Orientadora: Regina Célia Galvão Frem / Banca: Adelino Vieira de Godoy Netto / Banca: Marllus Chorilli / Resumo: Dentre os sólidos de coordenação, destacam-se os Metal-Organic Frameworks (MOFs), que são polímeros de coordenação com estrutura aberta contendo poros potencialmente vazios. Por serem cristalinos, porosos, leves e possuírem valores elevados de área superficial e considerável estabilidade térmica, essa nova classe de compostos vem sendo aplicada em diversas áreas como armazenamento e separação de gases, catálise heterogênea, drug delivery, sensores químicos, entre outras. A possibilidade de construção desses materiais porosos usando bioelementos e ligantes orgânicos biocompatíveis ou com atividade biológica deu origem aos BioMOFs (Metal-Organic Frameworks Biocompatíveis). Esses compostos, além das características já descritas anteriormente, possuem baixa ou nenhuma citotoxicidade frente a células humanas, sendo adequados então para serem investigados como sistemas de liberação de fármaco. Dentro dessa perspectiva, o objetivo principal deste trabalho consistiu na síntese, caracterização e avaliação do potencial de liberação do fármaco modelo diclofenaco de sódio de sólidos de coordenação baseados no ligante biológico adenina e íons cobre (II). Foram sintetizados dois compostos, CUBA e BioMOF-Cu, sendo o primeiro um cluster heptanuclear inédito e o segundo, um BioMOF já reportado na literatura. Experimentos de fisissorção de N2 revelaram a natureza não porosa do cluster CUBA e baixa área superficial de 55,13 m2 g-1. No entanto, há poros de superfície com diâmetro médio de 35,87 ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Among the coordination solids, we highlight the Metal-Organic Frameworks (MOFs), which are coordination polymers that have open structure containing potentially void pores. Because they are crystalline, porous, light and have high surface area values and considerable thermal stability, this new class of compounds has been applied in several areas such as gas separation, heterogeneous catalysis, drug delivery, chemical sensors, among others. The possibility of building porous materials using biocompatible or biologically active organic elements and binders gave rise to BioMOFs (Biocompatible Metal-Organic Frameworks). These compounds, in addition to the features already described above, do not require any cytotoxicity to human cells, being suitable for the drug delivery systems. In this perspective, the main objective of this work was to synthesize, characterize and evaluate the release potential of the diclofenac sodium model of coordination solids based on the biological binder adenine and copper (II) ions. Two compounds, CUBA and BioMOF-Cu, were synthesized, the first being an unpublished heptanuclear cluster and the second, a BioMOF already reported in the literature. Nitrogen adsorption experiments revealed a non-porous nature of the CUBA cluster and surface area of 55.13 m2 g-1. However, there are surface pores with an average diameter of 35.87 nm. With regard to BioMOF-Cu, it has a microporous nature with a surface area of 505 m2 g-1. (60.7% and 84.7% for CUBA and BioMO... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:23:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318869.pdf: 1415910 bytes, checksum: 1b5a6522cd7918e2545008dd69861353 (MD5) Previous issue date: 2013 / A maioria dos compostos ativos apresenta instabilidade quando submetidos ao processamento industrial ou às condições ambientais. Para promover a sua estabilidade, uma alternativa é o encapsulamento em micropartículas poliméricas. Dentre os polímeros biodegradáveis, o poli(ácido lático-co-ácido glicólico) (PLGA) apresenta amplo uso, pois é aprovado para uso em humanos. O uso de modelos matemáticos auxilia na compreensão dos mecanismos de transferência de massa que controlam a liberação. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade descritiva de modelos matemáticos ajustados aos dados da liberação de compostos hidrofílicos a partir de micropartículas de PLGA, produzidas por dupla emulsão com extração/evaporação do solvente, identificando os principais mecanismos que controlam a liberação. O estudo envolveu o desenvolvimento e a caracterização de micropartículas de PLGA com metformina, um composto hidrofílico de baixa massa molar, e um estudo comparativo com dados da literatura provenientes da liberação do dextrano marcado com isotiocianato de fluoresceína (FD40), um composto hidrofílico de alta massa molar. As micropartículas de PLGA com metformina apresentaram formato esférico com estrutura matricial altamente porosa. O modelo matemático de liberação controlada por difusão baseado na lei de Fick foi o mais adequado para descrever os dados da liberação da metformina, segundo os critérios estatísticos: coeficiente de determinação ajustado (R_aj^2), raiz do erro quadrático médio (RMSE) e critério de informação de Akaike corrigido (AICc), enquanto que o modelo matemático de liberação controlada por erosão, proposto por Batycky, apresentou o melhor ajuste aos dados da liberação do FD40, segundo os mesmos critérios. Considerando a rápida liberação in vitro da metformina a partir das micropartículas de PLGA, o mecanismo de erosão nesse sistema foi irrelevante e a liberação foi controlada por difusão. Por outro lado, a liberação do FD40 a partir de micropartículas de PLGA foi lenta, uma vez que a estrutura da micropartícula precisou ser desintegrada para permitir a liberação do composto ativo. Neste caso, o mecanismo de controle foi o processo de degradação e erosão da matriz polimérica. Os mecanismos de transporte que controlam a liberação de compostos ativos a partir de uma mesma matriz polimérica definem as aplicações de um sistema de liberação controlada. <br> / Abstract: Most of the active compounds present instability when subjected to industrial processing or environmental conditions. In order to ensure their stability, an alternative is the encapsulation in polymeric microparticles. Among the biodegradable polymers, poly(lactic-coglycolicacid) (PLGA) has been widely used, as it is approved for use in humans. The use of mathematical models provides insights concerning mass transport mechanisms that control the release. The purpose of this study was to evaluate the descriptive capacity of mathematical models fitted to hydrophilic compound release data from PLGA microparticles produced by double emulsion solvent extraction/evaporation technique, identifying the main mechanisms that control the release. The study involved the development and characterization of metformin-loadedPLGA microparticles, a hydrophilic compound of low molar mass, anda comparative study with literature data from fluorescein isothiocyanatelabeled dextran (FD40) release, a hydrophobic compound of high molar mass. Metformin-loaded PLGA microparticles presented a spherical shape with highly porous matrix type structure. According to statisticalcriteria such as the adjusted coefficient of determination (R2 adjusted), the root mean squared error (RMSE), and the corrected Akaike?s information criterion (AICc), the mathematical model of diffusion controlled release based on Fick?s law was suitable to describe metformin release data, while the mathematical model of erosion controlled release, proposed by Batycky, presented the best fit to the FD40 release data. Considering the fast in vitro metformin release fromPLGA microparticles, the erosion mechanism was negligible, and the main mechanism of control was the transport by diffusion. On the other hand, FD40 release from PLGA microparticles was slow, since themicroparticle structure needed to be degraded to allow the activecompound release. In this case, the mechanism of control was the degradation and erosion process of polymeric matrix. Transport mechanisms that control the active compound release from the same polymeric matrix define the application of a controlled release system.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Farmácia, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:40:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319287.pdf: 16789193 bytes, checksum: a59dc6774d78704e8fda83f284b943ca (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho descreve o desenvolvimento de sistemas nanoestruturados mucoadesivos, incluindo nanopartículas decoradas com quitosana e filmes contendo nanopartículas, visando a liberação bucal da curcumina. Dois diferentes sistemas de nanopartículas foram desenvolvidos: as nanopartículas de policaprolactona (PCL) e as nanopartículas de xiloglucana-bloco-policaprolactona (XGO-b-PCL). As nanopartículas de PCL foram preparadas pela técnica da nanoprecipitação, enquanto as nanopartículas de XGO-b-PCL foram preparadas pelo método do co-solvente. Ambos sistemas coloidais apresentaram forma esférica e distribuição monodispersa de partículas. A decoração das nanopartículas com quitosana foi confirmada através das medidas de tamanho de partícula e potencial zeta. Estudos de espalhamento de luz dinâmico (DLS) mostraram raios hidrodinâmicos em torno de 100 nm para as nanopartículas de PCL, e de 50 nm para as nanopartículas de XGO-b-PCL. As suspensões de nanopartículas contendo curcumina apresentaram valores de eficiência de encapsulação próximos a 100 %, e teor de curcumina médio em torno de 450 µg/mL e 180 µg/mL para as nanopartículas de PCL e XGO-b-PCL, respectivamente. As nanopartículas também foram caracterizadas por análise do monitoramento de nanopartículas (NTA) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). As propriedades mucoadesivas das nanopartículas foram avaliadas pelo monitoramento das interações destes sistemas com a glicoproteína mucina (mucina submaxilar bovina, BSM) através das técnicas de espalhamento de luz dinâmico (DLS), microbalança de cristal de quartzo com monitoramento de dissipação (QCM-D) e ressonância plasmômica de superfície (SPR). Todas nanopartículas decoradas com quitosana demonstraram excelente habilidade em interagir com a mucina através de forças eletrostáticas formadas entre os grupamentos amina do polissacarídeo e os grupos negativamente carregados da glicoproteína, indicando seu potencial como carreadores mucoadesivos de fármacos. As nanopartículas de PCL também foram caracterizadas quanto a permeação e retenção de curcumina através da mucosa esofágica suína. As concentrações de curcumina retida na mucosa evidenciaram a possibilidade de aplicação destes sistemas para obtenção de efeitos locais na superfície mucosa. Estudos in vitro demonstraram que a nanopartículas PCL e XGO-b-PCL contendo curcumina apresentaram citoxicidade reduzida quando comparadas ao fármaco livre. As nanopartículas de PCL contendo curcumina também demonstraram atividade antimicrobiana contra cepas de Candida albicans, sugerindo seu potencial uso no tratamento de infecções fúngicas. Os filmes mucoadesivos contendo nanopartículas foram preparados pela técnica de casting, após incorporação das nanopartículas de PCL em soluções de quitosana plastificadas. Os filmes obtidos usando quitosana de média e elevada massa molar mostraram-se homogêneos e flexíveis. As nanopartículas de PCL contendo curcumina apresentaram-se uniformemente distribuídas na superfície dos filmes, como evidenciado pelas imagens de microscopia de força atômica (AFM) e microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (FEG-SEM). Análises das seções transversais dos filmes por FEG-SEM mostrou a presença das nanopartículas no interior dos filmes. Os filmes apresentaram boa hidratação em meio saliva, e liberação controlada-prolongada da curcumina in vitro. Assim, os resultados obtidos indicam que os sistemas mucoadesivos desenvolvidos, nanopartículas decoradas com quitosana e filmes contendo nanopartículas, oferecem uma nova estratégia para a liberação bucal da curcumina, e apresentam potenciais aplicações no tratamento local de doenças da cavidade oral.Palavras-chave: Mucoadesão; Filmes mucoadesivos; Nanopartículas mucoadesivas; Nanopartículas decoradas com polissacarídeos; Nanopartículas decoradas com quitosana; Sistemas de liberação de fármacos; Administração bucal; Curcumina; Espalhamento de luz dinâmico (DLS); Microbalança de cristal de quartzo com monitoramento de dissipação (QCM-D); Ressonânica plasmônica de superfície (SPR); Análise de monitoramento de partículas (NTA); Microscopia eletrônica de transmissão (TEM); Microscopia de força atômica (AFM); Microscopia de varredura de alta resolução (FEG-SEM); Permeação e retenção na mucosa; Citotoxicidade in vitro; Atividade antifúngica. <br>

Made available in DSpace on 2015-07-13T12:10:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-01-16. Added 1 bitstream(s) on 2015-07-13T12:25:39Z : No. of bitstreams: 1 000825877_20170116.pdf: 40513 bytes, checksum: 5814d443ae5456b619ec4867083c21b6 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-01-20T11:08:17Z: 000825877_20170116.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-01-20T11:08:57Z : No. of bitstreams: 1 000825877.pdf: 1171564 bytes, checksum: 08228529bd2c88a85279570c4d67c70e (MD5) / A liberação controlada de fármacos é um tópico importante para várias iniciativas em nanotecnologia, como por exemplo, a criação de sistemas otimizados que garantam a liberação desses fármacos num sítio específico a uma taxa controlada, para o tratamento de determinadas doenças. Além dos fármacos, nanopartículas de ouro podem ser utilizadas no auxílio a diagnósticos e na terapêutica de afecções. Diante disso, objetivou-se neste projeto de pesquisa: incorporar fármaco e nanopartículas de ouro em membranas de látex natural; avaliar a interação do mesmo nessas membranas; e analisar a taxa de liberação controlada desses sistemas. Para tanto, foram confeccionadas membranas de látex, com o fármaco metronidazol e nanopartícula de ouro, formando o Sistema de Liberação Controlada (SLC). A taxa de liberação deste nanocomplexo constituído de fármaco/nanopartículas foi monitorada e quantificada utilizando o método de espectroscopia óptica (UV-VIS) e observamos que a liberação do complexo (NpAu + fármaco) obedece a uma função y(t) = y0 +A1e-t/τ1 + A2e-t/τ2. Análises de infra-vermelho (FTIR) mostraram que não houve interação entre o metronidazol e o látex naturalcos. Já análises de difração de raio-X (DRX) mostraram que a cristalinidade é preservada quando incorporados à membrana. À partir da análise via Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), foi possivel observar que o metronidazol estava presente na superfície da membrana de látex e, através da avaliação da resistência mecânica, constatamos que a houve um acréscimo desta propriedade, o que corrobora para que o este material seja considerado uma ótima alternativa como um sistema de liberação controlada. / Drug delivery system is an important subject to several initiatives in nanotechnology, such as the development of optimized systems that ensure the release of these drugs to specific sites in a controlled rate, to treatment of specific diseases. Besides drugs, gold nanoparticles can be used in diagnostic and therapeutic of diseases. Therefore, the aim of this project were incorporate a drug (metronidazole) and gold nanoparticle in natural rubber latex membrane; evaluate the interaction with the membrane; and quantify the release rate from membrane. Natural rubber latex membranes were prepared with metronidazole and gold nanoparticle, composing the Drug Delivery System (DDS). The release rate from nanocomplex composed of drug/nanoparticles were monitored and quantified by optical spectroscopic technique (UV-Vis), which the release from nanocomplex (NpAu + drug) correspond to the function y(t) = y0 +A1*e-t/τ1 + A2*e-t/τ2. Infrared analysis (FTIR) did not show interaction between metronidazole and natural rubber latex. From X-ray diffraction (XRD) results showed that the crystallinity was preserved when they were incorporated in the membrane. As of scanning electron microscope (SEM), metronidazole was observed at membrane surface; and by evaluating the mechanical strength, an increase in the properties was observed. These results corroborates that natural rubber latex membrane is relevant and applicable device to be used as delivery system.

Orientador: Rondinelli Donizetti Herculano / Co-orientador: Carlos Frederico de Oliveira Graeff / Banca: Antonio Carlos Guastaldi / Banca: Ricardo José de Mendonça / Resumo: A liberação controlada de fármacos é um tópico importante para várias iniciativas em nanotecnologia, como por exemplo, a criação de sistemas otimizados que garantam a liberação desses fármacos num sítio específico a uma taxa controlada, para o tratamento de determinadas doenças. Além dos fármacos, nanopartículas de ouro podem ser utilizadas no auxílio a diagnósticos e na terapêutica de afecções. Diante disso, objetivou-se neste projeto de pesquisa: incorporar fármaco e nanopartículas de ouro em membranas de látex natural; avaliar a interação do mesmo nessas membranas; e analisar a taxa de liberação controlada desses sistemas. Para tanto, foram confeccionadas membranas de látex, com o fármaco metronidazol e nanopartícula de ouro, formando o Sistema de Liberação Controlada (SLC). A taxa de liberação deste nanocomplexo constituído de fármaco/nanopartículas foi monitorada e quantificada utilizando o método de espectroscopia óptica (UV-VIS) e observamos que a liberação do complexo (NpAu + fármaco) obedece a uma função y(t) = y0 +A1e-t/τ1 + A2e-t/τ2. Análises de infra-vermelho (FTIR) mostraram que não houve interação entre o metronidazol e o látex naturalcos. Já análises de difração de raio-X (DRX) mostraram que a cristalinidade é preservada quando incorporados à membrana. À partir da análise via Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), foi possivel observar que o metronidazol estava presente na superfície da membrana de látex e, através da avaliação da resistência mecânica, constatamos que a houve um acréscimo desta propriedade, o que corrobora para que o este material seja considerado uma ótima alternativa como um sistema de liberação controlada. / Abstract: Drug delivery system is an important subject to several initiatives in nanotechnology, such as the development of optimized systems that ensure the release of these drugs to specific sites in a controlled rate, to treatment of specific diseases. Besides drugs, gold nanoparticles can be used in diagnostic and therapeutic of diseases. Therefore, the aim of this project were incorporate a drug (metronidazole) and gold nanoparticle in natural rubber latex membrane; evaluate the interaction with the membrane; and quantify the release rate from membrane. Natural rubber latex membranes were prepared with metronidazole and gold nanoparticle, composing the Drug Delivery System (DDS). The release rate from nanocomplex composed of drug/nanoparticles were monitored and quantified by optical spectroscopic technique (UV-Vis), which the release from nanocomplex (NpAu + drug) correspond to the function y(t) = y0 +A1*e-t/τ1 + A2*e-t/τ2. Infrared analysis (FTIR) did not show interaction between metronidazole and natural rubber latex. From X-ray diffraction (XRD) results showed that the crystallinity was preserved when they were incorporated in the membrane. As of scanning electron microscope (SEM), metronidazole was observed at membrane surface; and by evaluating the mechanical strength, an increase in the properties was observed. These results corroborates that natural rubber latex membrane is relevant and applicable device to be used as delivery system. / Mestre

Orientador: Rodrigo Fernando Costa Marques / Coorientador: Denis Ricardo Martins de Godoi / Banca: Cecilio Sadao Fugivara / Banca: Jose Clayston Melo Pereira / Banca: Ana Paula Ramos / Banca: Everton Bonturim / Resumo: A capacidade de alguns polímeros de mudar suas propriedades devido ao aumento da temperatura tornou-se uma possibilidade de aplicação para entrega de medicamentos. Polímeros compostos de n-isopropilacrilamida ou n-vinilcaprolactama são conhecidos pelo comportamento termoresponsivo devido a mudanças de estrutura com aumento de temperatura. Esses polímeros têm menor temperatura de solução crítica (LCST), acima da qual ocorrem mudanças nas interações intramoleculares e intermoleculares. Em temperaturas abaixo da LCST, os polímeros apresentam solubilidade em água e, acima da LCST, a estrutura colapsada resultará em uma fase insolúvel. Essa propriedade de transição estrutural permite que esses polímeros sejam aplicados no fornecimento de drogas, uma vez que, tornando-se insolúvel, o polímero irá expulsar moléculas de água em posições intercadeias e, consequentemente, um fármaco que esteja junto com essa água. Este trabalho combinou a característica de polímeros termosensíveis com nanopartículas magnéticas. O sistema estudado consiste em nanopartículas magnéticas revestidas com polímero, esterificados ou não, impregnados com solução medicamentosa (metotrexato ou diclofenaco de potássio). O revestimento polimérico nas nanoparticulas magnéticas foi detectado por FTIR, curvas termogravimétricas e análise do potencial zeta. A propriedade termossenssivel foi detectada em ambos os revestimentos utilizando poli (N-isoproprilacrilamida ou poli (N-vinilcaprolactama) com ácido acrílico. Atra... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The ability of some polymers to change their properties due to the increase in temperature has become a possibility of application in drug delivery. Polymers composed of n-isopropylacrylamide or n-vinylcaprolactam are known as thermoresponsive due major structure changes with temperature increase. These polymers present a lower critical solution temperature (LCST) caused by a change in intramolecular interactions. At temperatures below the LCST the polymers present solubility in water and above the collapsed structure will results in an insoluble phase. This property of structural transition is closely observed by studies focused on drug delivery, since by becoming insoluble, the polymer expel water from structure and, consequently, any drug in solution. This work had the objective of combining the characteristic of thermosensitive polymers with magnetic nanoparticles. Magnetic nanoparticles were coated with these polymers, acting as substrates, and were able to provide heat through magnetic hyperthermia. The studied system consists in magnetic nanoparticles coated with polymer, esterified or not, impregnated with drug solution (methotrexate or potassium diclofenac). This work showed the general properties of the polymer coating by using Fourier transformed IR spectroscopy, zeta potential, dynamic light scattering. As results, the coating was made successfully, there is a decrease in the hydrodynamic diameter as the temperature has increased. The coated nanoparticles were sub... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientadora: Sandra Helena Pulcinelli / Coorientador: Bruno Leonardo Caetano / Banca: Fernando Lucas Primo / Banca: Laudemir Carlos Varanda / Resumo: Neste trabalho foram preparados dispositivos híbridos ureasil-poliéter via processo sol-gel, contendo nanopartículas magnéticas (MNP) de ferrita de cobalto (CoFe2O4) ou maguemita (γ-Fe2O3), que apresentam propriedades magnéticas como superparamagnetismo, podendo ser aplicados em terapia de hipertermia e em sistemas de liberação controlada. A proposta foi sintetizar e caracterizar estes dispositivos visando a possível aplicação como agentes de liberação controlada de fármaco sob presença de um campo magnético alternado (AMF - alternated magnetic field). Assim, a combinação apropriada destas duas terapias pode proporcionar uma alternativa para eliminar células cancerígenas. Os resultados indicam que as nanopartículas de maguemita, com tamanho médio de 12 nm foram introduzidas e dispersas na matriz hibrida. A dispersão foi comprovada pelo patamar de Guinier presente nas curvas de espalhamentos de raios X a baixo ângulo (SAXS). Por outro lado, as partículas de CoFe2O4, de tamanho médio 8,7 nm, apresentaram a formação de agregados na matriz. Os valores de perda de energia específica (SLP - specific loss power) para as amostras contendo MNP evidenciam a capacidade de aplicação em hipertermia magnética. Os ensaios de liberação de fármaco foram realizados utilizando dois fármacos modelo, o diclofenaco de sódio (DCFNa) e a curcumina (CMN). A liberação de DCFNa foi monitorada a partir dos nanocompósitos carregados com maguemita, enquanto nos ensaios com curcumina foram usados para os n... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work the sol-gel approach was used to synthesize organic inorganic hybrids loaded with magnetic nanoparticles (MNP), i.e., cobalt ferrite (CoFe2O4) or maghemite (γ-Fe2O3) which present magnetic properties such as superparamagnetism. Therefore, these materials can be used in hyperthermia therapy as well as in controlled release systems. We synthesize and characterize these devices aiming their application as agents of controlled drug delivery systems under the presence of an alternating magnetic field (AMF). Thus, the appropriate combination of these two therapies may provide an alternative to kill cancer cells. The results indicate that the maghemite particles with mean size of 12 nm were introduced and dispersed in the hybrid matrix, which good dispersion was verified by the Guinier plateau present in the small angle X-ray scattering curves (SAXS). Otherwise, the particles of CoFe2O4, 8.7 nm average size, are present as aggregates in the matrix. The values of specific loss power (SLP) for samples containing MNP make evident their capacity in magnetic hyperthermia application. Drug release assays were performed using two model drugs, sodium diclofenac (DCFNa) and curcumin (CMN). The DCFNa release was monitored from maghemite-loaded nanocomposites while for curcumin assays cobalt ferrite nanocomposites were used. The DCFNa release shows the influence of temperature on drug release, as well as the influence of the application of an AMF. The release of CMN was about six ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Sidney Jose Lima Ribeiro / Coorientador: Hernane da Silva Barud / Banca: Patrícia Bento da Silva / Banca: Rosana Maria Nascimento de Assunção / Resumo: A celulose bacteriana (CB) é um nanomaterial que pode ser obtido a partir de bactérias do gênero Gluconacetobacter. O material é formado por uma rede de fios nanométricos que lhe confere enorme área superficial, surpreendente capacidade de absorção e retenção de água, boa elasticidade e fácil moldabilidade. O material também é biodegradável, biocompatível, atóxico e não alergênico. A CB pode ser sintetizada a partir de uma variedade de fontes de carbono, através de bactérias que são capazes de converter glicose à celulose como parte de seu metabolismo. Assim, a glicose atua não somente como fonte de energia para o microrganismo, mas também como precursora da biossíntese de CB. A CB produzida na superfície do meio de cultura pela bactéria Gluconacetobacter xylinus foi utilizada para a produção in situ de nanocompósitos com propriedades químicas e físicas modificadas devido a presença de laponita (LPN) que possui composição bem definida e livre de impurezas insolúveis, como partículas de sílica e óxidos de ferro. As dimensões nanométricas dessas argilas, aliadas ao seu formato circular e capacidade de produzir materiais transparentes, como filmes e dispersões, auxiliam na obtenção de nanocompósitos de alta homogeneidade. Neste trabalho foi realizada a preparação e caracterização de nanocompósitos de CB, por meio da incorporação "in situ" de LPN. Os filmes CB/LPN foram caracterizados morfologicamente, por microscopia eletrônica de varredura com EDS e microscopia de força atômica... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Bacterial cellulose (CB) is a nanomaterial that can be obtained from bacteria of the genus Gluconacetobacter. The material is formed by a network of nanometric wires that gives it enormous surface area, surprising capacity of water abs orption and retention, good elasticity and easy moldability. The material is also biodegradable, biocompatible, non - toxic and non - allergenic. CB can be synthesized from a variety of carbon sources, through bacteria that are able to convert glucose to cellu lose as part of their metabolism. Thus, glucose acts not only as a source of energy for the microorganism, but also as a precursor of CB biosynthesis. The CB produced on the surface of the culture medium trough the bacterium Gluconacetobacter xylinus was u sed for the in situ production of nanocomposites with chemical and physical properties m odified due to the presence of l aponite (LPN) that has a well defined composition and free of insoluble impurities, as particles of silica and iron oxides. The nanometr ic dimensions of these clays, combined with their circular shape and the ability to produce transparent materials, such as films and dispersions, help to obtain nanocomposites of high homogeneity. In this work the preparation and characterization of CB nan ocomposites was carried out by the in situ incorporation of LPN. The CB/LPN films were characterized morphologically by scanning electron microscopy with EDS and atomic force microscopy. Structurally, by X - ray diffraction, t he... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2015-08-20T17:10:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-05-20. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-20T17:25:39Z : No. of bitstreams: 1 000841457_20170520.pdf: 1470174 bytes, checksum: fa2acbb5ab2310e7fc860aef5ef61891 (MD5) Bitstreams deleted on 2017-05-26T12:43:54Z: 000841457_20170520.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-05-26T12:44:49Z : No. of bitstreams: 1 000841457.pdf: 2526065 bytes, checksum: 313488afd08090f25ec364c15a59feda (MD5) / Este trabalho focalizou procedimentos de fertilização (nitrogenada, potássica e fosfórica) na Agricultura. Investigou-se novos materiais para revestir superfícies de fertilizantes e, também, estudou-se metodologias de medidas visando avaliações de desempenho dos produtos em medidas de CRF (Controlled Release of Fertilizer), com aplicações diretas em produtos e processos. O polímero utilizado no revestimento de uréia, KCl e MAP (monoamônio fosfato) foi desenvolvido à base de uma resina acrílica estirenada. Na formulação do polímero de aplicação foram utilizados compósitos como melaço-de-cana e vinhaça e no processo de aplicação foi adicionado CaCO3 ou CaSO4, estes com papel determinante no processo de liberação gradual, através de um mecanismo de troca catiônica que promove a liberação preferencial de amônio. Neste trabalho apresenta-se um levantamento resumido sobre o tema, reações, estruturas e propriedades químicas relacionadas com a dissolução controlada de uréia e dos outros nutrientes. O polímero usado para o controle do processo de liberação lenta das espécies solúveis na água (umidade) do solo foi avaliado a partir de técnicas de medidas baseadas em sistemas de dissolução acelerada em meio aquoso, desenvolvidas empregando-se Condutometria e Potenciometria (Eletrodo de Íon Seletivo). Também foi investigado comparativamente o efeito salino do KCl e KCl revestido no solo. O polímero foi desenhado quimicamente para exibir propriedades estruturais e químicas favoráveis com foco na economia de nutrientes (redução de doses aplicadas). O polímero modificado empregado no revestimento dos nutrientes foi caracterizado através das análises térmicas DSC (Defferential Scanning Calorimetry) e TG (Thermogravimetry), visando a determinação de propriedades e características específicas do polímero, como a transição vítrea e a estabilidade. Verificou-se... / This paper focused on fertilization procedures (nitrogen, potassium and phosphorous) in Agriculture. We have undertaken an investigation of new materials for coating surfaces of fertilizer and also studied methodologies of measurement, aiming to evaluate the performance of the products in measures of CRF (Controlled Release of Fertilizer), with direct applications in products and processes. The polymer used to coat urea, KCl and MAP (monoammonium phosphate) was developed based on a styrenated acrylic resin. In the formulation of the polymer application were used as sugar cane molasses and vinasse compounds and on the application process was added CaCO3 or CaSO4, with these decisive role in gradual release process by a cation exchange mechanism that promotes preferential release of ammonium. This paper presents a summary on the topic, reactions, structures and chemical properties related to the dissolution controlled urea and other nutrients survey. The polymer used to control the process of the slow release of the species soluble in water (moisture) of the soil was assessed from measurement techniques based on accelerated dissolution in aqueous systems, developed employing Condutometry and Potentiometry (Ion Selective Electrode). Also was investigated comparatively the salt effect of KCl and KCl coated on the ground. The polymer was chemically designed to display favorable structural and chemical properties focusing on nutrient economy (reduction of applied doses). The modified polymer applied in the lining of the nutrient was characterized by thermal analysis of DSC (Defferential Scanning Calorimetry) and TG (Thermogravimetry), in order to determine the properties and characteristics of the polymer, such as glass transition and stability. It was found through these analysis that the modification made in the polymer changes some of its physical and chemical characteristics, as the reduction in glass...

Orientador: Clóvis Augusto Ribeiro / Co-orientador: Wagner Luiz Polito / Banca: Edilene Cristina Ferreira / Banca: Eny Maria Vieira / Resumo: Este trabalho focalizou procedimentos de fertilização (nitrogenada, potássica e fosfórica) na Agricultura. Investigou-se novos materiais para revestir superfícies de fertilizantes e, também, estudou-se metodologias de medidas visando avaliações de desempenho dos produtos em medidas de CRF (Controlled Release of Fertilizer), com aplicações diretas em produtos e processos. O polímero utilizado no revestimento de uréia, KCl e MAP (monoamônio fosfato) foi desenvolvido à base de uma resina acrílica estirenada. Na formulação do polímero de aplicação foram utilizados compósitos como melaço-de-cana e vinhaça e no processo de aplicação foi adicionado CaCO3 ou CaSO4, estes com papel determinante no processo de liberação gradual, através de um mecanismo de troca catiônica que promove a liberação preferencial de amônio. Neste trabalho apresenta-se um levantamento resumido sobre o tema, reações, estruturas e propriedades químicas relacionadas com a dissolução controlada de uréia e dos outros nutrientes. O polímero usado para o controle do processo de liberação lenta das espécies solúveis na água (umidade) do solo foi avaliado a partir de técnicas de medidas baseadas em sistemas de dissolução acelerada em meio aquoso, desenvolvidas empregando-se Condutometria e Potenciometria (Eletrodo de Íon Seletivo). Também foi investigado comparativamente o efeito salino do KCl e KCl revestido no solo. O polímero foi desenhado quimicamente para exibir propriedades estruturais e químicas favoráveis com foco na economia de nutrientes (redução de doses aplicadas). O polímero modificado empregado no revestimento dos nutrientes foi caracterizado através das análises térmicas DSC (Defferential Scanning Calorimetry) e TG (Thermogravimetry), visando a determinação de propriedades e características específicas do polímero, como a transição vítrea e a estabilidade. Verificou-se... / Abstract: This paper focused on fertilization procedures (nitrogen, potassium and phosphorous) in Agriculture. We have undertaken an investigation of new materials for coating surfaces of fertilizer and also studied methodologies of measurement, aiming to evaluate the performance of the products in measures of CRF (Controlled Release of Fertilizer), with direct applications in products and processes. The polymer used to coat urea, KCl and MAP (monoammonium phosphate) was developed based on a styrenated acrylic resin. In the formulation of the polymer application were used as sugar cane molasses and vinasse compounds and on the application process was added CaCO3 or CaSO4, with these decisive role in gradual release process by a cation exchange mechanism that promotes preferential release of ammonium. This paper presents a summary on the topic, reactions, structures and chemical properties related to the dissolution controlled urea and other nutrients survey. The polymer used to control the process of the slow release of the species soluble in water (moisture) of the soil was assessed from measurement techniques based on accelerated dissolution in aqueous systems, developed employing Condutometry and Potentiometry (Ion Selective Electrode). Also was investigated comparatively the salt effect of KCl and KCl coated on the ground. The polymer was chemically designed to display favorable structural and chemical properties focusing on nutrient economy (reduction of applied doses). The modified polymer applied in the lining of the nutrient was characterized by thermal analysis of DSC (Defferential Scanning Calorimetry) and TG (Thermogravimetry), in order to determine the properties and characteristics of the polymer, such as glass transition and stability. It was found through these analysis that the modification made in the polymer changes some of its physical and chemical characteristics, as the reduction in glass... / Mestre