Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-11-17T19:47:57Z No. of bitstreams: 2 Tese - Marcos Antonio de Sousa - 2013.pdf: 3239702 bytes, checksum: ac8fe1a06dac049cc609054fe4412a9d (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-11-17T19:48:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Marcos Antonio de Sousa - 2013.pdf: 3239702 bytes, checksum: ac8fe1a06dac049cc609054fe4412a9d (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-17T19:48:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Marcos Antonio de Sousa - 2013.pdf: 3239702 bytes, checksum: ac8fe1a06dac049cc609054fe4412a9d (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-06-27 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / This work reports the study of the phenomenon of exchange bias in NiFe/IrMn bilayers and NiFe/IrMn/Co trilayers. In the NiFe/IrMn bilayers, ferromagnetic resonance experiments at X and Q bands microwave frequencies reveal that spin wave and NiFe resonance modes are excited by the oscillating microwave field. Angular variations of the absorption fields in the plane of the films for both resonance modes shows the effect of the unidirectional anisotropy field, whose intensity is twice larger for the spin wave mode, due to an additional contribution of an unidirectional surface anisotropy. The experiments also indicate the presence of a uniaxial anisotropy of the NiFe layer, apparently dependent on the applied magnetic field. The magnetic parameters of both resonance modes were deduced considering a generalized phenomenological model which also includes the contribution of a rotatable anisotropy. In the NiFe/IrMn/Co trilayers, the angular variations of the resonance field in the plane of the films reveal the effect of the unidirectional anisotropy field for both independent resonance modes of NiFe and Co layers. The ferromagnetic resonance results combined with magnetometry data show that the exchange bias phenomenon at the NiFe/IrMn interface influences the same phenomenon at the IrMn/Co interface, and that this effect must be mediated by a spiral structure of spins across the IrMn antiferromagnetic layer. For both systems studied, the values of the exchange bias field deduced from the ferromagnetic resonance experiments are consistent with the values given by magnetization measurements. / Este trabalho relata o estudo do fenômeno de exchange bias em bicamadas NiFe/IrMn e tricamadas NiFe/IrMn/Co. Nas bicamadas NiFe/IrMn, experimentos de ressonância ferromagnética, em Bandas X e Q de frequência de micro-ondas, revelam que um modo de ressonância de ondas de spin e o modo de ressonância da camada de NiFe são excitados pelo campo oscilante de micro-ondas. Variações angulares dos campos de absorção no plano dos filmes mostram para os dois modos de ressonância o efeito do campo de anisotropia unidirecional, cuja intensidade é duas vezes maior para o modo de onda de spin, devido a uma contribuição adicional de uma anisotropia de superfície unidirecional. Os experimentos indicam também a presença de uma anisotropia uniaxial da camada de NiFe, aparentemente dependente do campo magnético aplicado. Os parâmetros magnéticos dos dois modos de ressonância foram deduzidos considerando um modelo fenomenológico generalizado que inclui também a contribuição de uma anisotropia rodável. Nas tricamadas NiFe/IrMn/Co, as variações angulares de campo de ressonância no plano dos filmes revelam o efeito do campo de anisotropia unidirecional sobre os modos de ressonância independentes das camadas de NiFe e Co. Os resultados de ressonância ferromagnética combinados com os dados de magnetometria, mostram que o fenômeno de exhange bias na interface NiFe/IrMn influencia o mesmo fenômeno na interface IrMn/Co, e que esta influência deve ser mediada por uma estrutura espiral de spins através da camada antiferromagnética de IrMn. Para os dois sistemas estudados, os valores do campo de exchange bias dados pelos experimentos de ressonância ferromagnética estão de acordo com os valores fornecidos por medidas de magnetização.

Orientador: Pascoal José Giglio Pagliuso / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-14T11:11:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HolandaJunior_LinoMartinsde_M.pdf: 2170608 bytes, checksum: 3abed7533be911b023d90094d4aa28f4 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Nesta Dissertação desenvolvemos estudos de Ressonância de Spin Eletrônico (ESR) em monocristais dos compostos tipo férmions pesados YbR h2Si2 e YbAlB4. No caso do sistem YbRh2Si2, exploraramos os experimentos de ESR para três bandas de frequência existentes em nosso laboratório (n = 4,1 GHz (Banda-S), n = 9,4 GHz (Banda-X) e n = 34,0 GHz (Banda-Q)), o que situa o campo de ressonância da linha de ESR em diferentes regimes do diagrama de fase do YbRh2Si2, onde as fases antiferromagnética (AFM), líquido de Fermi (FL) e não-líquido de Fermi (NFL) podem ser encontradas. Foram investigados efeitos de campo cristalino e mudanças da dinâmica de spin dos elétrons 4¦ do Yb, para as diferentes bandas, e também para monocristais de YbR h2Si2 dopados com Lu e crescidos em uxo de Zn. Nossos resultados sugerem que o sinal de ESR observado em YbRh2Si2 consiste em um modo acoplado entre os 4f do Yb3+ e os elétrons de condução, em um regime tipo bottleneck com presença de interações antiferromagnéticas. Para o sistema YbAlB4, realizamos experimentos de ESR em banda-X nas duas fases iso-estequiométricas b -YbAl B4 e - a -YbAlB4. Para as amostras de b - YbAlB4 encontramos um comportamento interessante do sinal de ESR que apresenta características de uma ressonância de elétrons de condução (CESR) a altas temperaturas e adquire propriedades do íon de Yb3+ a baixas temperaturas. Tal dualidade não foi observada na fase a - YbAlB4. Nós discutiremos uma possível correlação entre o espectro de ESR observado nos dois sistemas férmions pesados que se situam em lados opostos de um ponto crítico quântico (Quantum Critical Point - QCP) em seus diagramas de fase. Essa correlação permitiu uma especulação sobre origem desse sinal de ESR em compostos férmions pesados, na qual a proximidade ao QCP desenvolve um papel crucial para o comportamento do espectro de ESR observado nessa classe de compostos. / Abstract: In this work we have performed Electron Spin Resonance (ESR) experiments on single crystals of YbR h2Si2 and YbAlB4 heavy fermion compounds. For YbRh2Si2, we explore the ESR measurements at three frequency bands (n = 4,1 GHz (S-Band), n = 9,4 GHz (X-Band) e n = 34,0 GHz (Q-Band)) which places the ESR resonance field within different regimes in the phase diagram of YbRh2Si2 where antiferromagnetic (AFM), Fermi liquid (FL) and non Fermi liquid (NFL) phases could be found. We have also explored the effects of crystal field and spin dynamics of Yb3+ for these different bands and also as a function of Lu-doping and single crystal growth methods. Our results indicate that the ESR signal found YbRh2Si2 behave such a Kondo coupled mode in a bottleneck-like regime with the presence of antiferromagnetic interactions. For YbAlB4, we have performed X-band experiments for single crystals the two different phases b -YbAl B4 and a -YbAlB4. For b -YbAlB4, we found a remarkable ESR signal that behaves as a conduction electron spin resonance (CESR) at high temperatures and acquires characteristics of the Yb3+ local moment ESR at low temperature. This behavior was not found in the a -YbAlB4. The striking and unique dual behavior observed in the same ESR spectra of b -YbAl B4 - a -YbAlB4 associated to the ESR results found for a -YbAlB4, YbRh2Si2 allow us to propose a qualitative scenario that may explain the origin of the ESR signal in HF systems. We speculate that for HF systems a strongly coupled 4¦ and ce give origin to Kondo coupled ESR modes with may behave as CESR or LM ESR, depending on the strength of Jfs. Moreover, HF systems near a QCP may have propitious conditions to present such a signal. / Mestrado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-18T15:52:41Z No. of bitstreams: 1 THIBÉRIO MUNDIM FERREIRA PIRES - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 2711001 bytes, checksum: 1f8649d213d5e99a5e386e92ea63aa59 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-18T15:52:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THIBÉRIO MUNDIM FERREIRA PIRES - DISSERTAÇÃO PPG-CEMat 2014..pdf: 2711001 bytes, checksum: 1f8649d213d5e99a5e386e92ea63aa59 (MD5) Previous issue date: 2014-07-18 / Agentes de contraste são materiais de grande relevância para a qualidade das imagens obtidas por ressonância magnética, acentuando o contraste das imagens e facilitando o diagnóstico de patologias. As nanopartículas têm sido bastante utilizadas como agentes de contraste para ressonância magnética, sendo que as mais utilizadas são as nanopartículas de óxido de ferro. A segurança e toxicidade das nanopartículas tem sido objeto de uma preocupação cada vez maior, pois o conhecimento sobre os efeitos biológicos de materiais deste tipo ainda não é suficiente. As propriedades das nanopartículas, por sua vez, dependem do tamanho, microestrutura e revestimento da superfície, controlados pelas condições de síntese e processamento das nanopartículas. O objetivo deste trabalho foi obter óxido de ferro pelo Método Pechini, para utilização como agentes de contraste para uso em ressonância magnética, de modo a caracterizá-los. Nanopartículas de óxido de ferro foram sintetizadas pelo Método Pechini, com razão entre o ácido cítrico em relação aos cátions metálicos de 3:1, sendo posteriormente calcinadas em temperaturas de 400ºC e 900ºC, pelos períodos de 1h ou 2h. Logo após foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios-X (EDS), Difração de Raios X - (DRX), Análise de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Termogravimetria (TG) e Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). Também foi realizado Ensaio de Citotoxicidade – Viabilidade Celular. Os resultados de DRX revelaram a formação da fase hematita e presença de segunda fase magnetita. A morfologia é constituída de aglomerados de aspecto rígido com partículas de formato irregular, com tamanho menor e maior que 10 µm. A temperatura de calcinação de 400ºC não foi suficiente para se obter nanopartículas de óxido de ferro estáveis termicamente. Os pós obtidos pelo Método Pechini não apresentaram viabilidade celular. / Contrast agents are materials of great relevance to the quality of the images obtained by magnetic resonance imaging, accentuating the contrast of images and facilitating the diagnosis of pathologies. Nanoparticles have been widely used as contrast agents for magnetic resonance imaging, and the most used are nanoparticles of iron oxide. The safety and toxicity of nanoparticles has been the subject of increasing concern, because knowledge about the biological effects of such materials is not enough. The properties of the nanoparticles, in turn, depend on the size, microstructure and surface coating, all of them controlled by the conditions of synthesis and processing of nanoparticles. The aim of this study was to obtain iron oxide by Pechini method, for use as contrast agents in diagnostic magnetic resonance imaging, in order to characterize them. Iron oxide nanoparticles were synthesized by Pechini method with ratio of citric acid to metal cations in relation 3:1, subsequently calcined at temperatures of 400 º C and 900 º C, for periods of 1h or 2h. Soon after were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy Xray (EDS), X-Ray Diffraction - (XRD), Differential Scanning Calorimetry analysis (DSC) , Thermogravimetry (TG), and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). Was also performed Cytotoxicity Assay - Cell Viability. The XRD showed the formation of phase of hematite and presence of second phase of magnetite. The morphology consists of rigid aspect of agglomerates with particles of irregular shape and with a smaller size greater than 10 µm. The calcination temperature of 400 ° C was not sufficient to obtain iron oxide nanoparticles thermally stable. The powders obtained by the Pechini method showed no cell viability.

Neste trabalho, usamos as técnicas espectroscópicas de UV-vis, dicroísmo circular (CD) e ressonância paramagnética eletrônica (RPE) para caracterizar as microperoxidases-8 e 9 e N-AcMP-9. As microperoxidases são produtos da digestão proteolítica de citocromo c, contendo em média dez resíduos de aminoácidos. Não possuindo o sexto ligante, o ferro hemínico neste caso apresenta-se no estado de alto spin. Nossos resultados mostram que a transição alcalina (pKa = 8,53) produz agregados de hemepeptídeos no estado de baixo spin, nos quais a molécula de água é deslocada pelo grupo N-terminal da cisteína de uma MP-8 vizinha. Para valores altos de pH ocorre uma desprotonação do anel imidazol da histidina que ocupa a quinta coordenação do ferro hemínico. Nessa condição de pH a MP-8 encontra-se em um equilíbrio de espécies agregadas no estado de alto e baixo spin. Uma espécie agregada é formada pela MP-8 pentacoordenada com o hitidinato ocupando a sexta coordenação. Já a outra espécie agregada é composta pela coordenação do grupo a-amino da cisteína e do íon hidróxido, ocupando a sexta e quinta coordenação do ferro hemínico, respectivamente. Quanto a N-AcMp-9, o estado de baixo spin é produzido pela desprotonação da água (pKa = 9,6) situada na sexta coordenação do ferro. Esses resultados estão de acordo com os encontrados para N-AcMP-8. Sobre a MP-9, o estado de baixo spin é obtido com o deslocamento da água pelo grupo a-amino terminal da lisina 13 de uma molécula vizinha. Acima do pH 85, o grupo c-amino da lisina 13 estabelece uma coordenação intra-cadeia. Os monômeros exibem OH- ou histidinato na quinta posição de coordenação. A coordenação intra-cadeia na MP-9 foi corroborada pela simulação de dinâmica molecular (MD). Vale mencionar que todos os resultados de CD e RPE foram simulados utilizando-se os programas CCA e QPOW, respectivamente. Realizamos também medidas de RPE pulsado do citocromo c em tampão fosfato pH 7,4 em SDS e em Cardiolipina com o objetivo de investigar o estado de baixo spin alternativo. Realizamos experimentos de eco com varredura de campo (Echo field sweep), ESEEM (Electron spin echo envelope modulation), e tempo de relaxação spin-rede T, para uma completa caracterização dos compostos acima citados / In this work we have used spectroscopic techniques such as UV-vis, circular dichroism, and electronic paramagnetic resonance to characterize the microperoxidases-8 and -9 and also N-AcMP-9. Microperoxidases are products of the proteolytic digestion of cytochrome c, containing an average of ten residues of aminoacids. Lacking the sixth ligand, the heminic iron is ín the high spin state. Our results show that the alkaline transition (pKa = 8,53) produces hemepeptideos aggregates in the low spin state, in which the water molecule is displaced by the Nterminal group of a nearby MP-8 cysteine. For high values of pH there is a deprotonation of the imidazole ring of the histidine that occupies the heminic iron\'s fifth coordination. In that pH MP-8 is found in equilibrium of aggregated species of high and low spin. An aggregated species if formed by the pentacoordinated MP-8 with the histidinate in the sixth coordination. The other aggregated species is composed by the coordination of the alpha-amino groups of cysteine and hydroxide ion, occupying the sixth and fifth coordination of heminic iron, respectively. As for NAcMp-9, the low spin state is produced by deprotonation (pKa=9.6) of the water located at the iron\'s sixth coordination. These results agree with others found for NAcMp-8. In MP-9 the low spin state is obtained displacing the water by the terminal alpha-amino group of Lysl3 in a nearby molecule. Above pH 8.5 the epsilon-amino group of Lysl3 coordinates intra-chain. The monomers exhibit OH- or histidinate in the fifth coordination. The intra-chain coordination of MP-9 was confirmed by molecular dynamics simulation. It is important to notice that all results from CD and EPR were simulated using the programs CCA and QPOW, respectively. We also made pulsed EPR measures of cytochrome c in fosfato buffer pH 7.4 in SDS and in cardiolipin, in order to investigate the alternative low spin state. We made experiments with echo field sweep, ESEEM and spin-lattice relaxation time TI for a complete characterization of the above mentioned mixture

A pesquisa bioquímica no campo da Metabolômica/Metabonômica tem se intensificado consideravelmente nos últimos anos, por sua capacidade de adquirir uma grande quantidade de informação a respeito do comportamento de um organismo através de seu metabolismo. Para isso, frequentemente faz uso da aplicação das mais diversas técnicas analíticas, como a Ressonância Magnética Nuclear. A Ivermectina é um fármaco de amplo uso no Brasil, dada a sua eficiência no controle de verminoses e pragas em gado (e humanos) e está aqui inserida no contexto metabolômico/metabonômico dadas as inúmeras violações ocorridas na carne brasileira exportada. A não observância dos períodos adequados de carência para abate dos animais tratados pode refletir seriamente na qualidade destes produtos. Assim, utilizou-se a Ivermectina como forma de provocar mudanças no metabolismo de bovinos e camundongos, procurando-se correlacionar as variações encontradas à dose aplicada. Através de ferramentas auxiliares, como RMN-2D e ferramentas quimiométricas exploratórias, fez-se a avaliação de amostras de plasma sanguíneo e urina bovinos, e plasma sanguíneo de camundongos Balb-C, após administração de Ivermectina. Os resultados obtidos mostram que a Ivermectina tem influência no balanço energético do organismo, interferindo nos níveis de lactato e β-hidróxibutirato, podendo estar ligada ao aparecimento de uma condição metabólica crítica em mamíferos, relacionada à alta concentração de corpos cetônicos na corrente sanguínea dos mesmos. / The biochemical research in the field of Metabolomics/ Metabonomics has grown considerably in recent years because its capability of acquiring a large amount of information about the behavior of an organism through its metabolism. For this, it often applies several analytical techniques such as Nuclear Magnetic Resonance. Ivermectin is a drug widely used in Brazil, for its effectiveness in controlling verminosis and pests in livestock (and humans) and is here inserted in the metabolomic/metabonomic context because of the numerous breaches occurred in brazilian beef exports. Failures to comply with the appropriate withdrawal periods for slaughtering treated animals may reflect seriously on the quality of these products. Thus, we used Ivermectin as a metabolism change inducer in cattle and mice, trying to correlate these variations to the applied dose. Through auxiliary tools such as 2D-NMR and chemometric exploratory tools, we evaluated samples of bovine blood plasma and urine, and blood plasma of Balb-C mice, after Ivermectin administration. The results show that Ivermectin has influence on the organism\'s energy balance, interfering with lactate and β-hydroxybutyrate which can be connected to the onset of a critical metabolic condition in mammals, related to the high concentration of ketone bodies in their blood stream.

Baseado em uma seqüência já conhecida de Multislice Spin Echo convencional, implementamos uma seqüência do tipo Modified Driven Equilibrium Fourier Transform (MDEFT) adiabática multislice em um sistema de 2T e um de microimagens (9.4T). Essa metodologia utiliza, como pulso de inversão, um pulso de RF com modulação em amplitude e freqüência, conhecido por pulso adiabático. Dessa forma, os tempos de inversão são iguais para todos os planos selecionados, resultando num contraste por T1 uniformemente distribuído ao longo dos mesmos. O uso de um único e longo pulso adiabático de inversão tem, ainda, a vantagem de utilizar uma potência de pico menor para operar da mesma forma que um grupo de m pulsos convencionais. Utilizamos pulsos cujas modulações correspondentes de fase e freqüência foram calculadas com base nas condições de “Offset Independent Adiabaticity" (OIA) e a real eficiência dos mesmos foi avaliada através de simulações e experimentalmente. Para realização dos testes da metodologia desenvolvemos e caracterizamos dois “phantoms", cujas imagens demonstram a aplicabilidade da metodologia nos dois sistemas utilizados. / Based on the conventional Multislice Spin Echo pulse sequence, we implemented an adiabatic multislice Modified Driven Equilibrium Fourier Transform (MDEFT) pulse sequence on a 2T and a 9.4T microimaging system. This methodology uses, as inversion pulse, an amplitude and frequency modulated RF pulse, known as adiabatic pulse. In that way, the inversion times are the same for all slices, resulting in an evenly distributed T1 contrast. A single and long adiabatic inversion pulse has in addition the advantage of using a reduced peak power to perform in the same way as the group of m conventional pulses. We used pulses whose corresponding phase and frequency modulations were based on Offset Independent Adiabaticity and their real efficiency were evaluated both through simulations and experimentally. To test the methodology, we developed and characterized two phantoms, whose images demonstrate the applicability of the methodology in the two mentioned systems.

Neste trabalho foi desenvolvido um programa para simular espectros de ressonância paramagnética eletrônica (RPE) de onda contínua de amostras policristalinas para tensores não coincidentes. O Hamiltoniano de spin utilizado inclui os tensores anisotrópicos g, interação hiperfina, divisão de campo zero e quadrupolar e o termo Zeeman nuclear isotrópico. O programa inclui várias tecnologias novas, tais como: segmentação de campo com teoria de perturbação de autocampo para localizar as posições de campo ressonante, os métodos de distribuição Espiral e Repulsão para determinar o conjunto de orientações e a interpolação bidimensional triangular para reduzir o número de orientações computadas. A conjunção desses algoritmos podem aumentar a velocidade e a precisão das simulações, especialmente na simulação de espectros de sistemas de spin de dimensões grandes. O programa foi testado em algumas situações reais e o resultado obtido pode ser considerado, em alguns casos, equivalente aos programas comerciais e, em outros casos, de qualidade superior. / A computer program to simulate continuous wave electron paramagnetic resonance (EPR) powder spectra for noncoincident tensors has been developed. The spin Hamiltonian used includes anisotropic g, hyperfine interaction, zero field splitting and quadrupolar tensors and isotropic nuclear Zeeman term. The program includes a number of new technologies such as: field positions, spiral and repulsion methods for determining a set of orientations and triangular bidimensional interpolation to reduce the number of computed orientations. The conjunction of these algorithms can greatly increase the speed and the accuracy of simulations; especially in simulating powder spectra of spin systems of large dimensions. The program has been tested in some real situations and the obtained result can be considered, in some cases, equivalent to that of commercial software, in other cases, of superior quality.

Este trabalho investiga as interações entre o átomo de enxofre e o grupo carbonila nos seguintes compostos: 3-tiaciclopentanona (II), 3-tiaciclohexanona (IV), 4-tiaciclohexanona (V), 3-tiacicloheptanona (VII), 4-tiacicloheptanona(VIII), 5-tiaciclooctanona (X), metiltioacetona (XV), etiltioacetona (XVI), 4-etiltio-2-butanona (XVII), 5-etiltio-2-pentanona(XVIII) e 6-etiltio-2-hexanona (XIX). São apresentados: Revisão bibliográfica sobre interações eletrôinicas intramoleculares. As sínteses dos seguintes compostos: 3-tiaciclohexanona (IV), cicloheptanona (VI), 3-tiacicloheptanona(VII), 4-tiacicloheptanona (VIII), ciclooctanona (IX), 5-tiaciclooctanona (X), 4-etiltio-2-butanona (XVII), 5-etiltio-2-pentanona (XVIII), 6-etiltio-2-hexanona (XIX), 3-oxaciclopentanona(XX), 3-ciclohexenona (XXII) e 9-tiabiciclo(3,3,1)-2-nonanona(XXIII), A 6-etiltio-2-hexanona (XIX), composto ainda não descrito na literatura, foi por nós caracterizado. Os dados de basicidades relativas (Δv) de cetonas cíclicas e aciclicas (I-XXII), pelo emprego do método de ressonância magnética nuclear. Estes dados foram obtidos através de medidas dos deslocamentos das posições dos sinais dos prótons ácidos de fenol e de p-clorofenol associados, em complexo 1:1, com aceptores de prótons, em tetracloreto de carbono. As constantes de equilíbrio (kass) dos complexos doador-aceptor de próton, associados por pontes de hidrogênio, em tetracloreto de carbono. A presente tese permite apresentar as seguintes sugestões e conclusões: A comparação das basicidades da ciclopentanona (I), e tetrahidrotiofeno (XXIV), isoladamente e em mistura, com a basicidade da 3-tiaciclopentanona (II), indica que os valores de Δv e de kass para tiacetonas são medidas de basicidade do oxigênio carbonílico e não do enxofre. As tiacetonas contendo o átomo de enxofre ligado ao carbono α ou β são menos básicas do que as cetonas análogas não substituídas, tanto na série cíclica, como na acíclica. As diminuições de basicidade das tiacetonas cíclicas não são devidas nem ao impedimento estérico para a aproximação do doador de próton e nem, pelo menos exclusivamente, a uma tensão que poderia ser causada pela introdução do átomo de enxofre no anel. As oxacetonas contendo o átomo de oxigênio ligado ao carbono α (XX) e (XXI) são mais básicas do que as tia-análogas (II) e (XV), entretanto, menos básicas do que as cetonas correspondentes não substituídas (I) e (XI). Esta ordem é contraria à esperada dos efeitos indutivos dos dois heteroátomos. Eliminados o impedimento estérico, a tensão do anel e os efeitos indutivos, apresenta-se a possibilidade de uma interação no espaço entre os orbitais n do oxigênio carbonílico e n do enxofre como responsável pela diminuição de basicidade do grupo carbonila, através de considerações de potenciais de ionização e de resultado de correlação entre kass e de σ* de Taft de grupos substituintes. A 5-tiaciclooctanona (X) e a 3-ciclohexenona (XXII) apresentam, em solução de tetracloreto de carbono, aumentos anômalos de basicidade com o aumento da concentração de cetona, quando comparados com as outras cetonas estudadas. A explicação que se poderia fornecer para este comportamento é que ambas as cetonas (X, XXII) existem, em solução, como misturas de conformações, de não interação (menos polar) e de interação (mais polar), sendo que a concentração desta última aumenta com o aumento da concentração de cetona. Os nossos resultados apoiam a hipótese sugerida na literatura da existência,na 5-tiaciclooctanona (X), de uma transferência de carga do enxofre para o grupo carbonila. Semelhantemente, uma transferência de carga da dupla olefínica para o grupo carbonila é por nós proposta para a 3-ciclohexenona (XXII). O nosso método de medida de basicidade relativa mostrou-se útil para a identificação de estruturas com transferência de carga em equilíbrios conformacionais. / This thesis investigates the interactions between the sulphur atom and the carbonyl group in the following compounds: 3-thiacyclopentanone (II), 3-thiacyclohexanone (IV) 4-thiacyclohexanone (V), 3-thiacycloheptanone (VII), 4-thiacycloheptanone (VIII), 5-thiacyclooctanone (X), 4-thiapentan-2-one (XV), 4-thiahexan-2-one (XVI), 5-thiaheptan-2-one (XVII), 6-thiaoctan-2-one (XVIII) and 7-thianonan-2-one (XIX). It contains: A review on the intramolecular electronic interaction described in the literature. The syntheses of the following compounds: 3-thiacyclohexanone (IV), cycloheptanone (VI), 3-thiacycloheptanone (VII), 4-thiacycloheptanone (VIII), cyclooctanone (IX), 5-thiacyclooctanone (X), 5-thiaheptan-2-one (XVII), 6-thiaoctan-2-one (XVIII), 7-thianonan-2-one (XIX), 3-oxacyclopentanone (XX), cyclohex-3-enone (XXII) and 9-thiabicyclo(3,3,1)nonan-2-one (XXIII). The thianonan-2-one (XIX), not yet reported in the literature, was characterized. The data of relative basicities (Δv) for cyclic and open-chain ketones (I-XXII), obtained from the measurements of chemical shifts of hydroxylic proton of phenol and p-chlorophenol associated to the ketones (1:1), in carbon tetrachloride. The equilibrium constants (kas) for the same complexes. The following conclusions and suggestions are presented: The Δv and kas values for thiaketones express the basicity of carbonyl oxygen and not that of the sulphur, as indicated by the comparative basicities measurements for cyclopentanone (I), tetrahydrothiophene (XXIV) and 3-thiacyclopentanone (II). Thiaketones, wich sulphur atom and carbonyl group apart by one or two methylene groups, in cyclic as well as in the open-chain series, show a decrease of basicity in comparison to the corresponding unsubstituted ketones. The decrease of basicity of the cyclic thiaketones cannot be attributed either to the steric hindrance to hydrogen bonding with phenol and p-chlorophenol or to some strain due to the introduction of sulphur atom into the ring. The oxaketones (XX) and (XXI), in which the oxygen atom is separated from the carbonyl group by one methylene group, though of lower basicity than the corresponding unsubstituted ketones, show an increased basicity when compared to the thia-analogues (II) and (XV). The basicity order -CH2-CH2-CO- > -O-CH2-CO- > -S-CH2-CO- is contrary to that expected from the inductive effect of the heteroatoms envolved. Therefore, the inductive effect of sulphur cannot be responsible for the decrease in basicity of the thiaketones. The data of the ionization potentials and the result of the correlation between kas and σ* Taft for the substituents suggest through-space interaction as responsible for the decrease of the carbonyl-group basicity. The 5-thiacyclooctanone (X) and cyclohex-3-enone (XXII) show an abnormal raise of basicity with increased concentration in carbon tetrachloride solution, when compared to the other ketones studied. The existence of a mixture of conformations, the non-interacted (less polar) and interacted (more polar), is proposed to be responsible for these data, as the increase of concentration would lead to an increase of the more polar conformation. Our results give a support to the existence of charge-transfer from sulphur to the carbonyl group in the 5-thiacyclooctanone (X) suggested in the literature.Similarly, a charge-transfer from the πC=C to the πC=O system is now proposed for the cyclohex-3-enone (XXII). Our method of relative basicity measurements show to be useful for the identification of the structures, in which a charge-transfer occurs.

A Ressonância Magnética (RM) é uma técnica extremamente promissora para diversas áreas do conhecimento, desde seu uso conhecido em medicina até aplicações na indústria a fim de melhorar a eficiência de diversos processos. Este projeto trata do desenvolvimento de uma das partes do Espectrômetro Digital de RM desenvolvido pelo Centro de Imagens e Espectroscopia in vivo por Ressonância Magnética (CIERMag), o controlador de bobinas de shimming. O ajuste de shimming oferece melhorias significativas no resultado de experimentos e é parte integral de qualquer sistema de RM tanto por imagens como por espectroscopia. Foi idealizado um equipamento para estabelecer as correntes adequadas em bobinas de shimming que pode ser acessado tanto local como remotamente, permitindo a integração com outros subsistemas do Espectrômetro Digital. O equipamento consiste de hardware específico para estabelecer e analisar as correntes estabelecidas em bobinas de shimming e também de software adequado. Este projeto estabelece as diretrizes de funcionamento do controlador de bobinas de shimming e como ele interage com outros equipamentos. / Magnetic Resonance is an extremely promising technique to many areas of knowledge, from its use in medicine to industrial applications where it can improve the efficiency of different processes. This project describes the development of one element of the Digital Spectrometer being developed by CIERMag: the shimming coil controller. Shimming adjustments in magnetic resonance improves experiments results significantly and is an integral part of any magnetic resonance system, from imaging to spectroscopy. A system as developed to establish the proper currents in shimming coils that can be accessed both locally and remotely, easing the integration with other subsystems of the Digital Spectrometer. The controller consists of both custom built hardware and software to establish and analyze the currents in shimming coils. This project also establishes the controller requirements and how it interacts with other systems.

A doença cardiovascular é a principal causa de morte no mundo ocidental e as estatinas são os medicamentos mais prescritos para prevenção e tratamento. Apesar de serem os fármacos mais prescritos, ainda são subutilizados, tendo como principal causa de interrupção do tratamento a miopatia. Entre os mecanismos envolvidos na fisiopatologia da miotoxicidade, a deficiência da coenzima Q10 vem sendo apontada como a principal responsável deste efeito colateral. A creatinofosfoquinase (CPK) é um biomarcador de gravidade dos danos musculares sendo utilizado de rotina na prática clínica. Contudo, seus níveis podem estar normais ou aumentados em pacientes em uso de estatinas e apresentando sintomas musculares. Sendo assim, a espectroscopia do hidrogênio por ressonância magnética (EHRM) poderia auxiliar no diagnóstico da toxicidade muscular causada pelas estatinas, através de um estudo metabólico de alterações decorrentes dos vários mecanismos envolvidos isolados ou associados. O objetivo deste estudo é avaliar as concentrações das gorduras intramiocelulares (IMCL) e extramiocelulares (EMCL), creatina total (Cr total) e trimetilamina (TMA), nos músculos tibial anterior e sóleo, nos pacientes em uso de estatina e com sintomas musculares e comparar com indivíduos hipercolesterolêmicos (LDL>=160mg/dL) e normocolesterolêmicos (LDL<160mg/dL), ambos sem tratamento. Também avaliar o efeito da redução do colesterol plasmático (após três meses de tratamento com estatinas) nas concentrações de gorduras IMCL e EMCL. Além disso, fazer uma correlação entre os níveis de CPK destes pacientes com as variáveis da espectroscopia. Noventa e um pacientes (média de 44 anos, 54 mulheres e 37 homens) foram submetidos à coleta de sangue para avaliação do perfil lipídico, TGO, TGP, CPK, TSH, T4 livre, creatinina e glicemia, e H-MRS para avaliação dos metabólitos IMCL, EMCL, Cr total e TMA. Os pacientes foram divididos em três grupos: grupo 1 (pacientes com LDL-C<160mg/dL, sem uso de medicação hipolipemiante) n=49, grupo 2 (pacientes em uso de estatina e apresentando sintomas musculares) n=18 e grupo 3 (pacientes com LDL-C>=160mg/dL, sem uso de estatina) n=24. Os pacientes do grupo 3 foram submetidos à coleta de sangue e a EHRM em dois momentos: antes e três meses após o tratamento com sinvastatina 20mg. Os exames foram realizados utilizando o aparelho de ressonância magnética SIGNA 1,5 T (Tesla) (General Electric, Milwaukee, WI, USA) e as imagens foram analisadas e processadas automaticamente utilizando o programa LCModel versão 6.2 (http://s-provencher.com/). Foram obtidos 115 exames de espectroscopia. Os pacientes do grupo 2 (55±9 anos) eram mais velhos do que os dos grupos 1 (38±11 anos) e 3 (48±9 anos) respectivamente, p<0,001. Houve diferença significante entre os grupos, pré-tratamento, em relação ao colesterol total, LDL-colesterol, triglicérides e TGO (p<0,001). Não foi observada diferença significante nos níveis de CPK entre os grupos 1, 2 e 3 (p=NS). No grupo 3, houve redução significante nos níveis de colesterol total, LDL-C e triglicérides após tratamento com estatina (p<0,05). Não houve diferença significante entre as variáveis IMCL, EMCL, Cr total e TMA, assim como suas razões entre os grupos avaliados e no grupo 3 antes e após o tratamento com estatinas (p=NS).Em relação aos valores de CPK e os resultados encontrados nas espectroscopias dos pacientes do grupo 2, observamos uma correlação positiva e significante entre a análise sérica da CPK e a razão da gordura IMCL e creatina total no músculo tibial anterior (r=0,253; p=0,018). A EHRM é um exame factível para ser utilizado na prática clínica, porém não foi possível demonstrar alterações nas concentrações dos metabólitos nos músculos tibial anterior e sóleo entre os grupos estudados. Os achados de correlações entre a CPK e a razão da gordura IMCL e creatina total podem sugerir uma manifestação precoce de toxicidade muscular causada pelas estatinas, em pacientes com sintomas musculares. / Cardiovascular disease is the leading cause of death in the western world and statins are the most prescribed medications for prevention and treatment. Despite being the most prescribed drugs, they are still under-used. The main cause of interruption of statin treatment is myopathy. Among the mechanisms involved in the pathophysiology of myotoxicity, deficiency of coenzyme Q10 has been described as the main cause of this side effect. Creatine kinase (CK) is a biomarker for severity of muscle damage, but its levels may be normal or increased in patients on statin use and muscle symptoms. Thus, proton magnetic resonance spectroscopy (H-MRS) could assist in the diagnosis of muscle toxicity caused by statins, through a study of the metabolic changes. The aim of this study is to evaluate the concentrations of intramyocellular (IMCL) and extramyocellular lipids (EMCL), total creatine and trimethylamine (TMA), on tibialis anterior and soleus muscles in patients on statin use and muscle symptoms and compare with hypercholesterolemic subjects (LDL >= 160mg/dL) and normal subjects (LDL<160mg/dL), both without treatment. Also, the effect on LDL serum levels (after three month statin treatment), and concentrations of IMCL and EMCL lipids. In addition, make a correlation between the levels of CK and the variables of spectroscopy. Ninety-one patients (mean age=44, 54 women and 37 men) were submitted to blood sampling for evaluation of serum total cholesterol, LDL-C, HDL-C, triglycerides, AST, ALT, CK, glucose, TSH and creatinine, and H-MRS for evaluation of metabolites, IMCL and EMCL lipids, total creatine and TMA. Patients were divided in 3 groups: 1 (patients with LDL-C<160mg/dL, without statin use) n=49, 2 (patients on statin use and muscle symptoms) n=18 and 3 (patients with LDL-C>=160mg/dL, without statin use) n=24.Group 3 were subjected to blood sampling and the H-MRS on two occasions: before and three months after treatment with simvastatin 20 mg. The tests were carried out in a MRI SIGNA 1.5 Tesla (General Electric, Milwaukee, WI, USA) magnet and the images were processed automatically using the software LCModel version 6.2 (http://s-provencher.com/). From the 91 study subjects a total of 115 H-MRS scans were performed. Patients in group 2 (age 55.0 ± 9.0 years) were older, respectively, than in groups 3 (48.0 ± 9.0 years) and 1 (38.0 ± 11.0 years), p<0.001. There was a statistically significant difference between the groups before treatment in relation to the total cholesterol, LDL-cholesterol, triglycerides and AST (p<0.001). There were no significant differences on plasma CK levels, in patients presenting muscle symptoms (p=NS). In Group 3, there was significant reduction in levels of total cholesterol, LDL-C and triglycerides after treatment with statin (p<0.05).There were no significant differences regarding median IMCL variables, EMCL, total creatine and TMA, in the tibialis anterior and soleus muscles as well as their ratios among the three groups and after group 3 three month treatment (p=NS). A significant and positive correlation (r=0.253, p=0.018), was found in group 2 between serum CK and the ratio of intramyocellular and total creatine in tibialis anterior muscle. H-MRS is a feasible exam to be used in clinical practice; however it has not been possible to demonstrate changes in concentrations of the metabolites in the tibialis anterior and soleus muscles. The findings of correlations between CK and intramyocellular and total creatine may suggest an early manifestation of muscle toxicity caused by statins in patients with muscle symptoms.