Submitted by Kamila Costa (kamilavasconceloscosta@gmail.com) on 2015-08-25T12:30:42Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jorge R de Carvalho.pdf: 2065994 bytes, checksum: 0655865aeaa306321c7e581b5e183859 (MD5) Capa.pdf: 361187 bytes, checksum: 984971f09c5fc93637a7df2858604a5b (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-08-26T19:00:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jorge R de Carvalho.pdf: 2065994 bytes, checksum: 0655865aeaa306321c7e581b5e183859 (MD5) Capa.pdf: 361187 bytes, checksum: 984971f09c5fc93637a7df2858604a5b (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-08-26T19:03:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jorge R de Carvalho.pdf: 2065994 bytes, checksum: 0655865aeaa306321c7e581b5e183859 (MD5) Capa.pdf: 361187 bytes, checksum: 984971f09c5fc93637a7df2858604a5b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-26T19:03:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jorge R de Carvalho.pdf: 2065994 bytes, checksum: 0655865aeaa306321c7e581b5e183859 (MD5) Capa.pdf: 361187 bytes, checksum: 984971f09c5fc93637a7df2858604a5b (MD5) Previous issue date: 2015-07-28 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / High-level Density Functional Theory (DFT) calculations have been performed to study the effect of the hydrogen bond formation on the nuclear magnetic resonance (NMR) parameters of clusters of glycine molecules in gas-phase. Clusters containing up to four glycine molecules besides the isolated glycine have been considered for the present work. DFT predicted isotropic chemical shifts of H, C, N and O of the isolated glycine with respect to standard reference materials are in reasonable agreement with available experimental data. The variations of isotropic and anisotropic chemical shifts for all atoms constituting these clusters containing up to four glycine molecules have been investigated systematically employing gradient corrected hybrid B3LYP functional with three different types of extended basis set : 6-31++G(2d,2p) of Pople, aug-cc-pVDZ of Dunning and aug-pc1 of Jensen. All three models show very consistent results. The glycine clusters are mainly stabilized by a network of hydrogen bond formation among the carboxylic (COOH) groups of glycine monomers. The formation of hydrogen bonds influences significantly the molecular structure of the clusters which, on the other hand, gets reflected in the variation of NMR properties. The bridging hydrogen (H) of the proton-donor O-H bond, the carbon (C) atom of the –COOH group and the oxygen (O) atom of the proton-acceptor C=O bond suffer downfield shift due to formation of hydrogen bond. The length of hydrogen bond formed between the glycine monomers and the complexity of the structure are found to vary with the number of monomers present in the cluster. A direct correlation between the hydrogen bond length and isotropic chemical shift of the bridging hydrogen is observed in all cases. / A Teoria do Funcional da Densidade (DFT) foi utilizada para estudar o efeito da formação das ligações de hidrogênios nos parâmetros ressonância magnética nuclear (RMN) dos agregados das moléculas da glicina em fase gasosa. Agregados contendo até quatro moléculas da glicina, além da glicina isolada, foram considerados para o presente trabalho. Os deslocamentos químicos isotrópicos de H, C, N e O da glicina isolada com relação aos materiais de referência padrão, calculados com base na DFT, estão razoavelmente de acordo com os dados experimentais disponíveis. As variações dos deslocamentos químicos isotrópicos e anisotrópicos para todos os átomos que constituem estes agregados foram investigados sistematicamente empregando o funcional híbrido, B3LYP junto com três diferentes tipos de conjunto de base: (i) 6-31++G(2d, 2p) de Pople; (ii) aug-cc-pVDZ de Dunning; e (iii) aug-pc1 de Jensen. Todos os três modelos mostram resultados muito consistentes. As estruturas dos agregados da glicina são estabilizadas principalmente pela formação de uma rede de ligação de hidrogênio entre os grupos carboxílicos (COOH) dos monômeros da glicina. As formações das ligações de hidrogênios influenciam significativamente na estrutura molecular dos agregados, que, por sua vez, se refletem nas variações das propriedades de RMN. Entre os átomos do grupo – COOH, os deslocamentos químicos do carbono (C), do oxigênio (O) da ligação C = O (receptor de prótons) e o hidrogênio (H) do grupo O-H (doador de prótons), sofrem diminuições devido à formação da ligação de hidrogênio. O comprimento da ligação de hidrogênio formada entre os monômeros da glicina e a complexidade da estrutura variam com o número de monômeros presentes no agregado. Uma correlação direta entre o comprimento da ligação de hidrogênio e o deslocamento químico isotrópico das ligações de hidrogênios se observa em todos os casos.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-12-29T16:49:58Z No. of bitstreams: 2 Tese - Rafael Choze - 2011.pdf: 2895418 bytes, checksum: 6942b3a804e34024bb7cd13f100e5663 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-12-29T16:50:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Rafael Choze - 2011.pdf: 2895418 bytes, checksum: 6942b3a804e34024bb7cd13f100e5663 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-29T16:50:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Rafael Choze - 2011.pdf: 2895418 bytes, checksum: 6942b3a804e34024bb7cd13f100e5663 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2011-04-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In this work, a new methodology which allows differentiating conventional and transgenic common beans, grown in greenhouse or under field conditions, based on modifications in chemical composition using 1H HRMAS NMR and infrared is proposed. Through NMR it was possible to identify differences in chemical composition between the beans, according to transgenic or conventional source, especially in aromatic hydrogen region. The 1H, gHSQC and gHMBC experiments conducted to the flavonoids quercetin and myricetin structures, present in higher contents in genetically modified cultivars. Moreover, through 1H HR-MAS NMR was also possible to identify, in mixture, the aminoacids threonine, valine, isoleucine, and lysine, and the oligosaccharides stachyose, raffinose, and verbascose. The NMR spectra of Pérola 5.1 and BRS Pontal 5.1, to which the transgene was received from Olathe 5.1, using crosses and backcrosses, showed the same signal pattern observed in Olathe 5.1 bean. This study also demonstrated that the influence of typical variables from field planting conditions had no significant influence on the ability of separation between cultivars transgenic and conventional. This methodology was corroborated by multivariate data analysis of the 1H NMR spectra. On the other hand, the infrared studies showed less conclusive results. The study of the influence of exposure to air indicated a decrease in the flavonoid myricetin content. For quercetin no change was observed. This study also points out the simplicity of using the HR-MAS NMR technique for food analyses. The measurement is highly simplified because it does not require any pretreatment of the sample apart from the addition of a small amount of D2O necessary to produce homogeneous dough and a field frequency lock. Moreover, due to the high concentration of the sample, measurement time in HR-MAS NMR is very short. / Neste trabalho, propõe-se uma metodologia que permita diferenciar feijões convencionais e transgênicos, cultivados em casa de vegetaçao sob condições controladas ou em campo, baseados em modificações na composição química, utilizando RMN 1H HR-MAS e infravermelho. Através da RMN foi possível identificar diferenças na composição química entre os feijões, segundo sua origem convencional ou transgênica, especialmente na região de hidrogênios aromáticos. Os espectros de 1H HR-MAS, gHSQC e gHMBC conduziram às estruturas dos flavonóides quercetina e miricetina, presentes em maior concentração no feijão geneticamente modificado. Além disso, através da técnica de HR-MAS, foi possível caracterizar os aminoácidos treonina, alanina, valina, isoleucina e lisina e os oligossacarídeos estaquiose, verbascose e rafinose, em mistura. As linhagens BRS Pontal 5.1 e Pérola 5.1, derivadas de cultivares de grande aceitação comercial, BRS Pontal e Pérola, e que receberam o transgene do feijão Olathe 5.1, através de cruzamentos e retrocruzamentos, apresentaram o mesmo perfil de variação química observado para as cultivares Olathe Pinto e Olathe 5.1. Esse estudo demonstrou ainda, que as variáveis edafoclimáticas, típicas de condições de plantio no campo, não tiveram influência significativa sobre a capacidade de separação entre cultivares transgênicos e convencionais. Esta metodologia foi corroborada pela análise multivariada dos dados dos espectros de RMN de 1H. Por outro lado, estudos realizados através da técnica de infravermelho demonstraram que os resultados foram menos conclusivos, quando comparados àqueles obtidos através de RMN. O estudo da influencia da exposição da cultivar ao ar, indicou uma variação no teor do flavonóide miricetina, visualizado pelo decréscimo da intensidade de seus sinais no espectro. Para o flavonóide quercetina, nenhuma variação foi observada. Por fim, esse trabalho aponta para a simplicidade do uso da técnica HR-MAS para análises de alimentos. A medida é extremamente simplificada, pois não requer nenhum prétratamento da amostra além da moagem e adição de gotas de D2O.

Made available in DSpace on 2015-04-20T12:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gabriela ferreira.pdf: 2171105 bytes, checksum: 7284a05e34ce4f40f5cadd3444c3723d (MD5) Previous issue date: 2013-06-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / An important source of genetic resources is microbial biodiversity for the advancement of biology and biotechnology. The present study aimed to characterize and identify microorganisms isolated from cupuaçu fruit (Theobroma grandiforum) that showed pigment production; analyze the pigments obtained by the technique of Thin Layer Chromatography in Silica Gel, High Performance Liquid Chromatography and Nuclear Magnetic Resonance; evaluate the pigment potential for human use by performing cytotoxicity assays; characterize the isolates for their potential to produce mycotoxins, and characterize the pigments obtained in relation to the presence of antioxidant activity. Were obtained 207 filamentous fungi from T. grandiflorum fruit, 85 of these showed potential for pigments production. On morphological and molecular analysis, 17 were taxonomically identified as Penicillium purpurogenum, all producers of an extracellular red pigment. The pigment was produced by the isolates in a short period of incubation in the absence or presence of light, at room temperature and on PDA. The stability assays performed showed that the pigment has high stability in relation to changes in temperature, pH and brightness, even in extreme conditions such as freezing, freeze-drying and heating in a microwave oven. Bioassays have shown that the pigment does not have antibiotic activity for testers micro-organisms (Bacillus subtilis, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella typhi and Candida albicas) and also showed no cytotoxicity against Artemia salina. It was observed that butanol fraction of the extract showed antioxidant activity. The spectroscopic and chromatographic analyzes performed indicate that this pigment belongs to anthraquinones family. It is necessary further purification of the pigment, HPLC analyzes and NMR to be redone to obtain the structural determination of the molecule. The results obtained show that the red pigment presents a great potential for use as cosmetic and food coloring. Since it has chemical stability, water solubility, antioxidant activity, production in a short time and has no toxicity. These results provided information to confirm the feasibility of natural sources for producing pigments, effectively contributing to the advancement in the use of appropriate technologies to acquire new sources of natural compounds that occurs without less or any environmental impact. / A biodiversidade microbiana representa uma fonte importante de recursos genéticos para o avanço da biologia e biotecnologia. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar e identificar os micro-organismos isolados de frutos de cupuaçu (Theobroma grandiforum) que apresentaram produção de pigmentos; analisar os pigmentos obtidos por meio da técnica de Cromatografia em Camada Delgada de Sílica Gel, Cromatografia Líquida de Alta Eficiência e Ressonância Magnética Nuclear; avaliar o potencial para consumo humano dos pigmentos obtidos realizando ensaios de citotoxicidade; caracterizar os isolados produtores quanto ao seu potencial para a produção de micotoxinas; e caracterizar os pigmentos obtidos em relação à presença de atividade antioxidante. Foram obtidos 207 fungos filamentosos de frutos de T. grandiflorum, destes 85 apresentaram potencial para a produção de pigmentos. Em análise morfologica e molecular, 17 foram identificados taxonomicamente como Penicillium purpurogenum, todos produtores de um pigmento vermelho extracelular. O pigmento obtido foi produzido pelos isolados em curto período de incubação, na ausência ou presença de luz, em temperatura ambiente e incubação meio BDA. Os ensaios de estabilidade realizados demonstraram que o pigmento possui alta estabilidade em relação a mudanças de temperatura, pH e luminosidade, inclusive em condições extremas como congelamento, liofilização e aquecimento em forno de micro-ondas. Os bioensaios realizados demonstraram que o pigmento não possui atividade antibiótica para os micro-organismos testadores (Bacillus subtilis, Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella typhi e Candida albicas), assim como também não apresentou citotoxicidade para Artemia salina. Observou-se que a fração butanólica do extrato apresentou atividade antioxidante. As análises cromatográficas e espectrométricas realizadas indicam que este pigmento seja da família das antraquinonas. Faz-se necessário nova purificação do pigmento e que as análises em CLAE e RMN sejam refeitas para obter-se a determinação estrutural da molécula. Os resultados obtidos com o pigmento vermelho demonstram que este apresenta um grande potencial para sua utilização como colorante de cosméticos e alimentos, pois possui estabilidade química, solubilidade em água, atividade antioxidante, produção em um curto espaço de tempo e não possui toxicidade. Estas análises forneceram subsídios para confirmar a viabilidade de fontes naturais produtoras de pigmentos, contribuindo efetivamente com o avanço na utilização de tecnologias apropriadas para aquisição de novas fontes de compostos naturais com pouco ou sem nenhum impacto ambiental.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-01-11T11:34:22Z No. of bitstreams: 2 Tese - Mábio João Santana - 2017.pdf: 5831508 bytes, checksum: e1e52470fde694c18c0e418a051f7f3e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-01-11T11:34:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Mábio João Santana - 2017.pdf: 5831508 bytes, checksum: e1e52470fde694c18c0e418a051f7f3e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-11T11:34:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Mábio João Santana - 2017.pdf: 5831508 bytes, checksum: e1e52470fde694c18c0e418a051f7f3e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-12-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The present study aims to trace the chemical profile and to quantify carbohydrates glucose, fructose and sucrose in both integral and nectar grape juices through 1H NMR experiments using two quantification methods – external and electronic (ERETIC) reference. Both methods were efficient and in one single experiment were able to quantify simultaneously the three carbohydrates, to characterize the main constituents, as well as allowed us to know the level of fruit maturity and ethanol content in the juices. We have also observed a high content of fructose in the integral grape juice, which can mean a healthy risk since at elevated concentrations this monosaccharide could lead to insulin resistance syndrome and hyperuricemia. Furthermore, an alarming fact is that among the 24 brands of nectar grape juices analyzed, only four brands fulfilled the established limits of sucrose content and two of them were present with a sucrose content higher than 10 times that allowed by current legislation, being such nonconformity undetectable by methods actually used. The statistical analyzes demonstrate the influence of relaxation time on the trend of grouping the data, associating the same sample in completely different groups when not observed the time of five times the relaxation time (T1). Other observation was also allowed us to observe the distinct grouping between the nectar samples, which were qualified as sweetened with apple juice, and this information was not included on the label at the time of analysis, even though it was established by legislation. / O presente estudo tem como objetivo avaliar o perfil químico e quantificar carboidratos de glicose, frutose e sacarose em sucos de uvas integrais e de néctar através de experimentos de RMN de 1H usando dois métodos de quantificação - referência externa e eletrônica (ERETIC). Ambos os métodos foram eficientes e em um único experimento foram capazes de quantificar simultaneamente os três carboidratos, para caracterizar os constituintes principais, além de nos permitir conhecer o nível de maturação da fruta e o teor de etanol nos sucos. Também observamos um alto teor de frutose no suco de uva integral, o que pode significar um risco à saúde, pois em concentrações elevadas este monossacarídeo pode levar a síndrome de resistência à insulina e hiperuricemia. Além disso, um fato alarmante é que, entre as 24 marcas de sucos de uva de néctar analisados, apenas quatro marcas preencheram os limites estabelecidos de teor de sacarose e dois deles apresentaram um teor de sacarose superior a 10 vezes permitido pela legislação atual, sendo essa não-conformidade indetectável por métodos oficialmente utilizados. As análises estatísticas demonstram a influência do tempo de relaxação na tendência de agrupamento dos dados, associando a mesma amostra em grupos completamente diferentes quando não observados o tempo de cinco vezes o tempo de relaxamento (T1). Outras observações também nos permitiram observar o agrupamento distinto entre as amostras de néctar, qualificadas como adoçadas com suco de maçã, e essa informação não foi incluída no rótulo no momento da análise, embora tenha sido estabelecida por legislação.

A identificação e seleção de animais com maior potencial genético de crescimento vem proporcionando um aumento substancial nos índices produtivos. Para tanto, ferramentas do melhoramento genético vem sendo utilizadas, além disso, mudanças nos padrões de crescimento animal, podem alterar o metabolismo animal e consequentemente os metabólitos. Dessa forma, o objetivo desse trabalho, foi analisar o efeito do potencial genético para crescimento avaliado pós-desmama no desempenho e metaboloma do plasma de machos Nelore durante o período de terminação. Foram coletadas amostras de plasma de 74 bovinos Nelore com diferente potencial de crescimento e provindos de dois rebanhos distintos. Ambos os rebanhos foram divididos em animais de alta potencial genético para crescimento e baixo potencial genético para crescimento. Os animais permaneceram alojados em confinamento, recebendo a mesma dieta durante todo o período experimental. Os animais foram pesados periodicamente para avaliar a ganho médio diário e no dia anterior ao abate foi realizada coleta de sangue para analise metabolômica do plasma. O perfil metabolômico das amostras de plasma foi determinado utilizando a Ressonância Magnética Nuclear. Durante a seleção dos animais do rebanho 1 durante a fase de recria, o ganho de peso dos animais do rebanho 1 de alto crescimento, foi 323 g/dia superior (P <0,0001) e o peso vivo ao sobreano foi de 54 kg maior (P = 0,05) comparado aos animais de baixo crescimento, evidenciando diferenças fisiológicas e fenotípicas entre os grupos nesse momento. Também foi observado no rebanho 1 maior peso vivo ao final do período de 35 kg (P = 0,004) para os animais de alto crescimento. Além disso, os resultados obtidos nesse estudo, não mostraram diferenças estatística entre os diferentes potenciais genéticos para crescimento ao final da terminação. Dessa forma, o presente estudo conclui que a diferença fenotípica em função do potencial genético para crescimento ocorreu no período de seleção da mesma, porém essa diferença não foi observada durante a terminação dos animais, da mesma forma, não houve diferença metabolômica no plasma dos animais de acordo com o potencial genético para crescimento, avaliada no período final da terminação. / The identification and animals selection with greater genetic potential of growth has provided a substantial increase in the productive indexes. For many tools of genetic breeding, changes in animal growth patterns have been used, they can modify animal metabolism and consequently, metabolites. Therefore, the objective of the present work was to analyze the effect of the genetic potential for post-weaned growth on the performance and metabolome of Nellore male bull plasma during the finishing period. Plasma samples were collected from 74 Nelore bulls with different growth potential and from two different herds. Both herds were divided into animals of high and low genetic potential for growth. The animals were kept in feedlot, receiving the same diet throughout the experimental period. The animals were periodically weighed to evaluate the mean daily gain and the day before slaughter, blood collection was performed for metabolic analysis of the plasma. The metabolomic profile of the plasma samples was determined using Nuclear Magnetic Resonance. During the selection of animals from herd 1 during the growing phase, the weight gain of the high growth herd 1 animals was 323 g / day higher (P <0.0001) and the live weight to the overane was 54 kg higher (P = 0.05) compared to low growth animals, evidencing physiological and phenotypic differences between the groups at that time. It was also observed in the herd 1 greater live weight at the end of the period of 35 kg (P = 0.004) for the high growth animals. In addition, the results obtained in this study did not show statistical differences between the different genetic potentials for growth at the end of the study. Therefore, the present study concludes that the phenotypic difference as a function of the genetic potential for growth occurred during the selection period, althoug this difference was not observed during the finishing of the animals, in the same way, there was no metabolomic difference in the animals plasma according to the genetic potential for growth, evaluated in the final termination period.

A conhecida regra do acoplamento em W, que estabelece que núcleos na conformação em W planar exibem valores significativos de constantes de acoplamento através de quatro ligações, tem sido uma ferramenta útil para a determinação estrutural desde o início do uso da RMN para essa finalidade. Muitas configurações e conformações foram decididas com base nessa regra. A contínua evolução do equipamento de RMN, porém, resulta em modificações na qualidade e no número dos dados experimentais obtidos, obrigando os químicos a freqüentes revisões de seus pontos de vista sobre a importância relativa dos dados que podem ser obtidos dos espectros de RMN. O equipamento mais recente tem uma resolução maior e várias características adicionais que obscurecem um pouco os conceitos mais antigos: por um lado, o alto valor informativo de algumas técnicas modernas tais como NOE DIFF e outros métodos multi-dimensionais reduzem a importância das constantes de acoplamento; por outro lado, agora é possível determinar um número muito maior de constantes de acoplamento, devido principalmente à maior resolução. Uma conseqüência natural é que o químico agora pode explorar o uso de desdobramentos sutis em análise conformacional. Como parte de nosso trabalho de pesquisa na síntese de produtos naturais, preparamos há algum tempo um número apreciável de derivados de ciclopentanos. Nossa atenção foi fortemente atraída para certas constantes de acoplamento a longa distância (4JHH) que ocorriam em alguns destes compostos, já que uma conformação W planar não parece ser possível em ciclopentanos. Decidimos então iniciar um estudo mais detalhado dos espectros de RMN desses compostos, com vistas a uma interpretação mais clara dos dados. Inicialmente fizemos as atribuições para todos os hidrogênios, incluindo a estéreo-química de cada um, e medimos todos os valores de J para os compostos; para tanto fizemos extenso uso dos espectros de RMN tanto de 1H (300 MHz)como de 13C (75 MHz), medidas de efeito NOE, etc. Os ângulos entre as ligações e os ângulos diedros (de torção) foram calculados com programas de modelagem molecular; vários programas e métodos diferentes foram usados, para aumentar a confiabilidade. O primeiro resultado obtido é a confirmação de que 4JHH 'diferente' 0 pode ocorrer mesmo em casos em que uma conformação W planar não é possível. Mais importante, porém, é a conclusão de que há uma relação entre os valores de 4JHH e os ângulos diedros envolvidos. O acoplamento entre H1 e H2 ocorre através das quatro ligações 'sigma' definidas pelo caminho H1-C1-C2-C3-H2 e envolve dois ângulos diedros 'teta'1 e 'teta'2. Os valores de 4JHH foram plotados contra (cos2'teta'1 x cos2'teta'2) (uma simples extensão da equação de Karplus); os pontos resultantes não se alinham com perfeição sobre uma curva contínua, mas mostram clara tendência de aumento do valor de 4JHH conforme os ângulos 'teta'1 e 'teta'2 se afastam de 90º e se aproximam de 180º. / The well known W rule, which establishes that nuclei in a planar W arrangement exhibit significant four bond coupling constants, has been a useful tool in molecular structure determination since early times of the use of nmr spectra for this purpose. Many configurations and conformations have been decided based on this rule. The continuous evolution of the nmr equipment, however, produces modifications in quality and number of available experimental data, thus forcing the chemists to frequent revisions of their points of view about the relative importance of the data that can be obtained from nmr spectra. The more recent equipment has a higher resolution and several additional features that throw some shadow over early concepts: on one hand, the high power of modern techniques such as NOE DIFF and other multi-dimensional methods reduce the importance of coupling constants; on the other hand, it is now possible to determine many more coupling constants, due mainly to the higher resolution. A natural consequence is that the chemist can now exploit the use of subtle splittings in conformational analysis. As part of our research work on the synthesis of natural products, we have prepared a number of cyclopentane derivatives. Our attention was strongly attracted to the long-range (4JHH) coupling constants that occurred in some of these compounds, as no planar W conformation seems to be possible in cyclopentanes. We have thus decided to start a more detailed study of the nmr spectra of these compounds, seeking for more clear interpretation of the data. We have first assigned all hydrogens, including the stereochemistry of each hydrogen, and measured all J values for the compounds; for this task we have used nmr spectra both of 1H (300 MHz) and 13C (75 MHz), NOE measurements, etc. Bond angles and dihedral (torsion) angles were calculated with molecular modeling programs; several different programs and methods were used to improve reliability. The first result obtained is a confirmation that a 4JHH 'different' 0 occurs even in cases where a planar W conformation is not possible. More important, however, is the conclusion that there is a correlation between the 4JHH values and the involved dihedral angles. There are two dihedral angles in the path through the bonds between two hydrogens which show 4JHH coupling. When 4JHH values are plotted against(cos2'teta'1 x cos2'teta'2) (a simple extension of Karplus equation) the points are not aligned over a continuous curve, but they show a clear tendency: 4JHH values become higher as the angles 'teta'1 and 'teta'2 vary from 90 to 180º.

A Ressonância Magnética Nuclear em baixa resolução (RMN-BR) vem sendo aplicada no controle e certificação de qualidade na indústria. Para acelerar e automatizar as análises tem sido proposto o uso de RMN online, com carreamento de amostras por uma esteira. Apesar do grande potencial, as metodologias utilizadas podem provocar o aquecimento da amostra, causando erros nas medidas, além de reduzir a vida útil do equipamento. Assim, nesse trabalho de doutorado foram desenvolvidas sequências de eco de spin para medidas de RMN-BR online utilizando baixa potência de RF (radiofrequência), baseadas nas técnicas CP, Carr-Purcell, e CPMG, Carr-Purcell-Meiboom-Gill, utilizando baixos ângulos de refocalização, LRFA (Low Refocusing Flip Angle). Observou-se que LRFA de 45&deg; (CPMG45) pode fornecer valores de tempo de relaxação transversal (T2) com erros inferiores a 5% em campos magnéticos (B0) com homogeneidade equivalente a largura de linha de &Delta;&nu; &le; 15 Hz. Em B0 menos homogêneos (&Delta;&nu; &ge; 100 Hz), a escolha dos LRFA deve considerar a redução do sinal e o aumento de T2, que se torna dependente do tempo de relaxação longitudinal (T1). CP90 produz ecos entre os pulsos de refocalização que decaem para valores mínimos dependente de T2* (constante de tempo do Decaimento Livre da Indução). O sinal obtido por CP90 aumenta de valores mínimos para o regime de estado estacionário (EE) com constante de tempo T* = 2T1T2/(T1+T2) e amplitude MCP90 = M0T2/(T1+T2), a mesma constante e a mesma amplitude observada para o sinal de Precessão Livre em Onda Contínua (CWFP - Continuous Wave Free Precession), por isso foi denominada CP-CWFP. A principal vantagem de CP-CWFP ocorre para amostras com T1 ~ T2. CP-CWFP apresenta um decaimento abrupto da amplitude do sinal antes de aumentar e alcançar o EE. Essa diferença na amplitude torna o ajuste de T* menos dependente da razão sinal/ruído, sendo mais eficiente que CWFP para medidas de T1 e T2 em B0 baixos, onde T1 e T2 tendem a ter valores similares. No método de alternância de fase (AF) em CPMG90AF (y\'/-y\') e CP90AF (x\'-x\') os sinais entraram num EE, nesse caso CPMG90AF e CP90AF tiveram comportamentos similares ao CP-CWFP, sendo mais uma alternativa para obtenção de T1 e T2. Para CPMG, a redução do ângulo de refocalização para 90&deg; equivale a uma redução de 75% da potência incidida na amostra. CP-CWFP pode ser uma técnica mais robusta para análises em espectrômetros de RMN de bancada em controle de qualidade industrial, com B0 < 0,5 T (20 MHz) e em ferramentas de RMN utilizadas em poços de petróleo com B0 ~ 0,05 T (2 MHz). As análises por métodos estatísticos demonstraram que CPMG e CPMG90, CWFP e CP-CWFP apresentam alta correlação entre si, demonstrando que uma técnica pode substituir a outra nas análises online de sementes oleaginosas. / Low Resolution Nuclear Magnetic Resonance (LR-NMR) has been applied in quality control and certification in industry. To speed up the analysis the online NMR has been proposed. Despite LR-NMR online potential, some problems related to equipment overload occurs. It is due to methodologies used that can cause an increase in sample temperature and consequently errors in measurements as well reduction on equipment durability. Thus, Carr-Purcell, CP and Meiboom-Gill, CPMG using low refocusing flip angles (LRFA) were developed. It was observed that LRFA as low as 45&deg; (CPMG45) can provide transverse relaxation time values (T2) with errors below 5% for homogeneous field (&Delta;&nu; &le; 15Hz). For a less homogeneous magnetic field (&Delta;&nu; &ge; 100 Hz) the choice of the LRFA has to take into account the reduction in the intensity of the CPMG signal and the increase in the time constant of the CPMG decay that also becomes dependent on longitudinal relaxation time (T1). The Carr-Purcell (CP) pulse sequence, with LRFA, produces echoes midway between refocusing pulses that decay to a minimum value dependent on T2* (Free Induction Decay time constant - FID). When &tau; &gt; T2*, the signal increased to reach a Steady-State Free Precession regime (SSFP) after the minimum value and was composed of FID signal after each pulse and an echo, before the next pulse. CP90 signal increased from the minimum value to the steady-state regime with a time constant (T*) = 2T1T2/(T1+T2), identical to the time constant observed Continuous Wave Free Precession (CWFP). The Steady-State amplitude obtained with CP90 (MCP90) = M0T2/(T1+T2) was identical to CWFP. Therefore, this sequence was named CP-CWFP because it is a CP sequence that produces results similar to the CWFP. However, CP-CWFP is a better sequence than CWFP for measuring the longitudinal and transverse relaxation times in single scan, when the sample exhibits T1 ~ T2. When phase alternation is applied in CPMG90AF (y\'/-y\') e CP90AF (x\'-x\') the signal reaches a Steady-State. CPMG90AF and CP90AF showed similar behavior to CP-CWFP, so one more alternative method to measure T1 and T2. Therefore, the T2 measurements can be performed with 90&deg; refocusing pulses (CPMG90), which use only 25% of the RF power used in conventional CPMG. This reduces the heating problem in the probe and reduces the power deposition in the samples. The CP-CWFP sequence can be a useful method in low-resolution NMR and can be widely used in the agriculture, food and petrochemical industries because those samples tend to have similar relaxation times in low magnetic fields.

Avaliou-se o uso da RMN em baixa resolução na análise da qualidade interna de frutas intactas, como banana ouro e uva itália, que são frutas climatéricas, que continuam amadurecendo após a colheita e não-climatéricas, respectivamente. As análises das bananas foram realizadas com a seqüência de pulsos CPMG (Carr-Purcell-Meibom-Gill), que gera um sinal dependente do tempo de relaxação transversal (T2). Demonstrou-se que a banana apresenta a água distribuída em três ambientes, vacúolo, citoplasma e parede celular, que tem T2 de 0,5, 0,1 e 0,01s respectivamente. Esses sinais têm intensidade relativa de 0,8; 0,15 e 0,05s respectivamente. Observou-se que o T2 de todos esses componentes aumentam com o amadurecimento de banana. Estudou-se também o efeito de compressão e congelamento nas bananas ouro e observou-se que a intensidade do T2 mais longo decresce em os ambos os casos. As análises das uvas foram realizadas com as seqüências de pulsos CPMG, Inversão-Recuperação (IR), que mede o tempo de relaxação longitudinal (T1) e com a seqüência de pulsos de precessão livre de onda continua (CWFP), que gera um sinal que depende tanto de T1 quanto T2. Como a uva não amadurece após a colheita essas análises foram usados para avaliar a correlação com os parâmetros de qualidade interna como brix, pH, firmeza e umidade. Os dados de RMN das uvas foram analisados com métodos quimiométricos como análises de componentes principais e regressão por mínimos quadrados parciais e demonstraram que tem alta correlação com brix e umidade e pouca ou nenhuma correlação com pH e firmeza. / The internal quality of fresh gold banana and grape was analyzed by Low resolution NMR. The banana analysis had been performed with CPMG (Carr-Purcell-Meibom-Gill) pulse sequence, that generates a decaying signal, dependent of the transverse relaxation time (T2). The results show that water in banana are distributed in three environments, vacuole, cytoplasm and cellular wall, with T2 of 0,5, 0.1 and 0,01s respectively. The relative intensity of signals are 0,8; 0,15 and 0,05, respectively. The T2 increases with banana ripeness. The effect of compression and freezing in the bananas was also studied by CPMG. The results show that the intensity of the longest T2 decreases in the both the cases. The grapes had been analyzed with the pulse sequences CPMG, Inversion-Recovery (IR), which measures the longitudinal relaxation time (T1) and continuous wave free precession (CWFP), that depends on T1 and T2. As the grape does not ripen after harvesting these analyses had been used to evaluate the correlation with the internal quality parameters such as brix, pH, firmness and moisture. The NMR data had been analyzed with chemometric methods such as principal component analysis (PCA) and partial least square regression (PLS) and show high correlation with brix and moisture and almost no correlation with pH and firmness.

A técnica de dupla ressonância unidimensional para alta resolução em líquidos constitui o objetivo deste trabalho. Para isso construiu-se uma sonda de dupla ressonância, apropriada para experiências heteronucleares do tipo 13C-{1H}. Empregam-se algumas sequências de pulsos para permitir as medidas do EON e do desacoplamento nuclear entre 1H e 13C. Emprega-se o EON com a finalidade de obter um aumento na intensidade do sinal de RMN do 13C; emprega-se o desacoplamento para eliminar a estrutura fina que surge devido ao acoplamento nuclear entre 1H e 13C. Inclui-se uma breve revisão sobre a teoria com a fmalidade de unificar o tratamento desta com as aplicações. As técnicas experimentais são discutidas e alguns espectros são mostrados para ilustrar os principais resultados / The one dimensional double resonance technique for high resolition in liquids is the main purpose of this work. For this we have built a double resonance probe, suitable for heteronuclear 13C-{1H} experiment. Some pulse sequences are employed to allow the NOE and decoupling between 1H e 13C to be measured. The NOE is employed in order to obtain a three-fold enhancement of the 13C NMR signal; decoupling is employed to eliminate the fme structW\'e arising from spin coupling between 1H e 13C. A short review about theory is included to provide unified treatment with applications. The experimental techniques are discussed and some spectra are shown to illustrate the main results.

Esta tese baseia-se no estudo da dinâmica e conformação de polímeros no estado sólido utilizando-se técnicas modernas de RMN. Para o estudo quantitativo da dinâmica molecular lenta dos grupos laterais em uma série de poli (alqui1 metacrilato)s que apresentam diferentes tamanhos para os seus grupos laterais foram utilizadas duas novas técnicas de exchange: centerband-only detection of exchange (CODEX) e pure exchange (PUREX). Rotações dos grupos ésteres de 180&#176 flip) acopladas a movimentos de pequenos ângulos em torno da cadeia principal (&#60 20&#176), que são associados a relaxação &#946 nestes polímeros, são observados distintamente. As porcentagens de grupos laterais que realizam os movimentos de flip foram obtidas com 3% de precisão. Esses valores decrescem com o tamanho do grupo lateral, indo de 34% (PMMA) até cerca de 10% (PcHMA) à temperatura ambiente. No PMAA nenhum movimento lento dos grupos laterais é detectado. A fração de grupos laterais que realizam o flip se mantém constante com o aumento da temperatura para o PMMA até próximo da sua transição vítrea (Tg), enquanto que para o PEMA, o PiBMA e o PcHMA essa fração aumenta continuamente até próximo da Tg (de 31% para 80% para o PEMA). Movimentos independentes de pequena amplitude (&#60 5&#176) que cooperam para a acomodação dos grupos laterais durante o flip das cadeias vizinhas também foram verificados. O monitoramento do sinal atribuído ao grupo CH2 através da técnica CODEX confirma os resultados obtidos para o movimento da cadeia principal. Além disso, observa-se em alguns poli(acri1atos &#945-substituídos) que o tamanho dos grupos laterais a também têm influência na fração dos grupos ésteres que sofrem reorientação a 25&#176C . Para o estudo da conformação de polímeros foram implementados experimentos Double Quantum, que determinam ângulos de torção entre pares 13C-13C na cadeia polimérica. Foram realizados experimentos para dois polímeros, poli(óxido etileno) - (POE) e poli(eti1eno teraftalato) - (PET), enriquecidos em 13C com e sem desacoplamento homonuclear (13C-13C) em um espectrômetro Variam Inova 400. / This work is based on the study of dynamics and conformation of solid-state polymers, using NMR modern techniques. For the quantitative study of slow sidegroup dynamics in a series of poly(alkyl methacrylate)s and other of poly(&#945-substituted acrylate)s with varying sidegroup sizes two new 13C exchange techniques were used: centerband-only detection of exchange (CODEX) and pure exchange (PUREX). Flips and small-angle motions of the ester groups associated with the p-relaxation are observed distinctly, and the fraction of slowly flipping groups has been measured with 3% precision. A decreasing in these values occurs growing the sidegroup size. In PMMA, 34% of sidegroups flip, while the fraction is c.a. 10% in PcHMA around room temperature. In PMAA, no slow sidegroup flips are detected. In PMMA, the flipping fraction is temperature-independent between 25&#176C and 96&#176C, while in PEMA, PiBMA, and PcHMA it increases continuously between room temperature and Tg (from 31 to 80% for PEMA). Backbone CH2 CODEX data confirm the results obtained for the main chain movements. Flip-independent small amplitude motions (&#60 5&#176) are also observed. Besides, it is noticed that in some poly(&#945 -substituted acrylate)s the a sidegroup size has influence in the fraction of slowly flipping ester groups at 25&#176C. For the study of polymers conformation Double Quantum NMR experiments were used, for torsion angles determination between 13C-13C pairs through the polymer chain. Experiments for two standards 13C labeled samples: poly(ethy1ene oxide) - (PEO) and poly(ethy1ene teraftalate) - (PET) were performed, with and without homonuclear decoupling (13C-13C), in a Varian Inova 400 spectrometer.