Submitted by MARCIA ROVADOSCHI (marciar@unifra.br) on 2018-08-17T20:45:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_BenonioTerraVillalba.pdf: 5654447 bytes, checksum: f5885e09d3992ac3d4d8f1af9ac53c88 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-17T20:45:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_BenonioTerraVillalba.pdf: 5654447 bytes, checksum: f5885e09d3992ac3d4d8f1af9ac53c88 (MD5) Previous issue date: 2015-06-22 / Neuropathic pain is a challenge in the therapeutic approach. Although there is a wide range of analgesics, they often are not effective. Furthermore, the use of long-term drug can caused significant adverse effects. Therefore, the mains of this study was to investigate a new pharmacological alternative for the treatment of neuropathic pain using meloxicam-loaded nanocapsules (M-NC) in mice, as well as to study the toxicological effects of nanoparticles in the liver and stomach of animals. Male Swiss mice were used. In toxicological study, mice were divided into three groups: control - treated with blank nanocapsules (B-NC); nano - treated with M-NC; and free - treated with free meloxicam (M-F). Treatments were performed daily for five consecutive days at dose of 10 mg/kg, intragastrically (i.g.). On the seventh day, animals were killed and liver, stomach and blood were removed for analysis. M-NC treatment did not cause stomach ulcerogenic parameters and lipid peroxidation in the stomach and liver, while M-F caused ulcerogenic changes in the stomach and increased lipid peroxidation in the stomach and liver. M-NC and M-F treatment promoted mild histological alterations in the liver and stomach of animals. Biochemical parameters in the blood were not changed in any of groups tested. In the diabetic neuropathy, animals were initially divided into two groups: I - no diabetic (treated with 0,9 % saline, 10 ml/kg); II - diabetic (streptozotocin (STZ), 100mg/kg). These treatments were performed during three consecutive days. One week after the first injection of STZ, animals were subjected to six hours fasting for determination of blood glucose levels. After glucose measurement, animals were treated with M-NC or B-NC or M-F and behavioral tests (time 0) (mechanical and thermal hypersensitivities) were performed. M-NC and M-F were administered at dose of 5 mg/kg by i.g. via. Twenty-four hours after treatments, animals were again submitted to behavioral tests (mechanical and thermal hypersensitivities), open field test and printing paws. After, animals were killed; blood was collected for glucose measurement in the blood, glycosylated hemoglobin and determination of cytokines; as well as sciatic nerve was collected for optical and electronics microscopies and immunohistochemistry. M-NC treatment restored nociception, blood glucose levels, gait, and changes in sciatic nerve immunohistochemical and ultrastructural, while partially restored cytokine levels in the blood and not restored locomotor and exploratory activities of animals. M-F treatment did not restore behavioral, 14 immunohistochemical and ultrastructural changes, but partially restored the cytokines levels in the blood. In conclusion, M-NC showed a more antinociceptive and anti-inflammatory effects than M-F in the treatment of diabetic neuropathy. Moreover, M-NC showed low toxicity in the stomach and liver of mice. / A dor neuropática tornou-se um desafio quanto à abordagem terapêutica já que, embora exista uma gama grande de analgésicos, estes, muitas vezes, não são eficazes. Além disso, o uso de fármacos em longo prazo pode desencadear efeitos adversos significativos. Por isso, o presente estudo buscou uma nova alternativa farmacológica para o tratamento da dor neuropática utilizando nanocápsulas contendo meloxicam (NC-M) em camundongos, bem como se estudou os efeitos toxicológicos destas nanopartículas no fígado e estômago dos animais. Para isso, foram utilizados camundongos Swiss machos. No estudo toxicológico, os camundongos foram divididos em 3 grupos: controle – tratados com nanocápsulas brancas (NC-B), nano – tratados com NC-M e livre – tratados com o meloxicam livre (M-L). Os tratamentos foram realizados diariamente por 5 dias consecutivos na dose de 10 mg/Kg pela via intragástrica (i.g.). No sétimo dia os animais foram mortos e os fígado, estômago e sangue foram removidos para as análises. O tratamento com as NC-M não causaram alterações ulcerogênicas no estômago ou peroxidação lipídica no fígado e estômago, enquanto o tratamento com o M-L causou alterações ulcerogênicas no estômago, aumento da peroxidação lipídica no estômago e no fígado. As alterações histológicas no fígado e estômago dos animais tratados com as NC-M e com o M-L foram leves. Não foram observadas alterações nos parâmetros bioquímicos sanguíneos em nenhum dos grupos testados. Para a avaliação do efeito das NC-M na neuropatia diabética, os animais foram inicialmente divididos em dois grupos: I – não diabéticos (tratados com salina 0,9 %, 10 ml/Kg); e II – diabéticos (estreptozotocina (STZ), 100mg/Kg). Estes tratamentos foram realizados durante três dias consecutivos. Uma semana após a primeira injeção de STZ, os animais foram submetidos a um jejum de seis horas para dosagem de glicemia. Após a aferição da glicose, os animais foram tratados com as NC-B ou NC-M ou o M-L. e submetidos aos testes comportamentais (tempo 0) (teste de hipersensibilidade mecânica e térmica). NC-M e o M-L foram administrados na dose de 5 mg/Kg pela via i.g. Vinte e quatro horas após os tratamentos os animais foram submetidos novamente aos teste comportamentais (teste de hipersensibilidade mecânica e térmica), teste do campo aberto e impressão de pegadas. Após os testes comportamentais, os animais foram mortos e o sangue foi coletado para dosagem da glicemia, hemoglobina glicosilada e determinação de citocinas, bem como a coleta do nervo ciático para microscopia óptica, eletrônica e imuno- 12 histoquímica. O tratamento com as NC-M restaurou a nocicepção, a glicemia, a marcha, as alterações na imuno-histoquímica e ultraestruturais no nervo ciático, enquanto restauraram parcialmente os níveis de citocinas no sangue e não restauraram a atividade locomotora e exploratória dos animais. O tratamento com M-L não restaurou as alterações comportamentais e na imuno-histoquímica e ultraestruturais, porém restaurou parcialmente os níveis de citocinas plasmáticas. Com isso, pode-se concluir que as NC-M apresentaram um efeito antinociceptivo e anti-inflamatório mais evidente que o M-L no tratamento da neuropatia diabética, com sinais de toxicidade reduzidos.

Por décadas a radiação infravermelha tem sido usada de forma estética e terapêutica, e é caracterizada por ter a propriedade de penetrar na pele. O surgimento de novas tecnologias permitiu a criação de têxteis funcionais, entre eles os tecidos contendo biocerâmica, que absorvem o calor do corpo, ativando a biocerâmica presente e emitindo raios infravermelhos longos, que penetram na pele ativando a microcirculação sanguínea. Porém, tecidos desse tipo só tiveram eficiência comprovada por testes clínicos, que são métodos caros e demorados, ou por analogia baseada no tipo de construção. O objetivo deste estudo foi elaborar um método prático para medir a emissividade de tecidos contendo biocerâmica, utilizando um espectrofotômetro de raios infravermelhos, comparar a emissividade desses tecidos, além de realizar uma análise de fluorescência de raios X a fim de descobrir os elementos químicos presentes nos tecidos, para confirmar quaisquer diferenças de emissividade entre os mesmos. Concluiu-se que é possível medir a emissividade de tecidos contendo biocerâmica através do aquecimento das amostras, simulando a ação do tecido junto ao corpo, e posteriormente realizando ensaios em um espectrofotômetro de infravermelhos por transformada de Fourier, onde picos de emissão foram encontrados em cada tecido analisado, o que possibilitou o cálculo da emissividade (expressa em contagens de área) através do ajuste de uma curva gaussiana em cada pico de emissão. Através da fluorescência de raios X foram encontrados diferentes elementos químicos na composição das amostras, podem ser a causa da diferença de emissividade entre os tecidos / The infrared radiation has been used on aesthetic and therapeutic way for decades, and is characterized for being able to penetrate deeply underneath the skin. New technologies appeared, enabling the development of functional textiles, among them textiles containing bioceramics that absorb the body heat, activating the bioceramic on it and emitting far infrared rays, which penetrate into the skin, activating the blood microcirculation. However, the efficiency of this sort of fabrics was proven only by clinical tests, which are very expensive and time consuming, and by construction analogy. The main objective of this study was to develop a practical method for measuring fabrics containing bioceramics emissivity, using an infrared spectrophotometer, comparing the fabrics emissivity, besides doing an X ray fluorescence analysis in order to discover the chemical elements that composes the fabrics, to confirm any emissivity differences between them. It was concluded that it is possible to measure the emissivity of fabrics containing bioceramics by heating the samples, simulating the action of the fabric on the body, and subsequently performing tests on a Fourier transform infrared spectrophotometer, where emission peaks were found on the fabrics, that enabled the emissivity calculation (expressed in area counts) by adjusting a Gaussian curve at each emission peak. By the X ray fluorescence different chemical elements were found on the fabrics composition, which can be the reason for the emissivity difference between them

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2014. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-05-22T13:03:20Z No. of bitstreams: 1 2014_GabriellaRibeiroFerreira.pdf: 6390099 bytes, checksum: d5c593ac636d02c6def3ee248c4a74e1 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-05-30T13:35:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_GabriellaRibeiroFerreira.pdf: 6390099 bytes, checksum: d5c593ac636d02c6def3ee248c4a74e1 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-30T13:35:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_GabriellaRibeiroFerreira.pdf: 6390099 bytes, checksum: d5c593ac636d02c6def3ee248c4a74e1 (MD5) / Este trabalho buscou sintetizar materiais poliméricos para uso como sensores em aplicações eletroquímicas na quantificação de analitos orgânicos e inorgânicos. Estes novos materiais são obtidos da copolimerização entre monômeros contento metais (MCMs – basicamente, metacrilacrilatos de alumínio, cobre e ferro) e monômeros vinílicos tradicionais (acetato de vinila, acrilato de etila, metacrilato de metila, estireno e acrilonitrila). A avaliação das propriedades desses materiais mostrou que, em geral, houve um aumento na rigidez das cadeias poliméricas dos copolímeros em relação aos homopolímeros de monômeros tradicionais, comprovada por calorimetria diferencial de varredura devido ao aumento na temperatura de transição vítrea de 10 °C a 20 °C. Também houve uma diminuição da estabilidade térmica, analisada por termogravimetria, devido as altas quantidades de iniciador radicalar utilizadas, que favorecem a formação de cadeias menores e consequente degradação em temperaturas menores (100 °C a 200 °C) comparadas aos homopolímeros. A capacidade de corrente dos filmes copoliméricos foi avaliada sobre eletrodos de carbono vítreo e aplicados na quantificação de hexacianoferrato (III) de potássio, dopamina e ácido ascórbico, obtendo-se resultados promissores em voltametria cíclica para os materiais contendo metacrilato de cobre e de alumínio, demonstrado por um aumento na corrente, referente a redução e a oxidação dos analitos. Por fim, atingiu-se o objetivo de sintetizar os copolímeros e caracterizá-los, além de aplicá-los em um teste preliminar que dá abertura para quantificação futura de analitos tanto orgânicos quanto inorgânicos. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work studied the synthesis of polymeric materials for sensors application in electrochemical quantifications of organic and inorganic analytes. This new materials were obtained by copolymerization between traditional vinyl monomers (vinyl acetate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, styrene and acrylonitrile) and modified monomers containing metals (MCMS- methacrylate containing metals of aluminum, copper and iron). The evaluation of these materials properties usually showed an increase in the rigidity of the copolymer chains when compared to the homopolymers of traditional vinyl monomers. This rigidity was evidenced by differential scanning calorimetry due to an increase in the glass transition temperature of 10 °C to 20 °C. It also occurred a decrease in the thermal stability, showed by thermogravimetry analysis, due to high amounts of radical initiator used in the synthesis, which promoted the formation of small polymer chains and consequent degradation at low temperatures (100 °C to 200 °C) compared to the homopolymers. It was tested the polymeric films on the glassy carbon electrodes used for the quantification of hexacyanoferrate (III) potassium , dopamine and ascorbic acid to measure the current capacity by cyclic voltammetry analysis, which gave promising results for the methacrylate materials containing copper and aluminum, based on the higher current intensity of redox analyte peak. The objective was achieved; the copolymers were synthesized, characterized and applied in preliminary tests aiming future quantifications of both organic and inorganic compounds.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:52:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5042_1.pdf: 2545498 bytes, checksum: 4d1086c8bbc4dc337fe99bcb799334ab (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / O ácido úsnico [2,6-Diacetil-7,9-dihidroxi-8,9b-dimetil-1,3[2H,9bH]-dibenzo-furadiona] (UA), composto natural obtido de diversas espécies de liquens, apresenta diferentes atividades biológicas e fisiológicas que podem apresentar grande relevância na farmacologia e clínica. Devido sua relevante ação antimitótica e antiproliferativa, existe potencial interesse de seu uso na terapia do câncer. Não obstante, o sucesso de sua aplicação clínica é limitado a sua dotada ação tóxica e pouca solubilidade em água e solventes orgânicos de alta polaridade. Nanopartículas são carreadores poliméricos que podem modificar o perfil de distribuição do fármaco no organismo. Estes vetores medicamentosos proporcionam a liberação do fármaco no sítio de ação desejada, potencializando a ação terapêutica e minimizando os efeitos colaterais. O principal objetivo deste estudo consiste em obter e caracterizar físicoquimicamente nanocápsulas de copolímero de ácido lático e glicólico (PLGA) contendo ácido úsnico e investigar a atividade citotóxica e antitumoral do ácido úsnico em comparação com a forma não encapsulada. Nanocápsulas contendo ácido úsnico (UA-NC) foram preparadas pelo método de deposição interfacial do polímero. Análises físico-químicas foram realizadas imediatamente após a preparação das nanocápsulas. Subseqüentemente, elas foram submetidas a ambos os testes de estabilidade acelerada e a longo termo. A morfologia e tamanho das partículas de UA-NC foram estudados utilizando a microscopia eletrônica de varredura (MEV). O teor de ácido úsnico nas nanocápsulas foi obtido através de ensaios cromatográficos e a taxa de encapsulação foi determinada após ultrafiltração e centrifugação. O perfil de liberação in vitro do ácido úsnico a partir das UA-NC foi determinado utilizando o método de diálise direta. O estudo da atividade citotóxica foi realizado pelo método de cultura de tecidos com células da linha contínua NCI-H 292. A viabilidade celular, foi determinada pelo Azul de Tripan e a ação citotóxica do UA e UA-NC foi avaliada pelo método colorimétrico de MTT (3-[4,5-dimetiltiazol-2-il]-2,5-difeniltetrazólio). Alterações morfológicas nas células NCI H292 tratadas com UA e UA-NC foram analisadas por microscopia óptica utilizando a técnica de Giemsa. A atividade antitumoral foi realizada em camundongos albinos Suíços (mus-musculus), frente ao tumor experimental sarcoma-180. Decorridos 24 h de implantação do tumor, foram administrados, intraperitonealmente, injeções de UA, UA-NC e placebo em dose equivalente a 15 mg/ 10 g de peso do animal. Após uma semana de tratamento, foram realizadas coletas de sangue para análises hematológicas e os animais foram sacrificados. Tumores foram removidos, mensurados e pesados e os órgãos (fígado, rins e baço) foram dissecados e submetidos a estudos histopatológicos. A inibição tumoral foi determinada a partir do peso médio da massa tumoral dos grupos de animais tratados em relação ao grupo controle (não tratado). O ácido úsnico apresentou limitada solubilidade em óleo de girassol, podendo ser encapsulado numa concentração máxima de 1 mg/ml. A formulação manteve um aspecto inicial macroscópico leitoso com reflexo azul opalescente durante 120 dias quando mantida a temperatura de 4° C ± 1°C. As formulações liofilizadas de UA-NC permaneceram estáveis por um período superior a 36 meses mantendo um aspecto inicial similar. A análise por microscopia de varredura demonstrou partículas bem dispersas, esféricas e homogêneas, com diâmetro médio de 367 ± 81 nm. UA-NC em suspensão após preparação apresentaram um conteúdo de ácido úsnico de 101,7 ± 1,7 % e uma taxa de encapsulação de 99,4 ± 0,16%. O perfil cinético de liberação revelou que as UA-NC podem ser utilizadas como sistema de liberação controlada. As concentrações requeridas para inibir 50% do crescimento celular, IC50, foram de aproximadamente 10 e 11,5 mg/ml para o ácido úsnico livre e encapsulado, respectivamente. Citoplasma irregular, com intensas áreas de vacuolização contendo material basófilo foram evidenciados nas células quando submetidas a tratamento com ácido úsnico (5μg/ml). Esta cultura quando tratada com ácido úsnico encapsulado demonstrou uma monocamada quase semelhante ao controle. A encapsulação do UA em nanocápsulas de PLGA promoveu uma inibição tumoral de 68% quando comparado ao tratamento com o ácido úsnico livre. Análises histopatológicas dos tumores tratados revelaram intensas áreas de necroses. Ações tóxicas representadas ao nível de hepatócitos foram evidenciadas no tratamento com UA livre. Estas lesões foram significativamente reduzidas quando os animais foram tratados com ácido úsnico nanoencapsulado. Nenhuma alteração histopatológica foi evidenciada nos rins e baço dos animais tratados. Em conclusão, a encapsulação do ácido úsnico em nanocápsulas de PLGA pode ser uma alternativa promissora a ser explorada para a terapia do câncer

Por décadas a radiação infravermelha tem sido usada de forma estética e terapêutica, e é caracterizada por ter a propriedade de penetrar na pele. O surgimento de novas tecnologias permitiu a criação de têxteis funcionais, entre eles os tecidos contendo biocerâmica, que absorvem o calor do corpo, ativando a biocerâmica presente e emitindo raios infravermelhos longos, que penetram na pele ativando a microcirculação sanguínea. Porém, tecidos desse tipo só tiveram eficiência comprovada por testes clínicos, que são métodos caros e demorados, ou por analogia baseada no tipo de construção. O objetivo deste estudo foi elaborar um método prático para medir a emissividade de tecidos contendo biocerâmica, utilizando um espectrofotômetro de raios infravermelhos, comparar a emissividade desses tecidos, além de realizar uma análise de fluorescência de raios X a fim de descobrir os elementos químicos presentes nos tecidos, para confirmar quaisquer diferenças de emissividade entre os mesmos. Concluiu-se que é possível medir a emissividade de tecidos contendo biocerâmica através do aquecimento das amostras, simulando a ação do tecido junto ao corpo, e posteriormente realizando ensaios em um espectrofotômetro de infravermelhos por transformada de Fourier, onde picos de emissão foram encontrados em cada tecido analisado, o que possibilitou o cálculo da emissividade (expressa em contagens de área) através do ajuste de uma curva gaussiana em cada pico de emissão. Através da fluorescência de raios X foram encontrados diferentes elementos químicos na composição das amostras, podem ser a causa da diferença de emissividade entre os tecidos / The infrared radiation has been used on aesthetic and therapeutic way for decades, and is characterized for being able to penetrate deeply underneath the skin. New technologies appeared, enabling the development of functional textiles, among them textiles containing bioceramics that absorb the body heat, activating the bioceramic on it and emitting far infrared rays, which penetrate into the skin, activating the blood microcirculation. However, the efficiency of this sort of fabrics was proven only by clinical tests, which are very expensive and time consuming, and by construction analogy. The main objective of this study was to develop a practical method for measuring fabrics containing bioceramics emissivity, using an infrared spectrophotometer, comparing the fabrics emissivity, besides doing an X ray fluorescence analysis in order to discover the chemical elements that composes the fabrics, to confirm any emissivity differences between them. It was concluded that it is possible to measure the emissivity of fabrics containing bioceramics by heating the samples, simulating the action of the fabric on the body, and subsequently performing tests on a Fourier transform infrared spectrophotometer, where emission peaks were found on the fabrics, that enabled the emissivity calculation (expressed in area counts) by adjusting a Gaussian curve at each emission peak. By the X ray fluorescence different chemical elements were found on the fabrics composition, which can be the reason for the emissivity difference between them

Foram investigadas as propriedades de formação de filmes de Langmuir e as propriedades ópticas e elétricas de filmes mistos de Langmuir-Blodgeti (LB) preparados com os polímeros HPDR13, MMA-DR13 e IPDI-DR19CI com adição de estearato de cádmio (CdSt). Para caracterizar os polímeros foram usadas as técnicas de calorimetria diferencial de varredura, espectroscopia ultravioleta-visível (W-Vis) e difração de raios X. As medidas de isotermas de pressão e de potencial de superfície com os filmes Langmuir mostraram que ocorre agregação molecular associada a interações dipolares. Medidas de absorção no W-Vis mostraram que os agregados dipolares formados são do tipo-J. As investigações dos sistemas poliméricos mostraram que o sinal da birrefringência fotoinduzida pode depender do número de camadas LB, potência da luz de excitação e temperatura. Funções com duas exponenciais e de Kohlrausch-Williams-Watts foram usadas de forma sistemática para analisar as curvas de crescimento e decaimento do sinal de birrefringência. As dependências das constantes de tempo das funções citadas também foram analisadas em função da temperatura. Observou-se que os filmes de IPDI-DR19CI/CdSt apresentam os resultados mais regulares e mais reprodutíveis para a birrefringência fotoinduzida. Isso foi atribuído a maior homogeneidade desse tipo de filme devida a menor agregação dipolar. Experimentos realizados em baixa temperatura com o polímero MMA-DRI 13 mostraram que o sinal máximo da birrefringência fotoinduzida aumenta até 120 K e diminui acima desse valor. 0s resultados abaixo de 120 K foram analisados a luz da teoria do volume livre local e dos mecanismos de fotoisomerização e difusão rotacional térmica As medidas elétricas com os filmes LB mostraram que todos os filmes poliméricos apresentam um r e m e de condução ôhmico em baixos campos elétricos e um outro regime não ôhmico atribuído a injeção de portadores no volume do material. Concluiu-se das medidas elétrica que o CdSt determina as propriedades de condução dos filmes LB mistos / The formation of Langmuir films and the optical and electrical properties of mixed Langmuir-Blodgett (LB) films were studied. Films were prepared using cadmium stearate (CdSt) and the polymers HPDR13, MMA-DR13 and IPDI-DR19CI. These polymers were characterized with differential scanning calorimetry, visible-ultraviolet spectroscopy (UVVis) and X-ray- diffraction. Surface pressure and surface potential isotherms of the Langmuir films indicated the presence of molecular aggregation due to dipolar interactions. UV-Vis spectroscopy suggested J-type aggregation of dipoles. Measurements on mixed LB film showed that the photoinduced birefringence depends on the number of LB layers, the power of excitation light and on the temper-re. A double exponential function and the Kohlrausch-Williams-Watts function were used for analyzing the experimental curves of growth and decay of the birefringence signal. The dependence of time constants of such functions on the temperature was also analyzed. Mixed LB films of IPDI-DR19CI/CdSt presented the most reproducible results of photoinduced birefringence, which was attributed to the better homogeneity of this type film probably due to the low dipolar aggregation. Experiments carried out with the polymer MMA-DRI3 at low temperatures revealed that the maximum of birefringence increases up to 120 K and then decreases for higher temperatures. Results under 120 K were analyzed using the free local volume theory and included photoisomerization and thermal rotational diffusion processes. Electrical measurements of LB films showed that all LB films present an ohmic conduction regime at low electric fields and a non-ohmic regime attributed to charge carrier injection into the film bulk. It is concluded that CdSt determines the conduction properties of mixed LB films

Foram investigadas as propriedades de formação de filmes de Langmuir e as propriedades ópticas e elétricas de filmes mistos de Langmuir-Blodgeti (LB) preparados com os polímeros HPDR13, MMA-DR13 e IPDI-DR19CI com adição de estearato de cádmio (CdSt). Para caracterizar os polímeros foram usadas as técnicas de calorimetria diferencial de varredura, espectroscopia ultravioleta-visível (W-Vis) e difração de raios X. As medidas de isotermas de pressão e de potencial de superfície com os filmes Langmuir mostraram que ocorre agregação molecular associada a interações dipolares. Medidas de absorção no W-Vis mostraram que os agregados dipolares formados são do tipo-J. As investigações dos sistemas poliméricos mostraram que o sinal da birrefringência fotoinduzida pode depender do número de camadas LB, potência da luz de excitação e temperatura. Funções com duas exponenciais e de Kohlrausch-Williams-Watts foram usadas de forma sistemática para analisar as curvas de crescimento e decaimento do sinal de birrefringência. As dependências das constantes de tempo das funções citadas também foram analisadas em função da temperatura. Observou-se que os filmes de IPDI-DR19CI/CdSt apresentam os resultados mais regulares e mais reprodutíveis para a birrefringência fotoinduzida. Isso foi atribuído a maior homogeneidade desse tipo de filme devida a menor agregação dipolar. Experimentos realizados em baixa temperatura com o polímero MMA-DRI 13 mostraram que o sinal máximo da birrefringência fotoinduzida aumenta até 120 K e diminui acima desse valor. 0s resultados abaixo de 120 K foram analisados a luz da teoria do volume livre local e dos mecanismos de fotoisomerização e difusão rotacional térmica As medidas elétricas com os filmes LB mostraram que todos os filmes poliméricos apresentam um r e m e de condução ôhmico em baixos campos elétricos e um outro regime não ôhmico atribuído a injeção de portadores no volume do material. Concluiu-se das medidas elétrica que o CdSt determina as propriedades de condução dos filmes LB mistos / The formation of Langmuir films and the optical and electrical properties of mixed Langmuir-Blodgett (LB) films were studied. Films were prepared using cadmium stearate (CdSt) and the polymers HPDR13, MMA-DR13 and IPDI-DR19CI. These polymers were characterized with differential scanning calorimetry, visible-ultraviolet spectroscopy (UVVis) and X-ray- diffraction. Surface pressure and surface potential isotherms of the Langmuir films indicated the presence of molecular aggregation due to dipolar interactions. UV-Vis spectroscopy suggested J-type aggregation of dipoles. Measurements on mixed LB film showed that the photoinduced birefringence depends on the number of LB layers, the power of excitation light and on the temper-re. A double exponential function and the Kohlrausch-Williams-Watts function were used for analyzing the experimental curves of growth and decay of the birefringence signal. The dependence of time constants of such functions on the temperature was also analyzed. Mixed LB films of IPDI-DR19CI/CdSt presented the most reproducible results of photoinduced birefringence, which was attributed to the better homogeneity of this type film probably due to the low dipolar aggregation. Experiments carried out with the polymer MMA-DRI3 at low temperatures revealed that the maximum of birefringence increases up to 120 K and then decreases for higher temperatures. Results under 120 K were analyzed using the free local volume theory and included photoisomerization and thermal rotational diffusion processes. Electrical measurements of LB films showed that all LB films present an ohmic conduction regime at low electric fields and a non-ohmic regime attributed to charge carrier injection into the film bulk. It is concluded that CdSt determines the conduction properties of mixed LB films

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The contamination by toxic metals has been a serious environmental problem. Many researches have been developed with the objective the environmental remediation. The adsorption has been one of the most used process by researchers to remove metals in recent years. In this work, it was studied the use of natural clays of the state of Sergipe, with high levels of kaolinite and montmorillonite as adsorbent materials to remove Pb (II), Cd (II) and Cu (II) in aqueous solution. It was investigated the adsorption conditions including contact time, pH and adsorption isotherms. Using kaolinite equilibrium of adsorption for the three metals was reached at about 30 min, and a contact time of 60 min was chosen. In the beginning of study was conducted at pH of metal nitrate solutions (pH 5.2 ± 0.2) resulting in a maximum removal of 86.0 %, 43.2 % and 34.3 % for Pb (II), Cd (II) and Cu (II) respectively. The pH 7.0 was determined to be the most efficient for the removal of Pb (II) ( 99.9 %), Cd (II) (82.9 %) and Cu (II) (97.9 %). The Langmuir isotherm was the model with the best fit to the adsorption data obtained for the three metals, with Qo of 1.511 mg g-1 for Pb (II); 0.853 mg g-1 for Cd (II) and 0.417 mg g-1 for Cu (II). In the application of natural clay containing montmorillonite, it was obtained; high removal percentages for Pb (II), Cd (II) and Cu (II). The adsorption equilibrium was reached in the first minutes and the contact time of 30 min was selected, with maximum adsorption of 99.54 %; 93.37 %; 99.48 % for Pb(II), Cd (II) and Cu (II) in natural pH of metal in the pH (pH 5.2 ± 2). In pH study, it was observed that the pH variations did not alter significantly the adsorption of metals. Among the models applied, Langmuir was the best fitted one for the three adsorbents applied in this work with Qo of 6.98 mg g-1 1.48 mg g-1 and 2.07 mg g-1 for Pb (II), Cd (II) and Cu (II) respectively. The results show clays that have high levels either kaolinite or montmorillonite show appropriate features for application in the process of adsorption of Pb (II), Cd (II) and Cu (II). / A contaminação por metais tóxicos representa um sério problema ambiental. Inúmeras pesquisas têm sido desenvolvidas tendo como objetivo a remediação ambiental. A adsorção tem sido um dos processos mais utilizados por pesquisadores nos últimos anos para remover metais. No presente trabalho, foi estudada a utilização das argilas naturais do estado de Sergipe, contendo alto teor de caulinita e montmorilonita como materiais adsorventes para remoção do Pb (II), Cd (II) e Cu (II) em solução aquosa. Foram investigadas as condições de adsorção incluindo tempo de contato, pH e isotermas de adsorção. Na utilização da argila caulinita natural, o equilíbrio de adsorção para os três metais foi alcançado em torno de 30 min, sendo utilizado nos experimentos o tempo de contato de 60 min. Inicialmente, o estudo foi desenvolvido no pH das soluções dos nitratos dos metais (pH 5,2 ± 0,2), obtendo-se uma remoção máxima de 86,0 % para o Pb (II), 43,2 % para Cd (II) e 34,3 % para Cu (II). A avaliação do efeito do pH sobre a adsorção mostrou que o aumento do pH favorece a remoção até certo valor, acima do qual os íons metálicos são precipitados como hidróxidos insolúveis. O pH 7,0 foi determinado como sendo o mais adequado para a remoção do Pb (II) ( 99,9 %), Cd (II) (82,9 %) e Cu (II) (97,9 %). A isoterma de Langmuir foi a que melhor se ajustou aos dados de adsorção obtidos para os três metais, com Qo de 1,51 mg g-1 para o Pb (II); 0,85 mg g-1 para o Cd (II) e 0,42 mg g-1 para o Cu (II). Na aplicação da argila natural contendo montmorilonita, obtiveram-se altas percentagens de remoção para o Pb (II), Cd (II) e Cu (II). O equilíbrio de adsorção foi alcançado nos primeiros minutos, sendo otimizado o tempo de contato de 30 min, com máxima adsorção de 99,54 %, 93,37 %, 99,48 % para o Pb (II), Cd (II) e Cu (II) em pH natural das soluções dos respectivos metais (pH 5,2 ± 0,2). No estudo de pH observou-se que a variação deste mesmo não alterou significativamente a adsorção dos metais. Entre os modelos aplicados, o de Langmuir mostrou-se mais adequado para os três adsorvatos estudados neste trabalho, com Qo de 6,98 mg g-1 para o Pb (II); 1,48 mg g-1 para o Cd (II) e 2,07 mg g-1 para o Cu (II). Os resultados apresentados mostram que as argilas contendo alto teor de caulinita ou montmorilonita apresentam características apropriadas para sua aplicação no processo de adsorção do Pb (II), Cd (II) e Cu (II).

Orientador: Fernando Aparecido Sigoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-22T05:08:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bosshard_GabrielaZanotto_M.pdf: 4132378 bytes, checksum: abfa0f7115fb10b1aa31e7b1e9367ef8 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O objetivo deste projeto foi investigar a síntese de óxido de zinco contendo enxofre obtido a partir de sulfeto de zinco nas fases wurtzita (hexagonal) e blenda de zinco (cúbica), assim como fazer a caracterização e estudar as alterações estruturais e ópticas dos materiais sintetizados e compará-las às propriedades do óxido de zinco sintetizado a partir de hidroxicarbonato de zinco. O método de síntese utilizado permite a obtenção de sulfeto de zinco hexagonal ou cúbico a baixa temperatura, permitindo um estudo comparativo da influência da estrutura cristalina do sulfeto de zinco na formação do óxido de zinco. Os estudos por difração de raios X mostram que há leve variação nos parâmetros de rede do material obtido, principalmente quando a síntese parte da fase hexagonal do ZnS. Somado a isso, a análise da luminescência dos materiais obtidos mostra emissão em torno de 520 nm, que pode ser atribuída a transição eletrônica entre defeitos de Frenkel (Zni e VZn") que foram formados a temperaturas inferiores à requerida para a formação deste tipo de defeito, indicando, portanto alterações na rede do óxido de zinco contendo enxofre. / Abstract: This project aimed to investigate the synthesis of sulfur-containing zinc oxide obtained from zinc sulfide in the wurtzite (hexagonal) or zinc blende (cubic) phases, in order to study possible changes in the structural and optical properties of the obtained, material which were compared to the properties of zinc oxide synthesized from zinc hydroxicarbonate. The used method of synthesis allowed obtaining zinc sulfide hexagonal or cubic at low temperature and therefore comparative studies of the influence of crystalline structure of zinc sulfide in the formation of zinc oxide was possible. X-ray diffraction data show that there is a slight variation in the lattice parameters of the obtained material, especially in the material synthesized from hexagonal ZnS. In addition to that, luminescence emission around 520 nm, assigned to the electronic transition among Frenkel defects (Zni and VZn"), indicate changes in the network of the sulfur-containing zinc oxide, since this type of defect is expected to be formed at temperatures above the ones used in the present work. / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestra em Química

Orientadores: Celso Aparecido Bertran, Italo Odone Mazali / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T18:05:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_JoaoHenrique_D.pdf: 497901561 bytes, checksum: bc2ebe969caf9d4e0bc28574f75fae56 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Esta tese está dividida em quatro capítulos. O capítulo I apresenta os fundamentos sobre biomateriais e biovidros. O capítulo II é dedicado a investigar os efeitos da adição de óxido de nióbio (Nb2O5) sobre as propriedades físicas, a estrutura do vidro e a bioatividade de duas séries vítreas derivadas do 45S5 Bioglass® (BG45S5). A composição química do BG45S5 foi modificada pela substituição de 1,3 e 2,6% de P2O5 por Nb2O5 e 1, 2 e 5% do SiO2 pelo Nb2O5, gerando as séries (I) e (II), respectivamente (BGNs). A introdução do Nb2O5 aumenta significativamente a densidade e a estabilidade contra a desvitrificação, como evidenciado pelo parâmetro ?Txg = (Tx - Tg). Os espectros de ressonância magnética nuclear no estado sólido MAS NMR para os núcleos 29Si, 31P e 23Na, espectroscopia Raman e a determinação de algumas propriedades físicas permitiu um entendimento detalhado da estrutura dos vidros BGNs. Para os vidros da série I, o octaedro de NbO6 entra na rede silicato, partilhando os seus vértices com os tetraedros de silício para formar cadeias O-Si-O-Nb-O-Si-O, enquanto que para os vidros da série II, os octaedros NbO6 atuam como agente de reticulação para as cadeias de silicatos. A viabilidade celular e a atividade metabólica foram determinadas utilizando o ensaio de MTT. Os resultados dos estudos in vitro com os vidros BGNs sobre a viabilidade dos osteoblastos e proliferação não mostram diferenças significativas entre BGNs e BG45S5. Os resultados da experimentação in vivo em ratos Wistar sugerem que a presença de Nb2O5 pode efetivamente promover um aumento na bioatividade de BGNs, observado pelo aumento da quantidade formada de osso cortical e trabecular. O capítulo III abrange a investigação da modificação da superfície do biovidro BG45S5 pelo enriquecimento com cálcio, por imersão em banho de sal fundido contendo cálcio (BG45Cas) e o seu efeito sobre a estrutura da superfície, a velocidade de dissolução e também a cinética da formação do fosfato de cálcio. A combinação da microscopia de força atômica e espectroscopia Raman (AFM) permitiu o acompanhamento das mudanças estruturais do BG45S5 submetido a diversos tempos de imersão no banho de sal fundido a 480 °C, enquanto que a fluorescência de raios X (XRF) foi empregada para monitorar a evolução temporal do processo de troca iônica entre Ca2+ e Na+. Os rearranjos estruturais, como resultado da troca iônica, foram sistematicamente investigados no BG45Ca30 pelas espectroscopias FTIR e 29Si e 31P MAS NMR. Os resultados mostram que a quantidade de íons cálcio que entram na estrutura do vidro é maior do que a quantidade de íons sódio que deixa a rede, de modo que, para preservar a eletroneutralidade na rede, ocorrem alterações locais na estrutura que conduzem a uma depolimerização da rede de silicato. A formação da fase de fosfato de cálcio quimicamente equivalente à hidroxiapatita (HA) na superfície do biovidro foi estudada por imersão dos biovidros em HEPES 50,69 mmol L-1 e fluido corpóreo simulado (SBF) durante 2 dias. A camada de apatita formada foi caracterizada pela espectroscopia 31P MAS NMR. A cinética de crescimento da camada de apatita sobre a superfície do BG45Ca30 sugere que a modificação da superfície do vidro não só promove uma redução no tempo para a formação de HA, mas também a formação de hidroxiapatita com maior grau de cristalinidade. Finalmente, o capítulo IV descreve as nossas contribuições, observações finais e sugestões para futuros trabalhos / Abstract: This thesis is divided into four chapters. Chapter I presents background information on the biomaterial and bioglasses. Chapter II is devoted to investigate the effects of adding niobium oxide (Nb2O5) on the physical properties, glass structure and bioactivity of two glasses series derived from the 45S5 Bioglass® (BG45S5). The chemical composition of BG45S5 was modified by replacing 1.3 and 2.6% of P2O5 with Nb2O5 and 1, 2.5, and 5% of SiO2 with Nb2O5, generating series (I) and (II), respectively (BGNs). Adding Nb2O5 significantly increases the density and the stability against devitrification as indicated by ?Txg = (Tx - Tg). The multinuclear 29Si, 31P, and 23Na solid-state MAS NMR spectra of the glasses, Raman spectroscopy, and the determination of some physical properties have generated insight into the structure of the glasses. For the series I glasses, the octahedral niobium take part in glasses network, sharing its corners with silicon tetrahedra forming O-Si-O-Nb-O-Si-O chains, whereas for the series II, NbO6 octahedra act as crosslinker for the silicates chains. Cell viability and metabolic activity were determined using the MTT assay. We investigated the in vitro effect of BGNs glasses on osteoblast viability and proliferation. No significant differences were found between BGNs and BG45S5. Furthermore, in vivo tests in Wistar rats have suggested that the presence of Nb2O5 might actually promote an increase in bioactivity of BGNs, increasing formation of cortical and cancellous bones. The chapter III covers research related to of the surface modification of BG45S5 bioglass (BG45Cas) and its effect on the surface structure, dissolution rate and calcium phosphate formation. BG45Cas were obtained by ion exchange method by immersion in molten salt bath containing calcium. The combination of Raman spectroscopy and atomic force microscopy (AFM) allowed the monitoring of the structural changes of BG45S5 bioglass submitted to increasing durations of immersion in the molten salt bath at 480 °C, whereas X-ray Fluorescence (XRF) was employed to derive the time evolution of Ca2+-Na+ ion exchange process. Structural rearrangements as a result of Ca2+-Na+ ion exchange have been investigated systematically on 45S5 bioglasses by FTIR and 29Si and 31P MAS NMR spectroscopies. Results show that the insertion of calcium ions in the glass structure is higher than the departure of sodium ions. The electroneutrality of the glass structure is preserved with local alterations, which lead to a higher degree of depolymerization of the silicate network. The formation of calcium phosphate layer chemically equivalent to hydroxyapatite (HA) on the bioglass surface was evaluated by immersing the bioglasses in the HEPES 50,69 mmol L-1 and simulated body fluid (SBF) for up to 2 days. This apatite layer was characterized by 31P MAS NMR spectroscopy. The growth kinetics of the apatite layer on the surface of the bioglasses demonstrated that modification of the glass surface (BG45Ca30) cause not only a reduction in time of the formation of HA, but also induced hydroxyapatite phase formation with a higher degree of crystallinity. Finally, chapter IV describes our contributions, final remarks and suggests some ideas for future works / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências