O objetivo principal desta tese de doutorado foi a valorização da casca da amêndoa de cacau através do estudo da viabilidade técnica do emprego de tecnologias de extração a pressão atmosférica (ATME) e com líquido pressurizado (PLE) para extração da gordura e biocompostos deste material, utilizando etanol e isopropanol como solventes, os quais são solventes GRAS com aplicação potencial como substitutos do hexano na extração de lipídeos. Para que a sua viabilidade na aplicação de processos de extração fosse atestada, inicialmente, a casca da amêndoa de cacau seca (CS) foi caracterizada. A CS mostrou ser um material nutricionalmente interessante, com teor intermediário de lipídeos (entre 18 a 22% b.s.), elevado teor de fibras, flavanóis e alcaloides e alta solubilidade proteica (47 - 54%), além de não apresentar contaminação por micotoxinas e cádmio. Sua gordura se destacou por ter perfil lipídico semelhante ao da manteiga de cacau com teor superior de ácido linoleico e teores de tocoferóis totais bastante elevados os quais variaram entre 1016 a 1273 mg/kg de gordura, sendo os isômeros majoritários o (γ+β) tocoferois. Assim, a cinética de extração por PLE de lipídios e flavanóis totais (FLA) para sistemas contendo CS e etanol em grau absoluto (Et0) foi estudada nas temperaturas de 60, 75 e 90 °C em tempos estáticos variando de 3 a 50 minutos e razão mássica sólido:solvente de 1:3. A partir destes experimentos determinou-se 30 minutos como o tempo adequado para que a condição de equilíbrio fosse alcançada para as três temperaturas avaliadas; à partir deste intervalo de tempo a extração de lipídeos está estabilizada e o rendimento de extração de FLA é máximo. Os extratos, as gorduras e os sólidos desengordurados oriundos da PLE foram avaliados levando a concluir que esta técnica foi extremamente viável para extração de lipídeos, flavanóis, alcaloides e tocoferóis da CS, fornecendo rendimentos de extração bastante elevados, em curto período de tempo, em um único estágio de contato. Os dados experimentais da cinética por PLE foram modelados e os coeficientes de difusão para a gordura foram estimados. Além disso, pode-se verificar que a PLE não afetou a solubilidade das proteínas presentes no material das extrações conduzidas a 60 e 75 °C, o que permite a obtenção de um sólido desengordurado com elevado valor. A investigação do processo de extração por ATME iniciou-se com sistemas contendo CS e solventes etanol e isopropanol, em grau absoluto e azeotrópico, nas temperaturas de 60, 75 e 90 °C com razão mássica sólido:solvente de 1:3 e tempo de extração de 1 hora. Pode-se observar que, nessas condições, os experimentos de extração forneceram resultados de rendimento de extração de gordura aquém do esperado. Apesar disso, foi possível avaliar o efeito dos parâmetros de processo, temperatura e tipo de solvente, sobre o processo de extração; pode-se concluir que temperaturas mais elevadas levam a maiores rendimentos de extração de todas as classes de compostos avaliadas, para os lipídeos, em geral, o solvente isopropanol em grau absoluto foi o mais eficiente, entretanto, na extração de compostos fenólicos, FLA e tocoferóis o solvente etanol em grau azeotrópico apresentou melhor desempenho. Para uma investigação mais aprofundada, realizou-se o estudo da cinética de extração de lipídeos por ATME com os solventes etanol em grau absoluto e azeotrópico nas temperaturas de 75 e 90 °C. Com estes experimentos pode-se observar que, para garantir que a condição de equilíbrio fosse alcançada, seria necessário tempo de extração de pelo menos 3 horas para os solventes avaliados, com este tempo de extração os rendimentos aumentaram consideravelmente, bem como o teor de flavanóis totais nos extratos; por outro lado, a solubilidade proteica da fase rafinado diminuiu consideravelmente. Os dados experimentais de cinética por ATME foram modelados e os coeficientes de difusão para a gordura foram também estimados, sendo aproximadamente 5 vezes menores que os estimados para a PLE. Com base na determinação do tempo necessário para se atingir a condição de equilíbrio, realizou-se os experimentos para determinação dos coeficientes de partição (k) da gordura da casca da amêndoa de cacau, o qual permite estimar o número de estágios de extração para máxima exaustão dos sólidos em termos de teor de lipídeos. Estes experimentos mostraram que o solvente Et0 a temperaturas mais elevadas fornece coeficientes de partição maiores. Os valores de kgordura maiores obtidos para o Et0, se comparado com o solvente etanol em grau azeotrópico, indicam que seu emprego em processos de extração exigiria um número menor de estágios de contato para o esgotamento do sólido. Analisando os processos de extração empregados, pode-se concluir que a PLE apresenta eficiência superior na extração simultânea de flavanóis e compostos lipídicos da casca da amêndoa de cacau em relação a ATME, e também impacta menos a solubilidade proteica dos sólidos desengordurados oriundos do processo de extração, fato que demonstra sua elevada viabilidade técnica. / The main objective of this Ph.D. thesis was the valorization of the cocoa bean shell through the study of the technical feasibility of the use of atmospheric pressure extraction (ATME) and pressurized liquid extraction (PLE) technologies for the extraction of fat and biocompounds of this material, using ethanol and isopropanol as solvents, which are GRAS solvents with potential application as substitutes for hexane in lipid extraction. In order for its viability in the application of extraction processes to be attested, initially, the dried cocoa bean shell (CS) was characterized. CS showed to be a nutritionally interesting material, with an intermediate content of lipids (between 18 to 22% d.b.), high fiber content, flavanols and alkaloids and high protein solubility (47-54%), besides not being contaminated by mycotoxins and cadmium. Its fat was remarkable for having a lipid profile similar to that of cocoa butter with a higher content of linoleic acid and quite high total tocopherols, which ranged from 1016 to 1273 mg / kg of fat, with the major isomers being (γ + β) tocopherols. Thus the PLE extraction kinetics of lipids and total flavanols (FLA) for systems containing CS and absolute ethanol (Et0) were studied at 60, 75 and 90 ° C in static times ranging from 3 to 50 minutes and mass ratio solid:solvent of 1: 3. From these experiments, 30 minutes were determined as the adequate time for the equilibrium condition to be reached for the three temperatures evaluated; from this time interval the lipid extraction is stabilized and the extraction yield of FLA is maximal. The raffinate phases, extract phases and fats from PLE were evaluated leading to the conclusion that this technique was extremely viable for extracting lipids, flavanols, alkaloids and tocopherols, providing very high extraction yields in a short period of time with a single stage of contact. Experimental data of PLE kinetics were modeled and the diffusion coefficients for fat were estimated. In addition, PLE did not affect the solubility of the proteins present in the material from extractions conducted at 60 and 75 °C, which allows obtaining a high value defatted meal. The investigation of the extraction process by ATME started with systems containing CS and solvents ethanol and isopropanol, in absolute and azeotrope degree, at 60, 75 and 90 ° C with mass ratio solid:solvent of 1:3 and time of extraction time of 1 hour. Under these conditions, the extraction experiments gave results of fat extraction yields less than expected. Despite this, it was possible to evaluate the effect of process parameters, temperature and type of solvent on the extraction process; it can be concluded that higher temperatures lead to higher extraction yields of all classes of compounds evaluated. For lipids, in general, the absolute isopropanol was the most efficient solvent, however, in the extraction of phenolic compounds, FLA and tocopherols the ethanol azeotropic showed better performance. For a more in-depth investigation, the kinetics of lipid extraction by ATME with ethanol in absolute and azeotropic degree at 75 and 90 °C were carried out. With these experiments it can be observed that, in order to guarantee that the equilibrium condition was reached, extraction time of at least 3 hours was required for the solvents evaluated, with this time of extraction the yields increased considerably, as well as the content of flavanols totals in extracts; on the other hand, the protein solubility of the raffinate phase decreased considerably. Experimental kinetic data by ATME were modeled and the diffusion coefficients for fat were also estimated, being approximately 5 times smaller than those estimated for PLE. Based on the determination of the time required to reach the equilibrium condition, the experiments were carried out to determine the partition coefficients (k) of the cocoa bean shell fat, which allows estimating the number of extraction stages to maximum depletion in terms of lipid content. These experiments showed that the solvent Et0 at higher temperatures provides larger partition coefficients. The higher kfat values obtained for Et0, when compared to ethanol solvent in azeotropic grade, indicate that their use in extraction processes would require a lower number of contact stages for the depletion of the solid. Analyzing the extraction processes applyed, it can be concluded that PLE has superior efficiency in the simultaneous extraction of flavanols and lipid compounds from the cocoa bean shell in relation to ATME, and has less impact on the protein solubility of the defatted meal, a fact that demonstrates its high technical feasibility.

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O nimodipino é um bloqueador de canais de cálcio usado principalmente na terapia da hemorragia subaracnóidea e no tratamento de distúrbios cognitivos. É praticamente insolúvel em água e, pelo Sistema de Classificação Biofarmacêutica (SCB), é qualificado como classe II e, portanto, sua dissolução é etapa limitante da absorção, podendo apresentar problemas de biodisponibilidade. Assim, o objetivo do trabalho foi desenvolver e caracterizar dispersões sólidas de nimodipino, obtidas com os carreadores PEG 6000 ou Poloxamer 407 e compará-las quanto à melhoria na solubilidade e na dissolução do nimodipino. As dispersões sólidas foram obtidas pelos métodos de fusão e de evaporação do solvente e foram caracterizadas pelas técnicas de calorimetria exploratória diferencial (DSC), espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FT-IR) e difração de raios-X, cujos resultados comprovaram a obtenção das dispersões sólidas. As características de solubilidade e de dissolução do nimodipino nas dispersões sólidas e em misturas físicas foram comparadas. As dispersões sólidas contendo poloxamer 407 apresentaram maior eficiência em melhorar a solubilidade e a velocidade de dissolução do nimodipino, o que pode ser explicado pelo seu efeito tensoativo. O aumento da solubilidade das dispersões sólidas preparadas com PEG (DSPEG-10 = 13,2 g.mL-1) foi significativamente maior que aquele devido às misturas físicas de mesma composição (MFPEG-10 = 3,21 g.mL-1) que, por sua vez, apresentaram solubilidade maior que a do fármaco (2,19 g.mL-1). O mesmo ocorreu com a eficiência de dissolução dessas preparações (DSPEG-10 = 69,11% , MFPEG-10 = 15,61% e nimodipino = 11,68%). Maior incremento da solubilidade foi obtido com a dispersão sólida produzida pelo método de evaporação do solvente contendo poloxamer 407 como carreador (SOLVP407-10 = 75,61 g.mL-1). / Nimodipine is a calcium blocker, used in prevention and treatment of ischaemic neurological deficits after aneurismal subarachnoid hemorrhage and cognitive deficit. It exhibits a low solubility in water and it is classified as class two in the Biopharmaceutics Classification System (BCS), thereby dissolution is the ratelimiting step in absorption, which impact on bioavailability. Consequently, the objective of this study was to develop and characterize solid dispersions of nimodipine, prepared with PEG 6000 or Poloxamer 407 and to compare them in terms of nimodipine solubility and dissolution. Solid dispersions were obtained by fusion and solvent methods and they were characterized by differential scanning calorimetry (DSC), infra red spectroscopy (FT-IR) and X-ray diffraction, where results confirmed the formation of solid dispersions. Solubility and dissolution characteristics of nimodipine in solid dispersions and physical mixtures were compared. Solid dispersions containing poloxamer 407 showed better efficiency than PEG in increasing solubility and dissolution rate of nimodipine, and it can be explained due to its surfactant activity. The solubility results obtained with solid dispersions prepared with PEG 6000 (DSPEG-10 = 13,2 g.mL-1) were better than physical mixtures with the same composition (MFPEG-10 = 3,21 g.mL-1) which, in turn, showed increased solubility compared with nimodipine (2,19 g.mL-1). Similar results were observed for dissolution efficiency (DSPEG-10 = 69,11% , MFPEG-10 = 15,61% and nimodipine = 11,68%). The best solubility result was obtained by the formulation prepared by the solvent method with poloxamer 407 as carrier (SOLVP407-10 = 75,61 g.mL-1).

No presente estudo objetivou-se avaliar o desempenho do etanol e isopropanol, absoluto e azeotrópico, na extração de óleo de macadâmia e milho. Nesse sentido, foram realizados experimentos de extração em batelada para determinar os efeitos do tipo de solvente e temperatura sobre o índice de retenção, rendimento de extração, qualidade do óleo e fração proteica. Assim, torta parcialmente desengordurada de macadâmia sem pré-tratamento prévio à etapa de extração (teor de lipídios 57,4 ± 0,7 % em base seca) foi submetida a extração, nas temperaturas de 60, 75 e 90 °C, enquanto as extrações de óleo do gérmen de milho em pellets (teor de lipídios 12,61 ± 0,05 % em base seca) foram realizadas a 50, 60, 70 e 80 °C. Os experimentos de extração em correntes cruzadas foram realizados a 70 e 75 °C para o gérmen de milho e a macadâmia, respectivamente. Os resultados mostraram que o rendimento de extração de óleo de macadâmia e milho é influenciado pelo tipo solvente, temperatura e pré-tratamento do material, sendo que com isopropanol absoluto, a 90 °C, foi possível extrair 66 % do óleo de macadâmia e a 80 °C, 87 % do óleo de milho. O índice de retenção de solução aderida as fibras (IR) foi impactado pelo tipo de solvente e características da matéria-prima, obtendo-se valores de IR maiores nas fases rafinado de macadâmia. A composição em ácidos graxos dos óleos de gérmen de milho extraídos com os solventes alcoólicos foi típica do óleo de milho, com predominância dos ácidos graxos oleico (34 %) e linoleico (48 %). As fases rafinado dos dois materiais apresentaram teor de proteínas maior que as matérias-primas iniciais, no entanto as condições do processo de extração impactaram negativamente no índice de solubilidade de nitrogênio, tornando inviável a produção de concentrado proteico de gérmen de milho. Para o óleo de milho a extração de tocoferóis e tocotrienóis foi maior com etanol, enquanto que com isopropanol conseguiu-se uma maior extração de carotenoides, o que pode ser decorrente da polaridade destes compostos bioativos. Os óleos de macadâmia extraídos com os solventes alcoólicos apresentaram maior estabilidade oxidativa (mais de 37 horas) quando comparados ao óleo bruto obtido por prensagem industrial (11,7 horas), sendo possível inferir que o uso dos solventes alcoólicos possibilita a extração de compostos que contribuem para o aumento da estabilidade do óleo. Nos experimentos em correntes cruzadas foi observado que para desengordurar a macadâmia com etanol e isopropanol absoluto são necessários mais de quatro estágios de contato, enquanto para o gérmen de milho dois estágios são suficientes. Em relação aos concentrados proteicos de macadâmia, o rendimento foi maior com os rafinados oriundos das extrações com isopropanol absoluto (13 %). Estes concentrados apresentaram boa capacidade de retenção de água e óleo (aproximadamente 2 g/g de concentrado) e estabilidade e atividade de emulsão na faixa de 56 a 59 %, desta forma pode-se sugerir que estes produtos apresentam potencial para seu aproveitamento na indústria de alimentos. A partir dos resultados pode-se inferir que a utilização dos solventes alcoólicos na extração de óleo de milho e macadâmia é tecnicamente viável, no entanto o desempenho dos solventes alcoólicos é influenciado pelas características da matéria-prima e pelo pré-tratamento do material sólido prévio à etapa de extração, obtendo-se maiores rendimentos de extração de óleo com o gérmen de milho em pellets. Também é possível inferir que os solventes em grau absoluto impactam menos na solubilidade das proteínas, permitindo a produção de concentrados proteicos de macadâmia com propriedades funcionais adequadas para seu uso na indústria de alimentos. / The objective of this study was to evaluate the performance of ethanol and isopropanol, absolute and azeotropic, in the extraction of macadamia and corn oil. Accordingly, extraction experiments were performed in batch to determine the effect of solvent type and temperature on retention index, extraction yield, quality indices of oil and protein fraction. Thus, partially defatted macadamia meal without pre-treatment prior to the extraction step (lipid content 57.4 ± 0.7 % on dry basis) was submitted to extraction at temperatures of 60, 75 and 90 °C, while oil extractions of corn germ in pellets (lipid content 12.61 ± 0.05 % on dry basis) were performed at 50, 60, 70 and 80 °C. The crosscurrent extraction experiments were performed at 70 and 75 °C for corn germ and macadamia, respectively. The results showed that the oil extraction yield of macadamia and corn is influenced by the solvent type, temperature and pre-treatment of the material, being that with absolute isopropanol at 90 °C, it was possible to extract 66 % of the macadamia oil and 87 % of the corn oil at 80 °C. The retention index of the solution adhered to the fibers (RI) was affected by the type of solvent and characteristics of the raw material, obtaining higher values of RI in the raffinate phases of macadamia. The fatty acid composition of corn germ oils extracted with alcoholic solvents was typical of corn oil, with predominance of oleic acid (34 %) and linoleic acid (48 %). The raffinate phases of the two materials showed higher protein content than the initial raw materials, however the conditions of the oil extraction process had a negative impact on the nitrogen solubility index, turning the production of protein concentrate from corn germ infeasible. For corn oil the extraction of tocopherols and tocotrienols was higher with ethanol, whereas with isopropanol a greater extraction of carotenoids was obtained, which can be due to the polarity of these bioactive compounds. Macadamia oils extracted with the alcoholic solvents showed higher oxidative stability (more than 37 hours) when compared to crude oil obtained by industrial cold pressing (11.7 hours). It is possible to infer that the use of alcoholic solvents enables to extract compounds that contribute to the increase of oil stability. In the crosscurrent extraction experiments it was observed that to produce defatted macadamia with absolute ethanol and isopropanol more than four stages of contact are required, whereas for the corn germ two stages are sufficient. Regarding protein concentrates of macadamia, the yield was higher with raffinate phases coming from the extractions with absolute isopropanol (13 %). These concentrates showed good water and oil retention capacity (approximately 2 g/g of concentrate) and emulsion stability and activity in the range of 56 to 59 %, therefore it can be suggested that these products have potential for their use in the food industry. From the results it can be inferred that the use of the alcoholic solvents in the extraction of corn and macadamia oil is technically feasible, however the performance of the alcoholic solvents is influenced by the characteristics of the raw material and by pre-treatment of the solid material prior to the extraction step, obtaining the highest oil extraction yields with the corn germ in pellets. Also, it is possible to infer that the solvents in absolute degree impact less on the solubility of the proteins, enabling the production of macadamia protein concentrates with functional properties suitable for use in the food industry.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:46:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ralpho.pdf: 2205542 bytes, checksum: 37ae4ee862cc62b72b5ed65409967739 (MD5) Previous issue date: 2013-05-17 / Collecting data on pesticide effects on the environment and several ecosystems is a slow and costly process. Therefore, significant research efforts have been focused on developing mathematical models to predict physical, chemical or biological properties of environmental interest. The soil sorption coefficient normalized to organic carbon content (Koc) is a physicochemical key parameter used in environmental risk assessments of substances released into the environment. Thus, several logKoc prediction models that use hydrophobic parameter (logP) or the logarithm of water solubility (logS) as descriptor have been reported in the last decades. Mostly, due to the lack of reliable experimental values of logP or logS, algorithms are used to calculate such properties. Despite the availability and easiness to access several algorithms for this purpose, scientific studies do not describe the procedure adopted to choose the algorithm used in quantitative structure-property relationship (QSPR) studies. Furthermore, the strong correlation between logP and logS prevents their application in the same mathematical equation obtained by multiple linear regression method. Since the sorption process of a chemical compound in soil is related both to its water solubility and its water/organic matter partition, it is expected models that are able to combine these two properties will can record more realistic results. This doctoral dissertation consists of two scientific papers. In the first one, a study was carried out to check the influence of choosing logP algorithm on logKoc modeling. Models were constructed to relate logKoc with logP according to different freeware algorithms. All models were assessed based on their statistic qualities and predictive power. The obtained results clearly showed that an arbitrary choice of the algorithm may not result in the best prediction model. On the other hand, a good choice can lead to obtaining simple models with statistic qualities and predictive power comparable to more complex models. The second paper aims at proposing an alternative approach for logKoc modeling, using simple descriptor of solubility, here referred as logarithm of corrected solubility by octanol/water partition (logSP). Thus, models were built with this descriptor and also with logP and logS conventional descriptors, which are isolated or associated with other explicative variables of easy physicochemical interpretation. The obtained models were validated and compared to other models previously published. The results showed that the use of logSP descriptor to replace the conventional ones led to obtaining simple models with statistic qualities and predictive power that are higher than other more complex models already found in literature. / A coleta de dados relativos aos danos causados pelos pesticidas sobre o meio ambiente e seus ecossistemas é lenta e onerosa. Desta maneira, grandes incentivos têm sido destinados às pesquisas que visam à construção de modelos matemáticos para predição de propriedades físicas, químicas ou biológicas de interesse ambiental. O coeficiente de sorção no solo normalizado para o conteúdo de carbono orgânico (Koc) é um importante parâmetro físico-químico utilizado nas avaliações de riscos ambientais das substâncias lançadas no meio ambiente. Assim, vários modelos para predição de logKoc, utilizando o parâmetro hidrofóbico (logP) ou o logaritmo da solubilidade em água (logS) como descritores, têm sido publicados nas últimas décadas. Muitas vezes, em virtude da ausência de valores experimentais confiáveis de logP ou logS, são usados algoritmos para o cálculo dessas propriedades. Apesar da disponibilidade e facilidade de acesso a diversos algoritmos para tal finalidade, os artigos científicos não descrevem o procedimento adotado para escolha do algoritmo usado nos estudos QSPR. Além disto, a forte correlação entre logP e logS impede que sejam usados em uma mesma equação obtida por regressão linear múltipla. Como o processo de sorção de um composto químico no solo está relacionado tanto com sua solubilidade em água como com sua partição água/matéria orgânica, espera-se que modelos que sejam capazes de combinar essas duas informações possam gerar resultados mais realistas. Este trabalho de tese é constituído de dois artigos. No primeiro artigo, foi feito um estudo para verificar a influência da escolha do algoritmo de logP na modelagem de logKoc. Foram construídos modelos que relacionam logKoc com logP a partir de diferentes algoritmos livres disponíveis. Todos os modelos foram avaliados quanto às suas qualidades estatísticas e poder de predição. Os resultados obtidos mostraram claramente que uma escolha arbitrária deste algoritmo pode não levar ao melhor modelo de predição. Por outro lado, uma boa escolha pode conduzir à obtenção de modelos simples com qualidades estatísticas e poder de predição comparáveis a de modelos mais complexos. No segundo artigo, o objetivo foi a proposição de uma abordagem alternativa para a modelagem de logKoc, utilizando um descritor simples de solubilidade, aqui designado como logaritmo da solubilidade corrigida pela partição octanol/água (logSP). Assim, foram construídos modelos com tal descritor e também com os descritores convencionais logP e logS, isolados ou associados com outras variáveis explicativas de fácil interpretação físico-química. Os modelos obtidos foram validados e comparados com outros modelos publicados anteriormente. Os resultados mostraram que o uso do descritor logSp em substituição aos descritores convencionais conduziu à obtenção de modelos simples com qualidades estatísticas e poder de predição superiores a de outros modelos mais complexos encontrados na literatura.

O presente trabalho apresenta o estudo que visou a caracterização do processo de significação de conceitos químicos como domínio e apropriação de ferramentas culturais. O registro dos dados aconteceu durante a aplicação de um ambiente virtual de aprendizagem que tinha a solubilidade dos materiais, como conceito central. Os sujeitos da investigação foram alunos do Ensino Médio da Rede Estadual de Ensino do Estado de São Paulo, que participavam do Programa de Pré-Iniciação Científica da USP. Todo o projeto foi planejado tomando como referenciais teóricos a teoria do desenvolvimento humano de Lev Vigotski, a teoria da linguagem de Mikhail Bakhtin, a teoria da ação mediada de James Wertsch e o modelo de organização do ensino de Marcelo Giordan. Este estudo buscou resposta para a seguinte questão de pesquisa: Compreender o processo de significação como domínio e apropriação de ferramentas culturais, permitirá que caracterizemos a aprendizagem como um processo de produção de significados? Para que pudéssemos responder a esta questão e alcançar nosso objeto, desenvolvemos uma sequência didática problematizadora, acompanhamos o processo de resolução do problema e reconstruímos este processo em busca dos conceitos utilizado para resolver o problema. Depois reconstruímos o processo histórico da significação dos conceitos químicos, analisamos os significados produzidos pelos alunos e caracterizamos esses significados como domínio e apropriação de ferramentas culturais. Verificamos que os alunos dominaram e se apropriaram dos conceitos químicos, da forma de organização dos enunciados própria da esfera científica e do uso de modelos como ferramentas capazes de realizar atividades concretas. / This paper presents a study that aimed to characterize the process of meaning of chemical concepts such as mastery and appropriation of cultural tools. Data registration occurred during the implementation of a virtual learning environment which had the solubility of the materials as a main concept. The subject of the investigation was a group of high school students from a State School in the State of São Paulo, who attended the Program of Pre-Scientific Initiation at USP. The entire project was designed taking as a theoretical framework to human development theory of Lev Vygotsky, the language theory of Mikhail Bakhtin, the mediated action theory of James Wertsch and the organizational model for teaching of Marcelo Giordan. This study sought answer for the following research question: To understand the process of meaning as mastery and appropriation of cultural tools, will we characterize learning as a process of producing meanings? So, in order to be able to answer this question and reach our goal, we developed a didactic problematical sequence, we follow the problem solving process and reconstruct this process in search of the concepts used to solve the problem. Then we reconstructed the historical process of chemical concept meanings, analyze the meanings produced by the students and we characterized these meanings as mastery and appropriation of cultural tools. We found that students have mastered and appropriated themselves of the chemical concepts, the organizational form of the statements used on its own scientific sphere and the use of models as tools capable of performing concret activities.

Propriedades de estado sólido estão diretamente relacionadas ao desempenho de um fármaco. Entre todas as propriedades físicas e químicas dependentes da fase cristalina de um fármaco, estabilidade e solubilidade são as que mais alteram sua biodisponibilidade. Neste sentido, a engenharia de cristais moleculares é uma estratégia para aperfeiçoar as propriedades de estado sólido relacionadas às eficácias dos fármacos. Neste trabalho, nove novas formas cristalinas de fármacos antirretrovirais inibidores nucleosídeos de transcriptase reversa, a saber, lamivudina, zalcitabina e didanosina, foram preparadas e suas estruturas cristalinas foram elucidadas por difração de raios X por monocristal. Parte das modificações cristalinas preparadas foi também caracterizada por microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X por pó, espectroscopia vibracional no infravermelho e Raman, calorimetria exploratória diferencial e termogravimetria. As solubilidades aquosas e purezas das modificações cristalinas de lamivudina preparadas como amostras monofásicas foram determinadas por espectrofotometria de absorvância no ultravioleta e cromatografia líquida de alta eficiência, respectivamente. A solubilidade de lamivudina nas modificações cristalinas preparadas pode ser tanto aumentada quanto reduzida quando comparada com a solubilidade da fase cristalina do fármaco incorporada em formulações farmacêuticas. As solubilidades foram também correlacionadas às características estruturais e calorimétricas, o que permitiu o estabelecimento de relações entre estrutura/energia de rede cristalina e propriedade de estado sólido. Ainda, duas modificações cristalinas de lamivudina, em que moléculas do fármaco estão pareadas através de seus fragmentos de citosina, sendo estes pares helicoidalmente sobrepostos, mimetizando uma estrutura polimérica de ácido desoxirribonucléico, revelaram que nucleosídeos têm a informação estrutural necessária para arquitetar duplas hélices de ácidos nucléicos. / Solid state properties are directly related to drug performance. Among all physical and chemical properties dependent on the crystal phase of a drug, stability and solubility are the main ones that alter its bioavailability. In this way, molecular crystal engineering is a strategy to improve solid state properties of drugs related to their efficacies. In this work, nine new crystal forms of antiretroviral nucleoside reverse transcriptase inhibitor drugs, namely, lamivudine, zalcitabina and didanosine, were prepared and their crystal structures were elucidated by single crystal X-ray diffraction. Some of the prepared crystal modifications were also characterized by scanning electron microscopy, powder X-ray diffraction, infrared and Raman vibrational spectroscopy, differential scanning calorimetry and thermogravimetry. The water solubilities and purities of the lamivudine crystal modifications prepared as monophasic samples were determined by ultraviolet absorbance spectrophotometry and high performance liquid chromatography, respectively. The solubility of lamivudine in the prepared crystal modifications can be either increased or decreased when compared to the solubility of the drug crystal phase incorporated into pharmaceutical formulations. The solubilities were also correlated to calorimetric and structural features, which allowed the establishment of relationships between crystal lattice energy/structure and solid state property. In addition, two crystal modifications of lamivudine, in which drug molecules are paired through their cytosine fragments, being these pairs helically stacked, mimicking a polymeric structure of deoxyribonucleic acid, have revealed that nucleosides possess the structural information necessary to assemble double stranded helices of nucleic acids.

O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da adição de mínimas concentrações inibitórias (MCIs) de agentes antimicrobianos para biofilme de Candida albicans na sorção de água e solubilidade de materiais resilientes temporários (Softone e Trusoft) para reembasamento de próteses removíveis. Os grupos de estudo (n=10) foram formados por corpos de prova circulares (50 mm x 0,5 mm) dos materiais sem (controle) ou com a incorporação das MCIs de três fármacos utilizados para tratamento de estomatite protética: nistatina (Ni)-0,032g/mL; diacetato de clorexidina (Cl)- 0,064g/mL; cetoconazol (Ce)- 0,128g/mL. Para determinar a sorção de água e solubilidade, as amostras foram dessecadas, imersas em água por 24 h, 7 ou 14 dias, pesadas, dessecadas e pesadas novamente. Os dados obtidos (&#x3BC;g/mm3) foram analisados por ANOVA 3 fatores e teste de Tukey (&#x3B1;=0,05). Comparado aos respectivos controles, a sorção de água dos dois materiais avaliados aumentou com a adição de nistatina e clorexidina após 24 h e 7 dias de imersão em água (P<0,0001). Após 14 dias de avaliação, exceto pela clorexidina (P<0,0001) no Softone (483,00 ± 61,00 &#x3BC;g/mm3), a sorção dos materiais não foi afetada (P>0,05) pela adição dos fármacos (Softone: Ni- 310,72 ± 55,00 &#x3BC;g/mm3; Ce- 202,13 ± 52,28 &#x3BC;g/mm3/ Trusoft: Ni- 320,26 ± 22,89 &#x3BC;g/mm3; Ce: 300,45 ± 69,49 &#x3BC;g/mm3; Cl: 331,01 ± 48,18 &#x3BC;g/mm3) em comparação aos respectivos controles (Softone: 244,00 ± 42,00 &#x3BC;g/mm3; Trusoft: 274,85 ± 83,12 &#x3BC;g/mm3). Para todos os grupos, o tempo de imersão aumentou (P<0,0001) a solubilidade do Softone (24h: 18,82 ± 9,80 &#x3BC;g/mm3; 7d: 32,16 ± 4,48 &#x3BC;g/mm3; 14d: 58,81 ± 8,79 &#x3BC;g/mm3), mas não do Trusoft (24h: 12,46 ± 4,51 &#x3BC;g/mm3; 7d: 14,34 ± 5,20 &#x3BC;g/mm3; 14d: 15,48 ± 5,68 &#x3BC;g/mm3) (P>0,05). Em relação aos controles e para todos os períodos, a solubilidade dos dois materiais foi alterada com clorexidina e cetoconazol (P<0,0001), mas não sofreu influência da nistatina (P>0,05). Foi possível concluir após 14 dias de imersão em água, a adição das MCIs de nistatina e cetoconazol nos dois materiais resilientes e de clorexidina no Trusoft não interferiu com a sorção de água. A solubilidade dos dois materiais temporários testados não foi alterada pela nistatina em até 14 dias de avaliação. / The objective of the present study was to evaluate the addition of minimum inhibitory concentrations (MICs) of antimicrobial agents for C. albicans biofilm on the water sorption and solubility of temporary resilient materials (Softone e Trusoft) for denture base relining. Test groups (n=10) were formed by disc specimens (50 mm x 0.5 mm) of the materials without (control) or with incorporation of the MICs of three drugs for denture stomatitis\' treatment: nystatin (Nt)- 0.032g/mL; chlorhexidine diacetate (Cl)- 0.064g/mL; ketoconazole (Kt)- 0.128g/mL. To determine the water sorption and solubility, samples were dried, immersed in water for 24 h, 7 or 14 days, weighed, dried and weighed again. Data (&#x3BC;g/mm3) were analyzed by 3-way ANOVA and Tukeys test (&#x3B1;=.05). Compared to the respective controls, the water sorption of the two materials evaluated increased with the addition of nystatin and ketoconazole after 24 h and 7 days of water immersion (P<.0001). After 14 days of evaluation, except by chlorhexidine (P<.0001) in Softone (483.00 ± 61.00 &#x3BC;g/mm3), the sorption of the materials was not affected (P>.05) by the addition of the drugs (Softone: Nt- 310.72 ± 55.00 &#x3BC;g/mm3; Kt- 202.13 ± 52.28 &#x3BC;g/mm3 / Trusoft: Nt- 320.26 ± 22.89 &#x3BC;g/mm3; Kt: 300.45 ± 69.49 &#x3BC;g/mm3; Cl: 300.45 ± 69.49 &#x3BC;g/mm3) compared to the respective controls (Softone: 244.00 ± 42.00 &#x3BC;g/mm3; Trusoft: 274.85 ± 83.12 &#x3BC;g/mm3). For all groups, the immersion time increased (P<.0001) the solubility of Softone (24h: 18.82 ± 9.80 &#x3BC;g/mm3; 7d: 32.16 ± 4.48 &#x3BC;g/mm3; 14d: 58.81 ± 8.79 &#x3BC;g/mm3), but not of Trusoft (24h: 12.46 ± 4.51 &#x3BC;g/mm3; 7d: 14.34 ± 5.20 &#x3BC;g/mm3; 14d: 15.48 ± 5.68 &#x3BC;g/mm3) (P>.05). In comparison to the controls, and for all periods the solubility of the both materials was affected with chlorhexidine and ketoconazole (P<.0001), but not was influenced by nystatin (P>.05). It can be concluded that after 14 days of water immersion the addition of MICs of nystatin and ketoconazole in the both resilient materials and chlorhexidine in the Trusoft did not affect the water sorption. The solubility of the two temporary materials tested was not altered by nystatin up to 14 days.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-05-27Bitstream added on 2014-06-13T19:44:51Z : No. of bitstreams: 1 santos_dm_dr_araca.pdf: 1533021 bytes, checksum: 248d1fb3f8ac9369529ebf0ea03f0654 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente estudo teve por objetivo avaliar a influência de dois pigmentos (pó de cerâmica e tinta a óleo) e um opacificador (sulfato de barium) sobre as propriedades físicas de estabilidade de cor, dureza, absorção e solubilidade do silicone facial MDX4-4210, submetido ao envelhecimento acelerado. Para a confecção das amostras, foram utilizadas 2 matrizes metálicas em alumínio, contendo em seu interior 10 compartimentos circulares com 45mm de diâmetro apresentando estes, em uma matriz, uma espessura de 2mm para os testes de estabilidade de cor e dureza e, na outra, 1mm para os ensaios de absorção e solubilidade. Foram confeccionadas 120 amostras, metade para os ensaios de análise cromática e dureza e, a outra metade, para o teste de absorção e solubilidade. As amostras destinadas para cada teste foram distribuídas em seis grupos, incolor (G1), incolor com opacificador (G2), cerâmica (G3), cerâmica com opacificador (G4), óleo (G5), óleo com opacificador (G6). Após a obtenção das amostras, a análise cromática inicial foi verificada por meio da análise visual e da espectrofotometria de reflexão. Os ensaios de dureza foram realizados com auxílio de um durômetro Shore A. Os testes de absorção e solubilidade foram realizados por meio de um dessecador no qual as amostras permaneceram neste ambiente em estufa à temperatura de 37±2°C, sendo pesadas diariamente até obtenção de massa constante (W1); posteriormente as amostras foram submetidas ao envelhecimento seguido de nova pesagem (W2), e nova dessecação com pesagem final (W3). As amostras foram submetidas ao envelhecimento acelerado por 1008 horas, sendo os ensaios realizados nos períodos correspondentes a 252, 504 e 1008 horas. Os dados obtidos foram submetidos à ANOVA e Tukey, com significância de 5%. Pode-se observar pela análise espectrofotométrica que os grupos com opacificador apresentaram melhor... / The aim of this study was to evaluate the influence of two pigments (ceramic powder and oil paint) and one opacifier (barium sulfate) on physical properties of color stability, hardness, absorption and solubility of the facial silicone MDX4-4210 submitted to artificial aging. The replicas were fabricated in two metallic matrixes in aluminum containing 10 circular compartments with 45mm in diameter. One matrix generated specimens with 2mm in thickness for color stability and hardness evaluations while the other matrix, specimens with 1mm in thickness for absorption and solubility tests. The replicas were divided into six groups: colorless (G1), colorless with opacifier (G2), ceramic (G3), ceramic with opacifier (G4), oil (G5) and oil with opacifier (G6). Initial chromatic evaluation was performed by visual analysis and reflection spectrophotometry. The hardness tests were carried out by a Shore A durometer. The evaluations of absorption and solubility were performed through a desiccator to maintain the replicas in a stove at 37±2°C. The specimens were weighed daily until obtaining a constant mass, (W1). Then, the replicas were submitted to aging followed by a new weighing (W2) and drying with final weighing (W3). The replicas were submitted to accelerated aging during 1008 hours with evaluation after 252, 504 and 1008 hours. Data were submitted to statistical analysis by ANOVA and Tukey’s test at 5% level of significance. According to spectrophotometry, the groups with opacifier presented statistically significant better chromatic stability than the other groups. The accelerated aging generated significant chromatic alterations in all groups, except for colorless and oil groups both with opacifier. There was no statistically significant difference among the groups after aging regarding hardness, absorption and solubility. According to the results, it may be concluded that... (Complete abstract, click electronic access below)

O presente trabalho apresenta o estudo que visou a caracterização do processo de significação de conceitos químicos como domínio e apropriação de ferramentas culturais. O registro dos dados aconteceu durante a aplicação de um ambiente virtual de aprendizagem que tinha a solubilidade dos materiais, como conceito central. Os sujeitos da investigação foram alunos do Ensino Médio da Rede Estadual de Ensino do Estado de São Paulo, que participavam do Programa de Pré-Iniciação Científica da USP. Todo o projeto foi planejado tomando como referenciais teóricos a teoria do desenvolvimento humano de Lev Vigotski, a teoria da linguagem de Mikhail Bakhtin, a teoria da ação mediada de James Wertsch e o modelo de organização do ensino de Marcelo Giordan. Este estudo buscou resposta para a seguinte questão de pesquisa: Compreender o processo de significação como domínio e apropriação de ferramentas culturais, permitirá que caracterizemos a aprendizagem como um processo de produção de significados? Para que pudéssemos responder a esta questão e alcançar nosso objeto, desenvolvemos uma sequência didática problematizadora, acompanhamos o processo de resolução do problema e reconstruímos este processo em busca dos conceitos utilizado para resolver o problema. Depois reconstruímos o processo histórico da significação dos conceitos químicos, analisamos os significados produzidos pelos alunos e caracterizamos esses significados como domínio e apropriação de ferramentas culturais. Verificamos que os alunos dominaram e se apropriaram dos conceitos químicos, da forma de organização dos enunciados própria da esfera científica e do uso de modelos como ferramentas capazes de realizar atividades concretas. / This paper presents a study that aimed to characterize the process of meaning of chemical concepts such as mastery and appropriation of cultural tools. Data registration occurred during the implementation of a virtual learning environment which had the solubility of the materials as a main concept. The subject of the investigation was a group of high school students from a State School in the State of São Paulo, who attended the Program of Pre-Scientific Initiation at USP. The entire project was designed taking as a theoretical framework to human development theory of Lev Vygotsky, the language theory of Mikhail Bakhtin, the mediated action theory of James Wertsch and the organizational model for teaching of Marcelo Giordan. This study sought answer for the following research question: To understand the process of meaning as mastery and appropriation of cultural tools, will we characterize learning as a process of producing meanings? So, in order to be able to answer this question and reach our goal, we developed a didactic problematical sequence, we follow the problem solving process and reconstruct this process in search of the concepts used to solve the problem. Then we reconstructed the historical process of chemical concept meanings, analyze the meanings produced by the students and we characterized these meanings as mastery and appropriation of cultural tools. We found that students have mastered and appropriated themselves of the chemical concepts, the organizational form of the statements used on its own scientific sphere and the use of models as tools capable of performing concret activities.