Orientador: Ranulfo Monte Alegre / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-18T15:45:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Coelho_RenatoSano_M.pdf: 1626359 bytes, checksum: 9f1206c0b5868e3fac4cf8ccec536403 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O interesse a respeito do ácido kójico tem crescido fortemente nos últimos anos desde a descoberta de suas propriedades de inibição de tirosinase, que permitem seu uso no tratamento de hiperpigmentação dermatológica, inibição de escurecimento enzimático de frutas e vegetais, produção de antiinflamatórios e analgésicos, produção de polímeros, dentre outras aplicações. Dado o potencial econômico do ácido kójico, são necessários processos mais eficazes para sua síntese reduzindo custos de produção e tornando-o mais atrativo à aplicação industrial. Este trabalho visou estudar o processo de produção fermentativa do ácido kójico, determinando parâmetros que auxiliarão no desenvolvimento de tecnologias competitivas de produção. Além disso, propõe a utilização de matérias-primas de baixo custo e grande disponibilidade no mercado brasileiro como glicerol e água de maceração de milho. A espécie selecionada para o estudo foi Aspergillus flavus NRRL 626, que apresentou maior velocidade de crescimento, esporulação e produção de ácido kójico. As melhores fontes de carbono foram a glicose e o glicerol e as melhores fontes de nitrogênio foram o extrato de levedura e a água de maceração de milho. A otimização por planejamentos experimentais utilizando glicose como fonte de carbono e água de maceração de milho como fonte de nitrogênio possibilitou produtividade de até 0,12 g ¿ L-1 ¿ h-1 e concentração final de 48 g ¿ L-1 após 22 dias. A otimização de meio de cultivo com glicerol como fonte de carbono e água de maceração de milho apresentou produtividade de 0,13 g ¿ L-1 ¿ h-1 e concentração final de 48 g ¿ L-1 após 20 dias de fermentação. O glicerol bruto da produção de biodiesel causou forte inibição da produção de ácido kójico e forma obtidos até 18 g ¿ L-1 após 22 dias de fermentação. Ensaios em fermentador de bancada apresentaram problemas de formação de espuma devido às características do meio de cultura e de aderência da biomassa às paredes do fermentador. Os processos de cristalização com anti-solvente e clarificação com carvão ativado mostraram-se adequados à recuperação e purificação do ácido kójico / Abstract: There has been a growing interest on kojic acid since the discovery of its tyrosinase inhibiton properties, which make it useful for many different applications like dermal hyperpigmentation treatment, inhibition of fruits and vegetables enzymatic browning, antiinflamatory and analgesic drugs production, polymer productions, among others. The economical potential of kojic acid motivates researchers to develop more efficient and economical ways of producing it and therefore increase its commercial attractiveness. The present work focused on the study of the kojic acid fermentative production process in order to determine parameters that could help the development of more competitive production technologies. It also proposes the use of low cost raw materials with large availability in Brazil, since as glycerol and corn steep liquor. The selected species for the study was the Aspergillus flavus NRRL 626, which showed the highest growth rate, sporulation and kojic acid production. The selection of substrates pointed that glucose e glycerol were the best carbon sources and yeast extract and corn steep liquor were the best nitrogen sources for kojic acid production. Culture medium optimized through experimental designs with glucose as carbon source and corn steep liquor as nitrogen source allowed a productivity of 0,12 g kojic acid ¿ L-1 ¿ h-1 and a final concentration of 48 g ¿ L-1 after 22 days. The optimized medium containing glycerol as carbon source obtained maximum productivity of 0,13 g ¿ L-1 ¿ h-1 and 48 g kojic acid ¿ L-1 after 20 days of fermentation. Crude glycerol from biodiesel strongly inhibited koijc acid production and its use as carbon source reached the maximum concentration of 18 g kojic acid ¿ L-1 after 22 days of fermentation. Cultivation in a 5 L batch fermentor using glycerol and corn steep liquor showed excessive foam formation e wall adherence. Anti-solvent crystallization and active carbon clarification were successful techniques for recovery and purification of kojic acid produced / Mestrado / Engenharia de Alimentos / Mestre em Engenharia de Alimentos

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VeronicaSO_DISSERT.pdf: 3422406 bytes, checksum: d33eed82fa27aa7c5249e32ca3da7fd8 (MD5) Previous issue date: 2014-01-22 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The present work has as main objective to contribute to the coordination chemistry of the ligand kojic acid, with the synthesis and characterization of the homoleptic compounds [Al(kj)3], [Fe(kj)3], [Fe(kj)2], [Cu(kj)2] e [Ru(kj)3], and the new heteroleptic complexes, trans- K2[Fe(kj)2(CN)2] and trans-Na2[Ru(kj)2(CN)2]. The obtained compounds were characterized by vibrational spectroscopy in the infrared region (IV) and Electronic spectroscopy in the ultraviolet and visible region (Uv-Vis). The infrared results indicated the coordination of the bidentate ligand kojic acid, due to reductions in the values of the stretching frequencies of the carbonyl and double bonds, compared to the free ligand for all complexes obtained. The presence of new vibrational modes indicated the change of symmetry of the molecules in the new compounds synthesized. Additionally, the presence of vibrational modes assigned to metal-oxygen also contributed to confirm the ligand coordinating to the metal ions. Through this technique, was also possible to perform correlations of the numbers of vibrational modes, in the region 1400-900 cm-1 and the compounds geometry. The heteroleptic compounds exhibited υC≡N in 2065 and 2053 cm-1, respectively, for the trans-K2[Fe(kj)2(CN)2] and trans-Na2[Ru(kj)2(CN)2], indicating coordination of the cyano ligand to metal ions FeII e RuII. Comparing the obtained values with literature data was possible to identify the complex isomerism as trans. In relation to the results of electronic spectroscopy, studies of pH variation of kojic acid provided information on the distribution of electron density in the molecule, showing characteristic spectral profile of kojic ion and its protonated form (Hkj, kojic acid), with two bands at 215 and 269 nm, or deprotonated (kj-), with bands at 226 and 315 nm. The electronic spectra obtained for all complexes in aqueous medium, in the ultraviolet region, exhibited variations of the energies assigned to kojic acid intraligand transitions while in the visible region, only transitions assigned to charge transfer of iron and ruthenium complex have been identified / Com o presente trabalho tem-se como objetivo contribuir com a qu?mica de coordena??o do ligante ?cido k?jico, com a s?ntese e caracteriza??o de compostos homol?pticos [Al(kj)3], [Fe(kj)3], [Fe(kj)2], [Cu(kj)2] e [Ru(kj)3], assim como dos novos complexos heterol?pticos, trans-K2[Fe(kj)2(CN)2] e trans-Na2[Ru(kj)2(CN)2]. Os compostos obtidos foram caracterizados atrav?s da espectroscopia vibracional na regi?o do infravermelho e da espectroscopia eletr?nica na regi?o do ultravioleta e vis?vel (Uv-Vis). Os resultados de infravermelho comprovaram a coordena??o do ligante bidentado ?cido k?jico, devido ?s redu??es dos valores das frequ?ncias de estiramento da carbonila e das duplas liga??es, comparativamente ao ligante livre, para todos os complexos obtidos. Assim como a verifica??o de novos modos vibracionais, em decorr?ncia da altera??o de simetria da mol?cula na forma??o de novas estruturas para os compostos sintetizados. Al?m de modos vibracionais atribu?dos aos estiramentos metal-oxig?nio, evidenciando coordena??o dos ?ons met?licos ao ligante. Atrav?s dessa t?cnica, tamb?m foi poss?vel realizar correla??es dos n?meros de modos vibracionais, na regi?o de 1400 a 900 cm-1, com a geometria dos compostos. Adicionalmente aos complexos homol?pticos, os compostos heterol?pticos exibiram frequ?ncias de υC≡N em 2065 e 2053 cm-1, respectivamente, para o trans-K2[Fe(kj)2(CN)2] e o trans-Na2[Ru(kj)2(CN)2], indicando coordena??o do ligante ciano aos ?ons met?licos de FeII e RuII. Comparativamente com dados da literatura, foi poss?vel propor a isomeria, caracterizando os complexos em configura??o trans. E com rela??o aos resultados da espectroscopia eletr?nica, os estudos da varia??o do pH do ?cido k?jico forneceram informa??es sobre a distribui??o de densidade eletr?nica na mol?cula, apresentando perfil espectral caracter?stico do ?on k?jico na sua forma protonada (Hkj, ?cido k?jico), com duas bandas em 215 e 269 nm, ou desprotonada (kj-), com bandas em 226 e 315 nm. E os espectros eletr?nicos obtidos para todos os complexos em meio aquoso, na regi?o do ultravioleta exibiram varia??es das energias atribu?das ?s transi??es intraligantes do ?cido k?jico, e na regi?o do vis?vel, s? foram identificadas transi??es para os complexos de ferro e rut?nio, atribu?das em sua maioria as transfer?ncia de carga

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Giselle Nathaly Calaca.pdf: 1144795 bytes, checksum: 67dd1a377ef4bf40b69d80c46ee27a58 (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / Kojic Acid (KA) and Hydroquinone (HQ) are depigmenting agents used as skinwhitening cosmetics to treat dyschromias. The need for low cost analytical methodologies that enable quality control of this association is evident. Due to the characteristics such as high sensitivity, low cost and operational simplicity, this work aims to use spectrophotometry in the visible region and multivariate calibration tools, mainly Partial Least Squares Regression (PLSR) for quantitative etermination of KA and HQ. The method is based on the complexation of kojic acid with Fe3+ ion (λ = 494nm), while hydroquinone reduces Fe3+ ions to Fe2+, which complex with 1,10-phenanthroline (λ = 510nm). The quantitative determination of KA and HQ by conventional methods was performed by analytical curve, spectrophotometric additivity principle and first-derivative pectrophotometry, and the average errors were: 20,65% (HQ) and 469,91% (AK), 41,44% (HQ) and 47,11% (AK), 57,59% (HQ) and 156,72% (AK), respectively. The results of conventional methods were compared to PLSR, and the multivariate models with better predictive capacity used: spectral range from 350 to 800 nm, mean center data, 03 and 02 latent variables for kojic acid and hydroquinone, respectively. The mean relative errors obtained from these models were: 4,20% for AK and 6,05% for HQ, indicating that PLSR method showed better results for the quantification of analytes, when compared to conventional methods. The multivariate methodology developed was validated according to ANVISA criteria and then used for quantification of analytes in real samples, obtained from manipulation pharmacies of the region. / O Ácido Kójico (AK) e a Hidroquinona (HQ) são agentes despigmentantes freqüentemente comercializados em associações dermocosméticas de manipulação magistral, utilizadas no tratamento de discromias. A necessidade de metodologias analíticas de baixo custo que viabilizem o controle de qualidade dessa associação é evidente. Em função de características como alta sensibilidade, baixo custo e simplicidade operacional, o presente trabalho tem por objetivo a utilização da espectrofotometria na região do visível associada a métodos de calibração multivariada, principalmente Regressão de Mínimos Quadrados Parciais (PLSR) para determinação de AK e HQ. A metodologia proposta consiste na complexação de ácido kójico com o íon Fe3+ (λ = 494 nm), enquanto a hidroquinona reduz os íons Fe3+ a Fe2+, que por sua vez complexam com 1,10-fenantrolina (λ = 510 nm). A determinação quantitativa de AK e HQ pelos métodos convencionais de análise foi realizada via curva analítica, princípio da aditividade espectrofotométrica e primeira derivada, cujos erros relativos médios foram: 20,65% (HQ) e 469,91% (AK), 41,44% (HQ) e 47,11% (AK), 57,59% (HQ) e 156,72% (AK), respectivamente. Os resultados dos métodos convencionais foram comparados ao PLSR, sendo que os modelos de melhor capacidade preditiva empregaram: faixa espectral de 350 a 800 nm, dados centrados na média, 03 e 02 variáveis latentes para ácido kójico e hidroquinona, respectivamente. Os erros relativos médios obtidos a partir desses modelos foram: 4,20% para AK e 6,05% para HQ, evidenciando que o método PLSR apresentou melhores resultados para a quantificação dos analitos, quando comparado aos métodos convencionais. A metodologia multivariada desenvolvida foi validada segundo critérios da ANVISA e posteriormente utilizada para previsão dos analitos em amostras reais obtidas em farmácias de manipulação da região.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-09-08T19:08:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_Karina_Final_CD.pdf: 2797138 bytes, checksum: 5e86db88edfdb58a92aceb27cf908735 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-08T19:08:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_Karina_Final_CD.pdf: 2797138 bytes, checksum: 5e86db88edfdb58a92aceb27cf908735 (MD5) Previous issue date: 2015-10-16 / A partir dos parâmetros eletrônicos obtidos com a Teoria do Funcional Densidade, realizamos um estudo Quantitativo da Relação Estrutura Atividade (QSAR) de derivados de cetonatiossemicarbazonas e de ácidos kójico e benzoico para analisar o potencial de inibição da melanogênese destes compostos. Utilizando técnicas computacionais em conjunção com uma Regressão linear múltipla, obtivemos uma expressão capaz de prever a concentração inibitória (IC50) destes compostos e dos demais aqui propostos. Para a previsão da IC50 foram utilizados os seguintes parâmetros eletrônicos e físico-químicos: afinidade eletrônica (EA), gap de energia (HHL), momento de dipolo (μ) e o logaritmo do coeficiente de partição [octanol/água](LogP). Para as cetonatiossemicarbazonas os descritores eletrônicos que proporcionaram uma boa correlação linear com a IC50 experimental foram: a carga atômica do nitrogênio N2 e a EA. Para as demais moléculas avaliadas nesta pesquisa, além desses parâmetros, foram incluídos o potencial de ionização (IP), a energia do atracamento molecular (G), eletronegatividade absoluta (), dureza (), maciez (S), logaritmo do coeficiente de solubilidade (LogS), volume molar (VM) e o coeficiente de Hansch (). Como resultado da QSAR, os descritores que proporcionaram a melhor correlação linear com a IC50 experimental foram: a HHL e o VM. Na análise QSAR dos derivados dos ácidos kójico e benzoico foi utilizado um conjunto de treinamento formado por dez moléculas e um grupo de teste constituído por duas moléculas para uma validação cruzada tipo boostrap. Os cálculos de G se restringiram a encontrar o valor da energia livre de interação dos derivados dos ácidos kójico e benzoico e da enzima tirosinase por meio da formação do complexo ligante-tirosinase. Os valores das energias de interação obtidos para as moléculas propostas se revelaram promissores, visto que apresentaram valores mais baixos do que o obtido para o complexo ácido kójico-tirosinase. Em todas as análises QSAR, os valores dos parâmetros estatísticos de validação, como coeficiente de correlação, desvio-padrão, teste de Fischer e do nível geral de confiabilidade do modelo, estão dentro do esperado para um bom modelo estatístico. Os modelos obtidos fornecem uma boa previsão das atividades biológicas investigadas neste trabalho apontam para novos compostos candidatos com potencial para inibição da melanogênese. / We have carried ant studies of QSAR using electronic structure derived parameters be the means of Density Functional Theory (DFT) calculations for derivatives of ketonethiosemicarbazones, kojic acid and benzoic acid. The aim was to evaluate the melanogenesis inhibiting potential of these compounds, by using this procedure and performing a Multiple Linear Regression we obtained an expression able to predict the inhibitory concentration (IC50) of the compounds studied here. In predicting the IC50 we used the electronic and physical-chemical parameters of electron affinity (EA), energy gap (HHL), dipole of moment (μ) and the [octanol/water] logarithm of the partition coefficient (LogP). For ketonethiosemicarbazones the electronic parameters that provide a good linear correlation with experimental IC50 are the atomic charge of nitrogen N2 and the EA. For the other molecules analyzed in this study, in addition to these parameters it is included ionization potential (IP), molecular docking of energy (G), absolute electronegativity (), hardness(), softness (S), partition coefficient of molar solubility (LogS), molar volume (VM) and Hansch coefficient (). We found that the parameters leading to the best linear correlation with experimental IC50 are the interaction energy and the molar volume. In the QSAR analysis of derivatives of the benzoic and kojic acids it is used a training group formed by ten molecules and a test group formed of two molecules to realize a bootstrap-type cross validation. The calculations of the molecular docking are restricted to values of free energy of derivatives of the benzoic and kojic acids and to the enzyme tyrosinase forming the tyrosinase-ligand complex. In all QSAR analysis, the statistical validation such as correlation coefficient, standard deviation, Fisher test and the model reliability are in that range expected for a good statistical model. As a conclusion, we show that our model gives a good prediction of the biological activities, which allow us to indicate new compounds with potential in inhibiting melanogenesis.

La structure de l’acide kojique et sa réactivité permet d’effectuer des transformations conduisant à la synthèse de composés polycycliques différents et structurellement très diversifiés. Ces hétérocycles sont obtenus en plusieurs étapes en s’appuyant sur des réactions typiques telles que des cycloadditions [5+2], Diels-Alder, [5+2]/[4+2] tandem, des réactions à 3 composantes ou encore l’utilisation de lithiens. L’utilisation d’appareillages spécifique tels que un réacteur micro-ondes et un synthétiseur en flux continue permettent l’obtention des molécules ciblées d’une façon plus spécifique et efficace. Les chimiothèques de molécules obtenues peuvent dès lors être testé pour une éventuelle activité biologique envers diverses structures. / The structure of kojic acid and its reactivity give the opportunity to make tranformations leading to the synthesis of different polycyclic compounds and structurally diversified. These heterocycles are obtained in several steps by typical reactions like [5+2] cycloaddtions, Diels-Alder reactions, tandem [5+2]/[4+2] cycloadditions, 3 compounds reactions or the use of lithiens. The use of specific equipments like microwave equipment and continuous-flow equipment give the opportunnity to obtain target molecules. Compounds libraries will be test for a biological activity.

Made available in DSpace on 2017-07-20T12:40:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Giselle Nathaly Calaca.pdf: 4129912 bytes, checksum: 17ad0dde0faa7762fe24c34e6ffcd471 (MD5) Previous issue date: 2015-03-23 / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná / The development and validation of analytical methods for quantification of two associations, antibiotics: sulfamethoxazole (SMX) and trimethoprim (TMP); and depigmenting agents: kojic acid (AK) and hydroquinone (HQ), using unmodified glassy carbon electrode (ECV) and square wave voltammetry (SWV) are described. For the first association, two well defined irreversible oxidation peaks were obtained at 0.96V (SMX) and 1.12V (TMP) in Britton–Robinson buffer (pH 6.0), characterized by diffusion and adsorptive processes, respectively. SWV parameters were optimized by means of 23 Full Factorial Design, and the best analytical signal, in terms of sensitivity and selectivity is obtained at a=30 mV, f=100 s-1 and ΔES=5mV. Under optimized conditions, SWV measurements showed excellent linear response, from 5.5x10-5 to 3.95x10-4 mol L-1 (R=0.9971) and 1.05x10-5 to 1.04x10-4 mol L-1 (R=0.9974) for SMX and TMP, respectively. The detection and quantification limits were found to be 8.52x10-6 mol L-1 and 2.84x10-5 mol L-1 for SMX; and 9.31x10-7 mol L-1 and 3.10x10-6 mol L-1 for TMP, respectively. The proposed method was successfully applied to the simultaneous determination of these antibiotics in commercial pharmaceutical formulations (tablets, oral suspension and injection), without any sample pretreatment. The obtained results are in good agreement with that obtained by the standard HPLC method at a 95% confidence level. For the second association, the redox peak potentials were completely separated in Mcllvaine buffer solution (pH 8.0), KA exhibits a well-defined irreversible oxidation peak at 0.72V and HQ a quasi-reversible redox peak at 0.08 V and -0.02 V, characterized by adsorptive and diffusional processes, respectively. Under SWV parameters optimized (a= 40 mV, f=40 s-1 and ΔES=1mV) by 23 Full Factorial Design, the calibration curves were obtained in the concentration ranges of 3.5×10-5 to 2.5×10-4 mol L-1 (R= 0.9996) for kojic acid and 1.5×10-5 to 1.6×10-4 mol L-1 (R= 0.9994) for hydroquinone. The detection and quantification limits were found to be 7.84x10-6 mol L-1 and 2.61x10-5 mol L-1 for KA; and 3.71x10-6 mol L-1 and 1.24x10-5 mol L-1 for HQ, respectively. The novel electroanalytical method was validated in terms of specificity, linearity, range, accuracy and precision (repeatability and intermediate precision) and successfully applied to the direct simultaneous determination of these bleaching agents in real samples. / O trabalho descreve o desenvolvimento e a validação de métodos analíticos para quantificação de duas associações, os antibióticos: sulfametoxazol (SMX) e trimetoprima (TMP); e os agentes despigmentantes: ácido kójico (AK) e hidroquinona (HQ), empregando-se eletrodo de carbono vítreo (ECV) não modificado e voltametria de onda quadrada (VOQ). Para a primeira associação, dois picos de oxidação irreversíveis em 0,96V (SMX) e 1,12V (TMP) foram observados em tampão Britton–Robinson (pH 6,0), caracterizados por processos difusional e adsortivo, respectivamente. Os parâmetros instrumentais da VOQ foram otimizados por meio de um planejamento fatorial completo 23, sendo a melhor resposta em termos de sensibilidade e seletividade obtida em a=30 mV, f=100 s-1 e ΔES=5mV. Nas condições otimizadas, foram construídas curvas analíticas nos intervalos de concentração de 5,5x10-5 a 3,95x10-4 mol L-1 (R=0,9971) para SMX e 1,05x10-5 a 1,04x10-4 mol L-1 (R=0,9974) para TMP. Os valores de limites de detecção (LD) e de quantificação (LQ) calculados foram: 8,52x10-6 mol L-1 e 2,84x10-5 mol L-1 para SMX e 9,31x10-7 mol L-1 e 3,10x10-6 mol L-1 para TMP, respectivamente. O método proposto foi aplicado para determinação simultânea dos fármacos em diferentes amostras farmacêuticas (comprimidos, injeção e suspensão oral) sem a necessidade de nenhum tipo de pré-tratamento da amostra. Os resultados obtidos através do método voltamétrico foram comparados aos obtidos pelo método farmacopeico (HPLC) e comprovou-se que não há diferença significativa em um nível de confiança de 95%. Para a segunda associação, nos voltamogramas cíclicos em tampão Mcllvaine (pH=8,0) um pico de oxidação irreversível em +0,7V foi observado para o AK, enquanto que para HQ foi observado um processo quase-reversível, com picos de oxidação em 0,08V e redução em -0,02V, caracterizados por processos adsortivo e difusional, respectivamente. Utilizando-se os parâmetros da VOQ otimizados (a= 40 mV, f= 40 s-1 e ΔES= 1mV), através de um planejamento fatorial completo 23, as curvas de calibração foram obtidas nas faixas de concentração de 3,5×10-5 a 2,5×10-4 mol L-1 (R= 0,9996) para AK e 1,5×10-5 a 1,6×10-4 mol L-1 (R= 0,9994) para HQ. Os limites de detecção e quantificação foram: 7,84x10-6 mol L-1 e 2,61x10-5 mol L-1 para AK; e 3,71x10-6 mol L-1 e 1,24x10-5 mol L-1 para HQ, respectivamente. O método voltamétrico desenvolvido foi validado em termos de especificidade, linearidade, faixa de concentração, exatidão e precisão (repetibilidade e precisão intermediária) e aplicado na determinação simultânea dos agentes despigmentantes em amostras de clareadores.