Super-redes semicondutoras consistem de materiais semicondutores de gaps diferentes arranjados periodicamente. Os elétrons das camadas de gap mais estreito acoplam-se por tunelamento através das camadas de gap mais largo formando faixas energéticas, denominadas minibandas. A largura de uma mini banda é definida pela diferença entre seus dois limiares, o fundo e o topo. Uma singularidade de Van Hove é associada a cada limiar da minibanda. A detecção direta de uma minibanda exige técnicas experimentais que sejam sensíveis a estas singularidades. Um exemplo de técnica deste tipo, e que é frequentemente utilizada, é o efeito Shubnikov-de Haas(SdH). Outra técnica é a espectroscopia de absorção associada a transições entre a faixa de valência e a faixa de condução. Neste caso, são observados picos excitônicos associados às duas singularidades na densidade de estados. Porém, a separação em energia entre os picos de absorção não é uma medida direta ela largura da rninibanda: para estimar a largura ela minibanda seria necessário conhecer com precisão as energias de ligação dos dois tipos de éxcitons, sendo que a diferença entre estes valores é da mesma ordem de grandeza que a largura da minibanda. A formação de estados excitônicos pode ser evitada através ela dopagem, que introduz a blindagem de Coulomb e o preenchimento do espaço de fase. Entretanto, em super-redes dopadas convencionalmente, a fotoluminescência (PL) é inteiramente dominada por transições entre estados de Tamm, impedindo novamente a detecção de transições inter bandas associadas aos estados de minibanda. Neste trabalho investigamos a possibilidade de evitarmos tanto a formação de estados excitônicos quanto a formação de estados ele Tamm em super-redes com dopagem modulada, a fim de detectarmos diretamente transições interbandas associadas aos estados estendidos de minibanda por medidas de PL. A partir da solução numérica das equações de Schrödinger e Poisson foi verificado que o perfil de dopagem modulada que evita a formação de estados de Tamm consiste numa super-rede dopada planarmente no centro das camadas de gap mais largo, e também nas camadas externas, sendo o valor da dopagem nas camadas externas igual à metade do valor da dopagem nas camadas internas. Investigamos no laboratório este tipo de super-rede e confirmamos através de medidas elo efeito ScliI em ângulos oblíquos, que efetivamente os estados de Tamm não estão presentes em estruturas com este perfil de dopagem. O espectro de PL é caracterizado por uma banda cuja largura é aproximadamente igual à energia de Fermi, e é situada em energias superiores ao gap ela camada de confinamento. Estas características são indicativas de que o espectro observado é devido a transições associadas aos estados de minibanda. A fim de comprovarmos esta interpretação detectamos e analisamos o espectro de PL em função do campo magnético. Para analisar o espectro de PL desenvolvemos um modelo teórico para a forma de linha ela PL em função do campo magnético. Utilizando o modelo teórico desenvolvido foi possível realizar um levantamento completo das características da super-rede extraindo valores para a largura energética da minibanda, a massa reduzida do par elétron-buraco e a energia do gap renormalizada. Este último parâmetro não era acessível pelas técnicas mencionadas anteriormente e foi medido pela primeira vez neste trabalho. O acesso a ele abre uma nova perspectiva para o estudo de efeitos de muitos corpos em estruturas onde a dimensionalidade do sistema eletrônico pode ser controlada artificialmente. Esta perspectiva é explorada neste trabalho. / Semiconductor superlattices consist of semiconductor materials with different gaps, arranged periodically. The electrons of the narrow gap layer, coupled by tunneling through the wider gap layer, form an energy miniband. The width of a miniband is equal to the difference in energy between its two edges, the bottom and the top. A Van Hove singularity is associated with each edge of the miniband. The direct detection of a miniband demands experimental techniques sensitive to these singularities. One example of such a technique is the Shubnikov-de Haas effect (SdH). Another technique is the absorption spectroscopy associated with transitions between the valence and the conduction bands. In this case, excitonic peaks associated with the two singularities in the density of states are observed. However, to estimate the miniband width from the absorption excitonic spectrum, it would be necessary to know accurately the binding energies of both excitons involved, the difference between which values is of the same order of magnitude as the miniband energy width. It should be possible to avoid the formation of excitons by doping the superlattice, however, in superlattices doped conventionally, the photoluminescence (PL) is completely dominated by transitions between Tamm states, which precludes the observation of extended minibancl states. In this work we investigate the possibility of avoiding both the formation of excitonic states, as well as the formation of Tamm states, by tayloring the modulation doping profile, and of detecting directly the interband transitions associated to extended rniniband states by PL measurements. By solving the Schrodinger and Poisson equations numerically, it was verified that a modulation doping profile that avoids the formation of Tamm states consists in a superlattice doped at the center of the wider gap layer, and also doped in the external layers, whereby the concentration of doping atoms in the external layers is equal to half of the value used in the internal ones. Such superlattices were investigated experimentally, and it was confirmed, from SdH measurements at oblique angles, that Tamm states were not present in the structures. The PL spectrum is characterized Ly an emission band whose width is approximately equal to the Fermi energy. The PL band is situated at photon energies greater than the energy bandgap of the confining layer. These characteristics suggest that the observed spectrum is associated to extended electronic miniband states. To confirm this interpretation, we detected and analyzed the PL spectrum in an external magnetic field. A theoretical model for the lineshape of the PL as function of the magnetic field intensity was developed. Using this model, it was possible to estimate all characteristics parameters for the superlattice: the energy width of the minibanel, the reduced mass of the electron-hole pair, and the renormalized energy gap. The latter parameter is not accessible by the experimental techniques used previously, and it was measured for the first time in this work. The access to this parameter opens a new perspective for the study of many body effects in structures, in which the dimensionality of the electronic system can be controlled artificially. This perspective is explored in this work.

O emprego de solventes no processo de obtenção de óleos de sementes oleaginosas é um processo amplamente empregado, sendo o hexano o solvente tradicionalmente adotado. O objetivo principal desta dissertação de mestrado foi avaliar a viabilidade da substituição do hexano por etanol no processo de extração de óleo de soja. A utilização de etanol apresenta vantagens bastante atrativas como: menor toxicidade, boa seguridade operacional além deste ser obtido de fonte biorenovável. A produção de etanol em larga escala no Brasil torna, ainda, o processo vantajoso do ponto de vista econômico, além de ser um solvente facilmente recuperado para posterior reutilização no processo devido às suas características físico-químicas. Desta forma, neste trabalho foram realizados experimentos de cinética de extração e experimentos de extração sólido-líquido na condição de equilíbrio, nos quais foram avaliadas as variáveis: temperatura (40 a 90 °C) e hidratação do solvente (0 a 12%). Através da execução destes experimentos e a avaliação estatística dos resultados foi possível determinar os rendimentos de óleo e proteína, monitorar o comportamento dos compostos minoritários (ácidos graxos livres) e da água presente na matéria-prima, avaliar a qualidade da fração proteica resultante do processo de extração, além da composição química dos óleos obtidos. Assim, os resultados mostraram que o aumento do teor de água no etanol suprimiu fortemente a extração de óleo enquanto que a elevação da temperatura favoreceu a extração. Já a proteína exibiu um comportamento contrário ao óleo, sendo que o aumento da hidratação do solvente elevou a extração destes compostos e o aumento da temperatura diminuiu o teor de proteínas na fase extrato. Quanto à hidratação da fase extrato, pôde-se notar que esta foi independente da temperatura e que existe um equilíbrio entre a umidade do sólido e o nível de hidratação do etanol. A elevação da temperatura também aumentou a extração de ácidos graxos livres e a avaliação do perfil químico e da composição em AGL dos óleos obtidos via etanol mostrou que estes apresentaram composição típica de óleo de soja, independente da condição adotada. A qualidade da fração proteica resultante da extração do óleo, avaliada na forma de solubilidade de nitrogênio e análise térmica (DSC), mostrou que a proteína também foi fortemente influenciada pela presença da água no solvente e pelo aumento da temperatura, apresentando menores valores de solubilidade conforme o aumento do teor de água no etanol e da temperatura do processo. Diante dos resultados, pode-se inferir que é viável tecnicamente a utilização de etanol no processo de extração de óleo de soja, no entanto as condições de hidratação do solvente e temperatura devem ser consideradas devido à influência destas sobre as características da fração proteica do farelo desengordurado. / The use of solvents in the extraction of oil from oilseeds is a widely employed process and the hexane is the solvent traditionally adopted. The aim of this work was to evaluate the feasibility of replacing hexane by ethanol in the soybean oil extraction process. The use of ethanol has very attractive advantages such as: low toxicity, good operational security, as well as being obtained from a biorenewable source. The large scale production of ethanol in Brazil also makes the process advantageous from the economics point of view, besides being a solvent easily recovered for reuse in the process due to its physicochemical characteristics. Thus, in this work were performed experiments of kinetics of extraction and experiments of solid-liquid extraction in equilibrium condition in which the variables evaluated were: temperature (ranging from 40 to 90 °C) and solvent hydration (0 to 12% of water). The accomplishment of these experiments and the statistical evaluation of the results made possible to determine the yields of oil and protein, monitor the behavior of minor compounds (free fatty acids) and of the water present in raw material, evaluate the quality of the protein fraction resulting from oil extraction process, and the chemical composition of the extracted oils. Then, the results showed that increasing in water content of ethanol suppresses strongly the extraction of oil while the increase of temperature increases the extraction. About protein, it exhibits an opposite behavior to the oil, with the rise in water content of the solvent increasing the extraction of such compounds and the rise of temperature decreases in the protein content of extract phase. Regarding the hydration of the extract phase, it can be seen that this is temperature independent and that there is equilibrium between the solid matrix and the moisture level of the solvent ethanol. The increase in temperature also increases the extraction of free fatty acids and the evaluation of the chemical profile and composition in FFA of oils obtained via ethanol showed that they had typical composition of soybean oil, regardless the condition adopted. The quality of the protein fraction resulting from oil extraction evaluated as nitrogen solubility and thermal analysis (DSC) showed that the protein is also strongly influenced by the presence of water in the solvent and by increasing the temperature, with lower values of solubility with increasing water content in the ethanol and the process temperature. From the results, it can be inferred that it is technically feasible to use ethanol in the soybean oil extraction process, however hydration conditions of the solvent and temperature must be considered due to the influence of these on the protein fraction characteristics of the defatted meal.

A Na, K-ATPase é uma proteína que realiza o transporte ativo de cátions, se encontra na membrana plasmática de praticamente todas células animais e é formada por três subunidades: (110 kDa), (50 kDa) e (10 kDa). Neste trabalho, realizou-se a extração da proteína Na,K-ATPase de rim de coelho que foi preparada em 3 diferentes condições (i) fração de membrana rica em Na,K-ATPase; (ii) solubilizada e purificada em C12E8 e (iii) reconstituída em DPPC: DPPE lipossomo (1:1 lipídio:lipídio, 1:3 lipídio:proteína). Através de medidas de Espalhamento de Luz Dinâmico (DLS), Espectroscopia de Absorção (ABS) e Espalhamento de Raio-X a Baixos Ângulos (SAXS), associadas à medidas de atividade enzimática, constatou-se que a amostra de Na,K-ATPase solubilizada e purificada em C12E8 é constituida por diferentes agregados/oligômeros em solução. Com o intuito de eliminar os grandes agregados/oligômeros da amostra realizou-se a filtração (poro de 220 nm) e a adição do surfactante dodecil sulfato de sódio (SDS) e ambos procedimentos foram capazes de eliminar as populações de grandes agregados e/ou grandes oligômeros. A retirada destas populações pelo filtro promoveu um aumento de atividade específica da enzima. Já o SDS deve promover alterações conformacionais na estrutura da proteína que causam a inativação da mesma. Investigou-se variações de atividade da Na, K-ATPase através da irradiação da proteína presente em fração de membrana e reconstituída em lipossomo por meio de três lasers de baixa intensidade com comprimentos de onda diferentes: = 532 nm (5 mW), = 650 nm (50 mW) e = 780 nm (50 mW). Demonstrou-se que a variação da atividade enzimática depende do valor de dose de energia depositada, independe do comprimento de onda estudado neste intervalo e retorna para o nível basal após 6 horas. / The Na, K-ATPase is an active cation transporter protein, which is found in the plasma membrane of virtually all animal cells and it is comprised of three subunits: (110 kDa), (50 kDa) and (10 kDa). In this work, we performed the extraction of protein Na, K-ATPase from the kidney of adult rabbit for three different enzyme preparations (i) membrane-bound fraction; (ii) C12E8 solubilized and purified and (iii) reconstituted in DPPC: DPPE liposome (1: 1 - lipid: lipid, 1:3 - lipid:protein). Dynamic Light Scattering (DLS), Absorption Spectroscopy (ABS) and Small Angle X-ray Scattering (SAXS) were employed, associated with enzyme activity measurements. The results revealed that Na, K-ATPase C12E8-solubilized and purified is composed by different aggregates/oligomers. With the aim of eliminating large aggregates/oligomers from the protein sample, filtration (pore size 220 nm) and surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS) addition were used. Both procedures were able to eliminate populations composed of large aggregates and/or large oligomers. The removal of these populations by the filter promoted an increase in the specific activity of the enzyme. On the other hand, SDS must promote conformational changes in the protein structure that inactivate thereof. Finally, here we also investigated variations of Na, K-ATPase activity present in the membrane-bound fraction and reconstituted in liposome under irradiation of three low-intensity lasers with different wavelengths: = 532 nm (5mW), = 650 nm (50 mW) and = 780 nm (50 mW). The results give support to the conclusion that the change in the enzymatic activity depends upon the amount of energy dose deposited, it is independent of the wavelength in the studied range and returns to the basal level after 6 hours.

The development of new solid forms of active pharmaceutical ingredients (API) is relevant both from fundamental as well as industrial perspectives. To this end, Crystal Engineering plays an ever-increasing important role in pharmaceutical sciences. Among the crystal engineering strategy, salt formation is the most important and implemented approach. The salt forms of API could be used to modulate and tuned the solubility and stability of API to provide optimal practical uses. Herein, we report pharmaceutical salts of two Selective Serotonin Reuptake Inhibitor antidepressants used in the treatment of depression and anxiety disorders, Paroxetine (PRX) and Fluoxetine (FLX). For this purpose, salt formers, supramolecular synthesis and crystallization protocols have been driven by the systematization of structural and supramolecular data of molecules and analogues from the Cambridge Structural Database. Paroxetine bromide hemihydrate ((PRXBr)0.5H2O), Paroxetine Nitrate hydrate (PRXNO3H2O) and two polymorphs of Fluoxetine Nitrate (FLXNO3) have obtained. All were characterized by a combination of techniques including Single Crystal X-ray Diffraction, Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetry analysis (TGA), Hot Stage Microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy (IR) and solubility measurements. Since the hydration/dehydration process in APIs induces phase transitions that compromise its efficiency, the structural characterization of (PRXBr)0.5H2O help to understand its reversible dehydration process. Also, this study has implication in the understating of dehydration of isostructural PRX hydrochloride salt. Additionally, the (PRXNO3)H2O have shown the conformational flexibility and supramolecular diversity of PRX. On the other hand, the chirality of FLX is related to two nitrate salt polymorphs. A racemate and a non-centrosymmetric structure with independent enantiomers in the asymmetric unit were obtained for FLXNO3. Their packing have shown the existence of different racemic motifs, resulting in different enantiomer orientations The rare occurrence of racemic systems in non-centrosymmetric space groups becomes this event a noteworthy case. By their physicochemical properties, the polymorphs were monotropically related. The scientific contributions of this thesis show the diversity of the solid forms and define candidates to new antidepressants APIs solid formulations. / O desenvolvimento de novas formas sólidas de ingredientes farmacêuticos ativos (API) é relevante tanto numa perspectiva fundamental como industrial. Para tal, a Engenharia de cristais tem desempenhado um papel importante nas ciências farmacêuticas. Dentre as estratégias, a formação de sais é a abordagem mais importante e implementada. Os sais de APIs são capazes de modular e ajustar a solubilidade e a estabilidade, a fim de proporcionar uso prático. Nesta tese, são reportados sais de dois fármacos Inibidores Seletivos de Recaptação de Serotonina, consolidados no tratamento da depressão e distúrbios de ansiedade, a Paroxetina (PRX) e a Fluoxetina (FLX). Brometo de Paroxetina hemiidratado ((PRXBr)0.5H2O), Nitrato de Paroxetina hidratado (PRXNO3H2O) e polimorfos de Nitrato de Fluoxetina (FLXNO3), síntese e protocolos de cristalização foram cuidadosamente delineados, com base na sistematização de dados estruturais e supramoleculares das moléculas e seus análogos, depositados no Cambridge Structural Database. Todos os sais foram caracterizados por Difração de Raios-X por Monocristal, Calorimetria Explanatória Diferencial (DSC), Análise termogravimétrica (TGA), Termomicroscopia, Espectroscopia vibracional na região do infravermelho (IR) e solubilidade. Considerando que a hidratação/desidratação induz mudanças de fases que comprometem a eficiência do API, a caracterização do (PRXBr)0.5H2O auxiliou no entendimento do processo de desidratação reversível que ocorre para esse fármaco. Estas mudanças de fase resultam também em implicações sobre a compreensão do processo de desidratação do sal isoestrutural de cloreto de PRX hemiidratado. Além disso, por meio da elucidação estrutural do (PRXNO3)H2O, foi possível analisar a diversidade conformacional e supramolecular da PRX. Quanto à FLX, verificou-se que sua quiralidade está relacionada com seu polimorfismo. Um racemato e uma estrutura não centrossimétrica com dois enatiômeros independentes na unidade assimétrica foram obtidos para o FLXNO3. A comparação destas estruturas permitiu mostrar a existência de arranjos supramoleculares racêmicos, constituídos por diferentes orientações de enatiômeros. A rara ocorrência de sistemas racêmicos em grupos espaciais não-centrossimétricos tornou este evento um caso notável. A partir das propriedades físico-químicas, os polimorfos puderam ser monotropicamente relacionados. Os resultados desta tese trazem importantes contribuições científicas para diversidade de formas sólidas e também define novas formulações sólidas para utilização como antidepressivos.

O presente trabalho teve como objetivo o estudo do estado sólido do ganciclovir (GCV) e suas diferentes formas polimórficas. O GCV é um fármaco antiviral útil no tratamento de infecções por citomegalovírus (CMV). Embora seja um fármaco amplamente usado, poucos estudos têm sido realizados sobre seu estado sólido. Atualmente, o GCV é conhecido por apresentar quatro formas cristalinas, duas anidras (Forma I e II) e duas hidratas (III e IV). Neste trabalho, nós reportamos a solução da estrutura cristalográfica da Forma I do GCV, que foi encontrado durante o screening de cristalização do fármaco, em que nove ensaios de cristalização (GCV-1, GCV-A, GCV-B, GCV-C, GCV-D, GCV-E, GCV-F, GCV-G e GCV-H) foram realizados e os materiais resultantes foram caracterizados por Difratometria de raios X (DRX), análise térmica (DTA/TG) e Hot Stage Microscopy. De todas as cristalizações realizadas foram obtidas quatro formas sólidas, denominadas como Forma I (GCV-1, GCV-B e GCV-H), Forma III (GCV-C, GCV-D, GCV-F e GCV-G), Forma IV (GCV-A) e Forma V (GCV-E). Esta última está sendo descrita pela primeira vez na literatura e indica a presença de outra forma hidratada de GCV. As Formas I, III e IV corresponderam a forma anidra e as duas formas hidratadas do fármaco, respectivamente. Além disso, foi evidenciado por experimentos de conversão de slurry e análise térmica que o cristalizado de GCV-1 (Forma I) foi o mais estável entre os materiais obtidos, e este deu origem ao monocristal da Forma I de GCV, estrutura cristalina anidra do fármaco. Neste trabalho, pela primeira vez, a estrutura cristalina deste composto foi definida por cristalografia de raios X de monocristal. A análise estrutural mostrou que a Forma I do fármaco cristaliza no grupo espacial monoclínico P21/c e está composta por quatro moléculas de GCV na sua unidade assimétrica. Cada molécula está unida intermolecularmente por ligações de hidrogênio, que dão lugar à formação de cadeias infinitas e estas por sua vez se arranjam de maneira a formar uma estrutura tridimensional. / This presented work aims to study the solid state of ganciclovir (GCV) and its different polymorphic forms. GCV is an antiviral drug useful in the treatment of cytomegalovirus (CMV) infections. Although it is a widely-used drug, few studies have been conducted on its solid state. Currently, GCV is known to have four crystalline forms, two anhydrous (Form I and II) and two hydrates (III and IV). In this investigation, we report a successful preparation of GCV Form I and its crystallographic structure, which was found during the crystallization of the drug, in which nine crystallization tests (GCV-1, GCV-A, GCV-B, GCV- D, GCV-E, GCV-F, GCV-G and GCV-H) were performed and the resulting materials were characterized by X-ray diffractometry (XRD), thermal analysis (DTA/TG) and Hot Stage Microscopy. Of all the crystallizations performed, four solid forms were obtained, denoted as Form I (GCV-1, GCV-B and GCV- H), Form III (GCV-C, GCV-D, GCV-F and GCV-G), Form IV (GCV-A) and Form V (GCV-E). The latter is being described for the first time in the literature and indicates the presence of another hydrated form of GCV. Forms I, III and IV corresponded to the anhydrous form and the two hydrated forms of the drug, respectively. In addition, it was evident by both the slurry conversion and the thermal analysis methods that the GCV-1 crystallized (Form I) was indeed the most stable amongst the materials obtained. This gave rise to GCV Form I monocrystal, anhydrous crystalline structure of the drug. The compound was characterized by monocrystal X-ray crystallography. The structural analysis showed that Form I of the drug crystallized in the monoclinic system space group P21/c is composed of four molecules of GCV in its asymmetric unit. Each molecule is linked intermolecularly by hydrogen bonds, which give rise to the formation of infinite chains arranged in a way that form a three-dimensional structure.

Atualmente, as doenças cardiovasculares constituem as principais causas de morte no Brasil e no mundo. As estatinas são consideradas os agentes mais efetivos e mais bem tolerados para o tratamento do aumento excessivo dos níveis de colesterol no sangue, ou hipercolesterolemia. A fluvastatina (FLV), um fármaco hipolipêmico, de segunda geração, pertencente à classe das estatinas, e é comercializada como mistura racêmica, ou seja, uma mistura equimolar da (+)-3R, 5S-FLV e (-)-3S, 5R-FLV. Além disso, é descrito na literatura que o enantiômero (+)- 3R, 5S- FLV possui atividade cerca de trinta vezes maior do que seu antípoda, o que justifica a importância e necessidade de métodos para análise enantiosseletiva de fármacos que possuam um ou mais centros de assimetria. Assim, este trabalho teve como objetivo a extração dos enantiômeros da FLV de matriz biológica (plasma) utilizando uma técnica de eletromigração em capilar, a cromatografia eletrocinética (EKC). A análise da FLV por cromatografia eletrocinética empregou como técnica de concentração online o stacking por injeção de grande volume, em um capilar de sílica fundida não revestido, de 50,0 cm de comprimento efetivo e 75 ?m de diâmetro interno, solução tampão tetraborato de sódio 50 mmol L-1, pH 9,5; adicionado de 20 mmol L-1 de 2-hidroxipropil-?-ciclodextrina como eletrólito de corrida, tensão de +25 kV, temperatura de 15 °C, injeção hidrodinâmica (0,5 psi por 30 segundos) e detecção em 300 nm. A separação dos enantiômeros foi obtida com valores de resolução de 3,0 e eficiência de 255840 e 150056, e tempos de migração de 7,2 e 7,4 minutos para a (+)-3R, 5S- FLV e (-)-3S, 5R- FLV, respectivamente. O procedimento de preparo de amostra foi baseado na extração em fase sólido-líquida (SLE), com a adição de 0,5 mL de solução tampão fosfato de sódio 0,1 mol L-1 pH 7,0 em 0,5 mL de plasma, previamente fortificado com padrão de FLV. A amostra foi aplicada na coluna e depois de 15 minutos, a FLV foi eluída com 4 mL de éter etílico. O método analítico foi validado avaliando os parâmetros seletividade, linearidade, precisão e exatidão inter e intra-dia, limite de quantificação, carry-over, efeito matriz, integridade da diluição e estudos de estabilidade. Além disso, foi realizado o estudo de racemização. Os resultados apresentaram linearidade na faixa de concentração plasmática de 250 a 725 ng mL-1 para cada enantiômero, sendo o limite de quantificação a concentração de 250 ng mL-1. Os estudos de precisão e exatidão apresentaram valores aceitáveis, com variação menor do que 15%. Além disso, não foi observado efeito carry-over e as amostras foram estáveis quando submetidas a ciclos de congelamento e descongelamento, estabilidade de curta e longa duração, pós-processamento e não foi observada racemização dos enantiômeros. Em relação ao efeito matriz, procedimentos alternativos foram usados com sucesso para análise de amostras lipêmicas e hemolisadas de plasmas. Sendo assim, este é o primeiro método bioanalítico desenvolvido, rápido e confiável, para quantificar os enantiômeros da FLV em amostras de plasma por EKC usando a SLE como técnica de preparo de amostra. / Nowadays, cardiovascular diseases are the main causes of death in Brazil and worldwide. Statins are considered the most effective and well tolerated agents for the excessive increase in cholesterol blood levels, or hypercholesterolemia. Fluvastatin (FLV), a hypolipidemic second generation drug belongs to statin drug class, and it is commercialized as a racemate, that is, a equimolar mixture of (+)-3R, 5S- FLV and (-)-3S, 5R- FLV. Moreover, literature describes that (+)-3R, 5S- FLV enantiomer activity is thirty times higher than its antipode, which justifies the importance and necessity of methods for the stereoselective analysis of drugs which possess one or more than one asymmetry centers. Thus, this work aims the extraction of FLV enantiomers from a biological matrix (plasma) using one of the electromigration techniques, the EKC. FLV analysis by EKC employed large volume sample stacking as sample on-column concentration technique using a fused-silica capillary with 50.0 cm effective length and 75 ?m internal diameter, 50 mmol L-1 sodium tetraborate buffer, pH 9,5 plus 20 mmol L-1 2-hydroxipropyl-?-cyclodextrin as a background electrolyte, voltage of +25 kV, temperature of 15ºC, with sample injected in hydrodynamic injection mode (0,5 psi for 30 seconds) and detection using a diode array detector set at 300 nm. The enantiomers resolution was achieved with a resolution value of 3.0, and efficiency of 255840 and 150056, migration times of 7.2 and 7.4 minutes for (+)-3R, 5S- FLV and (-)-3S, 5R- FLV, respectively. Supported liquid extraction was the chosen sample preparation procedure, with the addition of 0.5 mL of 0.1 mol L-1 pH 7.0 phosphate buffer to 0.5 mL of plasma, the mixture was applied to the column and allowed to wet for 15 minutes, 4 mL of ethyl ether was then applied to the top of the column, allowed to percolate by gravity and the eluted solvent was collected in an ambar tube, the solvent was submitted to evaporation under nitrogen flow and the residue was ressuspended for injection in the capillary electrophoresis equipment. The analytical method was validated covering selectivity, linearity, within-run and between-run precision and accuracy, limit of quantification, carry-over, matrix effect, dilution integrity and stability studies parameters. The racemization study was also performed. The results support that the analytical method is linear in the range of concentrations from 250 to 725 ng mL-1for each enantiomer, and the limit of quantification was 250 ng mL-1; the method is precise and accurate, with variation under 15%. Besides, no carry-over effect was observed, and both enantiomers showed to be stable under thaw and freeze cycles, short and long term stability studies, autosampler stability, and also no racemization was observed. Related to matrix effect, alternative procedures were employed sucessfully in case of analysis of lipemeic and hemolized matrices. So, this is the first bioanalytical method developed, fast and reliable, to quantify FLV enantiomers in plasma samples using EKC with SLE as sample preparation procedure.

Orientadores: Antonio José de Almeida Meirelles, Mariana Conceição da Costa, Jérôme Pauly / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-24T15:58:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carareto_NataliaDanieleDorighello_D.pdf: 2781126 bytes, checksum: a569200223f2c962deb5f7e6129613dd (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O estudo das propriedades físico-químicas de materiais graxos é uma demanda mundial crescente, principalmente devido ao incentivo do seu uso como fonte de energia e para a alimentação. Faz-se importante estudar e compreender todas as condições de equilíbrio que podem ser observadas durante o processamento de compostos graxos, por exemplo, óleos vegetais e biodieseis, desde a sua extração, refino e estocagem. Dados de equilíbrio sólido-líquido podem ser usados para melhorar ou propor novos processos de separação. Já o ponto de fulgor é uma propriedade importante que deve ser observada no armazenamento, transporte e produção de compostos inflamáveis, como o biodiesel. Este trabalho teve como objetivos estudar o equilíbrio sólido-líquido de misturas binárias graxas formadas por álcoois graxos, ésteres graxos ou ácidos graxos, e avaliar o ponto de fulgor de misturas de ésteres etílicos, que são constituintes principais de biodieseis, e etanol, presente em teores residuais. Os pontos de fulgor de ésteres etílicos, e também de misturas binárias destes ésteres com etanol foram determinados experimentalmente e a partir dos resultados foi proposto um modelo empírico para a predição do ponto de fulgor de biodieseis em função da sua composição e teor de etanol. Os diagramas de equilíbrio sólido-líquido de sistemas binários formados por ácidos + álcoois graxos ou formados por álcoois + álcoois graxos foram determinados experimentalmente através de calorimetria exploratória diferencial (DSC) com a intenção de melhor compreender as reações eutética, peritética e metatética que aparecem nos diagramas de equilíbrio tanto com taxas de aquecimento linear ou via o uso da ferramenta de stepscan DSC. Para complementar o estudo foram usadas técnicas de difração de Raios-X e microscopia óptica com controle de temperatura. O efeito da pressão sobre o equilíbrio sólido-líquido foi avaliado para misturas binárias de ésteres etílicos ou de álcoois graxos utilizando-se microscopia ótica acoplada a um aparato experimental que permite o aumento da pressão até 80 MPa. Foram utilizados os modelos termodinâmicos para coeficiente de atividade Margules 2 e 3-sufixos e NRTL para descrever a linha liquidus dos sistemas que apresentaram ponto peritético, e um modelo termodinâmico preditivo foi aplicado para modelar o ESL em função da pressão e, em ambos os casos, obteve-se um ajuste satisfatório em comparação aos dados experimentais / Abstract: The study on the physicochemical properties of fatty materials has acquired a growing importance, mainly due to the incentive of their use in energy and nutrition. The efficient production and use of fatty compounds requires a good knowledge of their properties and phase behavior that are necessary for development of processes, especially in production steps such as extraction and refining, but also during storage of the final products. Solid-liquid equilibrium data can be used to improve or propose new separation processes. Also the flash point is an important property that must be considered during storage, transportation and production of flammable compounds, such as biodiesel. This work aimed to study the solid-liquid equilibrium of binary mixtures consisting of fatty alcohols, fatty esters or fatty acids, and to evaluate the flash point of mixtures of ethyl esters, the major constituents of biodiesels, and ethanol, also present in biodiesel in residual levels. Flash points of ethyl esters, and also of the binary mixtures of ethyl esters with ethanol were determined experimentally. An empirical model for predicting the flash point of biodiesels as a function of composition and ethanol content was proposed. The solid-liquid phase diagrams of binary mixtures of fatty alcohol + fatty alcohol or fatty alcohols + fatty acid were determined experimentally by differential scanning calorimetry (DSC), using a linear heating rate, or by a stepscan DSC method, with the aim of investigating the occurrence of the eutectic, peritectic and metatectic reactions. X-ray diffraction and optical microscopy with temperature control techniques were applied to complement the understanding of the phase diagrams. The effect of pressure on the solid-liquid equilibrium was investigated for the binary mixtures of ethyl esters or fatty alcohols using an optical microscope coupled to a high pressure cell which allows the pressure increase up to 80 MPa. Margules 2 and 3-suffix and NRTL thermodynamic models were used for describing the liquidus line of the systems that presented peritectic point, and a predictive thermodynamic model was used to model the ESL function of pressure, which in both cases, gave a satisfactory fit compared to the experimental data / Doutorado / Engenharia de Alimentos / Doutora em Engenharia de Alimentos

Orientador: Maurice de Koning / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-26T09:46:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LandinezBorda_EdgarJosue_D.pdf: 16266231 bytes, checksum: 7240bfb0050d5a5b6df4d1741c7e9f54 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Esta Tese aborda o problema de determinar propriedades mecânicas fundamentais de 4 He solido na fase hcp usando simulação atomística. Tais propriedades têm sido associadas à possível existência de uma fase cristalina superfluida conhecida como super-solidez. Embora experimentos sofisticados investigando propriedades mecânicas do Hélio sólido têm sido realizados, os resultados dependem da dinâmica microscópica que nem sempre é acessível experimentalmente. Desta maneira as interpretações dos experimentos ficam sujeitos a debates. Neste contexto a modelagem atomística é uma ferramenta útil para fornecer informação qualitativa e quantitativa do comportamento atomístico das propriedades mecânicas. Através de Monte Carlo de integrais de trajetória (PIMC) calculamos a resistência ideal de cisalhamento e tensão de Peierls de uma discordância screw para este sólido quântico protótipo. A resistência ideal estabelece um limite teórico superior de comportamento elástico do material. É a máxima tensão que um cristal livre de defeitos pode suportar, sem produzir uma deformação plástica. Os reultados mostram que o limite de resistência ideal é acompanhado pela nucleação homogênea de uma falha de empilhamento. A resistência ideal é anisotrçopica no plano basal, mas esta anísotropia é bem descrita pela lei de Schmid, que é baseida em conceitos clássicos. Além disso, a comparação do valor da resistência ideal com os de um conjunto grande de cristais clássicos mostra que os resultados para 4 H e estão bem descritos pelo modelo Frenkel-Orowan modificado, que também se baiseia em conceitos puramente clássicos. Em relação às propierdades de discordância, investigamos a estrutura do caroço e a tensão de Peierls para a discordância screw no plano basal. Os resultados mostram uma forte tendência de dissociação e uma tensão de Peierls da ordem e 0.4 bar e estão totalmente consistentes com o comportamento em sólidos clássicos. Assim, os resultados da Tese mostram que, mesmo em regimes de temperatura onde a fase líquida é superfluida, o ordenamento cristalino parece suprimir os efeitos quânticos resposáveis pela super-fluidez no líquido. / Abstract: This Thesis addresses a number of issues related to the determination of the fundamental mechanical properties of hcp 4 He. These properties have been linked to the possible existence of a superfluid crystalline phase know as supersolid. While many sophisticated experiments have investigated these properties, their results often require assumptions regarding the underlying processes on the atomic scale which are not accessible experimentally. In this way, the experimental interpretations often remain subject of debate. In this context, atomistic modeling is a useful tool that allows one to obtain both qualitative as well quantitative information about these processes. Using Path-integral Monte Carlo simulations we compute the ideal shear strength (ISS), as well as the structure and mobility parameteres for the screw dislocation for this prototypical quantum solid. The ideal shear strength represents a theoretical upper limit of the elastic response of a crystal, being defined as the maximum stress a defect-free crystal can withstand before deforming plastically. Our resuls show that the ISS limit is accompanied by the homogeneous nucleation of a stacking fault. Furthermore, the ISS on the basal plane is found to be anisotropic, although the anisotropy is well described by Schmid¿s law of resolved shear stress. In addition, comparison of the intrinsic ISS value to values of a large set of classical crystals shows that the results for 4 He are well described by the modified Frenkel-Orowan model, which is also based on purely classical concepts. Considering dislocation properties, we investigate the core structure and Peierls stress for the screw dislocation in the basal plane. The results show a strong dissociation tendency of the core and a Peierls stress of the order of 0.4 bar, consistent with the behavior of classical solids. Accordingly the results of this Thesis show that, even in the temperature regime where the liquid phase is superfluid the crystalline order seems to suppress the quantum effects for the liquid superfluidity / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Gabriela Alves Macedo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-23T16:40:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zanovello_Leonardo_M.pdf: 1456528 bytes, checksum: 96eb948fa9191bcc8eb18911f70d2482 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O Brasil é conhecido por ser um dos maiores produtores agroindustriais do mundo, o que reflete diretamente no crescimento econômico do país. Entretanto, toda essa produção tende a gerar alguns problemas de cunho ambiental como o acúmulo de resíduos e excedente de subprodutos. Uma solução para este problema, é a utilização deste material em processos biotecnológicos como a fermentação em estado sólido, que pode viabilizar a síntese microbiana de fitases, que são usualmente aplicadas como aditivos em ração animal. Neste cenário, este trabalho foi conduzido com o objetivo de utilizar o subproduto agroindustrial da extração de óleo dos frutos de tungue (torta de tungue) para produção da enzima fitase, bem como verificar a degradação dos compostos tóxicos presentes nesse resíduo pela manipulação do fungo filamentoso Paecilomyces variotii. Por meio da técnica de planejamento experimental foi obtido um aumento do rendimento na produção da enzima de aproximadamente 2,5 vezes, apresentando atividade específica de 9,56 U/mg de proteína. Foram ainda avaliadas as características bioquímicas do extrato bruto enzimático, que demonstrou pH e temperatura ótimos em 5,0 e 37°C respectivamente. A enzima apresentou estabilidade em pHs alcalinos e em temperaturas acima dos 60°C. Também foi estudada a influência de sais e inibidores na atividade, com destaque para os íons Fe+2,Fe+3, Zn+2, os quais afetaram negativamente a ação da fitase. Nos estudo da detoxificação dos ésteres de forbol, através das análises por cromatografia líquida de alta eficiência, em 48horas de fermentação não foi detectada quantidade significativa do composto tóxico. Assim como na análise citotóxica por MTT (teste da atividade da desidrogenase mitocondrial) foi constatado crescimento celular semelhante ao controle após a utilização de coproduto fermentado por 72 horas, comprovando que o processo de detoxificação foi eficiente / Abstract: Brazil is well known to have one of the biggest agro-industrial production in the world, which is direct reflected in the country's economic growth. However, the large yield of field usually come with some environmental issues like the accumulation of agro-industrial by-products. A promising solution for this problem is to reuse the residues in biotechnological processes as solid state fermentation (SSF), using microorganisms to synthesize phytases, that can be applied in animal feed. The aim of this work was to use the agro-industrial residue from tung's fruit oil extraction, known as tung meal, for phytase production, as well as the biochemistry characterization of crude enzymatic extract and detoxification of phorbol ester presents in Tung meal structure by the fungus Paecilomyces variotii. Statistical approach of experimental design showed a 2,5-fold increase in phytase production yield, being that the specific activity of the enzyme was 9,56 U/mg. The biochemistry characteristics of phytase crude extract were optimum pH of 5,0 and optimum temperature of 37°C, besides the enzyme showed stability in alkaline pH and worked in temperatures over than 60°C. The effects caused by salt and phytase activity inhibitors, showed that Fe+2, Fe+3, Zn+2 decreased drastically the action of enzyme. The detoxification tests were performed by HPLC analysis, running samples with 48, 72, 96, 120 hours of fermentation, without any kind of treatment and only heat treatment. After 48 hours fermentation was not detected significant amount of toxic compound, as well as analysis by MTT cytotoxicity test (mitochondrial dehydrogenase activity), was observed the same cell growth as the control samples following the use of processed waste for 72 hours, proving that the detoxification process was efficient / Mestrado / Ciência de Alimentos / Mestre em Ciência de Alimentos

Orientadores: Telma Teixeira Franco, Sueli Rodrigues / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T11:18:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Honorato_TalitaLopes_D.pdf: 6860909 bytes, checksum: 13811fc8b567923905d4a11f6cfd1a1a (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Estudos sobre quitina e quitosana têm atraído interesse devido à sua possível conversão em oligossacarídeos, que são solúveis em água e apresentam atraentes atividades biológicas. Para este fim, métodos eficazes para a produção de amino-oligossacarídeos (AGO's) potencialmente bioativos são necessários. O trabalho objetivou estudar a viabilidade de Fermentação em Estado Sólido (FES) para a produção de um extrato enzimático adequado para a obtenção de AGO's. Inicialmente foi identificado um fungo adequado para a FES utilizando cascas de camarão como substrato, sendo uma cepa de Trichoderma polysporum selecionada. A otimização das condições da fermentação para obtenção de um extrato enzimático capaz de produzir AGO's com grau de polimerização em torno de 5, grau de polimerização considerado o mínimo adequado para bioatividades foi realizada e as enzimas produzidas por T. polysporum sob diferentes condições de fermentação (submersa e sólida) foram analisados por eletroforese, seguida pela atividade de coloração e por atividades enzimáticas utilizando substratos cromogênicos específicos. Atividades enzimáticas de ß-N-acetilglucosaminidase, quitobiosidase e uma pequena quantidade de exo-quitinase e endo-quitinase foram observadas. O extrato da FES foi utilizado para degradar parcialmente diferentes quitosanas com fração molar de N-acetilglicosamina (FA) de valor 0,27 ou 0,56, e uma quitosana cormecial com FA em torno de 0,15. Os AGO's produzidos foram caracterizados por cromatografia em camada delgada e espectrometria de massa. Uma metodologia para separação de padrões oligoméricos acetilados e desacetilados por cromatografia líquida com detecção amperométrica pulsada dos oligossacarídeos foi desenvolvida e otimizou-se a hidrólise enzimática para produção dos AGO's de quitosanas. Hetero-oligômeros bioativos com grau de polimerização entre 2 e 7 foram produzidos, apresentando atividade antimicrobiana em Pseudomonas syringae e potencializando a explosão oxidativa em células de arroz, utilizando quitosana como elicitor (ambas atividades foram encontradas em concentrações de 50 µg/mL de AGO's) / Abstract: Studies on chitin and chitosan have drawn interest because of their possible conversion into oligosaccharides, which are water-soluble and present attractive biological activities. To this end, cost effective methods for the production of potentially bio-active chito-oligosaccharides (COS) are required. In this work we decided to study the feasibility of using solid state fermentation (SSF) for the production of a suitable enzyme extract for the eventual obtention of COS. The first step was the identification of a suitable fungus for solid satet fermentation (SSF) using shrimp shells as a substrate, and a strain of Trichoderma polysporum was eventually selected. The second step involved the optimisation of growth conditions to obtain enzyme preparations capable of producing COS with degrees of polymerisation of at least 5, this typically being the minimum DP for reliable bio-activities. The SSF extract was used to partially degrade different well characterised chitosans with a molar fraction of N-acetylglucosamine (FA) value of 0.27 or 0.56, and a commercial chitosan obtained from Sigma (FA around 0.15). The chitosanolytic enzymes produced by T. polysporum under different fermentation conditions were analysed by electrophoresis followed by activity staining and the enzyme activities of ß-N-acetylglucosaminidase, chitobiosidase and a small amount of exo-chitinase and endo-chitinase were observed. After hydrolysis, the complex mixture was precipitated, and the supernatant containing the COS produced was analysed using thin layer chromatography (TLC) and quadrupole time-of-flight tandem mass spectrometry. We detected the presence of chitinase rather than chitosanase activity and the production of hetero-oligomers with degrees of polymerisation between 2 and 7. The bio-activity of these oligomer mixtures in rice plants cells and against the growth of Pseudomonas syringae was founded / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química