A indústria farmacêutica tem como principal objetivo planejar, sintetizar e caracterizar compostos químicos que possuam atividade biológica e que sejam úteis no controle e combate de doenças e sintomas que acometem as populações. Estes compostos são referidos como ingredientes farmacêuticos ativos e podem, no estado sólido, apresentar diferentes arranjos de suas moléculas dentro de um cristal (polimorfismo). A cada um desses arranjos estão associadas propriedades físico-químicas que são de fundamental importância para o efeito terapêutico dos fármacos. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo caracterizar as propriedades de estado sólido de novas formas cristalinas de três compostos farmacêuticos, Clorpropamida (CPA), Nevirapina (NVP) e Dietilcarbamazina (DEC). A CPA trata-se de um hipoglicemiante oral, utilizado no tratamento da Diabetes mellitus tipo II, apresentando na literatura cinco polimorfos conformacionais, dos quais dois foram caracterizados nesse estudo: as Formas IV e VI. A Forma IV cristaliza-se grupo espacial não centrossimétrico monoclínico P21, com Z = 2 e a Forma VI no grupo espacial centrossimétrico ortorrômbico Pbca, com Z = 8. Ambas apresentaram o mesmo padrão de interações intermoleculares clássicas, sendo que a principal diferença entre elas reside nas interações intermoleculares não clássicas, que levam a diferentes empacotamentos cristalinos. Por fim, as conformações moleculares dos cinco polimorfos da CPA foram comparadas entre si e as informações foram racionalizadas tomando como base os resultados provenientes de cálculos teóricos, que também indicaram a possibilidade de existência de novos polimorfos. A NVP, fármaco antiretroviral não nucleosídeo utilizado no tratamento da AIDS, também apresenta casos de polimorfismo na literatura. Neste trabalho, obteve-se um solvato não estequiométrico de butanol desse composto, que cristaliza no grupo espacial centrossimétrico triclínico P-1, com Z = 2, no qual as moléculas de butanol acomodaram-se em canais infinitos rodeados por moléculas de NVP. Esse tipo de empacotamento cristalino, diferente do reportado na literatura até o presente momento, possibilitou-nos propor que novos solvatos poderiam ser obtidos variando-se o solvente, proposta tal confirmada posteriormente. A DEC é amplamente utilizada na forma de um sal de citrato no tratamento da filariose linfática, não apresentado na literatura nenhuma caracterização de estado sólido. Assim, caracterizou-se não somente o sal utilizado nas formulações (DEC citrato), como também o composto puro (DEC). A forma pura, instável à temperatura ambiente, cristaliza no grupo espacial centrossimétrico P21/n à 250K. O sal, preferido como API por sua estabilidade, cristaliza à temperatura ambiente no grupo P21/c, porém com presença de desordem nas cadeias etílicas das moléculas de DEC. Para reduzir essa desordem, efetuou-se um estudo em função da temperatura, que acabou revelando a presença de três transições de fase sólido-sólido, gerando quatro fases cristalinas diferentes. Duas das transições exibiram efeito de histerese de acordo com a direção da rampa de temperatura. A terceira transição só foi obtida por resfriamento rápido do sistema. Estes dados foram comparados com os obtidos por DSC e espectroscopia Raman / One of the main goals of the pharmaceutical industry is to plan, synthesize and characterize chemical compounds with biological activity that can be useful in controlling diseases and symptoms that affect populations. These compounds are referred to as active pharmaceutical ingredients and may, in the solid state, present different crystal arrangements of its molecules (polymorphism). To each one of these crystalline arrays are associated physicochemical properties that are of fundamental importance for the therapeutic effect of the pharmaceutical drugs. In this context, the focus of this study was to characterize the solid state properties of new crystalline forms of three pharmaceutical compounds, Chlorpropamide (CPA), Nevirapine (NVP) and Diethylcarbamazine (DEC). CPA is an oral hypoglicemiant used in the treatment of type II Diabetes mellitus, and presents five conformational polymorphs reported in the literature, two of which were characterized in this study: Forms IV and VI. Form IV crystallizes in the monoclinic non-centrosymmetric space group P21, with Z = 2 and the Form VI in the orthorrombic centrosymmetric space group Pbca, with Z = 8. Both exhibited the same classical intermolecular interaction pattern; the main difference between them lay in the non-classical intermolecular interactions, which leads to different crystal packing. Finally, the molecular conformations of the five polymorphs of CPA were compared to each other and the information was rationalized taking as basis the results from theoretical calculations, which also indicated the possible existence of new polymorphs. NVP, a non-nucleoside antiretroviral pharmaceutical compound used in the treatment of AIDS, also presents polymorphism cases reported in the literature. In this study, we obtained a non-stoichiometric buthanol solvate of this compound, which crystallizes in the triclinic centrosymmetric space group P-1, with Z = 2, in which the buthanol molecules are positioned in infinite channels surrounded by NVP molecules. This kind of crystal packing, which is different from the one reported in the literature until now, has allowed us to propose that new solvates could be obtained by varying the solvent, being this proposal subsequently confirmed. DEC is largely used as a citrate salt form in the treatment of the lymphatic filariasis, not having any solid state characterization in the literature. Thus, we characterized not just the salt (DEC citrate) used in the formulation, but also the pure compound (DEC). The pure form, unstable at room temperature, crystallizes in the monoclinic centrosymmetric space group P21/n at 250K. The salt, preferred as API because of its stability, crystallizes at room temperature in the monoclinic centrosymmetric space group P21/c, but with the presence of disorder in the ethyl chains of the DEC molecules. To reduce this disorder, we performed a study in function of temperature, which revealed the presence of three solid-solid structural phase transitions, generating four different crystalline phases. Two of these transitions showed a hysteresis effect according to the direction of the temperature ramp. The third transition was only obtained by fast cooling of the system. These data where compared with the ones obtained by DSC and Raman spectroscopy.

O iodeto de mercúrio(HgI2) vem sendo largamente estudado com o objetivo de utilizá-lo em detectores de radiação –X e –γ. Este material semicondutor apresenta propriedades interessantes que o tornam um grande candidato a esta aplicação em relação a outros materiais. Suas propriedades são gap óptico largo (2,13 eV), alto numero atômico (ZHg = 80; ZI = 53) e alto coeficiente de absorção para comprimentos de onda da ordem de energia do raios-X e -γ. Este, também, pode apresentar três fases quando sólido: fase vermelha (ou α-HgI2), fase amarela (ou β-HgI2) e fase laranja. Cada uma destas fases é associada com diferentes estruturas cristalinas. O α-HgI2 é tetragonal, o HgI2 laranja é também tetragonal,diferindo da fase vermelha somente na posição dos átomos de mercúrio, e β-HgI2 é ortorrômbico. Neste trabalho, estes materiais foram obtidos por duas técnicas: spray pyrolysis e evaporação de solvente. Nas duas técnicas os mais importantes parâmetros para a obtenção das diferentes estruturas são a temperatura e a taxa de evaporação do solvente. Através do método de spray pyrolysis foi possível obter filmes finos de HgI2 com duas estruturas diferentes, somente variando a temperatura do aquecedor de substratos e o solvente. Acima da temperatura de 100ºC com o solvente água foi possível obter filmes amarelados de HgI2. Por sua vez, a temperatura abaixo de 100ºC com o solvente etanol foi possível obter filmes avermelhados. Com a técnica de evaporação de solvente foi possível obter cristais e filmes laterais variando somente a taxa de evaporação de solvente. Variaram-se as taxas de evaporação entre rápida(~10ml/h), média(~0,5ml/h), lenta(~0,1ml/h) e super-lenta(~0,01ml/h). Para a taxa de evaporação média e lenta foram obtidos filmes laterais. Já para a taxa super-lenta foi possível obter cristais. Outro ponto estudado foi a influência da luz no crescimento dos cristais: no escuro obteve-se cristais maiores que os submetidos a luz ambiente. Todos os filmes foram caracterizados por difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura (MEV), e espectroscopia de dispersão de energia (EDS). Já os cristais foram caracterizados por difração de raios-X, MEV e espalhamento Raman. / Recently, attention has been devoted to the study of mercuric iodide (HgI2) because this material is a strong candidate for the development of X- and γ -ray detectors. This material has an optical gap of 2.13 eV, high atomic number (ZHg = 80; ZI = 53) and high absorption coefficient for radiation in the wavelength region of X- and γ –rays. When solid, three phases can be obtained: red (or α-HgI2), yellow (or β-HgI2) and orange. Each of these phases has a different crystalline structure: α-HgI2 is tetragonal, as it is the orange- HgI 2 (the difference is that for the last one the mercury atoms sits in different positions), while the β-HgI2 is orthorhombic. In this work we obtained these materials using two different techniques: spray pyrolysis and solvent evaporation. For both of them the most important parameters are the deposition temperature and solvent evaporation rate. Thin films with two different structures were obtained by spray pyrolysis varying the substrate temperature and the solvent. Using water as solvent and deposition temperature above 100ºC we obtained yellow HgI2. When the temperature is reduced below that value and the solvent is ethanol, red films were obtained. For the solvent evaporation technique, lateral films and millimeter-sized crystals were obtained by varying the solvent evaporation rate. For ethanol as solvent we used four evaporation rates named as fast(~10ml/h), medium (~0.5ml/h), slow (~0.1ml/h) and super-slow (~0.01ml/h). For the medium and slow evaporation rates lateral films were obtained on the wall of the reservoir. For the super-slow evaporation rate crystals were obtained at the bottom of the reservoir. We observed that light has a tremendous influence on crystal growth: bigger crystals are obtained in the dark than under ambient light illumination. As characterization techniques we used: X-rays diffraction, Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), and Raman Scattering.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Atualmente, a crescente demanda por ressoadores dielÃtricos està diretamente relacionada com o recente progresso nas telecomunicaÃÃes em micro-ondas. AlÃm disso, as mudanÃas revolucionÃrias na tecnologia de comunicaÃÃo sem fio tÃm alavancado os recentes avanÃos no desenvolvimento de materiais dielÃtricos com base em cerÃmicas, que apresentam melhores propriedades, tais como baixa perda e alta permissividade relativa. Neste trabalho estudou-se a matriz cerÃmica de TiFeNbO6. A matriz TiFeNbO6 foi calcinada a 1075  C e utilizada para preparar as amostras com 2, 4, 6, 8 e 10% em massa de Bi2O3 e sinterizadas a 1125  C. Estas amostras foram caracterizadas por difraÃÃo de raios X (DRX), espectroscopia Raman (SR), microscopia eletrÃnica de varredura e propriedades dielÃtricas de micro-ondas . As amostras apresentaram duas fases, a primeira com estrutura rutilo tetragonal com um grupo de espaÃo P42/mnm, equivalente a seu parente rutilo Ti0.4Fe0.3Nb0.3O2 e a fase secundÃria quepertence ao sistema pyrocloro Bi1.721Fe1.056Nb1.134O7 com um grupo espacial de Fd-3mZ (227), em uma estrutura cÃbica. As propriedades dielÃtricas de micro-ondas demonstraram variaÃÃo significativa para a amostra adicionada com 10% de Bi2O3, pois a formaÃÃo da fase secundÃria contribuiu com a reduÃÃo da instabilidade tÃrmica ( passou 281,12 para 77,45 ppm/ÂC), com o aumento da permissividade elÃtrica(r passou 47,23 para 63,77) e um aumento da perda dielÃtrica (tan passou de 1,6 x 10-3 para 6,8 x 10-3). O aumento significativo de permissividade permite algumas aplicaÃÃes importantes deste material para dispositivos de micro-ondas, especificamente como antenas dielÃtricas. Houve adiÃÃo de Bi2O3 para a anÃlise tambÃm das melhorias em propriedades elÃtricas e dielÃtricas atravÃs de espectroscopia de impedÃncia no intervalo de radiofrequÃncia. Aqui o valor de perda dielÃtrica (tan) à em torno de 0,7, entre 100 Hz e 100 kHz. A anÃlise da condutividade foi realizada e mostrou uma condutividade constante de baixa frequÃncia e em alta frequÃncia uma transiÃÃo do tipo Cole-Cole caracterizada por grÃos e fronteira de grÃos. . Este trabalho tambÃm apresenta uma proposta para as amostras fucionarem como antenas ressoadoras dielÃtricas (DRA) na faixa de freqÃÃncias centrais, de 2,2 GHz a 2,6 GHz (banda S). / Presently, the increasing demand for dielectric resonators is directly related to a recent progress in the microwave telecommunications. Furthermore, the revolutionary changes in the wireless communication technology, has leveraged the recent advances in the dielectric materials development based on ceramic, which present better properties, such as the low loss and the high relative permittivity. In this work the ceramic matrix of TiFeNbO6 was studied. The TiFeNbO6 matrix was calcined at 1,075 ÂC and used to prepare the samples with 2, 4, 6, 8 and 10 wt% of the Bi2O3 and sintered at 1,125ÂC. These samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy (RS), scanning electron microscopy and dielectric microwave properties. The samples presented two phases, the first phase having tetragonal rutile structure with a space group of P42/mnm, equivalent at parent rutile Ti0.4Fe0.3Nb0.3O2 and the secondary phase belonging to the pyrochlore system Bi1.721Fe1.056Nb1.134O7 with a space group of Fd-3mZ (227) in a cubic structure. The dielectric microwave properties have shown significant variation for 10% Bi2O3-added sample, because the formation of the secudary phase contributes with the reduction of thermal instability (, from 281.12 to 77.45 ppm/ÂC), with increase in electric permittivity (r, from 47.23 to 63.77) and an increase in the dielectric loss (tan, from 1,6 x 10-3 to 6,8 x 10-3). This significant increase of permittivity allows some important applications for this material for microwave devices specifically as dielectric antennas. There was addition of Bi2O3 for analyzing too improvement on electrical and dielectric properties through impedance spectroscopy in the range of radiofrequency. Here the value of tan is around 0.7, between 100 Hz and 100 kHz. Conductivity analysis has been carried out and showed a low-frequency constant conductivity and a high-frequency Cole-Cole type transition characterized by grain and grain boundary. This work also presents a proposal for the samples to operate like dielectric resonator antenna (DRA) at the frequency center range, 2.2 GHz at 2.6 GHz (S band).

Submitted by Caroline Falcao (caroline.rfalcao@ufpe.br) on 2017-05-25T17:47:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) dissertação VIVIANE.pdf: 3390148 bytes, checksum: cac4d2c8e8b9a9f8234da3e7ec035bb3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-25T17:47:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) dissertação VIVIANE.pdf: 3390148 bytes, checksum: cac4d2c8e8b9a9f8234da3e7ec035bb3 (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / Manguezal é um ecossistema costeiro tropical que coloniza depósitos sedimentares formados por vasas lamosas, argilosas ou arenosas, ocupando a faixa do entremarés até o limite superior das preamares equinociais. O Complexo Industrial Portuário de Suape (CIPS) localiza-se no litoral sul do estado de Pernambuco. A região caracteriza-se como um ambiente costeiro, formado por extensos manguezais e que vem sofrendo intenso processo de alteração na paisagem devido a instalações das atividades portuárias e industriais. O presente estudo foi realizado no manguezal do rio Tabatinga, impactado por assoreamento oriundo de aterro para duplicação da Rodovia TDR-Norte, de acesso a Suape. Para se avaliar o grau de perturbação sofrido pelo bosque de mangue foi realizada a caracterização estrutural ao longo de perfis topográficos paralelos georreferenciados, com estação total. Ao longo dos perfis e dentro das parcelas foram coletadas amostras de sedimento para leitura da salinidade intersticial. O levantamento topográfico retratou o assoreamento sofrido na área, principalmente nos 10 primeiros metros dos perfis analisados, acrescendo de 0,30 a 0,80 cm a altura topográfica em relação ao substrato não assoreado. Os perfis D e E foram os mais afetados, onde o assoreamento atingiu aproximadamente 10 metros para dentro do bosque. A salinidade variou entre 12 a 42. A caracterização estrutural mostrou que o bosque analisado é maduro e que apresenta um bom desenvolvimento estrutural, variando em área basal total de 11,17m2/ha na parcela B1 a 42,35 m2/ha na parcela B2. O bosque é monoespecífico, dominado por Laguncularia racemosa. As análises estatísticas mostram que existe uma relação positiva entre área basal morta e a topografia com R2 = 0,650, destacando o efeito deletério do assoreamento sobre as árvores de mangue. A parcela E1, apresentou a maior porcentagem de troncos mortos, representando cerca de 90%. Esta parcela se destaca por estar localizada próxima ao talude da Rodovia TDR- Norte. Tal fato implica que as modificações da hidrodinâmica local, impostas pelo assoreamento, foram suficientes para que o bosque respondesse negativamente à presença do tensor. Conclui-se que as variáveis analisadas, relacionadas ao desenvolvimento estrutural foram satisfatórias para identificar o impacto agudo do assoreamento, entretanto, apenas uma análise em médio prazo, através do monitoramento da dinâmica do bosque de mangue, poderá descrever o efeito crônico do mesmo. / Mangroves, tropical coastal ecosystem that colonizes sedimentary deposits formed by vasas lamosas, clayey or sandy, occupying the bounderies of entremares until the upper limit of the equinoctial high tide. The Suape Port and Industrial Complex (CIPS) is located on the south coast of the State of Pernambuco. The region is placed as a coastal environment, formed by extensive mangroves that have been suffering intense process of change in the landscape due to the port and industrial facilities activities. The present study was carried out in Tabatinga river mangrove which was impacted by siltation coming from the landfill coused by the TDR-North Highway duplication access to Suape. A structural characterization was made in order to assess the degree of disturbance suffered by the mangrove wood forest along the parallel geo-referenced topographic profiles with total station. Sediment samples for reading interstitial salinity were collected along the profiles and within plots.The D and E profiles were the most affected where the silting reached approximately 10 meters into the woods. Salinity ranged from 12 to 42. The structural characterization showed that the analyzed wood is mature and presents a good structural development ranging basal area 11.17m2 /ha in plot B1 to 42.35 m2 /ha in plot B2 in total. The wood is mono-specific, dominated by Laguncularia racemosa. The statistical analysis shows that there is appositive relationship between basal area dead and topography with R 2 = 0.650, highlighting the deleterious effect of siltation on mangrove trees. Parcel E1, showed the highest percentage of dead trunks, with approximately 90%. Highlighting the plot E1 which is located by the TDR-North highway slope. This fact implies that the local hydrodynamics changes imposed by silting were sufficient for the wood answering negatively to presence of tensioner. As a conclusion is was possible to see that the analyzed variables related to structural development were satisfactory to check the impact of acute silting. However, you can only describe the chronic effect of the impact through an analysis in the medium monitoring the dynamics of the mangrove forest.

Orientador: Edvaldo Sabadini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-15T19:00:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula_KellyRobertaFranciscoMurucide_D.pdf: 1276318 bytes, checksum: 05828c19cce0cc938017a5675f66d9d2 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: É bem conhecido que certas moléculas pequenas se agregam através de interações específicas, formando espontaneamente estruturas poliméricas supramoleculares em solução aquosa e orgânica. A formação destas macroestruturas pode alterar significativamente a viscoelasticidade da solução. Essas estruturas diferem dos polímeros por serem sistemas que estão num processo constante de quebra e recombinação numa escala finita de tempo que é dependente das propriedades físico-químicas dos sistemas. No regime semi-diluído verificamos que a adição de pequenas quantidades de álcool benzílico, benzeno, PVA parcialmente hidrolisado e PPO promovem uma perda nas propriedades viscoelásticas dos sistemas de micelas gigantes formadas por brometo de hexadeciltrimetilamônio e salicilato de sódio (CTAB/NaSal). Em solventes orgânicos, estudamos a auto-estruturação de moléculas 2,4-bis(2-etilexilureido) tolueno (EHUT). A adição de etanol e álcool benzílico aos sistemas de EHUT em octano confere a solução uma maior fluidez, que deve estar associada com a destruição parcial de algumas cadeias do polímero supramolecular, devido às interações específicas (ligações de hidrogênio, no caso do grupo OH dos álcoois e entre anéis aromáticos no caso do álcool benzílico). Apesar da significativa alteração reológica, nenhuma mudança estrutural foi observada através de medidas de SANS e Cryo-TEM para ambos os sistemas (CTAB/NaSal e EHUT). No regime diluído, fundamentados no fenômeno de redução de atrito, foi possível avaliar a estabilidade térmica dos polímeros supramoleculares sob fluxo turbulento. Para os sistemas formados por CTAB/NaSal observamos uma temperatura crítica TC onde não se observa redução no nível de turbulência dos sistemas, a qual está associada com a quebra das micelas gigantes em micelas mais curtas ou esféricas. A adição de álcool benzílico e PVA diminui os valores de TC sugerindo uma forte interação desses solutos com as micelas gigantes, diminuindo a estabilidade térmica das mesmas. Foi demonstrado pela primeira vez que uma estrutura supramolecular é capaz de reduzir o atrito hidrodinâmico em um solvente orgânico. Para os sistemas formados por EHUT em octano ou tolueno, verificamos uma perda na redução de atrito associada com a transição da forma tubo para a forma filamento com o aumento de temperatura. A adição de etanol e álcool benzílico nas soluções de EHUT provoca uma quebra nas estruturas da forma tubo e o fenômeno de redução de atrito não pode mais ser observado / Abstract: It¿s very well known that some small molecules can self-assemble spontaneously by specific interactions, forming supramolecular polymer structures in aqueous and organic phases. The formation of those macromolecules can modify expressively the viscoelasticity of the systems. These structures differ from those of polymers, because they can break and reform within a lifetime that is dependent on the physico-chemical properties of the systems. Aqueous solutions of cetyltrimethylammonium and sodium salicilate (CTAB/NaSal) can form wormlike micelles in semi-dilute regime, and we verified that the addition of minute amounts of benzylic alcohol, benzene, partially hydrolyzed PVA and PPO promote a decrease in the viscoelastic properties of the system. In organic solvents it was studied the self-assembly of bis-urea (EHUT) molecules. The addition of ethanol or benzyl alcohol in EHUT/octane systems confers a high fluidity to solutions, which can be associated to the partial destruction of some chains, due to specific interactions (OH in the case of the alcohols and between the aromatic rings in the case of benzyl alcohol). However, no structural changes were observed to CTAB/NaSal, and to EHUT systems by using SANS and Cryo-TEM techniques (in this case to the aqueous system). In dilute regime, the polymers produce hydrodynamic drag reduction under turbulent flow and based in this property, we evaluate the thermal stability of the supramolecular polymers. Systems formed by CTAB/NaSal have showed a critical temperature TC, associated to the limit in which the drag reduction phenomenon is still observed, and beyond this critical temperature, the wormlike micelles is broken into small or spherical micelles. When benzyl alcohol and PVA are added to systems, the TC values decrease, suggesting a strong interaction between those solutes and the surfactants of the wormlike micelles. This work presents the first demonstration of drag reduction in organic solvent by using a self-assembly system. We studied the thermal stability to EHUT in octane and toluene. The increase in the temperature leads a lost in the capability of EHUT to maintain the drag reduction ability, which is associated with the transition of tube to filamentform. The addition of benzyl alcohol and ethanol into EHUT solutions promote a break of the tube form and the drag reduction phenomenon cannot be observed anymore / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Orientadores: Gonçalo Amarante Guimarães Pereira, Francisco Javier Medrano Martin / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-11T15:38:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dantas_DeysedeSouza_D.pdf: 4937353 bytes, checksum: 5c9b26f6ef8ed34e974ca6c8bb0708f2 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Os genes que codificam para a 6-oxopurina fosforribosiltransferase (HPRT, EC2.4.2.8) dos organismos Pyrococcus horikoshii e Schistosoma mansoni foram clonados em vetores de expressão. As proteínas foram expressas e purificadas em larga escala no sistema de expressão de Escherichia coli. Estudos cinéticos mostraram que a enzima de P. horikoshii é capaz de usar hipoxantina, guanina e xantina. Os dois primeiros substratos apresentam uma eficiência catalítica semelhante. A xantina apresenta um valor menor (ao redor de 20 vezes mais baixo), mas a constante catalítica é comparável com a da hipoxantina. A proteína não foi capaz de se ligar a GMP-agarose, mas sim pode ligar o outro substrato da reação reversa, pirofosfato inorgânico, com baixa afinidade (Kd = 4,7 ± 0,1 mM). Os dados de espalhamento dinâmico de luz, gel filtração e espalhamento de raios X a baixo ângulo mostram que esta proteína é um homohexâmero em solução. Este hexâmero é compacto e resistente à ação limitada de enzimas proteolíticas. Estudos de estabilidade frente a agentes químicos mostraram que a proteína é bastante estável resistindo os efeitos da uréia sem desenovelar completamente com a maior concentração do agente (8,0 M). Os dados obtidos com cloreto de guanidina mostraram que a proteína possui, no mínimo, um estado intermediário de desnaturação, como mostram os diferentes perfis obtidos com as diferentes técnicas usadas nos estudos de desnaturação. Os dados preliminares obtidos com a HPRT de S. mansoni mostraram que, na presença da cauda de histidinas, a proteína está presente como um octâmero alongado. Mas, muito provavelmente ela deve ser um tetrâmero. A presença de caudas fusionadas nas proteínas recombinantes pode afetar a estrutura e função das proteínas / Abstract: The genes that code for the 6-oxopurine phosphoribosyltransferase (HPRT, EC2.4.2.8) from the organisms Pyrococcus horikoshii and Schistosoma mansoni were cloned in expression vectors. The proteins were expressed and purified in large scale in the de Escherichia coli expression system. Kinetic studies showed that the enzyme from P. horikoshii is able to use hypoxanthine, guanine and xanthine. The first two substrates show a similar catalytic efficiency. Xanthine show a lower value (around 20 times), but the catalytic constant is comparable to that of hypoxanthine. The protein was unable to bind to GMP-agarose, but was able to bind the other substrate of the reverse reaction, inorganic pyrophosphate, with low affinity (Kd = 4.7 ± 0.1 mM). Dynamic light scattering, gel filtration and small angle X-ray scattering data show that the protein is a homohexamer in solution. This hexamer is compact and resistant to the limited action of proteolytic enzymes. Stability studies with chemical agents showed that the protein is very stable being able to stand the effects of urea without unfolding completely at the highest agent concentration (8.0 M). Data obtained with guanidine hydrochloride showed that the protein presents, at least, one unfolding intermediate state, as can be seen with the different profiles obtained with different techniques used in the unfolding studies. Preliminary data obtained from HPRT from S. mansoni showed that in the presence of the histidine tag, is present as a long octamer. But, most likely it should be a tetramer. The presence of histidine tag fused to the recombinant proteins could affect the structure and function of proteins / Doutorado / Bioquimica / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A cultura milenar do uso dos cogumelos pelos orientais como alimento funcional e medicinal tem chegado progressivamente ao ocidente, levada pelo anseio da populaÃÃo na busca de uma alimentaÃÃo mais saudÃvel. AlÃm disso, a comunidade cientÃfica tem revelado por meio de publicaÃÃes, descobertas importantes em relaÃÃo ao valor nutritivo e Ãs atividades terapÃuticas dos cogumelos. Como uma contribuiÃÃo para um melhor conhecimento das propriedades destes fungos, neste trabalho, estÃo sendo abordados os estudos realizados com o cogumelo Agaricus blazei Murill cultivado no Brasil em duas regiÃes distintas: Piedade, no Estado de SÃo Paulo e Guaramiranga, no Estado do CearÃ. Na primeira etapa, os estudos foram voltados para o cogumelo cultivado no Cearà (Cog-Ce). Os resultados das anÃlises espectroscÃpicas (FTIR e RMN) mostraram que os polissacarÃdeos purificados e fraÃÃes (F1 a F4) apresentam caracterÃsticas da presenÃa de carboidratos e proteÃnas. Na seqÃÃncia em que o fracionamento foi realizado, atravÃs de precipitaÃÃes sucessivas em etanol, observou-se nos espectros FTIR uma reduÃÃo do teor de carboidratos e aumento no conteÃdo protÃico. Espectros de absorÃÃo molecular das amostras indicaram a ausÃncia de proteÃna livre nos polissacarÃdeos purificados e suas fraÃÃes, o que aponta para a existÃncia de ligaÃÃo efetiva entre carboidrato e proteÃna, caracterÃstica dos proteoglucanos. As anÃlises revelaram a presenÃa de glucanas de configuraÃÃes 1Â6) e a(1Â4), sendo a primeira de conteÃdo mais representativo. O monossacarÃdeo glicose foi predominante entre os aÃÃcares presentes e o elemento mineral fÃsforo foi o maior constituinte entre os elementos analisados. O estudo dos polissacarÃdeos purificados e fraÃÃes isolados do Agaricus blazei Murill cultivado em SÃo Paulo (Cog-SP) foi realizado em uma segunda etapa do trabalho. Os polissacarÃdeos purificados isolados, apÃs anÃlise dos constituintes, foram caracterizados e suas propriedades em soluÃÃo investigadas, considerando-se parÃmetros fÃsico-quÃmicos e propriedades reolÃgicas. AlÃm disso, foram realizados ensaios biolÃgicos para avaliaÃÃo quanto a atividades terapÃuticas. As anÃlises por RMN 1H e 13C evidenciaram a presenÃa de glucanas (1Â6) e a(1Â4), sendo predominante a glucana (1Â6). A presenÃa de glucanas a(1Â4) foi maior em relaÃÃo ao teor apresentado pelo Cog-Ce. O monossacarÃdeo glicose e o elemento mineral fÃsforo tambÃm foram predominantes no Cog-SP, entre os aÃÃcares e os minerais presentes, espectivamente. Maior teor de proteÃna e menor conteÃdo de carboidratos foram encontrados para os polissacarÃdeos purificados do Cog-SP quando comparados ao Cog-Ce. Glucanas de configuraÃÃo (1Â6) foram isoladas atravÃs de procedimentos especÃficos de purificaÃÃo com uso de Timol. AnÃlises de FTIR e RMN 1H, 13C e os bidimensionais COSY e HMQC confirmaram a pureza do material na configuraÃÃo (1Â6) com indÃcios de ligaÃÃo com grupo protÃico (proteoglucano). O estudo dos polissacarÃdeos purificados em soluÃÃo mostrou materiais de elevadas massas molares. Uma conformaÃÃo de novelo aleatÃrio foi fortemente sugerida pelas medidas de Espalhamento de Luz, sendo, provavelmente, devida à presenÃa da proteÃna e elementos minerais. Baixas viscosidades foram observadas nos polissacarÃdeos quando comparadas Ãs das glucanas tradicionalmente usadas na alimentaÃÃo. Medidas reolÃgicas mostraram o comportamento Newtoniano dos materiais. ParÃmetros fÃsico-quÃmicos, tais como, tensÃo superficial e concentraÃÃo micelar crÃtica (cmc), entre outros, apresentaram-se semelhantes Ãqueles encontrados para polÃmeros com propriedades tensoativas. Em razÃo destas caracterÃsticas, os polissacarÃdeos purificados foram testados em relaÃÃo à capacidade de solubilizar o fÃrmaco modelo griseofulvina. Os testes preliminares sugerem que esses polissacarÃdeos, na forma de proteoglucanos, em soluÃÃo, sÃo potencialmente Ãteis para atuar como meio solubilizante para drogas aromÃticas. Os testes biolÃgicos realizados com os polissacarÃdeos e/ou proteoglucanos purificados mostraram que estes apresentam atividades antiviral in vitro, pela inibiÃÃo da replicaÃÃo do poliovÃrus e antitumoral in vivo contra o Sarcoma 180. / The use of mushrooms as nutritional and medicinal through the milenar culture in oriental has arrived progressively in the Occident, take by the necessity of the population to search of a more healthy nutrition. Further more, the scientific community has revealed through publications, important findings in relation to the nutritional values and the therapeutic activities of mushrooms. As a contribution for a better knowledge of the properties of this fungus, studies are being tackled with Agaricus blazei Murill cultivated in Brazil in two distinct regions: Piedade, in the state of SÃo Paulo and Guaramiranga, in the state of CearÃ. In the first stage, the studies were devoted to the cultivated mushrooms in Cearà (Cog-Ce). The results of the spectroscopy analysis (FTIR and NMR) demonstrated that the purified polysaccharides and fractions (F1 and F4) showed characteristics of the presence of carbohydrates and proteins. After the fractionation was completed, through successive precipitations in ethanol, it was observed by the FTIR spectrum, a reduction of the carbohydrate content and an increase in the protein content. Molecular absorption of the samples indicated the absence of free protein in the purificated polysaccharides and its fractions, which point to the existence of the effective link between carbohydrate and protein, characteristics of the proteoglucans. The analyses revealed the presence of glucans of configuration b(1Â6) and a(1Â4), with the first having the most representative content. The glucose monosaccharides were predominant between the sugars present and the mineral phosphorus element was the major constituent between the elements analysed. The study of the purified polysaccharides and the isolated fractions of the Agaricus blazei Murill, cultivated in SÃo Paulo (Cog-SP) were carried out in a second stage of the research. The isolated purified polysaccharides, after analyses of the constituents, were characterized and its properties in solutions were investigated, taking into consideration physical-chemical parameters and rheological properties. Furthermore, biological assays were also carried out for evaluation in the case of therapeutic activities. The analyses by 1H and 13C NMR made evident the presence of b glucans (1Â6) and a(1Â4), which the glucana b(1Â6) was predominant. The presence of glucans a(1Â4) were greater in relation to the presented content by Cog- Ce. The glucose monosaccharides and the mineral phosphorus element were also predominants in Cog-SP, in relation to the sugars and the minerals present respectively. The greater protein content and the smallest carbohydrate content were found for the purified polysaccharides of Cog-SP when compared to the Cog-Ce. Glucans b(1Â6) were isolated through the specific purification procedure with the use of Timol. FTIR and 1H, 13C NMR and the bidimensional COSY and HMQC, confirmed the purity of the material in the b(1Â6) configuration, with indication of the link to protein group. The study of purified polysaccharides in solutions showed compounds with high molecular weight. The confirmation of random coils was strongly suggested by light scattering, which was, probably, due to the presence of protein and mineral elements. Low viscosities were observed in the polysaccharides when compared to those of the glucans traditionally used in foods. Rheological measurements demonstrated a Newtonian behavior of the materials. Physical-chemical parameters, such as surface tension and critical micelle concentration (cmc), as well as others, demonstrated similar characteristics to those found for polymers with tensoactive properties. Due to these characteristics, the purified polysaccharides were tested in relation to the solubilizing capacity using the poorly water soluble drug griseofulvin as a model solubilizate. The preliminary test suggest that these polysaccharides, in the gluco-protein form, in solution, are potentially useful to act as a solubilizer for aromatic drugs. The biological test carried out with the purified polysaccharides and/or proteoglucans, demonstrated that they present anti-tumoral activities in vitro, through inhibition of the replication of poliovirus and anti-tumoral in vivo against the Sarcoma 180.

Septinas compreendem uma conservada família de proteínas de ligação a nucleotídeo de guanina, capazes de formar filamentos. No entanto, apesar de sua importância em vários eventos celulares, ainda há pouca informação disponível no que diz respeita aos detalhes de suas funções moleculares e o mecanismo que conduz a formação de hetero-oligômeros. O objetivo desta tese foi a clonagem, co-expressão e cristalização de septinas e seus complexos (SEPT9-SEPT11-SEPT7; SEPT2-SEPT6-SEPT7-SEPT9; SEPT4-SEPT6-SEPT7 e SEPT4- SEPT8-SEPT7) seguidas por análise estrutural comparativa. Os cDNAs que codificam para as proteínas SEPT9, SEPT6, SEPT2, SEPT11, SEPT8, SEPT4, SEPT9GCα0 (resíduos 262-568) e SEPT9GC (resíduos 279-568) foram clonadas com sucesso em vetores de transferências ou de expressão. O complexo que foi melhor caracterizado, foi o composto por SEPT2-SEPT6-SEPT7-SEPT9GCα0, o qual foi confirmado por LC-MS/MS após digestão tríptica, revelando a produção in vitro de um complexo de septina tetramérico. Além disso, caracterizou-se o hetero dímero formado por SEPT7NGc-SEPT9GC. No entanto, as proteínas que foram mais plenamente investigadas foram as construções SEPT9GCα0 e SEPT9GC que foram estudados individualmente para caracterizações biofísicos e estruturais. SEPT9GCα0 apresentou-se bastante instável, porém, SEPT9GC foi eficientemente produzida e caracterizada. O estado oligomérico da proteína (monômero) foi confirmado por cromatografia de exclusão molecular. A proteína foi produzida na forma apo, e foi incapaz de hidrolisar GTP. A finidade de SEPT9GC pelos nucleotídeos GDP e GTPγS, foi avaliada por Calorimetria de Titulação Isotérmica -ITC, revelando que SEPT9GC possui uma maior afinidade por GTPγS, com Kd de 25,9 µM, o qual é dependente do íon Mg2+. Foram realizados estudos de cristalização dessa proteína, que resultou em cristais de alta resolução, com a proteína complexada a GDP e GTPγS. Interessantemente, a estrutura do complexo de SEPT9GC com o nucleotídeo GTPγS foi obtido por soaking de um cristal previamente obtido complexado com GDP. Este é o primeiro relatório da aplicação deste método para septinas. Finalmente, obtivemos três conjuntos de dados cristalográficos, dois para SEPT9GC-GDP, com resolução de 2.8 Å e 2.1Å e um conjunto de dados de SEPT9GC-GTPγS obtido a 2.8 Å. Dentre as principais características observadas na estrutura de SEPT9GC, tem-se a interface NC responsável pela polimerização dos filamentos, a qual se mostrou diferente dependendo do tipo de nucleotídeo ligado, com encurtamento do filamento na presença de GTPγS. Isso indica a comunicação entre as interfaces consecutivas G e NC ao longo do filamento. A mudança conformacional na interface envolve o rearranjo dos resíduos que são altamente conservados em todas as septinas, bem como alguns que são específicos do grupo de SEPT9 e podem ter implicações para a montagem de filamentos e de associação da membrana. / Septins belong to a highly conserved family of guanine nucleotide binding proteins, capable of forming filaments. Despite their importance for several critical cellular events including cell division, little information is available about their molecular functions and the mechanism which leads to the formation of hetero-oligomers. The aim of this thesis was the cloning, co-expression and crystallization of septins and their complexes (SEPT9-SEPT11-SEPT7; SEPT2-SEPT6-SEPT7-SEPT9; SEPT4-SEPT6-SEPT7 and SEPT4-SEPT8-SEPT7), followed by comparative structural analysis. The cDNAs coding for the proteins SEPT9, SEPT6, SEPT2, SEPT11, SEPT8, SEPT4, SEPT9GCα0 (residues 262-568) and SEPT9GC (residues 279-568) were successfully cloned into transferable or expression vectors. The best characterized complex was that composed of SEPT2-SEPT6-SEPT7-SEPT9GCα0, which was confirmed by LC-MS/MS analysis after triptic digestion, unveiling the in vitro production of a tetrameric septin complex. Additionally, we characterized the hetero-dimer formed by SEPT7NGc-SEPT9GC. However, the most fully investigated proteins were the constructs SEPT9GCα0 and SEPT9GC which were studied individually for biophysical and structural characterizations. SEPT9GCα0 was highly unstable contrasting with SEPT9GC that was efficiently produced and characterized. The presence of the oligomeric state of SEPT9GC (monomer) was confirmed by molecular exclusion chromatography. The protein was produced in the apo form and was capable of hydrolyzing GTP. The affinity of SEPT9GC for GDP and GTPγS nucleotides was evaluated by Isothermal Titration Calorimetry (ITC) revealing that SEPT9GC has a higher affinity for GTPγS, with a Kd of 25.9 µM, which is dependent on the presence of Mg2+. Crystallization studies of this protein were performed, obtaining high quality crystals of protein complexes with GDP and GTPγS. Interestingly, the structure of the complex of SEPT9GC with the nucleotide GTPγS was obtained by soaking a previously grown crystal of the GDP complex. This is the first report of the application of this method for septins. Finally, we have obtained three sets of crystallographic data, two for SEPT9GC-GDP, at resolutions of 2.8 Å and 2.1 Å, and one set of data for SEPT9GC-GTPγS at 2.8 Å. Among the main characteristics observed in the SEPT9GC structure is the NC interface responsible for filament polymerization, which is shown to vary according to the type of bound nucleotide, with foreshortening of the filament in the presence of GTPγS. This indicates communication between consecutive G and NC interfaces along the filament. The conformational change at the interface involves the rearrangement of residues which are highly conserved in all septins as well as several which are SEPT9 group specific and may have implications for filament assembly and membrane association.

Orientador: Watson Loh / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-23T09:25:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vitorazi_Leticia_D.pdf: 8026553 bytes, checksum: 24a29dda2e9119ceaca4900c75603b10 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Este trabalho contempla estudos de sistemas que se organizam principalmente através de interações eletrostáticas e formam estruturas coloidais em solução aquosa. Uma parte do trabalho se insere na linha de pesquisa de autoassociação de sais complexos de surfatantes iônicos e polieletrólitos. Nesta proposta, há interesse em estudar os sais complexos de surfatantes catiônicos de alquiltrimetilamônio com diferentes tamanhos de cadeia alquila e os copolímeros em bloco, poli(ácido acrílico)-b-poli(acrilamida), de diferentes tamanhos de cadeia no bloco neutro, poli(acrilamida). Os copolímeros em bloco foram preparados por polimerização radicalar controlada viva e as soluções aquosas de sais complexos desses copolímeros e surfatantes foram caracterizadas por técnicas de espalhamento de luz e de raios-X a baixos ângulos. A mistura estequiométrica desses sais complexos forma dispersões coloidais de agregados com estrutura núcleo-casca, cuja estabilidade cinética depende do tamanho do bloco neutro do copolímero. O agregado núcleo-casca possui núcleo com estruturação interna cuja organização e estrutura depende de ambos, tamanho do bloco neutro e do surfatante. Estas estruturas são cúbicas para o surfatante dodeciltrimetilamônio e hexagonais para o cetiltrimetilamônio. O tamanho do agregado núcleo-casca também diminui com o aumento do bloco poli(acrilamida). Em casos extremos, o núcleo é tão pequeno que não se observa formação de núcleo com estrutura interna organizada. Outra parte do trabalho se insere na linha de pesquisa envolvendo estudos calorimétricos e estruturais de agregados formados por espécies poliméricas de carga oposta. Nesta segunda proposta, foi estudada a coassociação entre polieletrólitos: poli(ácido acrílico) e cloreto de poli(dialil dimetil amônio). Para isso, diferentes sequências de adição foram estudadas por medidas de espalhamento de luz, de potencial zeta e titulação calorimétrica isotérmica. Resultados indicaram que diferentes mecanismos de coassociação ocorrem, dependendo da sequência de adição, embora ambos os mecanismos sejam entropicamente favorecidos / Abstract: This work intends to study systems composed by oppositely charged species that forms colloidal structures in aqueous solution through electrostatic interactions. The first part aims at studying complex salts from ionic surfactants and polyelectrolytes. In this topic, the studies with complex salts with different chain lengths of cationic surfactants of alkyltrimethylammonium and neutral block size of block copolymers, poly(acrylic acid)-b-poly(acrylamide) will be considered. The block copolymers were prepared by controlled living radical polymerization. Aqueous solutions of complex salts from these copolymers and surfactants were characterized by light scattering and small angle X-rays scattering techniques. Stoichiometric aqueous mixtures of these complex salts form colloidal dispersions of core-shell aggregates, whose kinetic stability depends on the size of the neutral block copolymer. The core of core-shell aggregates display liquid-crystalline internal structure whose order and type of structure depends on the size of both neutral block and surfactant chain length. Aggregates formed by dodecyl surfactants display cubic phases while those containing hexadecyl ones form hexagonal phases at their internal structures. Smaller aggregates are formed when the poly(acrylamide) block increase. Another part of these studies, aims of understanding the complexation mechanisms of systems formed by electrostatic attraction between oppositely charged polymeric species. The systems are formed by association between the poly(acrylic acid) and poly(diallyl dimethyl ammonium) chloride. Different addition sequences were evaluated by light scattering, zeta potential and isothermal titration calorimetry techniques. Results indicated that different mechanisms of coassociation occur depending on the addition sequence, although both mechanisms are entropically favored / Doutorado / Físico-Química / Doutora em Ciências

Orientador: Watson Loh / Texto em português e inglês / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T09:28:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_AnaMariaPercebomSetteda_D.pdf: 24339728 bytes, checksum: 5607616747acea067ac22294eb185712 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Este trabalho se insere em uma linha de pesquisa de nosso grupo sobre a autoassociação de surfatantes iônicos que são neutralizados por contraíons poliméricos, formando os chamados sais complexos. A proposta do presente projeto trata da verificação do efeito de diferentes arquiteturas ou composições químicas de poliânions sobre as propriedades de autoassociação do surfatante catiônico hexadeciltrimetilamônio, utilizando copolímeros aleatórios. A mistura estequiométrica de poli-íons e surfatantes opostamente carregados geralmente leva à separação de uma fase concentrada em sal complexo. Esta fase pode apresentar diferentes estruturas (cristais líquidos ou sistemas micelares) e é interessante para aplicações como moldes para matérias mesoporosos e alguns cosméticos, mas inviabiliza o seu uso em soluções aquosas, como por exemplo, para carreadores de fármacos. Para evitar a separação de fases de sais complexos em água, a estratégia utilizada neste trabalho foi usar copolímeros que possuem comonômeros aniônicos e cadeias laterais hidrofílicas. Dentro do contexto de se estudar complexos de copoli-íons, este projeto também envolve o estudo de sais complexos formados por um copolímero que possui comonômeros hidrofóbicos e hidrofílicos, para verificar seu efeito sobre o comportamento de fases. Para identificar e caracterizar as fases formadas, a principal técnica usada foi a de espalhamento de raios-X a baixos ângulos, que permitiu determinar os diagramas de fases. Também permitiu, em conjunto com o resultado de outras técnicas (espalhamento de luz dinâmico, difusão por ressonância magnética nuclear, tensiometria e fluorescência), mostrar que alterações na estrutura dos polímeros diversifica as estruturas formadas pela autoassociação do surfatante e, consequentemente, suas propriedades / Abstract: This project is part of a research in our group involving the selfassembly of ionic surfactants neutralized by polymeric counterions, forming the so-called complex salts. The main goal of this study is to verify the effect of different architectures or different chemical compositions of polyanions on the self-assembly of the cationic surfactant hexadecyltrimethylammonium, by using different random copolymers. The stoichiometric mixture of poly-ions and oppositely charged surfactants generally leads to the separation of a phase concentrated in complex salt. This phase can display different structures (liquid crystal or micellar systems) and is interesting for applications such as templates for mesoporous materials or cosmetics, but forbids the use in aqueous solutions, such as for drug carriers. To avoid phase separation of complex salts in water, the strategy was to use copolymers with anionic comonomers and hydrophilic neutral side-chains. In the context of studying complex salts of copolyions, this project also involves the study of complex salts formed by a copolymer with both hydrophilic and hydrophobic comonomers, to verify the effect on the phase behavior. In order to identify and characterize the obtained phases, the main technique used was small angle X-ray scattering, which provided information to determine the phase diagrams. These data along with the results from other techniques (dynamic light scattering, nuclear magnetic resonance, surface tension measurements and fluorescence) show that changes on the polymer structure provide a diversification of the surfactant assembles and, as a consequence, of the resulting properties / Doutorado / Físico-Química / Doutora em Ciências