Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2012-10-23T18:10:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 252706.pdf: 4478654 bytes, checksum: 5d3f6eb1142362094fa61581d5595570 (MD5) / A oxidação de substratos orgânicos pelo oxigênio molecular sob condições brandas constitui reação de grande interesse para muitos processos sintéticos e industriais, tanto de um ponto de vista econômico quanto ambiental. Embora a reação de substâncias orgânicas com o dioxigênio seja termodinamicamente favorável, é cineticamente impedida devido ao estado fundamental triplete do O2. Nos sistemas vivos, uma série de notáveis catalisadores biológicos conhecidos pelo nome de enzimas promove reações oxidativas com uma enorme rapidez e especificidade. Entre elas, podemos citar o grupo das catecol oxidases (COs), metaloenzimas contendo um centro binuclear de cobre que catalisam a oxidação de orto-difenóis (catecóis) às respectivas orto-quinonas. Nos últimos anos, muitos esforços têm sido realizados na tentativa de imitar as várias funções enzimáticas, o que pode ser feito através da síntese de compostos modelos menores e mais simples, que possam assumir funções catalíticas análogas. No presente trabalho, foram preparados quatro novos ligantes binucleantes: 4-metil-2,6-bis[(6-metil-1,4-diazepan-6-il)iminometil]fenol (HL1), 2-[N,N-bis(2-piridilmetil)aminometil]- 4-metil-6-[(6-metil-1,4-diazepan-6-il)iminometil]fenol (HL2), 2-[N,N-bis(2-piridilmetil) aminometil]-6-[(2-hidroxifenil)iminometil]-4-metilfenol (H2L3) e 2-[N,N-bis(2-piridilmetil) aminometil]-6-[(2-hidroxifenil)aminometil]-4-metilfenol (H2L4). A partir destes ligantes, três complexos binucleares de cobre(II) inéditos, a saber, [Cu2( -OH)(L1)](ClO4)2·H2O (1), [Cu2( -OH)(L2)(ClO4)]ClO4 (2) e [Cu2( -OH)(L3)]ClO4 (3), todos eles contendo uma ponte do tipo -hidroxo entre os metais, foram sintetizados e caracterizados por análise elementar, espectroscopias IV e UV-vis, EPR, medidas magnéticas, eletroquímica e condutimetria. Os três compostos tiveram as suas estruturas elucidadas por difração de raios-X e se mostraram excelentes modelos estruturais para o sítio ativo das COs. Os complexos 1 e 2 e suas formas protonadas e desprotonadas foram igualmente caracterizados via titulações potenciométricas e espectrofotométricas e apresentaram também atividade oxidativa frente ao substrato modelo 3,5-di-terc-butilcatecol, podendo ser considerados então modelos funcionais para as COs. Adicionalmente, os três complexos foram capazes de promover a reação de hidrólise do substrato modelo bis(2,4-dinitrofenil)fosfato (BDNPP), assim como a clivagem do DNA plasmidial pBSKII. Foi feito ainda um estudo envolvendo cálculos teóricos em fase gasosa para o composto 1, utilizando-se a teoria do funcional de densidade (DFT). Com base nesta investigação, foi possível se atribuir o modo de coordenação do BDNPP ao cátion complexo [Cu2( -OH)(L1)]2+. Para o caso específico de 1 e 2, que possuem também atividade oxidativa, as atividades hidrolíticas acima descritas os transformam num interessante e raro exemplo de promiscuidade catalítica em sistemas biomiméticos. Finalmente, o efeito citotóxico de 1 e 2 foi testado em células de leucemia mielóide crônica da linhagem K562. Ambos os compostos foram ativos, sendo que 1 apresentou a maior citotoxicidade, com um valor para o parâmetro CI50 de 44,70 mol L-1.

SILVA, A. Estudos de complexos metálicos de Rutênio com ligantes o-fenilênicos e o ligante bifosfínico 1,4-bis(difenilfosfino) butano (dppb). 2007. 117 f. Tese (Doutorado em Química ) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by irlana araujo (irlanaaraujo@gmail.com) on 2011-11-01T17:59:38Z No. of bitstreams: 1 2007_tes_An Silva.pdf: 1468967 bytes, checksum: b9c0af070d456d7e0af800221e4bfb47 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Nascimento(vieiraaline@yahoo.com.br) on 2011-11-02T00:07:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_tes_An Silva.pdf: 1468967 bytes, checksum: b9c0af070d456d7e0af800221e4bfb47 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-11-02T00:07:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_tes_An Silva.pdf: 1468967 bytes, checksum: b9c0af070d456d7e0af800221e4bfb47 (MD5) Previous issue date: 2007-09-28 / This research work describes the synthesis, characterization, reactivity and properties of new complexes of ruthenium with the ligands o-phenylenediamine, oaminophenol, catechol, naphtalenediol, dopamine and adrenaline and the mer-[RuIIICl3(dppb)(H2O)] complex. Also, it describes a new metal-assisted oxidative dehydrogenation of the interaction o-phenylenediamine ligand and the mer- [RuIIICl3(dppb)(H2O)] complex. The mer-[RuIIICl3(dppb)(H2O)] complex has shown to be a versatile compound as starting material. The reaction of this compound with the o-phenylenediamine ligand produced a mixture of compounds with the bqdi and opda forms of the o-phenylene ligand, the trans-[RuIICl2(dppb)(bqdi)] and trans-[RuIICl2(dppb)(opda)] complexes, that it was confirmed for the observation of two singlet signals at d 47 and d 26 in the 31P{1H} NMR spectrum. One very first assignment suggests that the opda ligand is oxidized to bqdi form during the reaction, according to mechanism proposed in this work. However, the product of the reaction between the o-phenylenediamine ligand and the mer-[RuIIICl3(dppb)H2O] complex by the slow addition of the ligand showed only one signal at d 26 in the 31P{1H} NMR spectrum, indicating that the trans-[RuIICl2(dppb)(bqdi)] complex is preferentially produced. This complex was characterized by the elemental analysis, spectroscopic and electrochemical techniques and its structure has been determined by X-ray crystallography. Aiming to reinforce the proposed mechanism, we conducted the reaction of the o-phenylenediamine ligand with the [RuIICl2(dppb)(PPh3)] complex. Since the ruthenium metal center is already in the reduced state, it will not promote any redox change in the ligand. Thus, the complex produced showed only one signal at d 26 in the 31P{1H} NMR spectrum, indicating the formation of the trans-[RuIICl2(dppb)(opda)] complex that it was characterized by the elemental analysis, spectroscopic and electrochemical techniques and its structure has been determined by X-ray crystallography. The compounds isolated of type trans-[RuIICl2(dppb)(X)], X = quinone, dopamine and adrenaline and cis-[RuIICl2(dppb)(L)], L = o-aminophenol in the quinonoide form and bqdi, were characterized by the spectroscopic and electrochemical techniques. / Neste trabalho descreve-se a síntese, caracterização, reatividade e propriedades de novos complexos de rutênio com os ligantes o-fenilenodiamina, o-aminofenol, catecol, naftalenodiol, dopamina e adrenalina a partir do complexo precursor mer-[RuIIICl3(dppb)(H2O)]. Descreve-se também uma nova rota de desidrogenação oxidativa do ligante o-fenilenodiamina a partir da interação deste com o complexo mer-[RuIIICl3(dppb)(H2O)]. O complexo mer-[RuIIICl3(dppb)(H2O)] é extremamente versátil como precursor. Ao reagir com o ligante o-fenilenodiamina diretamente, forma uma mistura constituída por complexos que contêm as formas oxidada (bqdi) e reduzida (opda) do ligante o-fenilênico, os complexos trans-[RuIICl2(dppb)(bqdi)] e trans-[RuIICl2(dppb)(opda)], que foi confirmada pela observação de dois singletos em d 47 e d 26 no espectro de RMN 31P{1H}. Uma tentativa de atribuição preliminar sugere que o ligante opda é oxidado a bqdi durante a reação, conforme mecanismo proposto no presente trabalho. Entretanto, o produto obtido da reação entre o ligante o-fenilenodiamina e o complexo mer-[RuIIICl3(dppb)H2O] por meio da lenta adição do ligante apresentou apenas um sinal em d 26 no espectro de RMN 31P{1H}, indicando que o complexo trans- [RuIICl2(dppb)(bqdi)] é preferencialmente formado. Tal complexo foi caracterizado por análise elementar, técnicas espectroscópicas e eletroquímicas e sua estrutura determinada por difração de raios X. Com o objetivo de reforçar o mecanismo proposto, realizou-se a síntese entre o o ligante o-fenilenodiamina e o complexo [RuIICl2(dppb)(PPh3)]. Neste caso, o centro metálico de rutênio já se encontra no estado reduzido e o metal não promoverá nenhum tipo de mudança no estado de oxidação do ligante. Portanto, o produto obtido apresentou apenas um sinal em d 47 no espectro de RMN 31P{1H}, indicando a formação do complexo trans-[RuIICl2(dppb)(opda)], caracterizado por microanálise, técnicas espectroscópicas e eletroquímicas e cuja estrutura foi determinada por difração de raios X. Os complexos isolados do tipo trans-[RuIICl2(dppb)(X)], onde X = quinona, dopamina e adrenalina e cis-[RuIICl2(dppb)(L)], onde L = o-aminofenol na forma quinonóide e bqdi, foram caracterizados por espectroscopia eletrônica, vibracional e de ressonância magnética nuclear de fósforo, além de técnicas eletroquímicas, como voltametria cíclica e de pulso diferencial.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:56:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 326598.pdf: 2853679 bytes, checksum: baef196ef4de6a3980796e04b08cac81 (MD5) Previous issue date: 2014 / A influência da segunda esfera de coordenação principalmente na eficiência catalítica de sistemas biológicos, tem sido um importante tema de estudos no contexto da química bioinorgânica. Através de novas estratégias sintéticas, a inserção de agentes intercalantes em ligantes pode ser uma alternativa para potencializar a eficiência de catálise de um complexo. Este trabalho aborda a síntese de dois novos complexos de Cu(II) com ligantes polidentados derivados do núcleo triazínico, utilizando 1,4-diaminobutano como unidade espaçadora e um destes com a unidade pireno como possível agente intercalante do DNA. Ambos foram devidamente caracterizados por técnicas espectroscópicas e eletroquímicas, e estudos cinéticos envolvendo atividade de catecolase dos dois complexos também foram realizados. Os parâmetros cinéticos dos compostos frente a oxidação do substrato modelo 3,5-DTBC mostraram que a inserção do espaçador 1,4-diaminobutano e do grupo pireno contribuiu de forma significativa para o aumento da eficiência catalítica desses sistemas. Na verdade, esses grupos influenciam no aumento de Kass, fazendo com que as interações entre o catalisador e o substrato sejam mais efetivas quando comparadas com o sistema no qual esses grupos estão ausentes. Testes preliminares em DNA plasmidial revelaram que ambos complexos, em baixas concentrações, são capazes de clivar a dupla fita até sua forma III, ou seja, sua forma totalmente linear. Sendo assim, estes complexos podem ser considerados não só como bons modelos miméticos para a enzima catecol oxidase, mas também como agentes de clivagem do DNA plasmidial.<br> / Abstract : The influence of the second coordination sphere on the catalytic efficiency of biological systems has been an important subject of studies in bioinorganic chemistry. By means of new synthetic strategies, the insertion of intercalating agents linked to polydentate ligands represents an interesting alternative to enhance the catalytic efficiency of a biomimetic complex. The work presented here focuses on the synthesis of two new Cu(II) complexes with polydentate ligands derived from a triazine core containing 1,4-diaminobutane as a spacer and a pyrene group as a possible DNA intercalating agent. The complexes were characterized by spectroscopic and electrochemical techniques, and catecholase-like activity of both were also carried out. The kinetic parameters of the complexes in the oxidation of the model substrate 3,5-DTBC revealed that insertion of the spacer 1,4-diaminobutane and the pyrene group, strongly contributed to increase the catalytic efficiency of these systems. In fact Kass becomes significantly increased, indicating that these groups influence the interactions between the complex and the substrate, which are much more effective when compared do the catalyst without such groups. Preliminary studies showed that both complexes, at very low concentrations, are capable of cleaving double-stranded plasmid DNA into its form II (circular) and form III (linear). Thus, these complexes can be considered good biomimetic models for catechol oxidase, and also as plasmid DNA cleavage agents.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, 2017. / Made available in DSpace on 2017-10-24T03:20:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347958.pdf: 2708654 bytes, checksum: d59a2681f71254a53abfa1ed12171e98 (MD5) Previous issue date: 2017 / O estudo e investigação da reatividade de íons metálicos em sistemas biológicos vêm ganhando destaque nos últimos decênios. Com o propósito de elucidar o mecanismo de ação de diversas metaloenzimas, neste caso cita-se a metaloenzina catecol oxidase a qual é de interesse neste trabalho. Propõe-se a síntese e o desenvolvimento de ligantes e seguidamente, de complexos que tenham capacidade de mimetizar várias características, tanto estruturais quanto funcionais das metaloenzimas. No presente trabalho foram sintetizados dois ligantes macrocíclicos Lbut e Lt4am sendo caracterizados por diferentes técnicas, como ponto de fusão, RMN 1H, espectroscopia na região do IV e ESI-MS. A partir destes ligantes foram sintetizados dois complexos binucleares [Co2III(Lbut)(µ-OAc)](BPh4)2 ? C1 e [Co2III(Lt4am)(µ-OAc)]ClO4 ? C2 que foram caracterizados via espectroscopias no infravermelho e no UV-Vís, ESI-MS, condutividade molar, e eletroquímica. Os complexos foram estudados como catalisadores frente à oxidação do substrato 3,5-di-tercbutilcatecol na presença de O2, onde ambos os complexos apresentam atividade catalítica. Observou que complexo C1 exibiu uma eficiência catalítica cinco vezes maior que o complexo C2, o qual está associado ao seu menor valor de KM, ou seja, maior eficiência ao coordenar-se com o substrato, mostrando que estes complexos podem ser considerados como modelos bioinspirados para a catecol oxidase.<br> / Abstract : The study and investigation of metalic ions reactivity in biological systems have been receiving attention in the recent decades. In order to elucidate the mechanistic pathway of the catalytic reactions of various metalloenzymes, in this case the metalloenzyme catechol oxidase, the present work proposes the synthesis and development of new ligands and their complexes which have the capacity to mimick estructural and funtional caracteristics of metalloenzymes. This work reports the synthesis of two macrocyclic ligands Lbut and Lt4am and their characterization through different techniques such as melting point, 1H NMR, spectroscopy in region of the IR and ESI-MS. From these ligands, two binuclear complexes [Co2III(Lbut)(µ-OAc)](BPh4)2 ? C1 and [Co2III(Lt4am)(µ-OAc)]ClO4 ? C2 were synthesized and characterized by spectroscopy in region of the IR and UV-Vis, ESI-MS, molar and electrochemical conductivity. The complexes were studied as catalysts in the oxidation of 3,5-di-tertbutilcatechol using O2, where both complexes showed a catalytic activity. Moreover, it was observed that the catalytic activity of the C1 complex is five times greater than C2, and is associated with the small value of KM, that is, greater efficiency when coordinating with the substrate, showing that these complexes can be considered bioinspired models for a catechol oxidase.

Submitted by Daniella Sodre (daniella.sodre@ufpe.br) on 2015-04-10T14:29:26Z No. of bitstreams: 2 TESE Danilo Mamede da Silva Santos.pdf: 1499667 bytes, checksum: b2dfd4e39962c1d31e016167242057dc (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-10T14:29:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE Danilo Mamede da Silva Santos.pdf: 1499667 bytes, checksum: b2dfd4e39962c1d31e016167242057dc (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-08-09 / FACEPE; CAPES; CNPq / Acidentes causados por petróleo e derivados representam um problema devido a sua persistência e difícil assimilação no meio ambiente. Para que ocorra a biodegradação do produto oleoso, é necessário que haja a interação das gotas de óleo com os microrganismos, podendo ser mediada por biossurfactantes. Os biossurfactantes do tipo ramnolipídeo são constituídos por uma ou duas moléculas de raminose ligada a uma ou duas moléculas de -hidrozidecanóico sendo produzidos principalmente por Pseudomonas aeruginosa. Assim, o objetivo deste trabalho foi analisar o potencial de biodegradação do naftaleno e do catecol, por bactérias isoladas da areia da praia de Suape, e avaliar a produção simultânea do biossurfactante ramnolipídeo e o polímero polihidroxialcanoato, utilizando estirpes de Pseudomonas aeruginosa, isoladas de poços de petróleo do Canto do Amaro-RN. Foram realizados o isolamento, seleção e identificação de microrganismos endógenos da areia da praia de Suape; posteriormente foram realizadosensaios de produção e identificação do biossurfactante ramnolipídeo com substrato hidrofílico (glicerol); e ensaios de microscopia eletrônica de varredura transmissão para detecção de polihidroxialcanoatos (PHA) e ensaios de ecotoxicidade. Durante todos os ensaios foram realizadas medições de: pH, crescimento microbiano, produção de ramnolipídeo através da determinação da concentração de raminose e análise cromatográfica por LCMS-IT-TOF. A análise dos resultados evidencia que a produção do biossurfactante ramnolipídico, para as linhagens bacterianas estudadas, nem sempre está associada ao crescimento celular. O glicerol proveniente da refinaria do biodiesel se mostrou promissor para a produção de metabólitos tensoativos como os ramnolipídeos, sendo a linhagem DAUFPE-563 a que melhor que produziu, 3,27 g/L de raminose com 120 horas de fermentação. As bactérias isoladas da praia de Suape não apresentam potencial genético para a degradação de hidrocarbonetos poliaromáticos. Este trabalho permitiu fortalecer os conhecimentos em relação à petroderivados, quanto aos principais constituintes que conferem toxicidade e persistência no ambiente, e destacar os biossurfactantes produzidos através de um resíduo, como um recurso para minimizar danos ao meio ambiente.

Estudos recentes mostram que a reação entre o complexo mer-[RuCl3(dppb)(H2O)] (dppb = 1,4- bis(difenilfosfino)butano) e a 1,2- fenilenodiamina produz os complexos amido- e imino-, com a coordenação ocorrendo nas posições ocupadas pelo cloro e pela água no complexo inicial. Baseando-se em procedimentos da literatura, com algumas modificações realizou-se a reação do complexo mer-[RuCl3(dppb)(H2O)] com catecol (1,2-dihidroxibenzeno) e 3,5-di-tercbutilcatecol, sendo estes compostos fenólicos simples com duas hidroxilas; também estendeu-se o estudo aos flavonoides com a realização da reação entre o complexo mer-[RuCl3(dppb)(H2O)] com a 3-hidroxiflavona. Os compostos foram caracterizados através de espectroscopia de absorção na região do infravermelho, ultravioleta-visível, análise elementar e voltametria cíclica. Foram comparados os comportamentos dos complexos formados e dos ligantes livres. Os comportamentos eletroquímicos dos ligantes 1,2-dihidroxibenzeno e 3,5- di-terc-butilcatecol têm perfis bastante interessantes em relação à influência dos substituintes no anel aromático; o 1,2-dihidroxibenzeno livre apresenta pico de redução e o 3,5-di-terc-butilcatecol não; o complexo com o primeiro ligante não apresenta pico de redução, enquanto que o pico de redução do complexo com o segundo ligante é bastante visível. Os espectros ultravioleta-visível dos complexos formados são semelhantes com bandas muito próximas caracteristicamente na região de 750 nm a 820 nm. O complexo formado com o ligante 3-hidroxiflavona mostra a influência de inúmeros fatores relacionados com a estrutura do flavonóide. / Recent studies have show that the reaction of the compound mer- [RuCl3(dppb)(H2O)] (dppb = 1,4- bis(diphenyphosphino)butane) and the 1,2- phenylenodiamine produces the amido- and imino- compounds, with the coordination occuring at chlorine and water positions in the initial complex. On Base of procedures of the literature with some modifications it was become the reactions of the compound mer-[RuCl3(dppb)(H2O)] with catechol (1,2- dihydroxybenzene) and 3,5-di-terc-butylcatechol, were carried out. The study extended was to the flavonoids with the reaction of the compound mer- [RuCl3(dppb)(H2O)] and to 3-hidroxiyflavon. There were difficulties in the syntheses, satisfactory results of yield of the products. The compounds were characterized by were obtained IR and uv-vis, elementare analysis and cyclic voltammetry. The electrochemical behavior of the free ligands 1, 2-dihydroxybenzene and 3,5-di-terc-butylcatechol presented quite interesting profile in relation to the influence of the substituent in the aromatic ring; 1,2-dihydroxybenzene shows reduction peak and the 3,5-di-terc-butylcatechol is not observed. The complex formed with the 3-hydroxyflavone shows influence of several factors related to the structure of the flavonoid.

Estudos recentes mostram que a reação entre o complexo mer-[RuCl3(dppb)(H2O)] (dppb = 1,4- bis(difenilfosfino)butano) e a 1,2- fenilenodiamina produz os complexos amido- e imino-, com a coordenação ocorrendo nas posições ocupadas pelo cloro e pela água no complexo inicial. Baseando-se em procedimentos da literatura, com algumas modificações realizou-se a reação do complexo mer-[RuCl3(dppb)(H2O)] com catecol (1,2-dihidroxibenzeno) e 3,5-di-tercbutilcatecol, sendo estes compostos fenólicos simples com duas hidroxilas; também estendeu-se o estudo aos flavonoides com a realização da reação entre o complexo mer-[RuCl3(dppb)(H2O)] com a 3-hidroxiflavona. Os compostos foram caracterizados através de espectroscopia de absorção na região do infravermelho, ultravioleta-visível, análise elementar e voltametria cíclica. Foram comparados os comportamentos dos complexos formados e dos ligantes livres. Os comportamentos eletroquímicos dos ligantes 1,2-dihidroxibenzeno e 3,5- di-terc-butilcatecol têm perfis bastante interessantes em relação à influência dos substituintes no anel aromático; o 1,2-dihidroxibenzeno livre apresenta pico de redução e o 3,5-di-terc-butilcatecol não; o complexo com o primeiro ligante não apresenta pico de redução, enquanto que o pico de redução do complexo com o segundo ligante é bastante visível. Os espectros ultravioleta-visível dos complexos formados são semelhantes com bandas muito próximas caracteristicamente na região de 750 nm a 820 nm. O complexo formado com o ligante 3-hidroxiflavona mostra a influência de inúmeros fatores relacionados com a estrutura do flavonóide. / Recent studies have show that the reaction of the compound mer- [RuCl3(dppb)(H2O)] (dppb = 1,4- bis(diphenyphosphino)butane) and the 1,2- phenylenodiamine produces the amido- and imino- compounds, with the coordination occuring at chlorine and water positions in the initial complex. On Base of procedures of the literature with some modifications it was become the reactions of the compound mer-[RuCl3(dppb)(H2O)] with catechol (1,2- dihydroxybenzene) and 3,5-di-terc-butylcatechol, were carried out. The study extended was to the flavonoids with the reaction of the compound mer- [RuCl3(dppb)(H2O)] and to 3-hidroxiyflavon. There were difficulties in the syntheses, satisfactory results of yield of the products. The compounds were characterized by were obtained IR and uv-vis, elementare analysis and cyclic voltammetry. The electrochemical behavior of the free ligands 1, 2-dihydroxybenzene and 3,5-di-terc-butylcatechol presented quite interesting profile in relation to the influence of the substituent in the aromatic ring; 1,2-dihydroxybenzene shows reduction peak and the 3,5-di-terc-butylcatechol is not observed. The complex formed with the 3-hydroxyflavone shows influence of several factors related to the structure of the flavonoid.

Submitted by orjuela@ibilce.unesp.br (orjuela@ibilce.unesp.br) on 2016-02-17T12:16:38Z No. of bitstreams: 1 Isolamento de bactérias degradadoras de hidrocarbonetos aromáticos 1-107.pdf: 3940758 bytes, checksum: c39dfe1dada0d918848470d3f0de5b83 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-02-17T13:16:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 orjuela_gl_dr_rcla.pdf: 3940758 bytes, checksum: c39dfe1dada0d918848470d3f0de5b83 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-17T13:16:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 orjuela_gl_dr_rcla.pdf: 3940758 bytes, checksum: c39dfe1dada0d918848470d3f0de5b83 (MD5) Previous issue date: 2016-02-11 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Este documento foi organizado em dois capítulos. O Capítulo I é um artigo de revisão intitulado “Metabolic Pathways for Aromatic Compounds Degradation by Bacteria”, no qual são descritas as fontes naturais e antrópicas dos hidrocarbonetos aromáticos e suas características químicas. Relacionaram-se os fatores ambientais que afetam a degradação aeróbia e anaeróbia desses compostos por bactérias e os principais compostos intermediários produzidos. É descrita passo a passo a sequência de preparação e desaromatização do anel benzênico e os compostos finais dessa degradação. O artigo foi publicado no volume 237 da série Reviews of Environmental Contamination and Toxicology em janeiro de 2016 (Springer http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-23573-8_5). O Capítulo II contém os resultados da pesquisa desenvolvida. O objetivo geral foi isolar cepas bacterianas de amostras de solo e avaliar o potencial degradador de fenol e outros hidrocarbonetos aromáticos. Foram realizadas coletas de amostras de solo de cinco postos de combustíveis, para a seleção das cepas bacterianas e para análises químicas e granulométricas. Alíquotas das amostras de solo foram transferidas para meio de cultura seletivo contendo querosene como única fonte de carbono. Testes morfológicos e bioquímicos indicaram que as cepas isoladas são Gram negativas, móveis, catalase positivas, produtoras de cápsula e de biossurfactantes. O sequenciamento do gene 16S rRNA mostrou 99 a 100% de similaridade com o gênero Pseudomonas sp. Todas as cepas degradaram o fenol em concentração de 120 mg L-1 em menos de 24 horas. Testes da atividade enzimática mostraram que algumas das cepas expressaram a catecol 1,2-dioxigenase que catalisa a orto-clivagem do anel benzênico e outras expressaram a catecol 2,3 dioxigenase da meta-clivagem do anel aromático. Uma cepa não apresentou atividade para nenhuma dessas duas enzimas e uma apresentou atividade de ambas. Todas as cepas foram capazes de crescer em presença de fenantreno, fluoranteno e pireno. / This document is organized in two chapters. The Chapter I is a review paper entitled “Metabolic Pathways for Aromatic Compounds Degradation by Bacteria” in which are described natural and anthropogenic sources of aromatic hydrocarbons and their chemical characteristics. There are listed environmental factors that affect the aerobic and anaerobic degradation by bacteria and the central intermediates yielded. It is described step to step of sequence of preparation and dearomatization of benzene ring and the final metabolites of breakdown. The manuscript was publicated in the volume 237 of Reviews of Environmental Contamination and Toxicology in January of 2016 (Springer http://dx.doi.org/10.1007/978-3- 319-23573-8_5). Chapter II has the results of developed research. The general objective was to isolate bacterial strains from samples of soil and to evaluate the potential of them for breakdown hydrocarbons. Soil samples from five gas stations were collected to isolate the bacterial strains and chemical and granulometric analysis was made. Aliquots of the soil samples were cultured with selective media with kerosene as only carbon and energy sources. Morphological and biochemical tests showed that bacterial strains were Gram negatives, motile, positive catalase, capsule-producers and biosurfactant producers. The sequencing of 16S rRNA gene showed 99 to 100% similarity with Pseudomonas sp genera. All bacterial strains were able to degrade phenol 120 mg L-1 in less than 24 hours. Tests of enzymatic activity showed that some bacteria expressed the catecol 1,2-dioxygenase that catalyze ortoclivage of benzene ring, others showed activity for the catecol 2,3-dioxygenase that catalyze the meta-cleavage of the ring. One strain did not show activity for any of these enzymes and one strain had activity for both. All strains were able to growth with fenantrene, fluoranthene and pyrene. / CNPq: 140704/2012-4

Neste trabalho, foram fabricados biossensores amperométricos a partir do uso da polifenol oxidase (PFO), obtida do abacate como fonte enzimática, imobilizada em filmes de polipirrol (PPI) e que foram eletrossintetizados em meio de três diferentes eletrólitos de suporte (NaCl e NaClO4 e NaDDS). O método de imobilização enzimática foi o da adsorção, sendo a solução de enzima adicionada à solução com o pirrol e o eletrólito durante o processo de eletropolimerização. Os filmes de PPI/PFO foram caracterizados por técnicas eletroquímicas, principalmente por voltametria cíclica. A detecção de compostos fenólicos (catecol e pirogalol) foi realizada pela técnica de cronoamperometria após se variar a concentração do analito. A morfologia dos filmes foi estudada por microscopia de força atômica (AFM), sendo observado que a presença da enzima no filme polimérico assim como o uso de diferentes eletrólitos de suporte levou a diferenças na superfície dos filmes. Além disto, verificou-se que o biossensor construído a partir do uso do NaCl, apresentava uma resposta mais eficiente, ou seja, ele foi capaz de detectar catecol e pirogalol em um menor limite de detecção. / In this study amperometric biosensors were manufactured from the use of polyphenol oxidase (PPO) obtained from avocado as a source of enzyme immobilized in polypyrrole (PPY) films that were electrosynthesized with three different support electrolytes (NaCl, NaClO4 and NaDDS). The method of enzyme immobilization was the adsorption. The PPO was added in the solution containing pyrrole and electrolyte during electropolymerization. The PPY/PPO films were characterized by electrochemical techniques mainly by cyclic voltammetry. Detection of phenolic compounds (catechol and pyrogallol) was performed by the technique of chronoamperometry after varying the concentration of the analyte. The morphology of the films was studied by the atomic force microscopy (AFM) and observed that the presence of the enzyme in the polymer film and the use of different electrolytes support led to differences in the surface of films. However it was found that the biosensor constructed from the use of NaCl showed more efficient response and it was able to detect catechol and pyrogallol in a lower limit of detection.

Nesta dissertação, foram estudados os métodos de síntese de filmes poliméricos como matrizes hospedeiras da enzima tirosinase vislumbrando o desenvolvimento de biossensores mais seletivos e duradouros na detecção de compostos fenólicos. Os polímeros utilizados e preparados por cronoamperometria em acetonitrila foram: polipirrol (PPI), polimetiltiofeno (PMET) e copolímero PPI-PMET. Os filmes PPI-PMET apresentaram características intermediárias às dos filmes PPI e PMET, conforme se verificaram em espectros na região do infravermelho (FTIR), voltametria cíclica e microscopia de força atômica (AFM), evidenciando, assim, a formação de uma nova matriz polimérica. O processo de superoxidação do filme PPI-PMET foi estudado visando a uma imobilização mais eficiente da enzima, quando se obteve uma condição na qual a superoxidação ocorre somente nas cadeias de PPI. Biossensores amperométricos foram preparados a partir do uso da tirosinase extraída do abacate como fonte enzimática por imobilização física e realizada de maneiras diferentes em filmes não superoxidados e superoxidados. Foi feita a otimização das respostas dos filmes variando-se o pH, potencial de trabalho, concentração da enzima e tempo de imobilização da enzima para a detecção de catecol. Os resultados indicaram que a superoxidação do PPI nos filmes PPI-PMET favoreceu a imobilização da enzima, embora não fosse tão eficiente quando se comparou aos filmes com o PPI não superoxidado. Contudo, os biossensores, em geral, apresentaram grande sensibilidade ao catecol, com um limite de detecção baixo, da ordem de 0,12 µmol/L. / The synthesis methods of polymer films as host matrices of the enzyme tyrosinase were studied in this dissertation. It was expected the development of selective and everlasting biosensors for the detection of phenolic compounds. The used polymers were prepared by chronoamperometry in acetonitrile as followed: polypyrrole (PPI), polymethylthiophene (PMET) and copolymer PPI-PMET. The PPI-PMET films showed intermediate characteristics as the PPI and PMET films, as observed in the infrared spectra (FTIR), cyclic voltammetry and atomic force microscopy (AFM), thus indicating the formation of a new polymeric matrix . The process of overoxidized of PPI-PMET film was studied in order to achieve a more efficient immobilization of the enzyme, whilst it was achieved a condition in which overoxidized occurs only in the PPI chain. Amperometric biosensors were prepared from the use of tyrosinase extracted from avocado as an enzyme source by physical immobilization and performed in different ways in both overoxidized and non-overoxidized films. It was performed the optimization of the responses of the films by varying pH, operacuonial potential, enzyme concentration and time in the enzyme immobilization for the detection of catechol. The results showed that the overoxidized PPI in the films PPI-PMET favored the immobilization of the enzyme, although not as efficient when compared to the films with nom overoxidized PPI. Neverthless, the catechol biosensors showed a high sensitivity with a low detection limit in the order of 0.12 µmol/L.