products can be made using sisal to produce alumina fibers (Al2O3) by biotemplating, which consists in the reproduction of the natural fiber-like structure of the starting material. The objective of this study was to evaluate the conditions necessary to convert sisal into alumina fibers by biotemplating. Alumina fibers were obtaining after pretreating sisal fibers and infiltrating them with a Al2Cl6 saturated solution, alumina sol from aluminum isopropoxide or aluminum gas. Heat-treating temperatures varied from 1200 ?C to 1650 ?C. The resulting fibers were then characterized by X-ray diffraction and scanning electronic microscopy. Fibers obtained by liquid infiltration revealed conversion only of the surface of the fiber into α-Al2O3, which yielded limited resistance to handling. Gas infiltration resulted in stronger fibers with better reproduction of the inner structure of the original fiber. All converted fibers consisted of 100% α-Al2O3 suggesting a wide range of technological applications especially those that require thermal isolation / O sisal ? um recurso estrat?gico para a regi?o Nordeste e, particularmente, para o estado do Rio Grande do Norte, por ser uma cultura renov?vel e adaptada ?s condi??es do semi-?rido. Em virtude das condi??es adversas de clima e solo, o sisal ?, em algumas regi?es, o ?nico produto agr?cola rent?vel pass?vel de plantio. Agregar valor aos produtos manufaturados a partir do sisal contribui n?o s? para o desenvolvimento cient?fico e tecnol?gico da regi?o, como tamb?m para a gera??o de renda das popula??es dos munic?pios potiguares produtores de sisal. Da planta, obtem-se fibras ligninocelul?sicas utilizadas na produ??o artesanal de cordas e industrial de mantas e tapetes. Uma alternativa ? o aproveitamento da estrutura da fibra para a produ??o de fibras de alumina (Al2O3) pelo processo de biomodelagem, que consiste na reprodu??o da estrutura natural do material de partida e convers?o qu?mica de sua composi??o. Os objetivos deste projeto foram avaliar o potencial de convers?o do sisal em alumina por biomodelagem. Os m?todos utilizados foram infiltra??es com solu??o de cloreto de alum?nio, solu??o sol-gel de alumina utilizando como precursor isoprop?xido de alum?nio e infiltra??o de alum?nio gasoso, para obten??o final das fibras de alumina. As temperaturas de sinteriza??es variaram de 1200 ?C a 1650 ?C. As caracteriza??es das fibras de alumina foram realizadas atrav?s de difra??o de raios X e microscopia eletr?nica de varredura. Para as fibras obtidas por infiltra??o liquida, os resultados mostraram a convers?o completa apenas da superf?cie da fibra de sisal em α-Al2O3, resultando em baixa resist?ncia ao manuseio. O m?todo de infiltra??o de alum?nio gasoso resultou em fibras com melhor reprodu??o da estrutura interna do sisal. O potencial tecnol?gico de aplica??o das fibras e mantas estende-se a aplica??es que requerem propriedades t?rmicas, especificamente isolamento t?rmico, j? que a composi??o qu?mica final das fibras foi 100% α-Al2O3

The objective of this study was to analyze comparative ly the kinetics of transesterification of soy bean oils and castor oil mixed with respect to the submitted oil to the interesterification process of the same starting oils. Initially, it was done the transesterification of the mixture of oils and determination of their income; then, the starting oils were subjected to interesterification process and the obtained oil was transesterified by determining incomes of it as methylesters (biodiesel). In both cases, the reactions were carried out under the same reaction conditions, but at different times. Transesterifications were performed at 5, 10, 15, 30, 45, 60, 120 and 180 minutes. Both the mixture of those oils and the interesterified oil were subjected to chromatographic analysis, infrared spectroscopy Fourier transform, nuclear magnetic resonance of hydrogen, determination of kinematic viscosity. Analogous procedures have been developed for biodiesel obtained from the mixture and the interesterified oil. For purposes of obtaining the correction factor were produced biodiesel standards (B100) for both the mixture and for the interesterified oil. In the latter, the standard had to be done again five times to obtain the desired B100. The result of analyzes confirmed that the transesterification of interesterified oil is not the best route for the production of biodiesel, for comprise more costly and time consuming, complex and presents greater difficulties in reaction than the transesterification of the mixture of soy bean oil and castor oil. / O objetivo deste trabalho foi analisar, comparativamente, a cinética da transesterificação de óleos de soja e de mamona misturados em relação ao óleo gerado no processo de interesterificação desses mesmos óleos de partida. Inicialmente, fez-se a transesterificação da mistura dos óleos e determinação do seu rendimento; em seguida, os óleos de partida foram submetidos ao processo de interesterificação e o óleo obtido foi transesterificado, determinando-se os seus rendimentos em termos de ésteres metílicos (biodiesel). Nos dois casos, as reações foram realizadas nas mesmas condições reacionais, sendo variados apenas os tempos reacionais. Foram feitas transesterificações em 5, 10, 15, 30, 45, 60, 120 e 180 minutos. Tanto a mistura de óleos quanto o óleo interesterificado foram caracterizados porcromatografia gasosa, viscosidade cinemática e índice de acidez. Os biodieseis obtidos, a partir da mistura e do óleo interesterificado, foram caracterizados por cromatografia gasosa,espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier e ressonância magnética nuclear de hidrogênio. Para fins de obtenção do fator de correção foram produzidos padrões de biodiesel (B100) tanto para a mistura quanto para o óleo interesterificado. Desse último, o padrão precisou ser refeito cinco vezes até a obtenção do B100 desejado. Verificou-se que a simples obtenção da composição em ácidos graxos de uma mistura de óleos, não é suficiente para a previsão cinética da reação. Verificou-se, igualmente, que o óleo interesterificado a partir da mistura de óleos de mamona e soja (1:1) tem características diferentes, quanto a sua composição em TAGs, daquele da simples mistura original. A viscosidade desses óleos e a cinética de reação são significativamente diferentes, mesmo que levem ao mesmo produto final.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2087.pdf: 1557348 bytes, checksum: 07e023e399c15550e26d055f816c89e4 (MD5) Previous issue date: 2005-10-25 / Universidade Federal de Sao Carlos / The synthesis and determination of some properties of ruthenium monomers like trans-[Ru(NH3)4(L)(bpa)](BF4)2 (where L = pyridine, 4-picoline, 4-acetylpyridine and bpa = 1,2-bis(4-pyridil)ethane); cis-[Ru(dcbH2)(dypy)Cl2]Cl where dcbH2 = 4,4 -dicarboxy 2,2 bipyridine, chromium monomer like cis-[Cr(dcbH2)2Cl2]Cl; polynuclear systems Ru(II)-Cr(III) like cis-{trans-[Ru(NH3)4(L)(bpa)]}2[Cr(dcbH2)2](BF4)4Cl3 and polynuclear sistems Ru(II)-Ru(III) like cis-{trans- [Ru(NH3)4L(bpa)]}2 [Ru(dcbH2)(dipy)](BF4)4Cl3. Those compounds presented in their ultraviolet-visible electronic spectra, bands in both regions. The bands of absorption of the monomers in the regions of the ultraviolet can be attributed to internal transitions of the ligante. π - π* (IL). In the region of the visible, the electronic spectra of the ruthenium monomers present an or two denominated bands of TCML. The most intense band and of smaller energy it is denominated of TCML-1, and the more energetics, however of smaller intensity it is TCML -2. The chromium complexes, synthesized using bidentate ligand without substituents, normally present a series of three bands in their absorption spectrum. However, the compound investigated by us only showed two bands which were attributed to a vibracional co-excitation of the coupling between the d-d transition and the internal vibration transition of the ligand. The ruthenium (III) complexes showed two bands which were attributed to a vibracional coexcitation of the coupling between the d-d transition and the internal vibration transition of the ligand and two metal-ligand charge transfer bands (MLCT) low intensity. The polynuclear system produced from the chromium, ruthenium (III) and ruthenuim (II) monomers, presented the ame spectral characteristics as the compounds used in their synthesis or-be-it bands corresponding to MLCT (characteristic of the ruthenium monomer), d-d (characteristic of the chromium and ruthenium (III) monomers) and the IL (characteristic of the internal ligand transitions). The IR spectra show the differences and similarities betweem the several ruthenium monomers. The monomers containing isonicotinamide and XII the 4-acetylpyridine present a peak in the 1600 cm-1 spectral region, characteristic of the substituted -C=O group. The compounds polynuclear spectra permit their differentiation analyzing the 3300 cm-1 spectra region due to the COOH group of the chromium monomerpossible other differences are mashed by the very large spectral bands of the carboxy groups. In a general way the picks found for the composition cis-[Ru(dipy)(dcbH2)Cl2]Cl, were found for the polynuclear sistems Ru(II)-Ru(III), more intense. The reduction formal potentials, Ef, of the ruthenium monomers and polynuclear system were determined using ciclyc voltammetry for aqueous solvents. Ef value increse with increasing with drawing capacity and decreasing donor capacity of the pyridine ligands. the monomer voltammogram support the existence of a simple ruthenium specie. The polynuclear voltammograms support na increase of Ef with increasing with drawing (capture) capacity of the pyridine ligand. The photoaquation reactions of the several synthetized complexes were investigated. The compounds were photolysed at several wavelengths and products formed analysed potentiometrically (NH3) and by ion exchange (pyridine ligands). According to the cassification proposed by Molouf and Ford the compounds can be classified as non-reactive due to the low quantum yield observed the dependence on the wavelength of the reaction. Were prepared solars cells for the polynuclear system of cis- {trans-[Ru(NH3)4L(bpa)]}2[Cr(dcbH2)2](BF4)4Cl3 and cis-{trans -[Ru(NH3)4L(bpa)]}2 [Ru(dcbH2)(dipy)](BF4)4Cl3; where L = 4-acpy, 4-pic, py and isn, through method proposed by Grätzel, to verify the potentiality of these compounds in the process of conversion of energy. The obtained results are to each other quite close, however the values of Isc and Voc are very low, indicating that the conversion process for that series of compositions is not effective. / Foram relatados as sínteses e algumas propriedades dos monômeros de rutênio do tipo trans-[Ru(NH3)4(bpa)(L)](BF4) onde L = piridina, 4-picolina, 4-acetilpiridina, isonicotinamida e bpa = 1,2-bis(4-piridil)etano e cis-[Ru(dcbH2)(dipy)Cl2)] onde dcbH2 = 4,4 -dicarboxi - 2,2 bipiridina, monômeros de crômio do tipo cis - [Cr(dcbH2)2Cl2]Cl e sistemas polinucleares Ru(II) Cr(III) dos tipos cis-{trans-[Ru(NH3)4(L)(bpa)]}2[Cr(dcbH2)2](BF4)4Cl3 e sistemas polinucleares Ru(II) Ru(III) do tipo cis-{trans-[Ru(NH3)4(L)(bpa)]}2[Ru(dcbH2)(dipy)](BF4)4Cl3. Esses compostos apresentaram em seus espectros eletrônicos ultravioleta-visível, bandas em ambas as regiões. As bandas de absorção dos monômeros na região do ultravioleta podem ser atribuídas a transições internas do ligante π - π* (IL). Na região do visível, os espectros eletrônicos dos monômeros de rutênio apresentam uma ou duas bandas denominadas de TCML. A banda mais intensa e de menor energia é denominada de TCML-1, e a mais energética, porém de menor intensidade é a TCML-2. O complexo de crômio, obtidos com ligantes bidentados sem grupos substituintes, tem apresentado uma série de 3 bandas no espectro de absorção, porém o composto de crômio aqui relatado apresentou uma série de duas bandas. As bandas observadas forma atribuídas a uma co-excitação vibracional envolvendo um acoplamento entre a transição de campo ligante (dd) e as transições vibracionais internas do ligante. O complexo de rutênio (III) apresentou bandas de atribuídas a uma co-excitação vibracional envolvendo um acoplamento entre a transição de campo ligante (d-d) e as transições vibracionais internas do ligante e bandas de transferencia de carga metal ligante (TCML) de baixa intensidade. Os sistemas polinucleares formados a partir dos monômeros de rutênio e crômio apresentaram as mesmas características espectrais dos monômeros que lhe deram origem, com bandas TCML com as mesmas características dos monômeros de rutênio, d-d com bandas características do monômero de crômio e IL com características das bandas de transições internas dos ligantes. X Através dos espectros na região do infravermelho podemos observar, diferenças e semelhanças, entre os monômeros de rutênio obtidos e os sistemas polinucleares. Os monômeros com os ligantes isonicotinamida e 4-acetilpiridina apresentaram uma banda, na região de 1600 cm-1, característico do grupo substituinte C=O os espectros obtidos a partir dos compostos polinucleares, mostraram uma diferenciação na região de 3300 cm-1 devido a presença do grupo - COOH, pertencente ao monômero de Crômio. Outras diferenças não puderam ser distinguidas devido à banda do grupo carboxi (-COOH), que geram, no espectro, bandas muito largas. De maneira geral os picos encontrados para o composto cis-[Ru(dipy)(dcbH2)Cl2]Cl, também foram encontrados para os compostos polinucleares Ru(II)-Ru(III), mais intensos. Os potenciais formais de redução Ef, para os monômeros de rutênio e compostos polinucleares, foram obtidos por voltametria cíclica em solução aquosa. Os valores de Ef variaram de acordo, com efeito, aceptor ou doador apresentado pelos ligantes piridínicos. Os voltamogramas dos monômeros sugerem que existe apenas uma espécie de rutênio presente. Os resultados voltamétricos obtidos para os sistemas polinucleares, também apontam para um aumento do Ef com o aumento do efeito aceptor ou doador do ligante piridínico. Foram feitos estudos de reações de fotoaquação para os complexos sintetizados. Os compostos foram fotolizados em vários comprimentos de onda sendo os produtos das fotólises analisados potenciometricamente (NH3), e por troca iônica (ligantes piridínicos). Segundo a classificação adotada por Malouf e Ford, os compostos foram denominados como não reativos, devido ao baixo rendimento quântico obtido e a reação ser dependente do comprimento de onda. Foram preparadas células solares para os compostos polinucleares de cis-{trans-[Ru(NH3)4L(bpa)]}2[Cr(dcbH2)2](BF4)4Cl3 e cis-{trans-[Ru(NH3)4L(bpa)]}2 [Ru(dcbH2)(dipy)](BF4)4Cl3; onde L = 4-acpy, 4-pic, py e isn, pelo método proposto por Grätzel, para se verificar a potencialidade destes compostos no processo de conversão de energia. Os resultados obtidos são bastante próximos entre si, entretanto os valores de corrente de curto circuito (ISC) e Potencial de circuito aberto (VOC) foram muito baixos, indicando que o processo de conversão para essa série de compostos não é efetivo.