Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / O objetivo destes estudos "in vitro" e "in vivo" foi avaliar uma técnica de tratamento endodôntico de dentes decíduos, minimamente invasiva, utilizando a pasta CTZ (cloranfenicol, tetraciclina e óxido de zinco/eugenol). No estudo "in vitro" foi analisada a ação antimicrobiana da pasta CTZ, sobre microrganismos-padrão (E.coli, S.aureus, S.mutans, E.faecalis e P.aeruginosa), pelos métodos de difusão em ágar e diluição em caldo, comparativamente com o OZE (óxido de zinco e eugenol) e as pastas L&C (hidróxido de cálcio), 3 Mix (metronidazol, ciprofloxacin e minociclina e propileno glicol) e Guedes-Pinto (iodofórmio, paramonoclorofenol e Rifocort). A difusibilidade da atividade antimicrobiana da CTZ através dos túbulos dentinários de raízes dentes decíduos recém extraídos, sobre S.mutans, E.faecalis e P.aeruginosa também foi analisada. No estudo "in vivo" foi avaliado o desempenho clínico da pasta CTZ no tratamento endodôntico de dentes decíduos em comparação com o OZE. Seis crianças, com idades entre 7 e 8 anos, apresentando um dente decíduo posterior inferior com comprometimento pulpar extenso, foram alocadas aleatoriamente em dois grupos, sendo que em um foi utilizada a técnica da pasta CTZ (grupo teste) e no outro o tratamento endodôntico radical com OZE (grupo controle). O acompanhamento clínico e radiográfico foi realizado em intervalos de 2 semanas, 3 e 6 meses. Os resultados dos experimentos "in vitro" demonstraram que a pasta CTZ possui atividade antimicrobiana da comparável a da pasta 3 Mix e superior aos demais materiais sobre todos os tipos de microrganismos, exceto para a P.aeruginosa onde a CTZ apresentou uma atividade menor do que a da pasta 3 Mix apesar de ainda superior as demais. Além disso, a CTZ demonstrou atividade antimicrobiana por difusibilidade sobre o S.mutans e E.faecalis. Os resultados do experimento clínico demonstraram um desempenho similar entre a pasta CTZ e o OZE, especialmente logo após o tratamento. Esses resultados sugerem que a técnica minimamente invasiva empregando a pasta CTZ pode ser um alternativa ao tratamento endodôntico radical evitando a perda precoce de dentes decíduos, com comprometimento pulpar. Porém, um ensaio clinico com tamanho amostral adequado e acompanhamento de longa duração deve ser realizado para que se possa obter evidência conclusiva sobre a efetividade do tratamento clínico com a pasta CTZ. / The aim of these "in vitro" and "in vivo" studies was to evaluate an endodontic treatment for deciduous teeth, minimally invasive, using the CTZ paste (chloramphenicol, tetracycline and zinc oxide/eugenol). In the "in vitro" study the antimicrobial activity of the CTZ paste on standard microorganisms (E.coli , S.aureus, S.mutans, E.faecalis and P.aeruginosa) was evaluated. The agar diffusion and broth dilution methods were used and the CTZ paste was compared to the ZOE (zinc oxide/eugenol), L&C (calcium hydroxide), 3-Mix (minociclyne, ciprofloxacin, metronidazole e propylene glycol) and Guedes-Pinto (iodoform, paramonoclorophenol e Rifocort) pastes. The antimicrobial activity of the CTZ paste, through the dentinal tubules, were tested on S.mutans, E.faecalis and P.aeruginosa. In the study "in vivo" the clinical performance of CTZ paste was acessed. Six children, aged 7 and 8 years, presenting a decayed lower primary molar decayed with pulp pathology were randomly allocated into the test group (CTZ) and in the control group (ZOE). Clinical and radiographic exams were performed after 2 weeks, 3 and 6 months of follow-up. The results of the "in vitro" experiments demonstrated that CTZ paste had an antimicrobial activity similar to the antimicrobial activity of the 3 Mix paste, with the exception of P.aeruginosa, where CTZ paste presented a worse antimicrobial activity than the 3 Mix paste. The antimicrobial activity of CTZ paste was better than the antimicrobial activity of the other tested materials. Moreover, the CTZ showed an antimicrobial activity through the dentine on S.mutans and E.faecalis. CTZ and ZOE presented a similar clinical performance especially immediately after the treatment. These results suggest that the minimally invasive technique employing the CTZ paste can be an alternative to traditional endodontic treatment and may prevent the early loss of deciduous teeth with pulp pathology. Nevertheless, a clinical trial with an adequate sample size and a longer follow-up period should be performed in order to produce conclusive evidence about the clinical effectiveness of the CTZ paste.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Although mechanical therapy promotes satisfactory results on periodontal disease control, the completely remotion of periodontal biofilm within the periodontal pocket with medium and high depth is rare. Thus, the use of local antimicrobials, like tetracycline (TET), has been proposed as an adjunct to periodontal therapy. The aim of this study was to evaluate the modified cellulose diacetate (MCD) as a tetracycline carrier in Local Delivery Device (DLL). Therefore, commercial cellulose diacetate (CCD) was modified and incorporated with TET. The material was characterized and posteriorly the devices were immersed in 25ml of phosphate buffer solution, remaining in thermostatic bath at 36,5 °C during 105 days. The solutions were analyzed in the spectrophotometer at 265nm and 355nm wavelength, where the material degradation levels and drug release were verified respectively. Estructural analysis was performed by Scanning Electron Microscopy (MEV). Then calibration curves were created for TET in phosphate buffer solution. The release device fits into a kinetic model of pseudo-second order, allowing calculation of relevant parameters, such as the complete liberation time that was of 168h with a faster release time in the first 24h, than exponentially reduces to zero when it reaches 168h. The system can be characterized as a controlled release device, due to their effective retention even after a long time of the start of the experiment. So, it is viable tool as DLL, when used as coadjutant on periodontal pathogen control and to modulate the inflammatory response on patient. / Embora a terapia mecânica promova resultados satisfatórios no controle da doença periodontal, a remoção completa do biofilme no interior da bolsa periodontal de média e elevada profundidade é rara. Assim, a utilização de antimicrobianos, como tetraciclina (TET), tem sido proposto como um adjunto para a terapia periodontal. O objetivo deste estudo foi avaliar o diacetato de celulose modificado (DCM) como carreador de tetraciclina em Dispositivos de liberação local (DLL). Portanto, diacetato de celulose comercial (DCC) foi modificado e incorporado com TET. O material foi caracterizado posteriormente e os dispositivos foram imersos em 25 ml de solução tampão de fosfato, mantendo-se em banho-maria a 36,5°C durante 105 dias. As soluções foram analisadas no espectrofotômetro nos comprimentos de onda 265nm e 355nm, onde foram verificados os níveis de degradação de material e liberação da droga, respectivamente. A análise estrutural foi realizada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Depois, as curvas de calibração foram criadas para TET, em solução tampão de fosfato. O sistema de liberação se encaixa em um modelo cinético de pseudo-segunda ordem, permitindo o cálculo de parâmetros relevantes, como o tempo de liberação completa que foi 168h com um tempo de liberação mais rápida nas primeiras 24h, que reduz exponencialmente a zero quando atinge 168h. O sistema pode ser caracterizado como um dispositivo de liberação controlada, por toda a manutenção da estabilidade estrutural, mesmo após um longo período de tempo do início da experiência. Sendo assim, torna-se uma ferramenta viável como DLL utilizado como coadjuvante no controle de patógenos periodontais e modulador da resposta inflamatória do hospedeiro. / Mestre em Odontologia

Orientadores: Alessandra Alves de Souza, Marco Aurélio Takita / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T03:21:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Muranaka_LigiaSegatto_M.pdf: 4670725 bytes, checksum: f903ecd21649fe431b36cd1ea62d804b (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Xylella fastidiosa é uma bactéria Gram-negativa que causa várias doenças em diferentes espécies de plantas, como a clorose variegada dos citros (CVC) em Citrus sinensis, cujos danos econômicos são da ordem de milhões de dólares anuais. O desenvolvimento dos sintomas tem sido associado ao bloqueio dos vasos do xilema causado pela formação de um biofilme pela bactéria. Recentemente foi verificado que o biofilme de X. fastidiosa é mais resistente a compostos antimicrobianos que a forma planctônica. Essa resistência tem se mostrado um fenômeno complexo que não pode ser explicado por um único mecanismo, e sim por multifatores. Nesse sentido, a proposta desse trabalho foi identificar, por microarranjos de DNA, genes possivelmente associados à adaptação do biofilme na presença de compostos antimicrobianos, em concentrações letais para células em crescimento planctônico, mas que não inibiram o crescimento do biofilme. Foram encontrados 223 (7,87%) CDS induzidas na presença de cobre e 150 (5,29%) reprimidas. Com tetraciclina foram 450 (15,89%) induzidas e 449 (15,85%) reprimidas. Muitas sequências codificadoras envolvidas com funções da síntese proteica, metabolismo energético, divisão celular e movimentação foram moduladas negativamente em ambas as situações, sugerindo que tais modificações contribuiriam para um provável estado de resistência. Com a adição da dose subinibitória de cobre também foi observada a indução de genes relacionados à adesão e produção de toxinas, que estão envolvidos com a virulência da bactéria em planta, o que sugere esta seria aumentada possivelmente induzindo maior severidade de sintomas. Já com tetraciclina o oposto foi observado, repressão de genes relacionados à formação do biofilme e produção de toxinas. No entanto, identificamos a indução de um possível mecanismo de resposta SOS, pela qual genes relacionados ao sistema toxina-antitoxina seriam superexpressos. Esse sistema provavelmente está envolvido com a morte celular programada e formação de células persistentes. Assim é possível concluir que doses subinibitórias de compostos antimicrobianos poderiam ao invés de matar, induzir a virulência da bactéria, como ocorrido com o cobre, ou a formação de células persistentes, como observado com a tetraciclina. Outra abordagem desse trabalho foi à realização de experimentos in vitro e in vivo com um análogo de cisteína, o N-acetyl-L-cysteina (NAC), que já vem sendo utilizado na medicina para desestruturação de biofilmes de bactériaspatógenas de humanos. Resultados da quantificação da massa celular, número de célulasviáveis e exopolissacarídeos totais revelaram que todas as doses de NAC (1, 2 e 6 mg/mL) testadas nos experimentos in vitro diminuiram a formação do biofilme e inibiram o crescimento de X. fastidiosa, o que indica um possível efeito tóxico dessa substância. Nos experimentos in vivo foi observada uma grande redução dos sintomas de CVC em plantas de C. sinensis infectadas e tratadas com diferentes doses de NAC. Esses estudos abrem uma real perspectiva ao uso dessa substância para o manejo da CVC. / Abstract: Xylella fastidiosa is a Gram-negative bacterium that causes several diseases in different plant species, including citrus variegated chlorosis (CVC) in sweet orange (Citrus sinensis L. Osbeck), whose economic damage is of millions of dollars annually. The symptoms development has been associated with the blockage of xylem vessels caused by bacterial biofilm formation. Recently it was found that the biofilm of X. fastidiosa is more resistant to antimicrobial compounds than the planktonic cells. This resistance has been considered as a complex phenomenon that cannot be explained by a single mechanism, but by multi-factors. Accordingly, the intent of this study was to identify through DNA microarray technology, genes possibly involved in adaptation of biofilm cells to the presence of antimicrobial compounds in concentrations that are lethal to cells in planktonic growth, but do not inhibit the cell growth in biofilm. We found 223 (7.87%) genes induced in presence of copper and 150 (5.29%) genes repressed. For tetracycline, there were 450 (15.89%) induced genes and 449 (15.85%) repressed ones. Many genes encoding proteins related to protein synthesis, energy metabolism and cell division were negatively modulated in both, copper and tetracycline treatments, suggesting that these changes could contribute to a state of resistance. When a subinhibitory dose of copper was applied we could also observe the induction of genes related to adhesion and thus biofilm formation and toxin production, suggesting that the bacterial virulence should be increased. The opposite was found for tetracycline. However, we observed the induction of a possible SOS response mechanism in which genes related to a toxin-antitoxin system was overexpressed. This system is probably involved with programmed cell death and formation of persistent cells. We then concluded that subinhibitory doses of antimicrobial compounds could induce bacterial virulence as occurred for copper, or the formation of persistent cells, as observed for tetracycline rather than kill the cells. Another approach of this work was to carry out experiments in vitro and in vivo with an analogue of cysteine, N-acetyl-L-cysteine (NAC), which has been already used in medicine as a drug for disruption of biofilms formed by human pathogenic bacteria. Results of cellular mass quantification, number of viable cells and total exopolysaccharide content revealed that all doses (1.0, 2.0 and 6.0 mg / mL) of NAC tested in in vitro experiments decreased the biofilm formation and inhibited growth of X. fastidiosa, which indicated that this substance could also be toxic for the bacteria. In vivo experiments showed a strong reduction in CVC symptoms in C. sinensis plants infected and treated with different doses of NAC. These studies open a real prospect for the use of this compound in CVC management. / Mestrado / Genetica de Microorganismos / Mestre em Genética e Biologia Molecular

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafael Davis.pdf: 3104669 bytes, checksum: 32c13b5a2c3fed5feb5e59355e3dbbf9 (MD5) Previous issue date: 2013-12-13 / The aim of this work was to determine the optimal conditions for the degradation of the TC, using the heterogeneous phtocatalysis with ZnO catalyst. Preliminary experiments were conducted to evaluate to efficiency of heterogeneous photocatalysis in the degradation of TC. The degradation was carried out using standard solutions of TC 30 mg L 1. The photocatalytic experiments by using a set of high-pressure mercury lamps as artificial UV irradiation source were performed in laboratory scale. As reactor operational parameters to be optimized by a 33 full factorial experimental design: hydrogen peroxide and zinc oxide as well as the initial solution pH were chosen as variables, keeping constant a reaction time of 60 min. The concentration of TC was determined by UV-Vis spectrophotometry and HPLC. Mineralization and toxicity of the treated solution by photocatalytic process were evaluated based on the total organic carbon (TOC) and antibacterial activity. Second-degree models for the degradation of TC were proposed to model the photocatalytic experiments to obtain optimum values of the reactor operating parameters. Second-degree models were also validated by ANOVA. Predicted yields showed good validation with experimental yields. The hydrogen peroxide did not influence significantly the range studied by factorial experimental design. Was necessary to perform photocatalytic experiments at lower concentrations for hydrogen peroxide. The values of the optimized reactor operational parameters were 6, 2 g L-1 and 175 mg L-1 for initial pH, oxide zinc and hydrogen peroxide concentrations, respectively, for photocatalyses heterogeneous process. Based on this optimized experimental conditions, almost 100% of TC degraded. The TOC and antibacterial activity were determined of treated solutions in optimal conditions. Only 46% of the TOC was mineralized, the remainder as intermediate molecules not presented antibacterial activity, not providing risk to the environment. / O objetivo deste trabalho é determinar as condições ótimas para a degradação da TC, utilizando a fotocatálise heterogênea com o óxido de zinco (ZnO) como catalisador. Foram realizados experimentos preliminares para avaliar a eficiência da fotocatálise heterogênea na degradação da TC. A degradação da TC foi realizada a partir de soluções padrão com a concentração de 30 mg L-1 de TC. Os experimentos foram realizados em reatores de escala laboratorial utilizando fonte de irradiação UV artificial (lâmpada de vapor de mercúrio 125 W). Os parâmetros operacionais do reator: pH inicial, concentrações de ZnO e H2O2, foram otimizados baseados na redução da concentração da TC, a partir de um planejamento fatorial 33 completo com o tempo de irradiação constante em 60 minutos. A concentração da TC foi acompanhada por espectrofotometria UV-Vis e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A mineralização da TC e a possível toxicidade do composto degradado pelo processo fotocatalítico foram avaliadas baseadas no carbono orgânico total e na análise de atividade antibacteriana. Para auxiliar na obtenção das condições ótimas dos parâmetros operacionais do reator no processo fotocatalítico as respostas experimentais para a concentração da TC foram ajustados por um modelo previsto de segunda ordem, o qual apresentou uma boa modelagem dos dados, validado pela ANOVA. Como no PEC o H2O2 não influenciou significativamente devido a faixa estudada estar acima do necessário, foi verificado a influência de cada POR em concentrações menores das estudadas no planejamento, para o H2O2 a concentração mínima foi de 100 mg L-1. Os valores ótimos operacionais do reator na degradação da TC utilizando a fotocatálise heterogênea foram: pH 6, [ZnO] 2 g L-1 e [H2O2] 175 mg L-1. Nessas condições, a degradação total da tetraciclina foi alcançada após um período de 60 minutos de reação. Com a solução degradada nessas condições, foi determinado o carbono orgânico total (COT) e realizada uma análise para verificar a atividade antibacteriana onde concluiu que embora apenas 46% do COT tenha sido mineralizado, o restante na forma de moléculas intermediárias da reação, não oferece riscos biológicos aos ecossistemas, pois não apresenta atividade antibacteriana.

[ES] En la última década, las crecientes necesidades de protección del medio ambiente han estimulado la investigación en el campo de la fotocatálisis. La contaminación del agua por productos químicos orgánicos, tintes textiles y productos farmacéuticos constituye un peligro cada vez más dañino para el medio ambiente, la salud humana y la vida acuática. Para solucionar este problema y luchar contra la contaminación del agua, varios grupos de investigación han demostrado la utilidad del uso de dióxido de titanio TiO2 como un prometedor fotocatalizador no tóxico y de bajo coste para la fotodegradación de contaminantes. Obviamente, como cualquier otro material, el TiO2 tiene limitaciones en varias áreas de aplicación debido a su ancho de banda prohibida, que limita su rango de absorción a los rayos UV. Esto nos incita a asociarlo a semiconductores de banda prohibida baja como PbS. En este trabajo se asociaron nanopartículas de PbS a nanotubos de TiO2 (NTs) para mejorar su actividad fotocatalítica en el visible. Comenzamos nuestro trabajo optimizando la deposición de micro/nanoestructuras de PbS mediante el método hidrotermal mientras estudiamos la influencia de los parámetros de deposición en las propiedades morfológicas y estructurales de las micro/nanoestructuras de PbS de diferentes formas. Inicialmente, la atención se centró en optimizar los parámetros para sintetizar nanopartículas de PbS a partir de microestructuras mediante un simple cambio del precursor aniónico (fuente de S2-). Posteriormente, se realizó un estudio sobre el efecto de la concentración del precursor en la calidad de las nanopartículas de PbS. A continuación, se estudió la influencia de la decoración de las NP de PbS en las propiedades físicas, ópticas y estructurales de las NT de TiO2. Demostramos la efectividad de la técnica SILAR para la realización de heteroestructuras {NPs PbS}n - NTs TiO2, que son adecuadas para la integración en dispositivos fotocatalíticos. Hemos demostrado que la calidad de la estructura cristalina, el tamaño de los cristales y las propiedades ópticas de los sistemas fabricados dependen del número de ciclos SILAR "n" y de la distribución y tamaño de las NP de PbS depositadas por SILAR. Finalmente, se presentó el estudio cinético de la actividad fotocatalítica de NTs de TiO2 puras y decoradas con NPs de PbS para la fotodegradación de antibióticos (tetraciclina) bajo irradiación UV. Primero, encontramos que el sistema PbS NPs/TiO2 NTs es efectivo para la fotodegradación de tetraciclina (TC), con una degradación óptima para un número de ciclo SILAR de deposición de PbS igual a 5. Segundo, estudiamos la actividad fotocatalítica de TiO2 NTs puros en una solución acuosa de TC bajo luz ultravioleta. Después de optimizar las condiciones experimentales, logramos una fotodegradación de aproximadamente el 99% de la tetraciclina después de 5 horas de irradiación. Además, hemos demostrado que el fotocatalizador es estable y podría usarse con éxito durante al menos cinco ciclos sucesivos sin una pérdida significativa de rendimiento. Estos resultados sugieren que el fotocatalizador PbS NPs/TiO2 NTs es un sistema efectivo y prometedor para la purificación de agua. Además, con base en los resultados de las pruebas de atrapamiento, propusimos un mecanismo de fotodegradación que muestra que la capacidad de las NT de TiO2 para oxidar el antibiótico se debe principalmente a los agujeros fotogenerados, así como a los radicales hidroxilo (OH), que se consideran como agentes oxidantes primarios que actúan no solo en la superficie sino también en solución. / [CA] A la darrera dècada, les creixents necessitats de protecció del medi ambient han estimulat la recerca en el camp de la fotocatàlisi. La contaminació de l'aigua per productes químics orgànics, tints tèxtils i productes farmacèutics constitueix un perill cada cop més nociu per al medi ambient, la salut humana i la vida aquàtica. Per solucionar aquest problema i lluitar contra la contaminació de l'aigua, diversos grups de recerca han demostrat la utilitat de l'ús de diòxid de titani TiO2 com un prometedor fotocatalitzador no tòxic i de baix cost per a la fotodegradació de contaminants. Òbviament, com qualsevol altre material, el TiO2 té limitacions en diverses àrees d'aplicació a causa de la seva amplada de banda prohibida, que limita el seu rang d'absorció als raigs UV. Això ens incita a associar-ho a semiconductors de banda prohibida baixa com a PbS. En aquest treball es van associar nanopartícules de PbS a nanotubs de TiO2 (NTs) per millorar la seva activitat fotocatalítica en l'espectre visible. Comencem el nostre treball optimitzant la deposició de micro/nanoestructures de PbS mitjançant el mètode hidrotermal mentre estudiem la influència dels paràmetres de deposició en les propietats morfològiques i estructurals de les micro/nanoestructures de PbS de diferents formes. Inicialment, l'atenció es va centrar a optimitzar els paràmetres per sintetitzar nanopartícules de PbS a partir de microestructures mitjançant un simple canvi del precursor aniònic (font de S2-). Posteriorment, es va fer un estudi sobre l'efecte de la concentració del precursor en la qualitat de les nanopartícules de PbS. A continuació, es va estudiar la influència de la decoració de les NP de PbS a les propietats físiques, òptiques i estructurals de les NT de TiO2. Hem demostrat l'efectivitat de la tècnica SILAR per a la realització d'heteroestructures {NPs PbS}n - NTs TiO2, que són adequades per a la integració en dispositius fotocatalítics. Hem demostrat que la qualitat de l'estructura cristal´lina, la mida dels cristals i les propietats òptiques dels sistemes aconseguits depenen del nombre de cicle SILAR "n" i la distribució de mida de les NP de PbS dipositades per SILAR. Finalment, es presenta un estudi cinètic de l'activitat fotocatalítica de NTs de TiO2 pures i decorades amb NPs de PbS per a la fotodegradació d'antibiòtics (tetraciclina) sota irradiació UV. Primer, trobem que el sistema PbS NPs/TiO2 NTs és efectiu per a la fotodegradació de tetraciclina (TC), amb una degradació òptima per a un nombre de cicle SILAR de deposició de PbS igual a 5. Segon, estudiem l'activitat fotocatalítica de TiO2 NTs purs en una solució aquosa de TC sota llum ultraviolada. Després d'optimitzar les condicions experimentals, aconseguim una fotodegradació d'aproximadament el 99% de la tetraciclina després de 5 hores d'irradiació. A més, hem demostrat que el fotocatalitzador és estable i es podria fer servir amb èxit durant almenys cinc cicles successius sense una pèrdua significativa de rendiment. Aquests resultats suggereixen que el fotocatalitzador PbS NPs/TiO2 NT és un sistema efectiu i prometedor per a la purificació d'aigua. A més, amb base en els resultats de les proves de captura, vam proposar un mecanisme de fotodegradació que mostra que la capacitat de les NT de TiO2 per oxidar l'antibiòtic es deu principalment als forats fotogenerats, així com als radicals hidroxil (OH), que es consideren .com a agents oxidants primaris que actuen no només a la superfície sinó també en solució. / [EN] The increasing needs for environmental protection have strongly stimulated research in the field of photocatalysis in recent years. Contamination of water by organic chemicals, textile dyes and pharmaceuticals constitute an increasingly harmful hazard to the environment, human health, and aquatic life. To solve this problem and fight water pollution, several research groups have demonstrated the usefulness of using titanium dioxide TiO2 as a promising low-cost non-toxic photocatalyst for the photodegradation of contaminants. Obviously, like any other material, TiO2 has limitations in several areas of application because of its wide band gap, which limits its absorption range to UV. This incites us to associate it to low band gap semicondors such as PbS. In this work, PbS nanoparticles were associated to TiO2 nanotubes (NTs) to improve their photocatalytic activity in the visible. We started our work by optimizing the deposition of PbS micro-nanostructures by the hydrothermal method while studying the influence of deposition parameters on the morphological and structural properties of the different shaped PbS micro-nanostructures. Initially, the focus was on optimizing parameters to synthesize PbS nanoparticles from microstructures by a simple change of the anionic precursor (source of S2-). Subsequently, a study was conducted on the effect of the precursor concentration on the quality of PbS nanoparticles. Next, we also studied the influence of PbS NPs decoration on the physical, optical and structural properties of TiO2 NTs. We demonstrated the effectiveness of the SILAR technique for the realization of {NPs PbS}n - NTs TiO2 heterostructures, which are suitable for integration into photocatalytic devices. We have shown that the quality, crystal structure, crystallite size and optical properties of the achieved systems depend on the SILAR cycle number ''n'' and the size distribution of the SILAR-deposited PbS NPs. Finally, the kinetic study of the photocatalytic activity of pure TiO2 NTs and decorated with PbS NPs for the photodegradation of antibiotics (tetracycline) under UV irradiation was presented. First, we found that the PbS NPs/TiO2 NTs system is effective for the photodegradation of tetracycline (TC), with an optimum degradation for a SILAR cycle number of PbS deposition equal to 5. Second, we studied the photocatalytic activity of pure TiO2 NTs in an aqueous TC solution under UV light. After optimizing the experimental conditions, we achieved a photodegradation of approximately 99% of tetracycline after 5 hours of irradiation. In addition, we have shown that the photocatalyst is stable and could be used successfully for at least five successive cycles without any significant loss of performance. These results suggest that the PbS NPs/TiO2 NTs photocatalyst is an effective and promising system for water purification. In addition, based on the results of the trapping tests, we proposed a photodegradation mechanism that shows that the ability of the TiO2 NTs to oxidize the antibiotic is mainly due to the photogenerated holes as well as the hydroxyl (OH) radicals, which are considered as primary oxidizing agents acting not only on the surface but also in solution. / Jemai, S. (2022). Élaboration et étude optoélectronique des nanotubes d'oxydes métalliques décorés par des nanoparticules de PbS et/ou CdS pour applications environnementales et photovoltaïques [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/191332

O crescimento da população mundial e a expansão industrial são fatores que atualmente desencadeiam um aumento no consumo de produtos e geração de resíduos. Frequentemente utilizados na medicina tradicional e veterinária, os antibióticos são classificados como uma classe emergente de poluentes, pois, devido à sua baixa taxa de degradação e à ineficácia dos sistemas de tratamentos de água, encontram-se disseminados no meio ambiente e nos alimentos. Em consequência desse fato, estudos para o desenvolvimento de novos materiais e métodos que removam estes contaminantes utilizando menor quantidade de consumíveis químicos e a baixo custo, têm sido um campo em desenvolvimento na química analítica. Inserido nesse contexto encontra-se o grafeno, que devido à sua estrutura de anéis aromáticos com elétrons π deslocalizados e elevada área superficial (3600 m2/g), pode favorecer fenômenos de sorção, elevando a eficiência na extração de contaminantes presentes em matrizes complexas. O objetivo do projeto foi sintetizar e caracterizar novas fases sorventes à base de grafeno para atuar no preparo da amostra avaliando a eficácia destas na remoção de tetraciclinas presentes em leite. Para isso, utilizou-se da microextração por sorvente empacotado MEPS como método de preparo de amostra com posterior análise por cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas HPLC-MS/MS. A caracterização dos materiais foi feita através de microscopia eletrônica de varredura MEV e espectroscopia vibracional na região do infravermelho IV revelando eficácia na síntese das folhas de óxido de grafeno, assim como, no recobrimento das partículas de sílica com os novos materiais. Foram avaliadas as fases extratoras: G, GO-SIL, G-Sil e C18-G-Sil com relação a eficiência na extração das tetraciclinas. A fase G-Sil mostrou-se a mais apropriada para continuidade do estudo, pois apresentou os melhores resultados. Com o objetivo de otimizar a etapa de preparo de amostra, foi feito um planejamento fatorial fracionário 24-1 avaliando as variáveis químicas: solvente de eluição, força iônica, pH da solução de lavagem e inclusão de EDTA na solução tampão de Mcllvaine (pH 4.2). Posteriormente foi feito um planejamento fatorial completo 23 visando a otimização dos ciclos de extração da MEPS, possibilitando determinar a condição ótima de extração do método. Baseando-se no documento: ICH - Q2 (R1) guideline, a metodologia foi submetida a testes para avaliar as figuras de mérito referentes a validação analítica. O método apresentou faixa linear de 15 - 110 µg/L, LQ entre 0,05 e 0,9 µg/L e boa seletividade. A precisão foi avaliada intra e inter-dia apresentando desvio padrão relativo - RSD abaixo de 18%. Ao final do desenvolvimento do estudo foram analisadas onze amostras reais incluindo leite bovino, caprino, ovino e leite em pó. A aplicação em amostras de diferentes espécies reforça a versatilidade do método desenvolvido, além de evidenciar o elevado potencial dos novos materiais de grafeno para atuar como sorvente no preparo da amostra. / Nowadays, the rise of world population and industrial expansion are leading to an increase in consumption and consequently waste generation. Large quantities of chemical residues are released into the environment affecting humans and wildlife. Among these residues, antibiotics used in medicine and veterinary are classified as an emerging contaminant due to their low degradation rate, ineffectiveness of wastewater treatment and consequently water and food contamination. An effort has been made to develop microextraction techniques to remove these drugs using reduce volume of solvent and chemical consumable and researches of new sorbent phases are increasing due the high potential to improve these microextraction techniques. Recent studies pinpoint graphene (G) as an effectively sorbent phase to act in sample preparation. G has a structure composed by carbon nanosheets arranged in a honeycomb pattern with large surface area (3600 m2 /g) and delocalized π-electrons system that suggests good interaction between them and contaminants compounds such as veterinary drugs, pesticides, personal care products etc. This study focuses to evaluate sorbent phases based upon graphene particle supported on silica to analyze Tetracycline residues present in milk. For this purpose, was used microextraction by packed sorbent - MEPS as sample preparation method with analysis by liquid chromatography and mass spectrometry. The characterization of synthesized materials was performed by scanning electron microscopy - SEM and vibrational spectroscopy in infrared region - FTIR. The results suggest that synthesis of graphene\'s particles as well as the coating of silica surface with these materials were both performed. To evaluate extraction efficiency each sorbent material: GO-Sil, G-Sil, G, C18-GO-Sil were tested in MEPS and confronted to commercial phases: C8 and C18. By the results, G-Sil was choose to application as sorbent phase. MEPS extractions were optimized and the effect of some factors was investigated by application of experimental design. Firstly, a factorial experimental design 2(4-1) was executed to evaluate chemistry variables such as elution solvent, washing solution, media ionic strength and inclusion of EDTA salt in Mcllvaine solution. After, an experimental design 23 was made in order to estimate the cycles of MEPS extraction like sampling, washing and elution steps. By the results, an optimized extraction conditional was achieved and evaluation of validation parameters was carried out on sequence based on the ICH - Q2 (R1) guide. The method showed linearity ranging from 15 - 110 µg/L, LOQ values from 0,05 to 0,9 µg/L and good selectivity. Precision showed relative standard deviation RSD less than 18% to intra and inter-day analysis. The developed method was applied in analysis of eleven milk samples including bovine, caprine and ovine milk and milk powder. Application in samples from different species enhances the versatility of this analytical method and show the great potential for graphene\'s particles to act as sorbent phase in sample preparation.

O presente trabalho visa desenvolver métodos que permitam determinar as concentrações de tetraciclina, por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência, no plasma e líquido sinovial, além de analisar as concentrações correspondentes em leite de gado leiteiro em lactação submetidos aos tratamentos intravenoso e intravenoso regional. Desta forma, objetivando determinar a depuração da tetracic1ina no organismo dos animais tratados, a concentração do fármaco no sítio de ação e a quantidade residual em leite, as amostras biológicas foram colhidas e quantificadas em diferentes tempos pré e pós-administração do fármaco. Os métodos analíticos validados apresentaram linearidade, limite de detecção, quantificação, exatidão, precisão e recuperação adequados à quantificação do antibiótico nas matrizes biológicas estudadas. As amostras de leite de animais tratados com o medicamento por via intravenosa regional, não apresentaram resíduos após 120h da administração do fármaco. O mesmo ocorreu plasma e líquido sinovial após 48 h. Através da administração via intravenosa do medicamento foram observados resíduos no leite em todos os tempos avaliados, ao passo que no plasma e líquido sinovial, a presença do princípio ativo não foi detectada após 72 horas pós-tratamento. / The purpose of the present work is to develop methods which allow the determination of tetracycline by High Pressure Liquid Chromatography in serum, synovial fluid, as well as analyze the corresponding milk concentrations in milk cows subjected to intravenous and regional intravenous treatment. Therefore, aiming to determine the clearance of tetracycline in the body of the treated animals, the concentration of the active principle in the action site and the residual quantity in milk, biological matrices were collected at different times. The validated analytical methods depicted suitable linearity, detection and quantification limits, accuracy, precision and recovery, allowing the quantification of the antibiotic in the studied biological matrices. In relation to the milk samples from animals treated with the drug by regional intravenous via, they did not present residues of tetracycline after 120 h post-administration. The values were also null for both serum and synovial fluid after 48 h. Through regional intravenous drug administration, milk residues were observed in all the evaluated times whereas for serum and synovial fluid, the presence of the active principle was not detected after 72h post-treatment.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CamilaRML_DISSERT.pdf: 3932876 bytes, checksum: 4cacf8f7fc64136e2ecb15a917a88b97 (MD5) Previous issue date: 2013-01-25 / Universidade Federal do Rio Grande do Norte / Among the polymers that stand out most in recent decades, chitosan, a biopolymer with physico-chemical and biological promising properties has been the subject of a broad field of research. Chitosan comes as a great choice in the field of adsorption, due to their adsorbents properties, low cost and abundance. The presence of amino groups in its chain govern the majority of their properties and define which application a sample of chitosan may be used, so it is essential to determine their average degree of deacetylation. In this work we developed kinetic and equilibrium studies to monitor and characterize the adsorption process of two drugs, tetracycline hydrochloride and sodium cromoglycate, in chitosan particles. Kinetic models and the adsorption isotherms were applied to the experimental data. For both studies, the zeta potential analyzes were also performed. The adsorption of each drug showed distinct aspects. Through the studies developed in this work was possible to describe a kinetic model for the adsorption of tetracycline on chitosan particles, thus demonstrating that it can be described by two kinetics of adsorption, one for protonated tetracycline and another one for unprotonated tetracycline. In the adsorption of sodium cromoglycate on chitosan particles, equilibrium studies were developed at different temperatures, allowing the determination of thermodynamic parameters / Dentre os pol?meros que mais se destacam nas ?ltimas d?cadas, a quitosana, um biopol?mero com propriedades f?sico-qu?micas e biol?gicas promissoras, tem sido alvo de um campo amplo de pesquisa. A quitosana se apresenta como uma ?tima escolha no campo de adsor??o, devido a suas propriedades adsorventes, baixo custo e abund?ncia. A presen?a de grupos aminos em sua cadeia governam a maioria das suas propriedades e definem em qual aplica??o dada amostra de quitosana poder? ser utilizada, assim torna-se imprescind?vel a determina??o do seu grau de desacetila??o m?dio. Neste trabalho foram desenvolvidos estudos cin?ticos e de equil?brio a fim de monitorar e caracterizar o processo de adsor??o de dois f?rmacos, o cloridrato de tetraciclina e o cromoglicato de s?dio, em part?culas de quitosana. Modelos cin?ticos e de isotermas de adsor??o foram aplicados nos dados experimentais. Para ambos os estudos, an?lises no potencial zeta tamb?m foram realizadas. A adsor??o de cada f?rmaco apresentou aspectos distintos. Atrav?s dos estudos desenvolvidos neste trabalho foi poss?vel descrever um modelo cin?tico para a adsor??o de tetraciclina em part?culas de quitosana, demonstrando que o mesmo pode ser descrito por duas cin?ticas de adsor??o, uma para a tetraciclina protonada e outra para a tetraciclina n?o protonada. Na adsor??o de cromoglicato de s?dio em part?culas de quitosana, estudos de equil?brio foram desenvolvidos a diferentes temperaturas, permitindo a determina??o de par?metros termodin?micos

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnaLPFC.pdf: 1922699 bytes, checksum: c82e91dbc8eb0d49eecb97284bc06938 (MD5) Previous issue date: 2009-08-14 / Due to its physico-chemical and biological properties, related to the abundance and low cost of raw material, chitosan has been recognized as a material of wide application in various fields, such as in drug delivery systems. Many of these properties are associated with the presence of amino groups in its polymer chain. A proper determination of these amino groups is very important, in order to properly specify if a given chitosan sample can be used in a particular application. Thus, in this work, initially, a comparison between the determination of the deacetylation degree by conductometry and elemental analysis was carried out using a detailed analysis of error propagation. It was shown that the conductometric analysis resulted in a simple and safe method for the determining the degree of deacetylation of chitosan. Subsequently, experiments were performed to monitor and characterize the adsorption of tetracycline on chitosan particles through kinetic and equilibrium studies. The main models of kinetics and adsorption isotherms, widely used to describe the adsorption on wastewater treatment systems and the drug loading, were used to treat the experimental data. Firstly, it was shown that an apparent linear t/q(t) ? t relationship did not imply in a pseudo-second-order adsorption kinetics, differently of what has been repeatedly reported in the literature. It was found that this misinterpretation can be avoided by using non-linear regression. Finally, the adsorption of tetracycline on chitosan particles was analyzed using insights obtained from theoretical analysis, and the parameters generated were used to analyze the kinetics of adsorption, the isotherm of adsorption and to ropose a mechanism of adsorption / Devido ?s suas propriedades f?sico-qu?micas e biol?gicas, associadas ? abund?ncia e ao baixo custo da mat?ria-prima, a quitosana tem sido considerada um material de ampla aplica??o em diversos campos, tais como em sistemas de libera??o de f?rmacos. Muitas dessas propriedades est?o associadas ? presen?a de grupos amino em sua cadeia polim?rica. Uma determina??o apropriada desses grupos amino ? muito importante, com o objetivo de especificar adequadamente se uma dada amostra de quitosana pode ser usada em uma particular aplica??o. Dessa forma, neste trabalho, inicialmente, foi realizada uma compara??o entre a determina??o do grau m?dio de desacetila??o atrav?s de an?lises condutim?trica e elementar usando uma minuciosa an?lise de propaga??o erro. Foi mostrado que a an?lise condutim?trica resultou em um m?todo simples e seguro para determina??o do grau m?dio de desacetila??o da quitosana. Posteriormente, foram realizados experimentos a fim de monitorar e caracterizar o processo de adsor??o de tetraciclina em part?culas de quitosana, atrav?s de estudos cin?ticos e de equil?brio. Os principais modelos cin?ticos e de isotermas de adsor??o, amplamente usados para descrever a adsor??o em sistemas de tratamento de efluentes e de incorpora??o de f?rmacos, foram utilizados nos dados experimentais. Primeiramente, foi mostrado que uma aparente rela??o linear t/q(t) ? t n?o implica em um mecanismo de adsor??o de pseudo-segunda-ordem, diferentemente do que tem sido repetitivamente relatado na literatura. Foi encontrado que esta interpreta??o err?nea pode ser evitada atrav?s do uso de uma regress?o n?o-linear. Finalmente, a adsor??o de tetraciclina em part?culas de quitosana foi analisada, utilizando os conhecimentos obtidos de uma an?lise te?rica, e os par?metros gerados foram usados para analisar a cin?tica de adsor??o, a isoterma de adsor??o e para propor um mecanismo de adsor??o

O crescimento da população mundial e a expansão industrial são fatores que atualmente desencadeiam um aumento no consumo de produtos e geração de resíduos. Frequentemente utilizados na medicina tradicional e veterinária, os antibióticos são classificados como uma classe emergente de poluentes, pois, devido à sua baixa taxa de degradação e à ineficácia dos sistemas de tratamentos de água, encontram-se disseminados no meio ambiente e nos alimentos. Em consequência desse fato, estudos para o desenvolvimento de novos materiais e métodos que removam estes contaminantes utilizando menor quantidade de consumíveis químicos e a baixo custo, têm sido um campo em desenvolvimento na química analítica. Inserido nesse contexto encontra-se o grafeno, que devido à sua estrutura de anéis aromáticos com elétrons π deslocalizados e elevada área superficial (3600 m2/g), pode favorecer fenômenos de sorção, elevando a eficiência na extração de contaminantes presentes em matrizes complexas. O objetivo do projeto foi sintetizar e caracterizar novas fases sorventes à base de grafeno para atuar no preparo da amostra avaliando a eficácia destas na remoção de tetraciclinas presentes em leite. Para isso, utilizou-se da microextração por sorvente empacotado MEPS como método de preparo de amostra com posterior análise por cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas HPLC-MS/MS. A caracterização dos materiais foi feita através de microscopia eletrônica de varredura MEV e espectroscopia vibracional na região do infravermelho IV revelando eficácia na síntese das folhas de óxido de grafeno, assim como, no recobrimento das partículas de sílica com os novos materiais. Foram avaliadas as fases extratoras: G, GO-SIL, G-Sil e C18-G-Sil com relação a eficiência na extração das tetraciclinas. A fase G-Sil mostrou-se a mais apropriada para continuidade do estudo, pois apresentou os melhores resultados. Com o objetivo de otimizar a etapa de preparo de amostra, foi feito um planejamento fatorial fracionário 24-1 avaliando as variáveis químicas: solvente de eluição, força iônica, pH da solução de lavagem e inclusão de EDTA na solução tampão de Mcllvaine (pH 4.2). Posteriormente foi feito um planejamento fatorial completo 23 visando a otimização dos ciclos de extração da MEPS, possibilitando determinar a condição ótima de extração do método. Baseando-se no documento: ICH - Q2 (R1) guideline, a metodologia foi submetida a testes para avaliar as figuras de mérito referentes a validação analítica. O método apresentou faixa linear de 15 - 110 µg/L, LQ entre 0,05 e 0,9 µg/L e boa seletividade. A precisão foi avaliada intra e inter-dia apresentando desvio padrão relativo - RSD abaixo de 18%. Ao final do desenvolvimento do estudo foram analisadas onze amostras reais incluindo leite bovino, caprino, ovino e leite em pó. A aplicação em amostras de diferentes espécies reforça a versatilidade do método desenvolvido, além de evidenciar o elevado potencial dos novos materiais de grafeno para atuar como sorvente no preparo da amostra. / Nowadays, the rise of world population and industrial expansion are leading to an increase in consumption and consequently waste generation. Large quantities of chemical residues are released into the environment affecting humans and wildlife. Among these residues, antibiotics used in medicine and veterinary are classified as an emerging contaminant due to their low degradation rate, ineffectiveness of wastewater treatment and consequently water and food contamination. An effort has been made to develop microextraction techniques to remove these drugs using reduce volume of solvent and chemical consumable and researches of new sorbent phases are increasing due the high potential to improve these microextraction techniques. Recent studies pinpoint graphene (G) as an effectively sorbent phase to act in sample preparation. G has a structure composed by carbon nanosheets arranged in a honeycomb pattern with large surface area (3600 m2 /g) and delocalized π-electrons system that suggests good interaction between them and contaminants compounds such as veterinary drugs, pesticides, personal care products etc. This study focuses to evaluate sorbent phases based upon graphene particle supported on silica to analyze Tetracycline residues present in milk. For this purpose, was used microextraction by packed sorbent - MEPS as sample preparation method with analysis by liquid chromatography and mass spectrometry. The characterization of synthesized materials was performed by scanning electron microscopy - SEM and vibrational spectroscopy in infrared region - FTIR. The results suggest that synthesis of graphene\'s particles as well as the coating of silica surface with these materials were both performed. To evaluate extraction efficiency each sorbent material: GO-Sil, G-Sil, G, C18-GO-Sil were tested in MEPS and confronted to commercial phases: C8 and C18. By the results, G-Sil was choose to application as sorbent phase. MEPS extractions were optimized and the effect of some factors was investigated by application of experimental design. Firstly, a factorial experimental design 2(4-1) was executed to evaluate chemistry variables such as elution solvent, washing solution, media ionic strength and inclusion of EDTA salt in Mcllvaine solution. After, an experimental design 23 was made in order to estimate the cycles of MEPS extraction like sampling, washing and elution steps. By the results, an optimized extraction conditional was achieved and evaluation of validation parameters was carried out on sequence based on the ICH - Q2 (R1) guide. The method showed linearity ranging from 15 - 110 µg/L, LOQ values from 0,05 to 0,9 µg/L and good selectivity. Precision showed relative standard deviation RSD less than 18% to intra and inter-day analysis. The developed method was applied in analysis of eleven milk samples including bovine, caprine and ovine milk and milk powder. Application in samples from different species enhances the versatility of this analytical method and show the great potential for graphene\'s particles to act as sorbent phase in sample preparation.