O ambiente Antártico é caracterizado por condições ambientais restritivas de clima, hábitat e biogeografia. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar a diversidade de leveduras em amostras marinhas e terrestres do ambiente Antártico, além da prospecção de lipases que atuem em processos que requerem baixas e moderadas temperaturas. De acordo com os resultados obtidos, 97 leveduras foram recuperadas por semeadura em meio de cultura PDA e YMA a partir de diferentes amostras coletadas na OPERANTAR XXVIII (verão 2010), das quais foram identificados 12 gêneros e 21 espécies. Destas, 45 apresentaram atividade de lipase e duas foram selecionadas para o ensaio de otimização da produção enzimática: C. laurentii L59 e L. scotti L117. A extração de lipase de L. scottii L117 foi avaliada por Sistema de Duas fases Aquosas e o sistema micelar utilizando TX-114 foi o mais eficiente para purificação parcial desta enzima. Por fim, a avaliação da diversidade das 405 leveduras isoladas de macroalgas e liquens (coletadas na OPERANTAR XXXII no verão de 2013) revelou a ocorrência de 24 taxons de leveduras a partir das amostras de macroalgas e 18 taxons a partir das amostras de liquens, sendo apenas cinco espécies comuns a estes dois substratos. / The Antarctic continent is characterized by restrictive environmental conditions of climate, habitats and biogeography. In this sense, the objective of this study was to evaluate the diversity of yeasts in marine and terrestrial samples of the Antarctic environments, as well as the propspecting of lipases that can act in proceses that require low and moderate temperatures. According to the results, 97 yeasts were recovered from different samples collected in OPERANTAR XXVIII (summer 2010), representing 21 different species. Among them, 45 showed lipase activity and two were selected for the optimization of enzyme production: C. laurentii L59 and L. scotti L117. Extraction of L. scottii L117 lipase was assessed by Aqueous Two-Phase System and the micellar system TX-114 was the most efficient for partial enzyme purification. Finally, the diversity evaluation of 405 isolates from seaweeds and lichens (collected in XXXII OPERANTAR, summer of 2013) revealed the occurrence of 24 taxa from macroalgae samples and 18 taxa from lichens samples, being only five substrates common to these two substrata.

O objetivo deste trabalho foi à purificação da toxina alfa produzida por Costridium perfringens tipo A em sistema de duas fases aquosas (SDFA) PEG/fosfato nos modos contínuo e descontínuo. Dois planejamentos fracionários sequenciais foram aplicados para estudar a partição da toxina alfa em SDFA, em função de 4 variáveis: massa molar e concentração do PEG, concentração do fosfato e pH. Os melhores resultados para o fator de purificação, rendimento em atividade e coeficiente de partição foram obtidos com PEG 8000 g/mol (15%, w/w), fosfato 20% (w/w) e pH 8.0. Este sistema permitiu um fator de purificação de 4,6 com rendimento em atividade de 230% e coeficiente de partição de 113,9 na fase PEG. Após isto, novos experimentos foram realizados para aperfeiçoar a purificação da toxina alfa com o emprego de um planejamento experimental completo 22. Nesta pesquisa a concentração do PEG 8000 g/mol e sais de fosfato pH 8,0 foram variados. O coeficiente de partição, fator de purificação e rendimento em atividade foram fortemente influenciados por estas variáveis. Aumentando ambos os fatores estudados, foi observado um aumento nas respostas, com exceção para o fator de purificação. O melhor fator de purificação (5,7) foi obtido com 17,5% e 15% das concentrações de PEG e fosfato, respectivamente. A coluna de discos perfurados rotativos (PRDC) foi usada para extrair toxina alfa a partir do sobrenadante com (PEG) (MM = 8,000 g/mol) e solução de sais de fosfato de sódio e de potássio (pH 8.0). Os resultados obtidos demonstraram que a velocidade de fluxo da fase dispersa (VD) de 3 Ml/min foi a melhor condição para as respostas hold up (ED = 0,8), eficiência de separação (ES = 100 %) e fator de purificação (Pf = 2,37), pois os melhores resultados foram obtidos nesta taxa de fluxo usando uma velocidade de rotação dos discos baixa (35 rpm), enquanto o melhor coeficiente de transferência de massa (KDa = 2,8 x10-3 min-1) foi encontrado na maior velocidade de rotação usada (140 rpm). / The aim this work was purification alpha-toxin (phospholipase C) produced by Costridium perfringens type A by aqueous two-phase systems (ATPS) PEG/phosphate in discontinue and continue mode. Two sequential half-fraction designs were applied to studying the ∝-toxin partition in ATPS, as a function of four factors: PEG molar mass and concentration, phosphate concentration and pH. The highest purification factor, yield and partition coefficient results were obtained with PEG 8000 (15%, w/w), phosphate at 20% (w/w) and pH 8.0. This system allows an ∝-toxin purification of 4.6 fold with final activity yield of 230% and partition coefficient of 113.9 in the PEG rich phase. After this, new experiments were realized for the optimization of ∝-toxin purification with employed of full experimental design. In this research the concentration of PEG 8000 g/mol and phosphate salts pH 8.0 were varied. The partition coefficient (K), purification factor (Pf) and activity yield (Y%) were strongly influenced for these variables. Increasing both factors was observed an increase of these responses, except for P Pf. The higher purification factor (5.7) was obtained with 17.5% and 15% of the PEG and phosphate concentration, respectively. A continuous perforated rotating disc contactor (PRDC) was used for extraction of ∝-toxin from the supernatant of Clostridium perfringens type A cultivations with polyethylene glycol (PEG) (MW = 8,000 g/mol) and dipotassium and sodium phosphate salt solution (pH 8.0). The results obtained demonstrated that VD = 3 L/min was by far the optimum dispersed phase flowrate for all these response variables. Besides, maximum values of ED (0.8), Es (100 %) and Pf (2.37) were obtained at this flowrate using the lowest rotational speed (35 rpm), while optimum KDa (2.8 x 10-3 min-1 ) was achieved at the highest agitation level (140 rpm).

As plantas para fins medicinais são amplamente utilizadas no Brasil, porém existem poucos estudos que comprovam a eficácia como também a segurança do uso. Piper aduncum usada por muitas comunidades como planta medicinal para tratar e curar diferentes doenças, dentre estas, desordens gastrointestinais. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial antimicrobiano e toxicológico do extrato bruto aquoso das folhas Piper aduncum e aproximar os efeitos em testes laboratoriais aos possíveis efeitos observados no consumo das infusões. Folhas saudáveis de Piper aduncum foram utilizadas para preparar os extratos brutos aquosos em três concentrações (20 g/L, 10 g/L e 5 g/L). Foram realizados testes de ágar difusão em poço contra as bactérias enteropatogênicas Sthaphylococcus aureus ATCC 25923, Escherichia coli ATCC 25922, Salmonella typhimurium ATCC 1402 e Shigella flexneri ATCC 12022. Testes de fragilidade osmótica eritrocitária humana e o teste citotóxico da avaliação do crescimento da raiz de Allium cepa foram realizados para avaliar a toxicidade dos extratos. A triagem fitoquímica foi realizada para determinar os compostos presentes nas infusões. Os resultados obtidos demonstraram que as infusões de P. aduncum não apresentaram efeitos antimicrobianos e não tiveram efeitos tóxicos sobre células sanguíneas, mas apresentaram potencial tóxico no desenvolvimento celular. / Plants for medicinal purposes are widely used in Brazil, but there are few studies that demonstrate the efficacy and the safety use. Piper aduncum is used for many communities as medicinal plant to treat and cure different diseases, including gastrointestinal disorders. The aim of this study was to evaluate the anti-microbial and toxic potential of aqueous crude extract from leaves of Piper aduncum, and approximate the effect in laboratory tests to what is possibly observed with the tea use. Healthy leaves of Piper aduncum were used to prepare the aqueous crude extract in three concentrations (20g/L, 10g/L and 5g/L). The antimicrobial activity was evaluated by the agar wells diffusion against entropathogenic bacteria Sthaphylococcus aureus ATCC 25923, Escherichia coli ATCC 25922, Salmonella typhimurium ATCC 1402 e Shigella flexneri ATCC 12022. Human erythrocyte osmotic fragility and cytotoxic evaluation of Allium cepa roots growth were performed to evaluate the toxicity of the extracts. The phytochemical screening determined the present compound in infusions. The obtained results showed that P. aduncum infusions has no effect as antimicrobial, and it did not have any toxic effect against blood cells, but potential toxic effect on cell development.

O objetivo deste trabalho foi à purificação da toxina alfa produzida por Costridium perfringens tipo A em sistema de duas fases aquosas (SDFA) PEG/fosfato nos modos contínuo e descontínuo. Dois planejamentos fracionários sequenciais foram aplicados para estudar a partição da toxina alfa em SDFA, em função de 4 variáveis: massa molar e concentração do PEG, concentração do fosfato e pH. Os melhores resultados para o fator de purificação, rendimento em atividade e coeficiente de partição foram obtidos com PEG 8000 g/mol (15%, w/w), fosfato 20% (w/w) e pH 8.0. Este sistema permitiu um fator de purificação de 4,6 com rendimento em atividade de 230% e coeficiente de partição de 113,9 na fase PEG. Após isto, novos experimentos foram realizados para aperfeiçoar a purificação da toxina alfa com o emprego de um planejamento experimental completo 22. Nesta pesquisa a concentração do PEG 8000 g/mol e sais de fosfato pH 8,0 foram variados. O coeficiente de partição, fator de purificação e rendimento em atividade foram fortemente influenciados por estas variáveis. Aumentando ambos os fatores estudados, foi observado um aumento nas respostas, com exceção para o fator de purificação. O melhor fator de purificação (5,7) foi obtido com 17,5% e 15% das concentrações de PEG e fosfato, respectivamente. A coluna de discos perfurados rotativos (PRDC) foi usada para extrair toxina alfa a partir do sobrenadante com (PEG) (MM = 8,000 g/mol) e solução de sais de fosfato de sódio e de potássio (pH 8.0). Os resultados obtidos demonstraram que a velocidade de fluxo da fase dispersa (VD) de 3 Ml/min foi a melhor condição para as respostas hold up (ED = 0,8), eficiência de separação (ES = 100 %) e fator de purificação (Pf = 2,37), pois os melhores resultados foram obtidos nesta taxa de fluxo usando uma velocidade de rotação dos discos baixa (35 rpm), enquanto o melhor coeficiente de transferência de massa (KDa = 2,8 x10-3 min-1) foi encontrado na maior velocidade de rotação usada (140 rpm). / The aim this work was purification alpha-toxin (phospholipase C) produced by Costridium perfringens type A by aqueous two-phase systems (ATPS) PEG/phosphate in discontinue and continue mode. Two sequential half-fraction designs were applied to studying the ∝-toxin partition in ATPS, as a function of four factors: PEG molar mass and concentration, phosphate concentration and pH. The highest purification factor, yield and partition coefficient results were obtained with PEG 8000 (15%, w/w), phosphate at 20% (w/w) and pH 8.0. This system allows an ∝-toxin purification of 4.6 fold with final activity yield of 230% and partition coefficient of 113.9 in the PEG rich phase. After this, new experiments were realized for the optimization of ∝-toxin purification with employed of full experimental design. In this research the concentration of PEG 8000 g/mol and phosphate salts pH 8.0 were varied. The partition coefficient (K), purification factor (Pf) and activity yield (Y%) were strongly influenced for these variables. Increasing both factors was observed an increase of these responses, except for P Pf. The higher purification factor (5.7) was obtained with 17.5% and 15% of the PEG and phosphate concentration, respectively. A continuous perforated rotating disc contactor (PRDC) was used for extraction of ∝-toxin from the supernatant of Clostridium perfringens type A cultivations with polyethylene glycol (PEG) (MW = 8,000 g/mol) and dipotassium and sodium phosphate salt solution (pH 8.0). The results obtained demonstrated that VD = 3 L/min was by far the optimum dispersed phase flowrate for all these response variables. Besides, maximum values of ED (0.8), Es (100 %) and Pf (2.37) were obtained at this flowrate using the lowest rotational speed (35 rpm), while optimum KDa (2.8 x 10-3 min-1 ) was achieved at the highest agitation level (140 rpm).

Made available in DSpace on 2017-07-21T14:35:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caroline Bello.pdf: 5805271 bytes, checksum: 46fa6ef84e116f464b6fe98b918d068d (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Inflammation is involved in many diseases affecting much of the world's population. Ketoprofen is a widely used drug in the treatment of these inflammatory processes. However, despite its efficacy, this drug has significant side effects. The mechanism by which these undesired effects occur are not fully known. Research indicates the involvement of inhibition of some enzymes in this process. But nowadays other targets have been identified as corroboradores of the clinical complications by use ketoprofen, such as the oxidative stress. Oxidative stress is a deleterious condition for the organism that may be softened by the action of antioxidants such as catechins, tannins and other polyphenols. The relationship between oxidative stress, ketoprofen and the contribution of antioxidant molecules in this process need to be clarified and may be a future therapeutic target when it comes to improving the pharmacologic action and/or decreased side effects caused by use of ketoprofen. Thus, the aim of this study was to evaluate the action of ketoprofen and the aqueous extract of guarana alone and associates in oxidation in vitro and in vivo models of renal and hepatic toxicity studies evaluating biochemical and hematological laboratory parameters systems. Among the models used are direct action on ABTS•+, DPPH•, HOCl, O2•-, inhibition of peroxidase and hemolysis by AAPH radical. For the in vivo study, were used rats (female) (Wistar), which were divided into groups (n=10 or 11 animals): control group (saline), ketoprofen group (20 mg/kg/ day), aqueous extract guarana group 0,1 (0,1 mg/g/day), aqueous extract guarana group 1 (1 mg/g/day), association group 0,1 (ketoprofen (20mg/kg/day + water extract of guarana 0.1 mg/ g/day) and association group 1 (ketoprofen (20mg/kg/day + water extract of guarana 1 mg/g/ day), the administration of the samples was given by oral route (gavage) for 7 days. The results show that the aqueous extract of guarana show significant antioxidant activity in all in vitro tests. The ketoprofen virtually showed no activity in in vitro assays used in this study. The combination of these substances been shown to be potentially beneficial for action against free radicals and oxidizing agents, as well as in the inhibition of peroxidase . In in vivo assays, the ketoprofen caused significant changes in renal parameters: urea, creatinine and uric acid, and the association with the aqueous extract of guarana reversed this change. In hematological parameters, the ketoprofen caused anemia was not reversed by treatment with the extract. On markers of oxidative stress and antioxidant defense we observed variability in results, according to the indicator analyzed. In general, ketoprofen causes a decrease in the total antioxidant capacity and catalase levels of treated animals, and the aqueous extract of guarana contributed to re-establishment of this defense. On markers of oxidative stress and antioxidant defense we observed variability in results, according to the indicator analyzed. In general, the ketoprofen causes a decrease in the total antioxidant capacity and of the catalase levels of treated animals, and the aqueous extract of guarana contributed to re-establishment of this defense. The results are promising and indicate that the association between ketoprofen and the aqueous extract of guarana can be an alternative to reduce the potential damage linked to the use of this drug and considering the perspective addressed in this study. It is important to emphasize the importance of conducting studies to assess the maintenance of ketoprofen anti-inflammatory efficacy when used in combination with other substances. / A inflamação está envolvida com diversas doenças que acometem grande parte da população mundial. O cetoprofeno é um medicamento amplamente utilizado no tratamento dos processos inflamatórios. Apesar de sua eficácia, este fármaco apresenta importantes efeitos colaterais. O mecanismo pelo qual tais efeitos indesejados acontecem não são totalmente conhecidos. Pesquisas indicam o envolvimento da inibição de algumas enzimas. Porém, outros alvos têm sido apontados como corroboradores das complicações clínicas do cetoprofeno, como é o caso do estresse oxidativo. O estresse oxidativo é uma condição deletéria para o organismo que pode ser amenizada pela ação de agentes antioxidantes, tais como: catequinas, taninos e outros polifenóis. A relação entre o estresse oxidativo, cetoprofeno e a contribuição de moléculas antioxidantes neste processo precisa ser melhor esclarecida e pode ser um futuro alvo terapêutico quando se trata da melhoria da ação farmacológica e/ou diminuição de efeitos colaterais provocados pelo uso do cetoprofeno.Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a ação do cetoprofeno e do extrato aquoso de guaraná, isoladamente e associados, em sistemas oxidativos in vitro e modelos in vivo de estudos de toxicidade renal e hepática avaliando-se parâmetros laboratoriais bioquímicos e hematológicos. Dentre os modelos utilizados estão: ABTS+, DPPH, HOCl, O2 -, inibição de peroxidase e hemólise provocada pelo radical AAPH. Para o estudo in vivo foram utilizadas ratas (Wistar), que foram assim divididas (n=10 ou 11 animais): grupo controle (salina), grupo cetoprofeno (20mg/kg/dia), grupo extrato aquoso de guaraná 0,1 (0,1mg/g/dia), grupo extrato aquoso de guaraná 1 (1mg/g/dia), grupo associação 0,1 (cetoprofeno 20mg/kg/dia +extrato aquoso de guaraná 0,1mg/g/dia) e grupo associação 1 (cetoprofeno 20mg/kg/dia + extrato aquoso de guaraná 1mg/g/dia), a administração das amostras se deu por via oral (gavagem) durante 7 dias. Os resultados demonstraram que o extrato aquoso de guaraná apresentou significativa atividade antioxidante em todos os testes in vitro. O cetoprofeno apresentou baixa atividade na maioria dos ensaios in vitro. A associação destas substâncias demonstrou-se potencialmente benéfica sobre a ação contra radicais livres e agentes oxidantes, assim como na inibição da peroxidase. Nos ensaios in vivo, o cetoprofeno provocou alterações significativas nos parâmetros renais: ureia, creatinina e ácido úrico, e a associação com o extrato aquoso de guaraná reverteu esta alteração. Nos parâmetros hematológicos, o cetoprofeno causou anemia que não foi revertida pelo tratamento com o extrato. Sobre os marcadores de estresse oxidativo e defesa antioxidante observou-se variabilidade nos resultados, de acordo com o indicador analisado. De uma maneira geral, o cetoprofeno provoca a diminuição da capacidade antioxidante total bem como dos níveis de catalase dos animais tratados, e o extrato aquoso de guaraná contribuiu para o reestabelecimento desta defesa. Os resultados são promissores e indicam que a associação entre o cetoprofeno e o extrato aquoso de guaraná pode ser uma alternativa para a diminuição dos possíveis danos vinculados ao uso deste fármaco e sob a perspectiva abordada neste estudo. E ainda,é importante a realização de estudos para a avaliação da manutenção da eficácia anti-inflamatória do cetoprofeno quando utilizado associado à outras substâncias.

Processos biotecnológicos dependem significativamente das técnicas de separação e purificação utilizadas, para manter boa relação custo-benefício na produção em escala industrial de produtos biotecnológicos com fins comerciais, industriais e terapêuticos. A aplicação do sistema micelar de duas fases aquosas (SMDFA) é proposta como alternativa para purificação de biomoléculas/biopartículas, pois permite sua separação e análise, muitas vezes sem que essas percam sua atividade ou propriedades desejadas. Com essa técnica é possível realizar uma partição seletiva que possibilita altos rendimentos. Esse trabalho destinou-se a estudar o emprego dessa metodologia na extração e purificação de Adenovírus em sistema micelar de duas fases aquosas formado por Triton X-114/Suspensão viral. Os ensaios foram realizados em sistemas de 5 g seguindo um planejamento fatorial completo (23) com 4 pontos centrais. Os fatores estudados foram temperatura de extração, pH da suspensão viral e concentração do tensoativo. Sistemas contendo massas de 3g, 10g e 40g foram avaliados. Foi avaliado o efeito do processo de extração com SMDFA sobre a integridade e infectividade de Adenovírus. Alguns dos parâmetros avaliados no processo foram a recuperação da potência viral (RPv) e a recuperação da potência viral específica (RPvø). Esses dois parâmetros avaliam a inativação do Adenovirus pelo processo de extração e ambos apresentaram melhoras quando comparados com a própria suspensão viral para alguns dos sistemas estudados (i.e RPv:341 % e RPvø 1466 %). Esses resultados indicam que o SMDFA foi capaz de particionar seletivamente as partículas virais infecciosas. De acordo com os resultados do planejamento é possível aumentar ainda mais esses resultados controlando as variáveis concentração de tensoativo, pH da suspensão viral e temperatura de extração. / Biotechnological processes depend significantly on separation and purification techniques used to maintain cost-effective industrial-scale production of biotechnological products for commercial, industrial and therapeutic uses. The application of the aqueous two-phase micelar system (ATPMS) is proposed as an alternative for purification, since it allows the separation and analysis of biomolecules /bioparticles, often without loses of activity or their properties. This allows to perform a selective partition that enables high yields. This work aims to study the use of this methodology in the extraction and purification of adenovirus in micelle aqueous two-phase formed by TritonX-114/Viral suspension. All assays were performed in 5 g systems following a full factorial design (23) with four central points. The studied factors were extraction temperature, pH of the viral suspension and concentration of the surfactant. Systems containing masses of 3g, 10g and 40g were evaluated. Extraction procedure effects over integrity and infectivity of adenovirus were also evaluated. Some of the parameters evaluated in the viral recovery process were viral potency (RPv) and recovery of viral specific potency (RPvø). These two parameters measure the inactivation of Adenovirus by the extraction process and both showed improvement when compared with the viral suspension for some of the systems studied (i.e RPv: 341% and RPvø 1466%). These results show that ATPMS selectively partition the infectious viral particles. According to the results of the experimental design is possible to increase, even further, these results controlling the surfactant concentration, viral suspension pH and temperature of extraction.

La transformation de la biomasse lignocellulosique requiert des conditions opératoires différentes de celles employées dans les procédés du raffinage et de la pétrochimie. Ainsi, certaines transformations de produits bio-sourcés sont opérées en phase aqueuse et en température (« conditions hydrothermales (HT) » : T > 200°C, eau liquide). Les catalyseurs hétérogènes industriels constitués de supports poreux oxydes comme l’alumine se révèlent alors inadaptés. Des modifications structurales et texturales sont observées induisant des performances catalytiques instables et incompatibles avec une viabilité industrielle d’éventuels procédés. La thèse propose de développer des matériaux catalytiques présentant des propriétés de stabilité hydrothermale adaptées au traitement des nouvelles matières premières que sont la biomasse et ses réactifs dérivés. La stratégie consiste à modifier la surface d’alumine afin de la rendre stable en conditions HT. Cette modification de surface est effectuée avec l’aide d’additifs organiques (carbone, polyols) ou inorganiques (silicium).Il est montré que l’alumine devient stable lors de la saturation de certains hydroxyles de sa surface localisés spécifiquement sur les faces basales des cristallites élémentaires. Des stratégies sont développées pour de déposer sélectivement du carbone ou du silicium sur ces sites en question. Une très bonne stabilité HT est ainsi obtenue avec un taux de recouvrement de la surface proche de 20% seulement. Une phase métallique est ensuite déposée sur les matériaux stabilisés et leurs performances catalytiques sont évaluées pour l’hydrogénolyse du glycérol / Biomass transformation reactions are carried under very different conditions from those used in petroleum industry. Some bio-products are transformed in aqueous phase underhigh temperatures (hydrothermal conditions). Heterogeneous catalysts are most likely made with a porous oxide like alumina witch is not suited for such conditions. Its textural and structural properties are modified during the treatment making the material incompatible with any process. The aim of the thesis is to develop new catalytic materials with hydrothermal stability properties adapted to the treatment of biomass products. The strategy is to modify alumina surface in order to make it insensitive to water during a hydrothermal treatment. The surface modification is done with inorganic (silicon) and organic (carbon, polyols) additives.We show here that alumina is stable only if some specific hydroxyls located in basal surfaces of crystallites are saturated. We develop strategy to selectively cover those sites with carbon or silica. A very good hydrothermal stability is obtained with a surface coverage close to 20% only. Then, a metal phase is deposited on the stabilized supports and catalytic performances of the materials are evaluated through the glycerol hydrogenolysis reaction

Considerações ambientais têm aumentado a pesquisa e o desenvolvimento de sistemas poliméricos aquosos para diversos tipos de aplicações, principalmente como revestimentos. Nesta dissertação, foram sintetizadas formulações não-poluentes à base de poliuretanos dispersos em água (PUDs), com 40% de teor de sólidos, na ausência de solventes orgânicos. Os monômeros empregados foram copolímeros em bloco à base de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico) (EG-b-PG), com teor de 25% de segmento hidrofílico EG, poli (glicol propilênico) (PPG), ácido dimetilolpropiônico (DMPA), diisocianato de isoforona (IPDI) e hidrazina (HYD), como extensor de cadeia. Foram variadas as razões entre o número de equivalente-grama de grupamentos isocianato e hidroxila (NCO/OH) e a proporção em equivalente-grama de PPG e dos copolímeros em bloco (EG-b-PG). Foi observado que a incorporação de altas quantidades de copolímero dificultou a síntese dos poliuretanos dispersos em água, levando à formação de géis. O tamanho médio de partícula e a viscosidade das dispersões foram determinados. Os filmes vazados a partir dessas dispersões foram avaliados quanto à capacidade de absorção de água, resistência mecânica, termogravimetria (TG), e caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR). As dispersões poliuretânicas produzidas se mostraram satisfatórias quando aplicadas como revestimento para madeira, metais e vidro / Environmental considerations are increasing the research and development of waterborne polymeric systems for many different applications, particularly as coatings. In this dissertation, non-polluting formulations based on waterborne polyurethanes (WPU), with 40% solids content, were synthesized in the absence of organic solvents. The monomers (polyols) employed were block copolymers of ethylene glycol and propylene glycol (EG-b-PG), with 25% of EG hydrophilic segments, poly(propylene glycol) (PPG), dimethylolpropionic acid (DMPA), isophorone diisocyanate (IPDI) and hydrazine (HYD), as chain extender. The ratio between the number of equivalent-grams of isocyanate and hydroxyl groups (NCO/OH) and the ratio between the equivalent-grams of PPG and (EG-b-PG) were varied. It was observed that the incorporation of high quantities of the copolymer resulted in gels instead of dispersions. The average particle size and the viscosity of the resins were determined. Thermal and mechanical resistances and water absorption of cast films produced from the dispersions were evaluated. The chemical structure of the chains was characterized by infrared spectroscopy (FTIR). The waterborne polyurethanes showed to be suitable as coatings for wood, metals and glass

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho foram sintetizados nanocompósitos à base de poliuretanos em dispersão aquosa (NWPUs) e argilas hidrofílicas do tipo montimorilonita (MMT) de natureza sódica e cálcica. Os monômeros empregados na síntese foram: poli(glicol propilênico) (PPG); copolímero em bloco à base de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico) (EG-b-PG), com teor de 7% de EG; ácido dimetilolpropiônico (DMPA) e diisocianato de isoforona (IPDI). Os NWPUs tiveram as argilas, previamente deslaminadas em água e incorporadas à formulação no momento da dispersão do prepolímero. Dispersões aquosas (WPUs), sem a presença de argila, foram sintetizadas como base, nas quais foram variadas a razão NCO/OH e a proporção de copolímero em relação ao PPG. Nas formulações NWPUs, foram variados também o teor de argila em relação à massa de prepolímero e o tipo de argila sódica e cálcica. As dispersões foram avaliadas, quanto ao teor de sólidos totais, tamanho médio de partícula e viscosidade. Os filmes vazados a partir das dispersões foram caracterizados por espectrometria na região do infravermelho (FTIR), difração de raios-x (XRD) e microscopia eletrônica de varredura (SEM). A resistência térmica dos filmes foi determinada por termogravimetria (TG) e a resistência mecânica dos filmes foi avaliada por ensaios mecânicos em dinamômetro. O grau de absorção de água dos filmes também foi determinado. A formação de nanocompósitos à base de água foi confirmada pela ausência do pico de XRD, característico das argilas empregadas na maioria dos filmes analisados. As micrografias obtidas por SEM confirmam uma dispersão homogênea das argilas na matriz poliuretânica. Os filmes à base de nanocompósitos (NWPUs) apresentaram propriedades superiores às apresentadas por aqueles obtidos a partir das dispersões sem argilas (WPUs). Os revestimentos formados a partir da aplicação das dispersões aderiram à maioria dos substratos testados (metal, vidro, madeira e papel) formando superfícies homogêneas / In this work nanocomposites (NWPUs) based on waterborne polyurethanes and hydrophilic montimorillonite clays (MMT) were synthesized. Polypropyleneglycol (PPG), poly(ethylene glycol-b-propylene glycol) (EG-b-PG) containing 7% of ethylene glycol (EG), dimethylolpropionic acid (DMPA) and isophorone diisocyanate (IPDI) were employed in polyurethane synthesis. The NWPUs were prepared with calys previously exfoliated in water, and were added at the moment of dispersion. Different formulations were obtained from WPUs, without clays, by varying the NCO/OH ratio, and the proportions of PPG and EG-b-PG. For NWPUs formation was varied the content of clays with different cations (Na+ and Ca+2). The properties of the dispersions were evaluated in terms of their solid content, particle size and viscosity. The cast films obtained were characterized by infrared spectrometry (FTIR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM). The thermal stability of the films was evaluated by thermogravimetry (TG) and mechanical properties in a dynamometry. X-ray diffraction and scanning electron microscopy examinations were determined confirming the nanocomposite formation. NWPUs films showed improved properties in comparison with WPUs Coatings obtained by the application of the dispersions in substrates as wood, metals, paper and glass were homogeneous and showed good adherence

A área de pesquisa de materiais nanoestruturados tem recebido destacada atenção nos últimos anos por parte da comunidade científica, ressaltando-se os nanocompósitos à base de polímero e argila. Nesta Dissertação foram sintetizados nanocompósitos à base de poliuretano (NWPUs) com argilas do tipo montmorilonita (MMT), hidrofóbicas (organofílicas) e hidrofílica. Os monômeros empregados na síntese foram poli(glicol propilênico) (PPG); polibutadieno líquido hidroxilado (HTPB); ácido dimetilolpropiônico (DMPA), diisocianato de isoforona (IPDI) e hidrazina (HYD), como extensor de cadeia. Nas formulações, foram variadas as proporções de HTPB e o teor das argilas. As argilas organofílica Cloisite 30B e hidrofílica Cloisite Na+ foram incorporadas em 1, 3 e 5 %, enquanto que a organofílica Cloisite 15A foi incorporada no teor de 1%. As dispersões foram caracterizadas quanto ao teor de sólidos totais, tamanho médio de partículas e viscosidade. Os filmes vazados a partir das dispersões foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), difração de raios-x (XDR), microscopia eletrônica de varredura (SEM) e microscopia de força atômica (AFM). A resistência térmica e a transição vítrea dos materiais foram determinadas por termogravimetria (TG) e calorimetria diferencial de varredura (DSC), respectivamente. O teor de absorção de água e o comportamento mecânico dos filmes foram avaliados. Foi verificada, por XRD, a ausência do pico de cristalinidade, característico das argilas puras e não-deslaminadas. As micrografias obtidas por SEM confirmam uma dispersão homogênea das argilas na matriz poliuretânica. Os filmes à base de nanocompósitos (NWPUs) apresentaram propriedades mecânicas superiores às apresentadas por aqueles obtidos a partir das dispersões sem a presença de argila (WPUs). A adesão dos revestimentos formados, pela aplicação das dispersões em diversos substratos, também foi verificada visualmente. Os resultados das análises mostraram que houve a formação de nanocompósitos à base de água, formados tanto a partir da argila hidrofílica quanto das organofílicas