Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5474.pdf: 2975915 bytes, checksum: e9d30ed81c2e8431af179d83ebf62b96 (MD5) Previous issue date: 2013-05-10 / Universidade Federal de Sao Carlos / Lead acetate (Pb) is a nonessential and highly toxic heavy metal which is released to the environment by several routes, mainly by industrial and mining activities. Recent studies have suggested that lead caused a decrease in femur strength of adult rats. A wide range of chelating has been evaluated as possible protective agents against lead acetate toxicity. Dissodium ethylenediaminetetraacetate (Na2EDTA) is the chelating agent most widely used in the treatment of Pb poisoning. The chelating therapy with EDTA might induce Pb mobilization from inert deposition organs toward such critical tissues as the brain. But, it is questioned the safety of the use of this compound in the management of Pb poisoning. The lack of safety and efficacy demonstrated by conventional chelating has encouraged the search for new ways to remove heavy metals from the body. Recently, a supplementation of Chlorella vulgaris extract (CV) was shown to alleviate the heavy metals toxicity in rats. The aim of this study was to evaluate possible protective influence of Chlorella and Na2EDTA supplementation on bone physical and biomechanical properties of rats exposed to lead acetate. For this purpose, male Wistar rats were distributed into eight groups (n=8): Control (0.9% saline 0.1 ml/100g body weight- BW), EDTA (150 mg/Kg BW), CV 50 (50 mg/Kg BW), CV 250 (250 mg/Kg BW), Pb (250 mg/Kg BW), Pb (250 mg/Kg BW) plus EDTA (150 mg/Kg BW), Pb (250 mg/Kg BW) plus CV 50 (50 mg/Kg BW) and Pb (250 mg/Kg BW) plus CV 250 (250 mg/Kg BW). The treatment was done once a week, for 8 weeks by gastric gavage. Bone volume, bone mineral density (BMD) and biomechanical properties (maximum load, resilience and stiffness) of the femoral diaphysis and 5th lumbar vertebra were examined. The biomechanical properties of femurs were obtained by the three-points bending test and compression test for vertebrae, using a universal test machine Instron, model 4444. Bone MMP-2 activitie was measured by gelatin zymography. Concentrations of lead and zinc in whole blood and lead, zinc, calcium and magnesium in the left femur and 4th lumbar vertebra were determined by ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry). Exposure to 250 mg/kg BW of Pb caused significant reduction of maximum load, stiffness and resilience indicating the ability of this element to damage the quality of bone tissue. In the 5th lumbar vertebrae, exposure to Pb caused significant reduction of bone mineral density. The treatment with Chlorella vulgaris (50 mg/kg BW and 250 mg/Kg BW) and EDTA (150 mg/Kg BW) during Pb exposure prevented the weakening of the bone strength. In the 5th lumbar vertebrae, the CV and EDTA prevented the reduction of bone mineral density due to Pb. The pro, intermediate and active MMP-2 activity in bone of animals exposed to lead showed a significant increase compared to control. The CV 50 administration in animals exposed to lead reduced the activity of MMP-2 isoforms in their pro, intermediate and active levels compared to control group. The exposure to Pb resulted in an increase of the blood concentration of this heavy metal and its accumulation in the liver, kidney, brain and bone concentration. The CV and EDTA reduced blood lead concentrations, leading to reduction of lead concentration in liver, kidney, brain and bone. These findings seem to indicate that treatment with Chlorella vulgaris and EDTA during exposure to Pb may be beneficial for the skeleton of subjects chronically exposed to Pb. / O chumbo, um metal não-essencial e altamente tóxico, é liberado no ambiente por diversas vias, principalmente através da atividade industrial e mineração. Estudos recentes sugerem que o acetato de chumbo causa redução da resistência óssea em ratos. Uma grande variedade de quelantes tem sido usada como possíveis agentes protetores contra a toxicidade provocada pelo acetato de chumbo. Etilenodiaminotetraacetato Cálcico Dissódico (EDTA) é o agente quelante mais usado no tratamento do envenenamento por chumbo. A terapia quelante com EDTA pode induzir redistribuição do chumbo endógeno e sua deposição em órgãos críticos, tal como o cérebro. Entretanto, é questionada a segurança do uso deste composto no tratamento do envenamento com chumbo. A falta de segurança e eficácia demonstrada pelos quelantes convencionais tem encorajado pesquisas por novas maneiras de remover metais tóxicos do organismo. Recentemente, uma suplementação com Extrato de Chlorella vulgaris (CV) mostrou aliviar a toxicidade de metais tóxicos em ratos. O objetivo deste estudo foi avaliar a possível influência protetora da suplementação com Chlorella e Na2EDTA sobre as propriedades físicas e biomecânicas ósseas de ratos expostos ao acetato de chumbo. Para este propósito, ratos Wistar foram distribuídos em oito grupos (=8): Controle (0,9% salina 0,1 ml/100g massa corporal - MC), EDTA (150 mg/Kg MC), CV 50 (50 mg/Kg MC), CV 250 (250 mg/Kg MC), Pb (250 mg/Kg MC), Pb (250 mg/Kg MC) mais EDTA (150 mg/Kg MC), Pb (250 mg/Kg MC) mais CV 50 (50 mg/Kg MC) e Pb (250 mg/Kg MC) mais CV 250 (250 mg/Kg MC). O tratamento foi realizado uma vez por semana, durante 8 semanas por gavagem gástrica. Volume ósseo, densidade mineral óssea (DMO) e densidade óssea (DO) e propriedades biomecânicas (força máxima, rigidez e resiliência) da diáfise femoral e das quintas vértebras lombares foram examinados. As propriedades biomecânicas dos fêmures foram obtidas pelo teste de flexão a três pontos e das vértebras pelo teste de compressão, usando uma máquina universal Instron 4444. A atividade de MMP-2 óssea foi mensurada por zimografia de gelatina. Foram também realizadas as análises das concentrações de Pb e Zn no sangue, fígado, rim, cérebro e ossos e das concentrações de Ca e Mg nos fêmures e vértebras determinadas por Espectometria de Emissão Atômica. A exposição ao Pb, na dose de 250 mg/Kg MC causou redução significativa da força máxima, rigidez e resiliência dos fêmures, indicando a habilidade deste elemento em prejudicar a qualidade do tecido ósseo. Nas vértebras, a exposição ao chumbo causou redução da densidade mineral óssea. O tratamento com Chlorella vulgaris (50 mg/kg MC e 250 mg/Kg MC) ou EDTA (150 mg/Kg MC) durante exposição ao chumbo, preveniu o enfraquecimento da resistência óssea dos fêmures. Na vértebra, o tratamento com Chlorella vulgaris (50 mg/kg MC e 250 mg/Kg MC) ou EDTA (150 mg/Kg MC) preveniu a redução da densidade mineral óssea. A atividade da MMP-2 pro, intermediária e ativa aumentaram nos ossos de animais expostos ao chumbo quando comparada ao controle. A administração de CV 50 aos animais expostos a este metal reduziu a atividade da MMP-2 nas suas isoformas pro, intermediária e ativa a níveis comparados ao controle. A exposição ao chumbo resulta em aumento da concentração de chumbo sanguínea e sua acumulação no fígado, rim, cérebro e ossos. O tratamento com CV ou EDTA reduziu as concentrações sanguíneas de chumbo, levando à redução da concentração de chumbo nos diversos órgãos estudados (fígado, rim, cérebro e ossos). Os resultados indicam que o tratamento com Chlorella vulgaris e EDTA durante a exposição ao chumbo pode ser benéfico ao osso de indivíduos expostos cronicamente ao acetato de chumbo.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AndreLLM_DISSERT.pdf: 1863413 bytes, checksum: 1d92759b3bdf5371d233d97ad885e7af (MD5) Previous issue date: 2011-07-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The main goal of this work was to produce nanosized ceramic materials of the family of the tungstates (tungstates of cerium and strontium), and test them for their catalytic activity in processes involving the transformation of methane (CH4). The methodology used for the synthesis of the ceramic powders involved the complexation combining EDTA-citrate. The materials characterization was performed using simple and differential thermogravimetry, x-ray diffraction, transmission electron microscopy, and energy dispersive spectroscopy (EDS). The microstructure analysis was performed using the refinement by the Rietveld method, and the crystallite size and distribution of the materials was elucidate by the Scherrer and Williamson-Hall methods. The conditions of the synthesis process for the three envisaged materials (SrWO4, SrWO4 using tungsten oxide concentrate as raw material, and Ce2(WO4)3) were adjusted to obtain a single phase crystalline material. The catalytic tests were carried out in the presence of methane and synthetic air, which is composed of 21% O2 and 79% N2. The analysis of the conversion of the reaction was done with the aid of an fourier transform infrared device (FTIR). The analysis showed that, structurally, the SrWO4 produced using raw materials of high and poor purity (99% and 92%, respectively) are similar. The ideal parameters of calcination, in the tested range, are temperature of 1000 ?C and time of calcination 5 hours. For the Ce2(WO4)3, the ideal calcination time and are temperature 15 hours and 1000?C, respectively. The Williamson-Hall method provided two different distributions for the crystallite size of each material, whose values ranged between the nanometer and micrometer scales. According to method of Scherrer, all materials produced were composed of nanometric crystallites. The analyses of transmission electron microscopy confirmed the results obtained from the Williamson- Hall method for the crystallite size. The EDS showed an atomic composition for the metals in the SrWO4 that was different of the theoretical composition. With respect to the catalytic tests, all materials were found to be catalytically active, but the reaction process should be further studied and optimized. / O objetivo principal deste trabalho foi produzir materiais cer?micos nanom?tricos da fam?lia dos tungstatos (tungstatos de c?rio e de estr?ncio), e test?-los quanto ?s suas atividades catal?ticas em processos envolvendo a transforma??o do g?s metano (CH4). A metodologia empregada para a s?ntese dos p?s cer?micos envolveu o m?todo de complexa??o combinando EDTA-Citrato. A caracteriza??o dos materiais foi feita atrav?s das t?cnicas de termogravimetria simples e diferencial, difra??o de raios-x, microscopia eletr?nica de transmiss?o, e espectroscopia de energia dispersiva (EDS). A an?lise da microestrutura foi realizada atrav?s do refinamento utilizando o m?todo de Rietveld, e para a estima??o do tamanho de gr?o e de sua distribui??o foram utilizados os m?todos de Scherrer e Williamson-Hall. As condi??es de obten??o dos tr?s materiais desenvolvidos (SrWO4, SrWO4 utilizando concentrado de ?xido de tungst?nio como mat?ria-prima, e Ce2(WO4)3) foram ajustadas para a obten??o de um material cristalino monof?sico. Os testes catal?ticos explorat?rios foram realizados na presen?a dos gases metano e ar sint?tico, composto por 21% de O2 e 79% N2. A an?lise da convers?o foi feita com o aux?lio de um equipamento de infravermelho ? transformada de Fourier. As an?lises mostraram que, estruturalmente, os materiais SrWO4 produzidos com mat?riaprima de elevada pureza (99% de pureza) e oriunda do concentrado de ?xido de tungst?nio (92% de pureza) s?o semelhantes. Seus par?metros ideais de produ??o, dentro do que foi testado, s?o temperatura de calcina??o de 1000?C e tempo de perman?ncia de 5 horas na isoterma. Para o Ce2(WO4)3, as condi??es ideais dentro do que foi testado s?o temperatura de calcina??o de 1000?C e tempo de perman?ncia na isoterma de 15 horas. O m?todo de Williamson-Hall forneceu duas distribui??es diferentes para o tamanho de cristalito de cada material, cujos valores oscilaram entre as escalas nanom?tricas e microm?tricas. Com o m?todo de Scherrer, todos os materiais produzidos possu?ram tamanho de cristalito nanom?trico. As an?lises de microscopia eletr?nica de transmiss?o confirmaram o resultado obtido com o m?todo de Williamson- Hall para o tamanho de cristalito. A EDS indicou a presen?a de diverg?ncias entre a composi??o at?mica met?lica te?rica e experimental do SrWO4. Com rela??o aos testes catal?ticos explorat?rios, os materiais se mostraram ativos por?m o processo reacional ainda precisa ser melhor estudado e otimizado.

O presente estudo avaliou in vitro o efeito citotóxico das soluções de EDTA a 17% e ácido cítrico a 15% sob macrófagos peritoneais residentes, valendo-se do método MTT. Após anestesia e sacrifício de 32 camundongos Swiss machos, procedeu-se a coleta do exsudato celular pela injeção e aspiração de meio de cultura estéril na cavidade abdominal dos animais. Pelo processamento do exsudato peritoneal, obteve-se em média 95% de macrófagos. Alíquotas de 5 x 10 5 células foram plaqueadas em triplicata, de acordo com os grupos experimentais. Diluições de 0,5% de EDTA e ácido cítrico foram adicionadas ao meio de cultura num total de 1 mL. O grupo controle recebeu somente meio de cultura estéril. Verificou-se a citotoxicidade em dois momentos: períodos de curto prazo (0, 6, 12 e 24 horas) e médio prazo (1,3, 5, 7 dias). Ao final dos referidos tempos de observação, as amostras foram tratadas pelo corante MTT, obtendo-se valores de absorbância em leitora ELISA 550 nm. Todo o procedimento experimental foi repetido 2 vezes. No período de curto prazo, a análise de variância apontou diferenças significantes (p< 0,05), sendo Fc=46,07 contra Ft= 3,15, para os grupos avaliados: os Grupos EDTA (0,253 nm) e ácido cítrico (0,260 nm) foram mais citotóxicos que o Grupo controle (0,355 nm). Observações de médio prazo revelaram significância estatística (p< 0,05) entre os grupos, sendo Fc= 171,0 contra Ft= 3,15. Ambas as soluções, EDTA (0,158 nm) e ácido cítrico (0,219 nm), mostraram maior toxicidade em relação ao controle (0,310nm), porém o EDTA apresentou-se mais citotóxico que o ácido cítrico, reduzindo substancialmente a população macrofágica. Como conclusão, as soluções irrigantes testadas exerceram toxicidade aos macrófagos peritoneais em cultura, no entanto, a viabilidade tardia destas células foi menos alterada pelo ácido cítrico / The present study evaluated in vitro cytotoxic effects of 17% EDTA and 15% citric acid in murine resident macrophages using MTT assay. After anesthesia and sacrifice of thirty two Swiss male mice, it had processed the peritoneal cellular exudates by fresh culture medium injection and aspiration in peritoneal animals cavities. The peritoneal exudates were composed approximately by 95% of macrophages. 5x 10 5 cells were plated in triplicate, according experimental groups. Each 0.5% dilutions of EDTA and citric acid were applied in medium culture, resulting 1 mL volume. Fresh medium served as control. The cytotoxicity was evaluated in two moments: short term (0, 6, 12, 24 hours) and long term (1, 3, 5, 7 days). After tested periods, the samples were treated by MTT ink assay and absorbance was determined using ELISA microplate reader at 550 nm. All these procedures were repeated twice. To short term period, ANOVA showed significant differences (p< 0.05) among groups (Fc= 46.07 x Ft= 3.15). EDTA (0.253 nm) and citric acid (0.260 nm) groups exhibited more cytotoxicity than control group. Long term observations exhibited statistical differences (p< 0.05), that Fc= 171.0 x Ft= 3.15. EDTA (0.158 nm) and citric acid (0.219 nm) solutions were cytotoxic when compared to control group, thus EDTA reduced greater macrophages viability than citric acid. Based on our results it seems that final irrigants tested presented toxic effects to murine macrophages culture, but in long term evaluation citric acid was considered less irritant.

Estudou-se, por meio da microscopia eletrônica de varredura, a remoção da \"smear layer\" dos canais radiculares preparados com sistemas rotatórios com e sem \"radial land\". Após a preparação, as paredes dos canais radiculares foram submetidas aos tratamentos com ultra-som, aplicação do agente quelante EDTA a 15% e do laser Er:YAG. Noventa e seis incisivos inferiores humanos foram selecionados e divididos aleatoriamente em quatro grupos distintos, preparados com técnica rotatória Free Tip (Pecora et al, 2002) com instrumentos de níquel-titânio, 0,5 mm aquém do ápice anatômico, variando-se apenas o tratamento final das paredes do canal radicular. No grupo 1 utilizou-se o hipoclorito de sódio a 2,5% durante a instrumentação; no grupo 2 realizou-se irrigação com hipoclorito de sódio a 2,5% durante a instrumentação, recebendo posteriormente irradiação com laser Er:YAG (KaVo Key Laser II), com o auxílio de uma fibra óptica 30/28 de 285 &micro;m de diâmetro, gerando uma energia total de 42 J, freqüência de 15 Hz e potencia de 250mJ input (140mJ output). A cinemática utilizada na irradiação foi de movimento helicoidal de tração da fibra óptica, de apical para cervical, durante 10 segundos, sendo repetida quatro vezes; no grupo 3 utilizou-se a solução de hipoclorito de sódio a 2,5% ativada pelo ultra-som (MiniPiezon, EMS, Suíça); no grupo 4 utilizou-se a solução de hipoclorito de sódio a 2,5% e irrigação final com EDTA a 17%. Os espécimes foram preparados para microscopia eletrônica de varredura, e as fotomicrografias obtidas dos terços médio e apical submetidas a avaliação qualitativa por três observadores previamente calibrados, que atribuíam escores as imagens. A análise estatística revelou que a presença ou ausência da superfície radial de apoio (radial land) não interferiu na limpeza das paredes dos canais radiculares. Com relação ao tratamento final, o EDTA a 15% foi capaz de eliminar a \"smear layer\" com maior eficácia, sendo seguido pelo ultra-som e finalmente o laser Er:YAG. Houve diferença estatística significante entre os terços médio e apical dos canais radiculares. / This study evaluated, in vitro, smear layer removal in apical and middle root thirds after instrumentation with four different rotary Ni-Ti instruments and the use of Er:YAG laser, ultrasonic or EDTA. Nineth six mandibular incisors root canals were instrumented with Free Tip Technique, and irrigated with 10 ml of sodium hypochlorite. In Group 1, 24 teeth were instrumented and irrigated only with 10 ml of 2.5 % sodium hypochlorite. Group 24, instrumented as group 1 and irradiated laser Er:YAG in the following parameters: 30/28 fiber optic tip, 42 J, 15Hz and 250mJ input (140mJ output), with the tip activated at the apex and removed to the canal entrance in a helicoidal moviment. Group 3, instrumented as in group 1 and associated with ultrasonic. Group 4, instrumented as in group 1 and associated with with 15% EDTA. Electronic Microscope images were evaluated showed that group 4 had significantly less smear layer (p<0,05) than the group 1 and 2, with group 3 in intermediated position. We conclude that sodium hypochlorite associated with 15% EDTA lead to root canals with less smear layer. The middle third present less smear layer than apical third.

O demorado tratamento térmico, comum no preparo de fotocatalisadores e sua imobilização em substratos, foi contornado nesta tese, em que se investigaram duas estratégias de modificação de eletrodos de ouro com TiO2 P25. A primeira consiste em promover a formação de uma nanocamada pela simples exposição do metal por 1 min à suspensão aquosa de TiO2 (10 g L-1 em HCl 0,1 mol L-1); na segunda, deposita-se uma pequena alíquota (5 ou 8 &#181;L) da suspensão diretamente no substrato (drop coating) para secá-lo em seguida por irradiação com lâmpada incandescente (60 W a 20 cm), obtendo-se bons resultados de uma a três camadas depositadas. Comprovou-se grande aumento da estabilidade da suspensão aquosa e duplicação da atividade fotocatalítica do nanofilme de TiO2 em decorrência da repulverização de P25 comercial em almofariz, melhoria inalcançável por sonicação da suspensão. O tamanho de partícula médio obtido por DLS para o TiO2 disperso em meio de HCl 0,1 mol L-1 atingiu 103±3 nm, enquanto que o filme depositado na superfície do ouro (observado por MEV e caracterizado por EDS) não ultrapassou 100 nm de espessura, sendo dominado por partículas de diâmetro de 20 (anatase) a 30 nm (rutilo), observadas por MET. A estabilidade da suspensão é susceptível ao ânion do ácido utilizado, sendo que resultados igualmente satisfatórios foram obtidos com HCl e HclO4 0,1 mol L-1, enquanto que para a mesma concentração de H2SO4 o TiO2 sofreu sedimentação rápida e o eletrodo preparado com a suspensão apresentou fotoatividade 10x menor. Filmes de espessuras bastante distintas (100 nm e 2 m) depositados a partir de suspensão 10 g L-1 por contato e drop coating com gota de 5,0 &#181;L, respectivamente, foram comparados em relação à sua capacidade de transporte de elétrons e resposta eletroquímica ao Fe(CN)6 3 1,0 mmol L-1, sendo que a carga líquida formal de oxidação do EDTA 1,0 mmol L-1 é apenas 50 % maior para o filme 20x mais espesso, além de gerar distorções consideráveis nas ondas voltamétricas do sistema-sonda reversível em relação ao filme nanométrico e à superfície polida. Com eletrodos modificados pelo protocolo otimizado de drop coating (8,0 &#181;L de TiO2 2 g L-1), testou-se o efeito da presença de diferentes eletrólitos de suporte (ácidos 0,1 mol L-1) em processos anódicos de fotooxidação em geral. A curva de decaimento da fotocorrente iph com o tempo pode ser descrita por uma equação de decaimento exponencial duplo iph = i0 + A1 exp(k1t) + A2 exp( k21t), permitindo distinguir as contribuições da fotocorrente de oxidação da água (i0) e de termos referentes a dois tipos de sítio superficiais, sendo um de cinética rápida e outro de cinética lenta. A seguinte ordem foi determinada para a fotocorrente total inicial (iph0 total) dos eletrólitos: HNO3 > HClO4 > HCl > H1SO4 > H3PO4 e as explicações propostas para tal se embasam na adsortividade dos ânions no TiO2 e na reatividade dos respectivos traps formados. O mesmo modelo de ajuste matemático foi utilizado para avaliar a fotoatividade do eletrodo modificado pela sua irradiação sucessiva e repetida em HNO3 0,1 mol L-1 (sem EDTA), sendo observada redução significativa principalmente nos parâmetros relativos aos sítios de reação e, assim, sugere-se um impedimento dos mesmos através, p. ex., da formação de peróxidos superficiais. Na presença também de EDTA, a carga líquida total despendida na sua fotooxidação se mantém relativamente constante nas sucessivas irradiações. Por fim, os experimentos de fotooxidação do EDTA sob varredura de potencial revelaram uma região de relação linear entre a fotocorrente e o potencial aplicado ao eletrodo modificado com TiO2 que se estende até a região de saturação de fotocorrente ser atingida, comportamento compatível com filmes nanoparticulados porosos não-dopados. A inclinação da região linear aumenta em função da [EDTA], como se os valores de condutância (di/dE) se elevassem dependendo da reação interfacial. Ajuste de modelo matemático hiperbólico correlacionando a (foto)resistência do filme em função da fotocorrente de saturação R = R0 + kIsph1, fornece resistência ôhmica do filme R0 de 5,0 k&#937; e uma constante atrelada ao fotopotencial de 237 mA &#937;. Já a curva monotônica de fotocorrente de saturação (Isph) com a [EDTA] apresenta comportamento linear até cerca de 0,7 mmol L-1, sugerindo-se que nessa região o controle por transporte de massa é a etapa limitante do processo global. Acima dessa concentração o coeficiente angular diminui gradualmente à medida que a reação de cinética de captura das lacunas passa a ser o determinante até um limite máximo (aparentemente 5,0 mmol L-1 de EDTA, nas condições do experimento) onde a disponibilidade de lacunas fotogeradas passa a governar. / The lengthy thermal treatment is a common step during the preparation and immobilization of photocatalysers on substrates, which by the way, was overcome in this thesis by the investigation of two strategies of modification of gold electrodes with P25 TiO2. The first one consists in promoting the formation of a nanolayer by the simple exposure of the metal surface to an aqueous suspension of TiO2 (10 g L-1 on 0.1 mol L-1 HCl) during 1 min; the second involves the deposition of a small drop (5 or 8 L) of the suspension on the gold substrate (drop coating) and its drying by irradiation with an incandescent lamp (60 W at 20 cm far), with worthy results also for two or three deposited layers. The stability of this aqueous suspension was appreciably improved by the repulverization of commercial P25 in a grinding mortar. As a consequence the photocatalytic activity conferred to the electrode by the formation of the TiO2 nanofilm doubled. Such improvements cannot be attained by bath sonication of the suspension. The average particle size determined by DLS for the TiO2 dispersed in 0.1 mol L-1 HCl was 103±3 nm, while the film deposited on the surface of gold consisted of particles of 20 nmn (anatase) and 30 nm (rutile) characterized by TEM and barely achieved a thickness of 100 nm (characterized by SEM and EDS). The stability of the modifying suspension is susceptible to the type of anion of the electrolyte. Good results were found with 0.1 mol L-1 HCl and HClO4, but not with 0.1 mol L-1 H2SO4. This last medium causes fast sedimentation of TiO2 and generates electrodes with one tenth of the photoactivity achieved with the other acids. The effect of film thickness on the photoactivity was evaluated for films with 100 nm and 2.0 &#181;m prepared from a 10 g L-1 TiO2 suspension by the contact and drop coating (5 &#181;L) strategies, respectively. The electron transport across both films and the electrochemical response for the 1.0 mmol L-1 Fe(CN) 63- probe was compared. The formal net charge for the 1.0 mmol L-1 EDTA oxidation was only 50 % higher for the 20x thicker film that also considerably distorts the voltammetric waves of the aforementioned reversible probe. The effect of different supporting electrolytes (0.1 mol L-1 acids) on the anodic photooxidation processes in general was tested with electrodes modified by an optimized drop coating protocol (8.0 &#181;L of 2 &#181;g L-1 TiO2). The curve describing the photocurrent decay in function of time might be ascribed to an equation of double exponential decay iph = i0 + A1 exp(k1t) + A2 exp (k2t), which allows the distinction of the contribution of water oxidation (i0) from terms of two types of surface sites: a kinetically fast site and a slow one. The total initial photocurrent (iph0 total) of the following electrolytes decays in the order: HNO3 > HClO4 > HCl > H2SO4 > H3PO4; explanations comprise the adsorbability of each respective anion on TiO2 and the reactivity of the corresponding traps formed. Similar curve fitting applied to the data of photoactivity of the gold electrode during successive irradiations of its surface in 0.1 mol L-1 HNO3 (absence of EDTA) revealed that sites reactivities underwent considerable reduction. It is suggested that during repetitive experiments the sites are impaired by the formation of surface peroxides. However, in the presence of 1.0 mmol L-1 of EDTA, the formal net charge of oxidation of the organic species remains almost unaltered. Ultimately, the experiments concerning the photooxidation of EDTA under linear potential scan revealed a region of linear relation between the photocurrent and the potential applied to the electrode modified with a TiO2 film (nanometric or micrometric), which holds until the saturation photocurrent is attained. This behavior is typical for porous non-doped nanoparticulate electrodes. The slope of the linear region increase somewhat with the EDTA concentration, as though the conductance values (di/dE) were raised depending on the interfacial reaction rate. The fitting of a hyperbolic model R = R0 + kIsph-1 for the correlation of the (photo)resistence (R) of the film with the photocurrent of saturation (Isph) allows the estimation of an ohmic resistance of 5.0 k&#937;, and a photopotential related constant of 237 mA &#937;. The curve of correlation between Isph and the [EDTA] is linear fit until 0.7 mmol L-1, suggesting that in this initial region the mass transport to the interface is the limiting step of the global process. Above that concentration, the slope of the curve is gradually reduced as the kinetic of capture of the holes becomes the determining step and from 5.0 mmol L-1 on an asymptotic Isph is reached (under the conditions of the experiments), where the holes photogeneration might start governing.

Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2018-06-12T12:51:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) resumo_tese_dominique_dos_santos_delias.pdf: 20779 bytes, checksum: d36acefcc1527cd70d1cb395df0062d3 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-06-12T18:44:08Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) resumo_tese_dominique_dos_santos_delias.pdf: 20779 bytes, checksum: d36acefcc1527cd70d1cb395df0062d3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-12T18:44:08Z (GMT). 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O trabalho foi realizado em duas etapas: na primeira etapa buscou-se testar e selecionar as doses de ferro para análises de respostas das plantas em condições de normóxia (0,9; 13,5 e 18 mM), e posteriormente em condições de hipóxia (0,9; 4,5; 9,0; 13,5 e 18 mM) por um período de 144 horas. Foram avaliadas as trocas gasosas (A, Ci, gs, E) e índice de clorofila às 72h e 144h de exposição e o acúmulo de massa seca e análise da composição mineral em folhas e raízes, ao final dos experimentos (144h de exposição). Na segunda etapa, as plantas foram expostas a doses de ferro (0,9 - controle; 9,0; 18; 27 e 36 mM) combinados à normóxia e hipóxia, por um período de 72 horas. Foram feitas avaliações dos parâmetros de trocas gasosas (A, Ci, gs, E, A/Ci) após 24h de exposição. As demais avaliações ocorreram após 72h, sendo mensuradas as atividades de enzimas antioxidantes, níveis de peroxidação lipídica, teores de pigmentos cloroplastídicos, prolina, avaliação da composição de nutrientes minerais e sintomas de toxidez e acúmulo de massa seca. O excesso de Fe provocou redução de biomassa em todos os experimentos, ocorrendo redução mais drástica em plantas sob hipóxia. Na primeira etapa, sob condição de normóxia, houve diminuição na Ci e do índice de clorofila, com aumento da transpiração nas plantas submetidas à dose mais alta de ferro nos dois tempos avaliados. Na segunda etapa da pesquisa, as atividades da SOD, CAT e APX foram maiores conforme o aumento das doses de ferro. O aumento de Fe nos tecidos resultou em acúmulo crescente de prolina nas folhas, com maior intensidade no tratamento hipóxia. O excesso de ferro afetou a absorção e translocação de nutrientes. Assim, os resultados sugerem que plantas de soja quando expostas a altas doses de ferro, apresentam sintomas de toxidez que comprometem o funcionamento do aparato fotossintético e a distribuição de outros nutrientes na planta, porém observou-se atuação do sistema antioxidante enzimático e não-enzimático na tentativa de atenuar o estresse causado por ferro. / Iron is an essential micronutrient for the maintenance of plant’s life, it is involved in growth and developmental processes of plants.The aim of this study was to evaluate the effect of toxic levels of Fe on biochemical and photosynthetic characteristics, visual symptoms of toxicity and nutritional state of soybean plants at normoxia and hypoxia conditions. Plants were grown in a hydroponic system and the experiments were carried out with root systems of plants under normoxia (air flushing) e hypoxia (N2 flushing), in Hoagland solution containing different concentrations of iron (Ferric- EDTA). The research was carried out in two steps: In the first step, tests were done in order to select and test iron concentrations to analyse responses of plants under normoxic conditions (0,9; 13,5 e 18 mM), and posteriorly under hypoxia conditions (0,9; 4,5; 9,0; 13,5 e 18 mM) for a 144 h period. Gas exchange parameters (A, Ci, gs, E) and chlorophyll index were evaluated at 72 h and 144h of exposition to treatments and dry mass accumulation and mineral composition analysis in leaves and roots, at 144h of exposition. In the second step, plants were exposed to Fe concentrations (0,9; 9,0; 18; 27 e 36 mM) under normoxia and hypoxia, for a period of 72 hours. Parameters of gas exchange (A, Ci, gs, E e A/Ci) were evaluated after 24h of exposition to treatments. At 72h, biochemical analysis were evaluated: antioxidant enzymes activities (SOD, CAT e APX), levels of lipid peroxidation, chloroplastic pigments, proline, composition of mineral nutrients, toxicity symptons and dry mass accumulation. Excess of iron caused a biomass reduction of soybean plants in all experiments, and the effect was more severe in plants submitted to hypoxia. In the first step, under normoxia, Ci and chlorophyll index decreased, and transpiration increased in plants submitted to highest iron concentration in both periods. In the second step of this research, SOD, CAT and APX activities were higher according to increase of iron concentrations in both conditions. Fe increase in tissues, resulted in accumulation of proline in leaves, with higher intensity in hypoxia treatment. Excess of iron affected uptake and translocation of nutrients. Results suggest that soybean plants when exposed to high concentrations of iron, show symptoms of toxicity that weaks the functionality of photosynthetic apparatus and distribution of other nutrients in the whole plant, however in a opposite way, enzimatic and non-enzimatic antioxidant system increased in order to attenuate the stress caused by iron.

Ce travail s'inscrit dans le cadre d'un possible traitement des effluents de Très Faibles Activités (TFA). Parmi ces effluents, certains contiennent du 60Co qui est complexé à des composés organiques tels que l'acide éthylènediaminetétraacétique (EDTA) limitant alors les traitements existants par des méthodes conventionnelles. Ce travail de thèse porte sur l'évaluation de l'efficacité de Procédés d'Oxydation Avancée (UV/H2O2 et UV/TiO2) en vue de dégrader l'EDTA pour libérer le 60Co et ainsi le piéger (par précipitation et/ou adsorption sur des matrices minérales). En effet, l'étude d'adsorption a mis en évidence la capacité du TiO2 à adsorber le cobalt lorsqu'il n'est pas complexé. La précipitation totale du cobalt est quant à elle possible à pH 10 mais peut être réalisée dès pH 9 en présence d'irradiation UV-C. Le flux photonique émis par la lampe a été déterminé par actinométrie chimique et par la méthode de Keitz qui ont données des résultats similaires. L'efficacité des différents procédés pour dégrader l'EDTA et le complexe Co-EDTA a été étudiée en considérant l'influence de plusieurs paramètres (pH, mode d'agitation, type de catalyseur, concentration en H2O2...). Dans leurs conditions optimales, les procédés UV/TiO2 et UV/H2O2 permettent de dégrader et de minéraliser efficacement l'EDTA (composés azotés essentiellement minéralisés en ammonium). Après dégradation du complexe Co-EDTA, il est alors possible de récupérer la totalité du cobalt par adsorption sur le TiO2 et/ou par précipitation. Les procédés ont ensuite été appliqués à un effluent nucléaire contenant du 60Co complexés à des composés organiques. Les POA ont permis d'améliorer de manière significative les facteurs de décontamination en comparaison des méthodes de traitement conventionnelles / This work is part of a possible treatment of effluents of Very Low Level (VLL). Some of these effluents contain 60Co which is complexed with organic compounds such as ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), which limits existing treatments by conventional methods. This PhD work focuses on the evaluation of the efficiency of Advanced Oxidation Processes (UV / H2O2 and UV / TiO2) in order to degrade EDTA to release 60Co and thus trap it (by precipitation and / or adsorption on mineral matrices). Indeed, the adsorption study has demonstrated the ability of TiO2 to adsorb cobalt when it is not complexed. The total precipitation of cobalt is possible at pH 10 but can be performed at pH 9 in the presence of UV-C irradiation. The photon flux emitted by the lamp was determined by chemical actinometry and by the Keitz method which gave similar results. The effectiveness of the various processes to degrade EDTA and the Co-EDTA complex was studied by considering the influence of several parameters (pH, agitation mode, type of catalyst, H2O2 concentration, etc.). Under their optimal conditions, the UV / TiO2 and UV / H2O2 processes can effectively degrade and mineralize EDTA (nitrogen compounds that are essentially mineralized to ammonium). After degradation of the Co-EDTA complex, it is then possible to recover all the cobalt by adsorption on TiO2 and / or by precipitation. The processes were then applied to a nuclear effluent containing 60Co complexed with organic compounds. POAs have significantly improved decontamination factors compared to conventional treatment methods

INTRODUÇÃO: A hipertensão renovascular (HRV) decorrente da estenose de artéria renal (EAR) é uma patologia potencialmente curável, mas os benefícios da revascularização não são alcançados por todos porque selecionar pacientes com base nos critérios clínicos ou angiográficos pode não ser suficiente para se obter o sucesso clínico. Existe um grande interesse em se desenvolver exames para detectar a presença de EAR e avaliar seu significado funcional. OBJETIVOS: avaliar se a redução da Taxa de Filtração Glomerular (TFG) medida com EDTA-51Cr após o uso de captopril consegue diferenciar pacientes hipertensos com EAR daqueles sem estenose da artéria e avaliar se existe correlação entre as variações da TFG e a evolução de pacientes submetidos a diferentes tratamentos. MÉTODOS: Foram estudados 41 pacientes com hipertensão arterial de difícil controle que foram divididos em dois grupos: GP: 21 pacientes com EAR e GH: 20 pacientes sem EAR. Os pacientes foram submetidos à medida de TFG com EDTA-51Cr pré e após a administração do captopril. Os pacientes do GP realizaram simultaneamente cintilografia com DMSA-99mTc para avaliação da função renal diferencial. Os pacientes com estenose de artéria renal foram subdivididos de acordo com o tratamento recebido: clínico (GP-CL) ou por intervenção (GP-I). As medidas das TFGs antes e após o captopril foram comparadas entre os grupos. Foi também, investigado se a relação pré/pós captopril tinha correlação com a resposta clínica dos pacientes. RESULTADOS: a média da TFG (ml/min./1,73m2) no total de pacientes estudados, foi de 56,7±26,5 na fase pré-captopril e 47,0±24,4 após o captopril. A modificação da TFG determinada pelo captopril,foi avaliada pela relação da filtração glomerular pré/pós-captopril. A média da relação TFG pré/pós-captopril foi 1,36 ±0,54 no grupo total de pacientes e quando foi feita a comparação entre a TFG pré e pós-captopril, houve uma redução significativa (p= 0,016). O GH mostrou relação média da TFG pré/pós-captopril de 1,13, valor significativamente menor que o GP que teve a relação média de 1,57 (p= 0,007). Quando foi avaliada a variação da TFG após o captopril nos dois grupos não foi observada diferença estatisticamente significativa no GH (p=0,68), mas observou-se diferença significativa no GP (p<0,001). No total, 15 pacientes apresentaram melhora dos seus níveis pressóricos, sendo oito do grupo de intervenção e sete do grupo clinico, não havendo diferença estatisticamente significativa em relação à melhora clínica entre os dois grupos (p=0,36). Quando comparamos os pacientes com e sem melhora clínica não se observou diferença significativa na TFG basal (p=0,09) ou na relação TFG pré/pós-captopril (p=0,74). A função renal diferencial obtida pelo DMSA-99mTc pré e pós captopril não mostrou diferença estatisticamente significativa nos rins com e sem estenose, (p=0.09). CONCLUSÃO: O captopril acarreta uma redução significativa da TFG e esta redução é mais acentuada em pacientes com EAR, mas não houve correlação entre as mediadas da TFG e a evolução clínica dos pacientes / INTRODUCTION: Renovascular hypertension (RVH) resulting from renal artery stenosis (RAS) is a potential curable pathology, but the revascularization benefits are not reached among all patients because selecting patients on the basis of clinical and angiographic criteria may not be sufficient to achieve clinical success. There has been increasing interest in developing screening tests capable of accurately detecting the presence of RAS and also of evaluating its functional consequences PURPOSE: the purpose of this study was to evaluate if captopril induced changes in 51Cr-EDTA clearance could be used to differentiate between hypertensive patients with and without renal artery stenosis and to investigate if there was a correlation between these changes and patients clinical response to therapy. METHODS: 41 patients with poor-controlled severe hypertension were studied. Patients were divided into two groups: GP=patients with renal artery stenosis (n=21), and GH=patients without renal artery stenosis (n=20). They were submitted to a Glomerular Filtration Rate (GFR) measurement with EDTA-51Cr pre and post captopril administration. The GP patients were submitted simultaneously to 99mTc-DMSA scintigraphies to estimate individual renal function. GP patients were further subdivided according to the treatment strategy: optimization of clinical treatment (GP-Cl) and interventional procedures (GP-I). The GFRs before and after captopril administration were compared between the groups. It was also investigated if baseline to post-captopril GFR ratio had a correlation to clinical response of patients. RESULTS: The GFR average (ml/min./1,73m2) on the total patients, was 56,7±26,5 on pre-captopril phase and 47,0±24,4 post captopril. The GFR alteration determinated by captopril was evaluated by Baseline/post-captopril GFR ratio. Baseline/post-captopril GFR mean ratio was 1,36 in total patients and the GFR had a significant decrease after captopril administration (p value 0.016). Baseline/post-captopril GFR mean ratio in GH was 1.13, value significantly lower than the GP which had the average relation of 1,57 (p= 0,007). When GFR pre and post-captopril was compared among the two groups separately, there was no significantly difference on the GH (p=0,68), but a expressive difference was observed on GP (p<0,001). 15 patients had a clinical response to the treatment. Clinical response was observed in 8/10 patients from GP-I and 7/11 from GP-Cl and there was not observed a significantly difference between the two groups (p=0,36). Comparing the groups with or without clinical improvement there was not a significantly difference on the GRF baseline (p=0,09) or on or baseline/post-captopril ratio (p=0,74). When evaluating the differential renal function obtained by pre and post-captopril DMSA-99mTc, significantly difference was not observed (p=0.09) for the kidneys with or without stenosis. CONCLUSION: captopril induced a decrease in GFR of hypertensive patients and it is more pronounced in patients with renal artery stenosis, but no correlation was observed between captopril induced decrease in GFR and clinical response of patients submitted to interventional or clinical treatment

A number of leaks of radioactive liquors to ground are known to have occurred from several plant buildings, vaults and disposal trenches within and around the Separation area at the Sellafield nuclear site over the past 50 years1. The most significant of these leaks have occurred from the Magnox Silo, the Caesium Extraction Plant, the Magnox Reprocessing Pump House, the Sludge Storage Tanks, the Burial Pits and the Medium Active Evaporation and Thermal Denitration Plant. The radioactive contamination will be accompanied by other components of spent fuel reprocessing, including inorganic salts from neutralised acids, solvents and other organic compounds along with the typical contaminants commonly associated with large industrial activity such as heavy metals, fuel, oils, degreasing agents etc. The research in this thesis describes the effects of common industrial contaminants on the behaviour of Cs and Sr sorption to bentonite and montmorillonite clay minerals. Batch sorption experiments of Cs and Sr uptake onto bentonite and montmorillonite in a number of complex systems were investigated as follows: 1. Initial batch sorption experiments investigating the normal behaviour of the clay minerals. 2. Introduction of anthropogenic organic ligands EDTA, NTA and picolinic acid into the system and their influence on Sr and Cs uptake. 3. Time dependent studies investigating the effect that residence time of the anthropogenic organic ligands has on the sorption properties of montmorillonite and bentonite. 4. Quaternary systems where simulant Magnox sludge equilibrated water, at a number of concentrations, was introduced to ternary systems containing anthropogenic organic ligands. 5. Time dependent studies investigating the effect of hydrocarbons TCE, toluene and naphthalene on the uptake of Cs and Sr to bentonite and montmorillonite. The batch sorption experiments show that the presence of anthropogenic organic ligands reduces the uptake of Cs and Sr by both montmorillonite and bentonite. It is also shown that the presence of simulant Magnox sludge in quaternary systems can also reduce the uptake of Cs and Sr, with significant reductions in sorption observed for Sr sorption in EDTA quaternary systems. Further, the uptake of Cs and Sr to bentonite and montmorillonite appears to decrease with increasing anthropogenic organic ligand residence time. This suggests that the ligands are altering the surface of the clay minerals reducing the number of available binding sites. The influence of hydrocarbons shows a significant decrease in sorption after 3 months for Cs and Sr sorption to montmorillonite. There were no further significant changes for all other hydrocarbon systems investigated.

The purpose of this work was to study polymer degradation mechanisms as well as ways to mitigate it. In the area of chemical stability, defined as divalent cation tolerance of acrylic polymers as hydrolysis increases, use of the n-vinyl pyrrolidone (NVP) monomer helps to preserve viscosity and tolerate higher calcium concentrations over those polymers without NVP. Also, ethylenediaminetetraacetate tetrasodium salt (EDTA-Na+4) is shown to sequester calcium ions at alkaline conditions (pH>10) and, in the case of lab-aged post-hydrolyzed poly(AM-co-AMPS), helps to retain full viscosity at all calcium concentrations when EDTA is present at a stoichiometric equivalence of calcium. Many discrepancies exist in the literature concerning the presence or absence of degradation under various field or laboratory conditions. Carbonate and bicarbonate, which are typically present in natural waters but often neglected in lab-prepared brines, prove to be a hidden variable in resolving why Shupe (1981) saw no loss in viscosity when sodium dithionite was added to polymer in the presence of oxygen (with bicarbonates) but others (Knight, 1973 and Levitt and Pope, 2008) observed severe degradation under similar conditions (but without bicarbonates). A commercial HPAM polymer (Flopaam 3630S) has been shown to be stable in the presence of ferrous iron in the absence of oxygen, clarifying an apparent discrepancy in the literature between the results of Yang and Treiber (1985) and Kheradmand (1987). Dissolved oxygen (DO) levels, and not redox potential (ORP) measurements, are often reported in polymer stability research on oxidative degradation. ORP is shown to be a better measure of the onset of degradation because oxygen is initially being consumed and may not appear until substantial degradation has occurred. Although generally believed to be a detriment to polymer stability in the field, aeration of iron-laden source water prior to hydration of polymer may be beneficial in certain cases where exposure to air in unavoidable. Also, a novel process of safely producing sodium dithionite in the field proves to perform better in terms of long-term polymer stability in anaerobic conditions than the traditional method of using a solution made from powder dithionite. Finally, a pre-sheared 5 million Dalton HPAM is successfully injected into a 3 mD carbonate reservoir core plug. Remarkably, permeability reduction factors remain at values close to unity. However, pressure data from ASP tertiary corefloods suggest that polymer is not feasible for field injections. / text