Memoria para optar al título de Químico Farmacéutico / En la actualidad existe gran interés en el uso de nanopartículas esféricas de oro (NPAu) para aplicaciones biomédicas. Éstas presentan propiedades ópticas que permiten la absorción y disipación de energía de manera local en forma de calor luego de ser irradiadas, lo que puede ser utilizado para destruir células tumorales o disolver agregados tóxicos proteicos de β-amiloide (ATAβ) involucrados en la enfermedad de Alzheimer (EA). En nuestro laboratorio se conjugaron las NPAu con el péptido CLPFFD-NH2 el cual reconoce a estos ATAβ, formando el conjugado NPAu-CLPFFD. Estos agregados pueden ser disueltos en presencia de este conjugado mediante la aplicación de microondas de baja potencia, reduciéndose su toxicidad. No obstante, el conjugado NPAu-CLPFFD atraviesa la barrera hemato-encefálica (BHE) en baja proporción con respecto a la dosis administrada. El enfoque principal de este estudio fue recubrir el conjugado NPAu-CLPFFD con copolímeros de carácter anfifílico como los poloxámeros (Pluronic®) para facilitar el pasaje a través de la BHE. Estos copolímeros han demostrado tener la capacidad tanto de inhibir transportadores de eflujo expresados en distintos tipos de células como también de modificar la fluidez de modelos de membranas. En este estudio se emplearon tres copolímeros los cuales difieren en sus propiedades estructurales: Pluronic® P85, F127 y L121, siendo sus balances hidrofílico-lipofílico (sigla en inglés HLB): 16, 22 y 1, respectivamente. Los nanocompósitos se caracterizaron mediante espectrofotometría de absorción molecular, dispersión dinámica de la luz (sigla en inglés DLS), potencial zeta, microscopía electrónica de transmisión (sigla en inglés TEM) y termogravimetría. Se evaluó además in vitro las alteraciones en la estabilidad y permeabilidad de modelos de membranas debido a la interacción con los nanocompósitos, y la capacidad de estos de difundir pasivamente mediante el ensayo de permeabilidad de membrana artificial en paralelo (sigla en inglés PAMPA). Así, se logró determinar que estos nanocompósitos son capaces de modificar la estabilidad y permeabilidad de los modelos de membrana biológica, posiblemente debido a cambios en su organización. A pesar de esto, ninguno fue capaz de mejorar el traspaso mediante difusión pasiva de NPAu a través del modelo de membrana en el PAMPA / Nowadays, there exists a great interest in the use of spherical gold nanoparticles (NPAu) for biomedical applications. NPAu have optical properties that allow the absorption and local dissipation of energy in the form of heating after being irradiated, which can be used to destroy tumoral cells or dissolve ammiloid-β toxic protein aggregates (ATAβ) that are involved in the Alzheimer disease (EA). In our laboratory, NPAu were conjugated with the CLPFFD-NH2 peptide which recognizes ATAβ, forming the NPAu-CLPFFD conjugate. These aggregates can be dissolved in the presence of NPAu-CLPFFD through the application of weak microwaves fields, decreasing their toxicity. However, the NPAu-CLPFFD conjugate crosses the blood brain barrier (BHE) in very small proportion with respect to the dose injected. The main focus of this study was the coating of NPAu-CLPFFD by amphiphilic polymers such as poloxamers (Pluronics®) to facilitate the cross throughout the BHE. These copolymers have demonstrated the capacity to inhibit efflux transporter expressed in different types of cells and also modify the fluidity of model membranes. In this study, three copolymers were used which differ in their structural properties: Pluronic® P85, F127 y L121, where their hydrophilic lipophilic balances (HLB) are 16, 22 and 1, respectively. The nanocomposites were characterized through molecular absorption spectrophotometry, dynamic light scattering (DLS), zeta potential, transmission electronic microscopy (TEM) and thermogravimetry. Also, changes in the stability and permeability of membrane models due to the interaction with nanocomposites, and the capacity of these to cross passively through the parallel artificial membrane permeability assay (PAMPA), were evaluated in vitro. In this way, it was determined that these nanocomposites are capable of modify biological membrane model stability and permeability possibly due to changes in their organization. Despite this, these systems were not capable to improve the cross of NPAu through passive diffusion in the PAMPA / Fondecyt Fondap Mecesup UCH

SOUZA, M. C. M. de. Imobilização de lipase de Candida Antarctica do tipo B em nanopartículas magnéticas visando a aplicação na síntese de ésteres. 2013. 87 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2013-06-13T11:59:34Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_mcmsouza.pdf: 1469686 bytes, checksum: 798b79a48c6a19203e901c8ed8b7288b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-06-13T17:15:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_mcmsouza.pdf: 1469686 bytes, checksum: 798b79a48c6a19203e901c8ed8b7288b (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-13T17:15:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_mcmsouza.pdf: 1469686 bytes, checksum: 798b79a48c6a19203e901c8ed8b7288b (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / In this work, magnetic nanoparticles of iron (Fe3O4) (NPM) were evaluated as a support for the immobilization of lipase Candida antarctica B (CALB). The biocatalyst (CALB- NPM) was analyzed in the catalysis of esters: ethyl oleate (biodiesel), methyl and ethyl buty- rate. Magnetic nanoparticles are particularly interesting for enzyme immobilization due to their magnetic properties favoring the easy separation from the reaction mixture by use of magne- tism. The CALB enzyme is an enzyme capable of acting in various reactions, such as hydrolysis and transesterifications. However, one problem of using enzymes as homogeneous catalysts is their recovery. Thus, it is necessary to use brackets that retain the enzyme while maintaining its catalytic characteristics. Nanoparticles were produced by co-precipitation method. We de- termined the size of the nanoparticles (11 nm) using the technique of X-ray diffraction (XRD) with subsequent refining of the phases obtained by the Rietveld method. Infrared spectra were obtained for analysis of the presence of hydroxyls using KBr pellets of magnetic ferrites. The spectrum was measured in the region between 400 and 4000 cm −1. Modifications were car- ried out on the nanoparticles’ surfaces with γ-aminopropyltriethoxysilane (APTS) and glutaral- dehyde. The influence of stirring speed (20-250 rpm), enzyme load (45-200 UpNPB/gsupport), immobilization time (0.5-5 h), glutaraldehyde solution (2.5 and 25%), additive (SDS 0.23%) and reuse of the biocatalyst (six hydrolytic cycles reactions) were evaluated. The immobiliza- tion was performed in the presence of 100mMsodium bicarbonate buffer, pH 10, at 25 °C. After immobilization, CALB exhibited improved thermal and operational stabilities. The best result (Immobilization yield: 53% and immobilized enzyme activity: 29.1 UpNPB/gsupport) was obtained at 45 rpm, using 200 UpNPB/gsupport and 1h of immobilization. Furthermore, immo- bilized Calb maintained approximately 41.8 % of initial activity after five cycles of hydrolysis. The ethyl oleate production was analyzed with the best condition and compared to commercial acrylic resins (CALB immobilized). The ethyl oleate conversion was approximately 90 % for the two biocatalyst at 48 h. The consecutive reaction cycles (14) show the maintenance in the production of biodiesel. Maximum conversion of methyl butyrate (93.9 %) and ethyl butyrate (96.8 %) were achieved after 8 h of reaction at 25 °C for CALB immobilized onto magnetic nanoparticles. The consecutive reaction cycles (12) show the maintenance in the production of esters (approximately 76 % for nanoparticles and 79 % for acrylic resin). / Neste trabalho, nanopartículas magnéticas de ferro (Fe3O4) (NPM) foram avalia- das como suporte para a imobilização de lipase de Candida antarctica do tipo B (CALB). O biocatalisador (CALB-NPM) foi analisado na catálise dos ésteres: oleato de etila (biodiesel), butirato de metila e etila. Nanopartículas magnéticas são particularmente interessantes para imobilização enzimática devido as suas propriedades magnéticas favorecerem a fácil separação da mistura reacional através do uso de magnetismo. A enzima CALB é uma enzima capaz de atuar em diversas reações, como, hidrólises e transesterificações. Contudo, um dos problemas do uso de enzimas como catalisadores homogêneos é a sua recuperação. Assim, é necessário o uso de suportes que retenham a enzima, mantendo suas características catalíticas. As na- nopartículas foram produzidas pelo método de co-precipitação. Determinou-se o tamanho das nanopartículas (11 nm) através da técnica de difração de raios-X (DRX) com posterior refi- namento das fases obtidas pelo método Rietveld. Espectros de infravermelho foram obtidos para análise de presença de hidroxilas usando pastilhas de KBr das ferritas magnéticas. O espectro foi medido na região entre 400 e 4000 cm−1. Modificações foram realizadas na su- perfície das mesmas com γ-aminopropiltrietoxissilano (APTS) e glutaraldeído. No processo de imobilização, a influência da velocidade de agitação (20-250 rpm), carga enzimática (45-200 UpNPB.g−1), tempo de contato enzima-suporte (0,5-5 h), concentração de glutaraldeído (2,5 e 25 % (m/v)), aditivo dodecil sulfato de sódio (SDS 0,23 %) e reutilização do biocatalisador fo- ram avaliadas. A imobilização foi realizada na presença de 100 mM de tampão bicarbonato de sódio, pH 10, a 25 °C. Após a imobilização, a enzima imobilizada exibiu melhor estabilidade térmica e operacional do que na forma solúvel. As condições ótimas de imobilização foram: velocidade de agitação de 45 rpm, carga enzimática (80 UpNPB.g−1), tempo de imobilização de 1 h, solução de glutaraldeído (25 % (m/v)), possibilitando um rendimento de imobilização de 41,8 % e atividade enzimática do derivado de 29,1 UpNPB/g. Além disso, o biocatalisador manteve aproximadamente, 53% de atividade catalítica inicial após cinco ciclos consecutivos de reação hidrolítica. Após a imobilização, a estabilidade térmica dos derivados foi realizada a partir da reação de hidrólise com 0,01 g de CALB-NPM. atividade catalítica da enzima livre e imobilizada foi analisada a 60 °C. A produção de esteres foi realizada com o biocatalisador na melhor condição catalítica. Além das nanopartículas foram analisadas a bioconversão de esteres por resinas acrílicas comerciais (CALB imobilizada). A conversão de oleato de etila foi de aproximadamente 90% para os biocatalisadores testados. Os ciclos de reação consecutivos (14) mostram a manutenção da produção de biodiesel. A máxima conversão de buitrato de etila (96,8%) e metila (93,9%) foram obtidos após 8 h de reação a 25 °C com CALB imobilizada em nanopartículas magnéticas. Os ciclos de reação consecutivos (12) mostram a manutenção da produção dos ésteres (aproximadamente 76% para as nanopartículas e 79% para a resina acrílica).

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Farmácia, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:50:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325542.pdf: 3639586 bytes, checksum: 40fd2c2211ee08a5f7935d434d732ef9 (MD5) Previous issue date: 2013 / O câncer corresponde a um grupo de doenças que possuem em comum o descontrole na proliferação celular. A leucemia linfóide aguda (LLA) é uma desordem maligna causada pela proliferação de progenitores linfóides B e T e possui uma incidência maior em crianças. As chalconas são compostos intermediários essenciais para a biossíntese de flavonóides e têm demonstrado uma grande variedade de efeitos farmacológicos entre eles o efeito antitumoral. A primeira parte deste trabalho consistiu na avaliação da atividade antitumoral de três chalconas derivadas quimicamente da 2-naftilacetofenona denominadas R7, R13 e R15, em células murinas de LLA (L1210). Observou-se que as chalconas induziram apoptose nas células L1210 por diferentes mecanismos. Particularmente, as chalconas R7 e R13 induziram apoptose através das vias intrínseca e extrínseca e também como resultado de um estresse de retículo endoplasmático. A chalcona R15 induziu a apoptose através da via extrínseca e estresse de retículo endoplasmático não induzindo danos mitocondriais. Na segunda parte deste trabalho buscou-se avaliar o efeito das três chalconas encapsuladas em um sistema nanoestruturado lipídico. Um dos objetivos da encapsulação é a vetorização dos fármacos para as células tumorais melhorando a atividade antitumoral e diminuindo os efeitos adversos. Inicialmente, avaliou-se o efeito de três nanopartículas lipídicas em células não-tumorais VERO e in vivo utilizando camundongos, a fim de escolher o sistema mais biocompatível. A NE foi o único sistema que não induziu toxicidade in vitro e foi escolhida como veículo para incorporação das moléculas. As chalconas R7 e R15 encapsuladas induziram a mesma toxicidade que as moléculas livres em células de leucemia L1210. Já a encapsulação da chalcona R13 diminuiu o seu efeito antileucêmico indicando que esta molécula pode não estar sendo liberada da nanopartícula. A toxicidade das chalconas livres e encapsuladas foi avaliada em células não-tumorais (in vitro) e in vivo. Com esta avaliação, verificou-se que o encapsulamento impediu a toxicidade das chalconas em células não-tumorais VERO e in vivo, principalmente diminuindo a inflamação hepática induzida nos animais tratados com as chalconas livres. Os resultados portanto demonstraram que o encapsulamento não melhorou a atividade antileucêmica das chalconas, entretanto, diminuiu a respectiva toxicidade em células não tumorais. A terceira e última parte deste trabalho corresponde a avaliação de chalconas, bis-chalconas e cromonas como possíveis inibidores da proteína de resistência ABCG2. A expressão dessa proteína tanto em células de leucemia quanto em outros tumores torna essas célulasresistentes aos tratamentos convencionais. Neste trabalho a cromona 4a e a bis-chalcona BC20 apresentaram alta atividade inibitória desta proteína comparando-se aos melhores inibidores já estudados e sendo potenciais compostos para ensaios clínicos.<br> / Abstract : Cancer is a group of several diseases that have in common the uncontrolled proliferation. Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is a malignant disorder caused by the proliferation of lymphoid progenitor cells. Chalcones are essential intermediate compounds in the flavonoids biosynthesis in plants. They have demonstrated a great variety of pharmacological effects including antitumoral. The first part of this work shows the antileukemic activity of three chalcones 2-naphtylacetofenone derivatives. The molecules were named R7, R13 and R15 and their antitumoral activities were evaluated in L1210 cells. The chalcones induced apoptosis in L1210 cells by several mechanisms. Particularly the chalcones R7 and R13 triggered the intrinsic and extrinsic apoptosis pathways as well as the endoplasmic reticulum stress. Conversely, the chalcone R15 triggered only the extrinsic apoptosis and endoplasmic reticulum stress and had no effect on mitochondria. In the second part of this work, the toxicity of these chalcones encapsulated in lipid nanoparticles was evaluated. One of the goals of drug encapsulation is to enhance the pharmacological activity and decrease the side effects. Initially, we evaluated the cytotoxicity of three empty lipid nanoparticles in non-tumoral cells and in vivo, in order to choose a biocompatible system. The three kinds of nanoparticles evaluated were: solid lipid nanoparticles (NLS), composed nanoparticles (NLC) and nanoemulsion (NE). NE was the only system that did not induce toxicity in vitro and was chosen as the vehicle to chalcones incorporation. The encapsulated R7 and R15 induced toxicity in the same level of the free molecules in leukemia cells (L1210) and the encapsulated chalcone R13 induced lower toxicity than free R13, indicating that this molecule probably is not being released from the nanoparticles. After, the antileukemic activity and the toxicity of free and encapsulated chalcones were evaluated in non-tumoral cells (VERO) and in vivo. The encapsulation decreased the toxicity of chalcones in VERO cells and in vivo, mainly by decreasing hepatic inflammation induced by the free molecules in vivo. The results therefore demonstrated that the encapsulation did not improve the antileukemic activity, but reduced their toxicity to non-tumoral cells. The third and last part of this study corresponds to the evaluation of chalcones, bis-chalcones and chromones as potential inhibitors of the resistance protein ABCG2. The high expression of this protein converts these tumors resistant to conventional treatments. As a result of this work the chromone 4a and bis-chalcone BC20 showed high inhibitory activitytoward this protein. This effect is comparable with the best inhibitors that have been studied, resulting in potential compounds for clinical trials.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:58:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327421.pdf: 3034137 bytes, checksum: c07717f335423c85bd2aa35186759656 (MD5) Previous issue date: 2014 / O uso e aplicabilidade das nanopartículas de óxido de cobre (NPCuO) tem aumentado consideravelmente nos dias atuais principalmente no campo da ciência e das indústrias. A NPCuO é bastante utilizada principalmente como componente em tinta anti-incrustante de embarcações. Embora se verifique uma utilização crescente desta partícula, estudos desenvolvidos para avaliar seus potenciais impactos ao meio ambiente ainda são escassos. Assim sendo o presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos tóxicos da NPCuO utilizando macrófitas aquáticas da espécie Landoltia punctata como organismo- teste. A metodologia utilizada para os ensaios teve como base as normatizações ISO 20079 e da OECD 221, porém com adaptações. Com o objetivo de avaliar a estabilidade, tamanho e forma da NPCuO foram realizados procedimentos para a sua caracterização através de microscopia eletrônica de transmissão (MET), análise de área superficial e análise do potencial Zeta. O delineamento experimental se deu pela exposição do organismo-teste a três diferentes concentrações da NPCuO, além do grupo controle, sendo 0.1, 1.0 e 10.0 g.L-1. Cada tratamento se deu em seis repetições totalizando 24 unidades experimentais utilizadas em testes com duração de sete dias. No ensaio foi avaliada a taxa de crescimento, alterações na organização ultraestrutural e morfológica e, conteúdo de pigmentos fotossintetizantes. Além dos procedimentos normatizados foram realizadas análises microscópicas para avaliar possíveis alterações citológicas após a exposição. Diferentemente do esperado não foram observados efeitos significativos p<0,05 na taxa de crescimento dos organismos expostos as diferentes concentrações. Essa premissa é comprovada ao se verificar no máximo a CE20 na máxima concentração de NPCuO. Os danos sobre a ultraestrutura e conteúdo de pigmentos fotossintetizantes foram bastante expressivos e não foram encontradas nanopartículas no interior das macrófitas durante a microscopia. Isto remete a hipótese de que com o aumento do período de exposição os efeitos de inibição de crescimento poderiam aumentar. O acúmulo de Cu2+ pela planta denota que a toxicidade pode ter sido provocada pelos íons liberados na amostra. A bioacumulação apresentada pela planta pode provocar efeitos tóxicos nos níveis mais altos da cadeia trófica indicando a necessidade de avaliar a bioamplificação dos efeitos dos íons da NPCuO.<br> / Abstract : The use and applicability of copper oxide nanoparticles (NPCuO) has increased substantially today mainly in the fields of scientific and industry. The NPCuO is widely used mostly as a component of antifouling paints in ships. Although there is an increasing use of this particle, studies developed to evaluate the potential environmental impacts are scarce. Thus the present study has aimed to evaluate the toxic effects of NPCuO on the duckweed Landoltia punctata sp. The test methodology used was OECD and ISO/DIS 20079 normalizations with some adaptations. For a better understanding of the effects and to complement this research, microscopic analysis was done to assess the physiological implications inside the cells of L. punctata and at the same time the uptake of copper ions by the duckweed. Also the characterization of the nanoparticle in this study by Transmition Electronic Microscopy (TEM), superficial area analysis and Zeta potential analysis was done. The experimental procedure was by exposure of the test-organism to three different concentration of NPCuO, above the control group, being 0.1, 1.0 and 10.0 g.L-1. Each treatment was done in six replicates totaling 24 experimental units used in assay with lasting seven days. In the test the growth rate, morphological and cytological alterations and photosynthetic pigments were evaluated. In addition to the standardized procedures microscopic analyzes were performed to assess possible cytological changes after exposure. Contrary to expected results haven't been observed meaning effects p<0,05 in the growth rate of organisms exposed to concentrations of nanoparticle. This fact is proven EC20 in at most a very high concentration of NPCuO. The damage on the morphology and photosynthetic material were quite significant and the nanoparticles were not observed in the cells during the microscopy. This leads to the conclusion that with the increase of the exposure period the growth inhibitory effects could increase. The accumulation of Cu2+ by the plant indicates that toxicity can be caused by ions released in the sample. The bioaccumulation presented by the plant can cause toxic effects on higher trophic levels indicating the need to evaluate the effects of biomagnifications of ions NPCuO.

MENESES, Cristiano Teles de. Estudo da cristalização de nanopartículas de NiO por difração e absorção de raios-X. 2007. 142 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-05T17:50:08Z No. of bitstreams: 1 2007_tese_ctmeneses.pdf: 7643778 bytes, checksum: 33dfe5454795e2da2f24802c4811365f (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-07T14:25:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_tese_ctmeneses.pdf: 7643778 bytes, checksum: 33dfe5454795e2da2f24802c4811365f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-07T14:25:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_tese_ctmeneses.pdf: 7643778 bytes, checksum: 33dfe5454795e2da2f24802c4811365f (MD5) Previous issue date: 2007 / Usando técnicas de caracterização estrutural, em particular a absorção de raios-X (XAS) e difração de raios-X (DRX) foram aplicadas para estudar a cristalização de nanopartículas de NiO. Na primeira parte do trabalho estudamos o processo de síntese de nanopartículas (NP’s) de NiO crescidas a partir de um método de baixo custo, em diferentes condições térmicas e químicas (concentração do precursor orgânico, temperatura e tempo de síntese), no qual usa uma solução aquosa de gelatina com o cloreto de níquel. Foram abordadas também amostras obtidas com adição de NaOH (na solução precursora das NP’s) para estudar o efeito do pH no crescimento das nanopartícula. Esses resultados indicaram uma redução no tamanho da partícula com o aumento do pH e uma mudança na morfologia da partícula de piramidal (baixo pH) para quase esférica (alto pH) mostrada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Para obter todas as informações estruturais relacionadas à caracterização por DRX foi usado refinamento Rietveld. Resultados calculados usando equação de Scherrer mostraram partículas com tamanhos médios de até 3 nm. Na segunda parte do trabalho abordamos o do processo de cristalização in situ das NP’s de NiO. Nesta parte do trabalho foi estudado o efeito da taxa de aquecimento na formação e crescimento das partículas. Esses resultados mostraram que o aumento da taxa de aquecimento retarda a formação do NiO e conseqüentemente reduz o tamanho das partículas. Realizamos também um estudo comparativo através dos resultados experimentais de absorção de raios-X próximo à borda (XANES) e cálculos ab nitio usando um modelo de espalhamento múltiplo (Feff 8).

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-05-30T04:09:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 345489.pdf: 3034418 bytes, checksum: 319292ad998679653a75b0a32d33231a (MD5) Previous issue date: 2016 / O presente trabalho trata da construção de dois sensores eletroquímicos. O primeiro sensor foi construído pela modificação de um eletrodo de carbono vítreo (GCE) a partir de nanopartículas de ródio estabilizadas em surfactante zwiteriônico (Rh-(ImS3-14)) para a determinação de ácido p-cumárico. O sensor (Rh-(ImS3-14))/GCE foi caracterizado eletroquimicamente por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS), voltametria cíclica (CV) e cronocoulometria (CC). A caracterização das nanopartículas foi realizada por microscopia de transmissão eletrônica (TEM). As condições otimizadas de análise foram obtidas em solução tampão acetato (0,1 mol L-1, pH 4,0) empregando voltametria de pulso diferencial (DPV), as quais resultaram em um limite de detecção (LOD) de 472 nmol L-1 e faixa linear de 0,9 a 9,9 µmol L-1. O sensor demonstrou boa repetibilidade e reprodutibilidade intradia e interdia e foi aplicado na determinação de uma amostra farmacêutica de ácido p-cumárico em matriz celulósica. As recuperações foram de 97,31 a 105,53 % e o erro relativo foi de 9,8% na determinação analítica. O segundo sensor foi construído com o mesmo material aplicado no primeiro, porém, com a adição de nanotubos de haloisita (HNT) para a determinação do paracetamol. As nanopartículas foram caracterizadas por TEM. O sensor (HNT-Rh-(ImS3-14))/GCE foi caracterizado por perfilometria, e eletroquimicamente por EIS e CV. As condições experimentais otimizadas foram obtidas por DPV em solução tampão acetato (0,1 mol L-1, pH 5,0), as quais proporcionaram um limite de detecção de 82,78 nmol L-1 com faixa linear de 0,9 a 10,9 µmol L-1. O sensor demonstrou boa reprodutibilidade e repetibilidade intradia e interdia e foi aplicado na determinação de uma amostra comercial de comprimidos de paracetamol com recuperações variando de 107,6 a 123,16 %, e erro relativo de 1,67%.<br> / Abstract : The present work deals with the construction of two electrochemical sensors. The first sensor was constructed by modifying a vitreous carbon electrode (GCE) from rhodium nanoparticles stabilized in zwitterionic surfactant (Rh- (ImS3-14)) for the determination of p-coumaric acid. The sensor (Rh- (ImS3-14)) / GCE was characterized electrochemically by electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cyclic voltammetry (CV) and chronocoulometry (CC). The characterization of the nanoparticles was performed by electron transmission microscopy (TEM). The optimum conditions of analysis were obtained in acetate buffer solution (0.1 mol L-1, pH 4.0) using differential pulse voltammetry (DPV), which resulted in a limit of detection (LOD) of 472 nmol L- 1 and linear range of 0.9 to 9.9 nmol L-1. The sensor demonstrated good repeatability and intraday reproducibility and interdia and was applied in the determination of a pharmaceutical sample of p-coumaric acid in cellulosic matrix. The recoveries were 97,31 to 105,53 % and the relative error was 9.8% in the analytical determination. The second sensor was constructed with the same material applied in the first, but with the addition of haloisite nanotubes (HNT) for the determination of paracetamol. The nanoparticles were characterized by TEM. The sensor (HNT-Rh- (ImS3-14)) / GCE was characterized by profilometry, and electrochemically by EIS and CV. Optimized experimental conditions were obtained by DPV in acetate buffer solution (0.1 mol L-1, pH 5.0), which provided a detection limit of 82.78 nmol L-1 with a linear range of 0.9 to 10.9 nmol L-1. The sensor demonstrated good reproducibility and intraday and inter-repeatability and was applied in the determination of a commercial sample of paracetamol tablets with recoveries varying from 107,6 to 123,16%, and relative error of 1.67%.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9159_Gustavo dos Reis Gonçalves.pdf: 4700166 bytes, checksum: f7b2fec704a86b36c3c2d754d4c6d5bf (MD5) Previous issue date: 2015-09-03 / Os materiais nanoestruturados exibem diversas propriedades físicas e químicas interessantes. Dentre elas podemos citar as propriedades magnéticas, que estão entre as mais estudadas devido à sua grande importância tecnológica. Este trabalho visa a síntese de nanopartículas de óxidos ou outros compostos de ferro suportadas em materiais carbonosos porosos derivados do endocarpo de babaçu, com especial ênfase nas transformações físicas e químicas causadas por tratamentos térmicos e no seu potencial como adsorvente em fase líquida. Como suporte, foi utilizado o endocarpo de babaçu carbonizado ou quimicamente ativado com H3PO4. A síntese dos nanocompósitos foi conduzida por impregnação em meio aquoso, sendo utilizados os compostos Fe(NO3)3.9H2O e NH4OH como fonte de ferro e agente precipitante, respectivamente. As técnicas utilizadas para a caracterização foram: análise elementar, termogravimetria, análise térmica diferencial, difração de raios-X, espectroscopia Mössbauer, análise textural por adsorção de nitrogênio e medidas de propriedades magnéticas. As nanopartículas foram identificadas como óxidos de ferro dispersos de forma homogênea na superfície do suporte carbonoso, com tamanho médio na ordem de nanômetros e apresentando um comportamento superparamagnético em temperatura ambiente. A execução de tratamentos térmicos em atmosfera controlada de nitrogênio em temperaturas predeterminadas de 700, 800, 900 e 1000 °C levou ao crescimento do tamanho médio de cristalitos e ao surgimento de novas fases devido ao processo de redução química das nanopartículas de óxido de ferro dispersas nos suportes ricos em carbono. Dependendo da temperatura de tratamento e do tipo de suporte, as fases formadas de forma majoritária foram: óxidos de ferro (Fe2O3, Fe3O4), ferro metálico (&#945;-Fe, &#947;-Fe(C)), carbeto (Fe3C), fosfato (FePO4 e Fe2P2O7) e fosfeto de ferro (Fe2P). Os resultados deste trabalho mostraram que o método empregado permite a síntese de nanocompósitos com características químicas e estruturais variadas, dependendo das condições de preparação e dos tratamentos térmicos posteriormente realizados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Física, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-01-15T14:49:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 336696.pdf: 3003615 bytes, checksum: 1f8373058daa6f2fc39c732ab0c64625 (MD5) Previous issue date: 2015 / O sulfeto de níquel, em sua estequiometria [Ni]:[S] ? 1:1, exibe duas fases distintas, h-NiS e r-NiS. Na primeira, cuja estrutura é hexagonal, ocorre uma interessante transição metal-semicondutor e paramagnética-antiferromagnética (TMS-TPA), ambas na mesma temperatura, de aproximadamente 265K (quando em seu estado bulk). Neste trabalho são produzidos sulfetos de níquel nanométricos, de fase h-NiS, tanto puros quanto com substituições parciais de 1%, 3% e 6% de paládio, por uma rota de síntese original, via método de nucleação heterogênea por semeação. O objetivo destas substituições é o estudo da evolução do sistema em função do substituinte paládio, principalmente quanto a mudança da temperatura onde a transição ocorre (Tt). As amostras foram dividadas em dois grupos, P e N, onde no grupo P estão contidas aquelas com adição de paládio, sintetizadas com auxílio de sementes de PdS, e no grupo N está contida uma amostra de h-NiS puro, sintetizada com auxílio de sementes do próprio NiS. A caracterização das amostras, bem como o mapeamento da mudança na temperatura de transição com a adição de paládio foi realizada com as técnicas de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (FEG), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), espectrofotometria de infra vermelho (FTIR), magnetização de amostra vibrante (VSM), análises termogravimétricas (TGA), análise diferencial de temperatura (DTA) e calorimetria diferencial de varredura (DSC).<br> / Abstract : Nickel sulfide shows two distinct phases within its [Ni]:[S] ? 1:1 stoichiometric range, h-NiS and r-NiS. In the first one, which has a hex-agonal structure, an interesting metal-to-semiconductor, paramagnetic-to-antiferromagnetic transition (TMS-TPA) in its bulk form appears around 265K. In this work, pure and palladium doped nanometric h-NiS nickel sulfides are synthetized by a novel seeding method, with doping concentrations of 1%, 3% and 6%. The main goal of this research is to study the system evolution with respect to palladium doping, specially the variation in the TMS-TPA temperature (Tt). The samples were di-vided in two groups, P and N, where within group P there are samples with palladium addition, synthetized with PdS seeds, and in group N, there is one sample, constituted by pure h-NiS, which was synthetized with NiS seeds. The samples characterization, as well as the Tt change mapping was made by X-ray diffraction (DRX), field emission electron microscopy (FEG), energy dispersive spectroscopy (EDS), transmission electron microscopy (TEM), infrared spectroscopy (FTIR), vibrating sample magnetization (VSM), thermogravimetric analysis (TGA), dif-ferential thermal analysis (DTA) and differential scanning calorimetry (DSC).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-23T04:01:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337591.pdf: 3853649 bytes, checksum: 518e5d14891a79b8585dfef831bf5e7f (MD5) Previous issue date: 2015 / Materiais superparamagnéticos encapsulados em matriz polimérica são interessantes em diversos tipos de aplicações, incluindo áreas biomédicas, processos de separação, biotecnologia e imobilização de enzimas. Neste trabalho, nanopartículas superparamagnéticas de poli(ureia-uretano), PUU, foram obtidas via polimerização interfacial em miniemulsão e utilizadas como suporte na imobilização da lipase B de Candida antarctica. Nanopartículas de magnetita com comportamento superparamagnético foram obtidas pelo método de co-precipitação e, após a síntese, as nanopartículas magnéticas, NPMs, foram recobertas com ácido oleico, AO, para a obtenção de uma superfície hidrofóbica. A síntese de nanopartículas de PUU foi conduzida utilizando 1,6-hexanodiol como poliol e diisocinato de isoforona, IPDI, como diisocianato. As NPMs-AO foram incorporadas em PUU durante a polimerização interfacial em miniemulsão. Nanopartículas de PUU com NPMs-AO incorporadas foram caracterizadas por Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, (FTIR), análise termogravimétrica, (TGA), magnetometria de amostra vibrante, (MAV), microscopia eletrônica de transmissão, (MET), e microscopia eletrônica de varredura, (MEV-FEG). Os resultados mostraram alta eficiência de encapsulação e as análises de MAV confirmaram que NPMs-AO apresentam comportamento superparamagnético após a encapsulação. Lipase B de Candida antarctica foi imobilizada nas nanopartículas poliméricas magnéticas de PUU, (NPMs PUU), em uma única etapa durante a polimerização interfacial em miniemulsão e o derivado atraído por um campo magnético externo foi utilizado como catalisador em reações de síntese de etil oleato, geranil oleato e geranil propionato. O teor de ácidos graxos livres nas amostras, medido pelo método de titulação, mostrou que conversões em ésteres acima de 85% foram obtidas para todos os sistemas estudados. A análise de microscopia óptica de fluorescência mostrou a presença de lipase na superfície das NPMs-PUU, confirmando a formação de ligação entre enzima-suporte. Em um segundo método de imobilização, lipase B de Candida antarctica foi imobilizada em NPMs PUU em duas etapas após a polimerização interfacial em miniemulsão, com as partículas liofilizadas. O processo foi realizado pelo contato da enzima com o suporte em tampão fosfato pH 7,6, a solução foi incubada em shaker a 30 °C a 150 rpm e a atividade de esterificação enzimática foi medida. Atividades relativas acima de 85% em relação à enzima livre foram obtidas em uma hora deimobilização com concentração de enzima de 0,55 mg/mL. Análises de FTIR, MEV-FEG, estabilidade térmica (40, 60 e 80 °C), estabilidade ao pH (4, 7 e 10) e estabilidade ao armazenamento mostraram a eficiência de imobilização da lipase por adsorção em NPMs PUU, que apresentou estabilidade em diferentes condições reacionais.<br> / Abstract : Superparamagnetic materials encapsulated in a polymeric matrix are interesting for several applications, including biomedical, separation process, biotechnology and enzyme immobilization. In this work, superparamagnetic poly(urea-urethane), PUU, nanoparticles were obtained by interfacial miniemulsion polymerization and used as a support for the immobilization of lipase B from Candida antarctica (CALB). Magnetite nanoparticles presenting superparamagnetic behavior were obtained by the co-precipitation method and after the synthesis the magnetic nanoparticles, MNPs, were coated with oleic acid, OA, to provide a hydrophobic surface. The synthesis of PUU nanoparticles was performed using 1,6-hexanediol as polyol and isophorone diisocyanate, IPDI, as diisocyanate. The MNPs-OA were incorporated during the interfacial miniemulsion polymerization. PUU with MNPs-OA were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, (FTIR), thermogravimetric analysis, (TGA), electromagnetic vibrating sample magnetometry, (VSM), transmission electron microscopy, (TEM), and scanning electron microscopy, (SEM-FEG). Results showed a high encapsulation efficiency and VSM analysis showed that PUU with MNPs-OA still presented superparamagnetic behavior after the encapsulation step. CALB was immobilized on magnetic poly(urea-urethane) nanoparticles, (MNPs PUU) in a single step during the interfacial miniemulsion polymerization. After the immobilization process, the immobilized enzyme was attracted by an external magnetic field and was used as a catalyst in the synthesis of ethyl oleate, geranyl propionate and geranyl oleate. Ester conversions above 85% were obtained for all systems based on the free fatty acids contents measured by titration. Fluorescence microscopy images confirmed the immobilization of enzyme onto MNPs-PUU. CALB was immobilized on MNPs PUU in two steps after the interfacial polymerization in miniemulsion. Lipase was added to lyophilized particles (MNPs PUU) in phosphate buffer (0.1 M, pH 7.6). The mixture was incubated at 30 °C in a shaker for 30-360 min to determine the time required for maximum immobilization efficiency and the enzyme activity was determined by the esterification reactions between lauric acid and propanol. The relative activities of the immobilized enzyme in relation to free enzyme were above 85% in one hour with 0.55 mg/mL of enzyme in solution. FTIR analysis, SEM-FEG, thermal stability (40, 60 and 80 °C), pH stability (4, 7 e 10) and storagestability showed the efficiency of the method, that allowed to maintain high stability of the immobilized enzyme under different conditions.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, 2015. / Made available in DSpace on 2016-03-01T04:06:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337288.pdf: 2575799 bytes, checksum: 958265ebb59f3027c15eb5c31f104f75 (MD5) Previous issue date: 2015 / O presente trabalho descreve a síntese e caracterização de três derivados de quitosana que foram utilizados para decorar vesículas produzidas a partir da auto-associação do copolímero em bloco PS404-b-PAA63 visando a encapsulação do minoxidil. As vesículas foram obtidas usando o método de co-solvente orgânico (dioxano) em água e caracterizadas quanto ao seu tamanho por Espalhamento de Luz Dinâmico (DLS), morfologia por Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM) e potencial zeta. Essas vesículas apresentam morfologia bem definida com diâmetros inferiores a 200 nm e, devido à dissociação das porções de ácido carboxílico do bloco hidrofílico, estas vesículas exibem carga de superfície negativa, o que possibilita o revestimento da sua superfície com polissacarídeos de carga oposta, tais como quitosana e derivados de quitosana. Após a decoração, estas vesículas são claramente diferentes. Com a adição e o aumento da concentração de quitosana ou derivados de quitosana, o valor de potencial zeta diminui, passando por uma região de transição, próximo do potencial zero, onde são observadas a formação de agregados. Depois de alcançar o máximo de adsorção, os parâmetros de potencial zeta se estabilizam, as vesículas se re-dispersam e o diâmetro hidrodinâmico fica ligeiramente maior quando comparado com as vesículas não decoradas. A eficiência de encapsulação (EE) do minoxidil, quantificada por eletroforese capilar, resulta numa EE máxima de 50,7 %, o que está em boa concordância com a capacidade de carga de tais vesículas.<br> / Abstract : The present work describes the synthesis and characterization of three chitosan derivatives which were used to decorate vesicles made from the self-assembly of the block copolymer PS404-b-PAA63 aiming encapsulation of minoxidil. The vesicles were obtained by using the organic (dioxane) co-solvent method in water and characterized according to their size by Dynamic Light Scattering (DLS), morphology by Transmission Electron Microscopy (TEM) and zeta potential. These vesicles have well-defined morphology with diameters lower than 200 nm and, due to the dissociation of the carboxylic acid moieties of the hydrophilic block, these vesicles have a negative surface charge, which allows the coating of its surface with oppositely charged polysaccharides, such as chitosan and chitosan derivatives. After the decoration, these vesicles were clearly different. With the addition and the concentration increases of chitosan or chitosan derivatives, the zeta potential value decreases, passing through a transition region, near zero potential, where?s observed the formation of aggregates. After reaching maximum adsorption, zeta potential parameters are stabilized, the vesicles are re-dispersed and the hydrodynamic diameter is mildly larger when compared to the vesicles without decoration. The encapsulation efficiency (EE) of minoxidil, quantified by capillary electrophoresis, results in an EE maximum of 50,7 %, which is in good agreement with the cargo ability of these vesicles.