Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / An increase in the research interest related to nanomaterials, with gold-based ones being among the most studied, have been noticed. These materials are higlighted mainly due to their particular features acquired when sizes are reduced to nanometric scale. Metallic nanosystems have interesting physical properties such as photon emission and absorption, quantum confinement, among other optical phenomena. Many research works foccus on the synthesis, controlling sizes of these metallic systems. Gold clusters have been employed for diverse functions such as molecular dyagnosis,, detection of chemical/biological agents, bioengineering, ion sensing, catalysis of chemical reactions, to name a few uses. Thus, this work is foccused on the synthesis and characterization of Au15 clusters using glutathione as stabilizer, coupling the clusters to the cavities of a cyclodextrins-derived polymer. The objectives are to increase the yield on gold clusters and to avoid their formation outside the cavities of the cyclodextrin-derived polymer, to study the catalytic effect of the gold clusters in the reduction of 4-nitrophenol (PNP) by NaBH4 to 4-aminophenol (PAP). Optical UV/visible absorption, photoluminescence (PL), fourier-transform infrared spectroscopy and transmission electron microscopy (MET) were used to characterize the samples. It was observed that the polymer matrix used allowed the synthesis of Au15 clusters with characteristic absorption at 405 nm, indicative of clusters with number of atoms near 15, as well as a strong emission both in solid state and in solution. The catalytic activity of the clusters obtained in the PNP reduction to PAP was demonstrated. / Percebe-se um aumento do interesse em pesquisas relacionadas a nanomateriais, sendo o ouro um dos materiais mais estudados. Este material destaca-se principalmente pelas características particulares adquiridas quando reduzido a escala nanometrica. Nanosistemas de metais pode possuir interessantes propriedades físicas, tais como emissão, absorção de fótons, confinamento quântico. Muitas pesquisas concentraram-se na síntese, controlando o tamanho desses Sistemas de metais. Clusters de ouro têm sido empregados para diversas finalidades tais como no diagnóstico molecular, detecção de agentes químicos/biológicos, bioengenharia, sensoriamento de íons, catalise de reações químicas, dentre outras. Assim, a presente pesquisa terá como foco sintetizar e caracterizar Clusters de Au15, usando como estabilizante a glutationa, acoplada em cavidades do polímero derivado de ciclodextrinas. Os objetivos são aumentar o rendimento dos Clusters de Au e evitar que sejam formados Clusters fora das cavidades do polímero derivado das ciclodextrinas, estudar o efeito catalítico dos Clusters de Au na redução do 4-nitrofenol (PNF) a 4-aminofenol (PAF) por NaBH4. Para a caracterização foram utilizados Absorção Óptica UV-Vis e fotoluminescência (PL), espectroscopia infravermelho por transformada de Fourier (FTIR- ATR), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). Pode-se perceber que a matriz polimérica utilizada possibilitou a síntese dos Clusters de Au15, com absorção característica em 405 nm, esta que é característica do Au15, bem como uma forte emissão, tanto no estado solido, quanto em solução. Foi comprovado a atividade catalítica de tais Clusters na reação de redução do 4-nitrofenol a 4-aminofenol.

Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The search for more productive seeds and with better transport and storage conditions has developed the interest of companies and researchers. In this section, nanotechnology, in particular, polymer / clay nanocomposites has proved to be an excellent alternative. By means of these nanomaterials it is possible to transport assets that allow the plant to better growth, productivity and germination rates, through the transport of fertilizers, agrochemicals or even essential micronutrients. The aim of this work was to synthesize and study nanocomposites polymer / clay; poly (hydroxyethyl methacrylate), pure laponite (pHEMA / Lap) and enriched with manganese micronutrients (pHEMA / LapMn). These materials aim to provide water and concomitantly provide nutrients to the seeds. The best formulation for the samples, amounts of polymer and clay was studied, and from this the micronutrient was incorporated into the formulation. The materials were characterized by absorption spectroscopy in the infrared region (FTIR), X-ray diffractometry (XRD) and thermogravimetry (TG). In addition, the water uptake capacity of the samples was evaluated. TG results showed an increase in thermal stability due to the interaction of the polymer chain with the clay. The XRD study showed that pure Lap and Lap Mn presented similar basal spacing to that found in the literature and that the nanocomposite had an exfoliated structure of the materials. The observation of the degree of swelling of the samples showed that the nanocomposites showed a capacity of water absorption 10% higher than the pure hydrogel. The seed coating affected the germination rate of the seeds, showing an optimization of this process. / A busca por sementes mais produtivas e com melhores condições de transporte e armazenamento tem desenvolvido o interesse de empresas e pesquisadores. Nesta vertente, a nanotecnologia, em especial, os nanocompósitos polímero/argila tem se mostrado uma excelente alternativa. Por meio destes nanomateriais é possível transportar ativos que possibilitem a planta melhor crescimento, produtividade e taxas de germinação, por meio do transporte de fertilizantes, agroquímicos ou até micronutrientes essenciais. Neste trabalho buscou-se sintetizar e estudar nanocompósitos polímero/argila; poli(metacrilato de hidroxietila) (pHEMA), laponita pura (pHEMA/Lap) e enriquecida com micronutrientes manganês (pHEMA/LapMn). Estes materiais tem por objetivo fornecer água e concomitantemente fornecer nutrientes para as sementes. Estudou-se qual a melhor formulação para as amostras, quantidades de polímero e de argila e a partir desta incorporou-se o micronutriente a formulação. Os materiais foram caracterizados por espectroscopia de absorção na região do infravermelho (FTIR), difratometria de raios X (DRX) e termogravimetria (TG). Além disso, a capacidade de absorção de água das amostras foi avaliada. Houve aumento da estabilidade térmica decorrente da interação da cadeia polimérica com a argila. O estudo por DRX mostrou que a Lap pura e a Lap Mn apresentaram espaçamento basal similar ao encontrado na literatura e que o nanocompósito apresentou estrutura esfoliada dos materiais. A observação do grau de intumescimento das amostras mostrou que os nanocompósitos apresentaram uma capacidade de absorção de água 10% superior à do hidrogel puro. O revestimento das sementes prejudicou a taxa de germinação das mesmas mostrando-se necessário uma otimização deste processo. / São Cristóvão, SE

The present work describes the development of a highly sensitive and selective molecularly imprinted electrochemical sensor for 4-nitrophenol detection. A glassy carbon electrode was modified with vyniltrimethoxisylane (VTMS) and multiwall carbon nanotubes (MWCNT). The introduced nanocomposite increased surface area and active sites for electron transfer. When the sillane is used on the synthesis, it is named MIS (molecularly imprinted silane) and NIS (non-imprinted silane) when the analyte is not on the synthesis. For those silane films characterization, it was used the scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA) and fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). This sensor showed its best performance in 0.1 mol L-1 phosphate buffer solution, at pH 7.0. After optimizing the operational conditions, this sensor provided a linear response range for 4-NP from 0.1 up to 100 μmol L-1 and good parameters as LOD, LOQ and sensibility, 0.03 μmol L-1, 0.1 μmol L-1 and 1.4×10-2 A mol L-1 respectively. Furthermore, the MIS/PNP sensor exhibited good stability with adequate reproducibility and accuracy. / No presente trabalho é descrito o desenvolvimento de um sensor eletroquímico altamente sensível e seletivo baseado na tecnolgia dos Polímeros Impresso Molecularmente para detecção de 4-nitrofenol. Um eletrodo de carbono vítreo foi modificado com viniltrimetoxisilano (VTMS) e nanotubos de carbono de pardes múltiplas (MWCNT). O nanocompósito de carbono introduzido aumentou a área superficial e os locais ativos para transferência de elétrons. No método sol-gel quando um sillano é usado na síntese, é denominado MIS (Molecular Imprinted Silane) e NIS (non-imprinted Silane) quando o analito não está na síntese. Para a caracterização dos filmes de silanos utilizou - se a microscopia eletrônica de varredura (MEV), a análise termogravimétrica (TGA) e a espectroscopia de infravermelho por transformação de Fourier (FTIR). Este sensor apresentou o seu melhor desempenho em solução tampão fosfato 0,1 mol L-1, a pH 7,0. Depois de otimizado as condições operacionais, este sensor proporcionou uma faixa de resposta linear para o 4-nitrofenol de 0,1 a 100 μmol L-1 e bons parâmetros como limite de detecção, quantificação e sensibilidade de 0,03 μmol L-1, 0,1 μmol L-1 e 1,4×10-2 A mol L-1 respectivamente. Além disso, o sensor MIS/4-nitrofenol apresentou boa estabilidade com reprodutibilidade e precisão adequadas.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:12:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao Leonardo Francois quimica.pdf: 194110 bytes, checksum: 750a31eb02f149c7536ac63de960592b (MD5) Previous issue date: 2008-11-27 / In this study PLGA copolymers were synthesized with molecular weight above 10 kDa through direct polycondensation of L-lactic acid and glycolic acid monomers. Catalysts based on sulfonated styrenedivinylbenzene copolymer (SC) containing or not Sn2+ íons adsorbed as SnCl2.H2O colloidal particles from neutral solution or [SnCl3]- complex anions from acid solution were prepared. All catalysts were evaluated by specific surface area and pore volume measurements, infrared spectroscopy, X-ray diffraction, atomic absorption spectrophotometry and ion exchange capacity. The obtained PLGA copolymers were characterized by infrared spectroscopy, X-ray diffraction and inherent viscosity measurements. Independent of pH solution of the adsorptions, it was observed that Sn2+ ions were oxidized to Sn4+ forming SnO2. This oxidation probably occurred during catalysts drying process in the presence of oxygen. The PLGA copolymers with highest inherent viscosities, i.e., highest molecular weights were obtained with SC catalyst containing SnO2 prepared by adsorption of SnCl2.H2O colloidal particles in neutral solution. It was estimated that the highest PLGA molecular weights were equal or larger than 35 kDa. The produced PLGA presented white or lightly yellow color and Sn contamination less than 1 ppm which is below the limit allowed by the Brazilian legislation / No presente trabalho foram sintetizados copolímeros PLGA com massa molar acima de 10 kDa por policondensação direta dos monômeros ácido L-láctico e ácido glicólico. Foram preparados catalisadores à base de copolímero estireno-divinilbenzeno sulfonado (CS) contendo ou não íons Sn2+ adsorvidos na forma de partículas coloidais de SnCl2.H2O em meio neutro ou na forma do ânion complexo [SnCl3]- em meio ácido. Todos os catalisadores foram avaliados por medidas de área superficial específica e volume de poros, espectroscopia de infravermelho, difração de raios X, espectrofotometria de absorção atômica e capacidade de troca iônica. Os copolímeros PLGA obtidos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho, difração de raios X e medidas de viscosidade inerente. Foi verificado que independente do pH do meio de adsorção, os íons Sn2+ foram oxidados a Sn4+ formando o óxido SnO2. Essa oxidação ocorreu, provavelmente, durante o processo de secagem dos catalisadores na presença de oxigênio. Os copolímeros PLGA com maiores viscosidades inerentes, ou seja, maiores massas moleculares foram obtidos pelo uso de catalisador CS contendo SnO2 preparado pela adsorção de partículas coloidais de SnCl2.H2O em meio neutro. Foi estimado que as maiores massas moleculares de PLGA foram iguais ou maiores que 35 kDa. Os copolímeros PLGA produzidos apresentaram coloração branca ou levemente amarelada e contaminação por Sn inferior a 1 ppm bem abaixo do limite permitido pela Legislação Brasileira

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:47:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TAYANA_CUNHA.pdf: 3246935 bytes, checksum: 4bfd4e26cc31d0040eded3e0c0d04580 (MD5) Previous issue date: 2011-02-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The study in question has researched the chemical and rheological properties of pure asphalt binder in Manaus (CAP 50/70-REMAN), and when modified with agents: synthetic polymer - a styrene-butadiene copolymer (SBS), natural fiber of fruits rind of Couepia edulis (Prance) (FCC) and antioxidant additive - fat Virola surinamensis - ucuúba (GU), aiming to bring benefits to the asphalt used in the region, as from the oxidative stress and heat, as well as a better performance of asphalt mixtures used in the process champion. Were determinate the properties of degradation and stabilization by thermal analysis - Termogravimetira (TG) and Differential Scanning Calorimetry (DSC), rheology, through Rheometer Dynamic Shear (Shear Rheometer Dynamical - DSR) under the parameters established in the specifications SUPERPAVE the aging process by thermoxidized (RTFOT) beyond the traditional characterization advocated by the National Petroleum Agency - ANP. The addition of modifying agents affected the physical, chemical and rheological properties, the main results: reduction in penetration rate, increase in softening point, good thermal stability and miscibility with the CAP, a significant increase in G* at low frequencies and decrease in tan δ, and the elevation of viscosity for the modified binders, but less pronounced by the presence of additive (GU). / comercializado em Manaus (CAP 50/70-REMAN), e quando modificado com os agentes: polímero sintético - copolímero de estireno e butadieno (SBS), fibra natural oriunda da casca da castanha de cutia (FCC) - Couepia edulis (Prance) e com aditivo antioxidante - gordura de Virola surinamensis ucuúba (GU), visando trazer benefícios ao asfalto utilizado na região, quanto ao efeito oxidativo e térmico, bem como quanto a um melhor desempenho das misturas asfálticas empregadas nas vias manauaras. Foram determinadas as propriedades de degradação e estabilização, pela análise térmica Termogravimetira (TG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), o comportamento reológico, por meio do Reômetro de Cisalhamento dinâmico (Dynamical Shear Rheometer - DSR) segundo os parâmetros estabelecidos nas especificações SUPERPAVE, o envelhecimento pelo processo termoxidativo (RTFOT) além da caracterização tradicional preconizada pela Agência Nacional de Petróleo ANP. A adição de agentes modificadores afetou as propriedades físicas, químicas e reológicas, tendo como principais resultados: redução nos índice de penetração, aumento no ponto de amolecimento, boa estabilidade térmica e miscibilidade com o CAP, aumento significativo no G* em baixas freqüências e diminuição na tan δ, além da elevação da viscosidade para os ligantes modificados, porém menos pronunciada pela presença de aditivo (GU).

O Bisfenol A (BPA, acrônimo da língua inglesa - bisphenol A) é uma substância utilizada na fabricação de embalagens alimentícias e resinas odontológicas. Sua toxicidade deve-se ao fato de que, como disruptor endócrino, afeta o sistema reprodutor, cardiovascular, neuro-endócrino e pode apresentar potencial carcinogênico. Em métodos bioanalíticos, o preparo da amostra tem sido requerido para aumentar a seletividade e sensibilidade analítica, através da remoção dos interferentes da amostra biológica e concentração dos analitos, quase sempre presentes em níveis de traços. A microextração em ponteiras (DPX, acrônimo das iniciais em língua inglesa - Disposable Pipette Extraction), baseada no equilíbrio de sorção do soluto com a fase extratora, consiste em uma ponteira padrão de micropipeta modificada, na qual o sorvente está contido livremente entre dois filtros, permitindo rápida extração do analito em diferentes matrizes complexas. Os polímeros de impressão molecular (MIP acrônimo das iniciais em língua inglesa - Molecularly Imprinted Polymer) consistem em uma rede polimérica tridimensional que possui cavidades seletivas para o reconhecimento molecular do analito ou de substâncias de estrutura análoga. Essa rede polimérica é sintetizada ao redor da substância molde (analito), e a cavidade seletiva é formada após a remoção do molde. As vantagens do processo sol-gel para a síntese do MIP são o controle do tamanho e forma das partículas, ajuste da hidrofobicidade e alta estabilidade térmica. No presente trabalho, o MIP foi sintetizado e utilizado como sorvente para a técnica DPX para a determinação de bisfenol A em amostras de urina por cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS, acrônimo das iniciais em língua inglesa - Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry). O MIP foi sintetizado pela via sol-gel utilizando aminopropiltrietoxisilano (APTES) como mônomero funcional e tetraetil-orto-silicato (TEOS) como reagente de ligação cruzada. Como molde foram avaliados o BPA para o MIP, e o tetrabromobisfenol A (TBBPA) para o polímero molecularmente impresso com molécula análoga ao analito (DMIP, acrônimo das iniciais em língua inglesa - Dummy Molecularly Imprinted Polymer). Para avaliar a seletividade do MIP, o polímero não impresso (NIP, acrônimo das iniciais em língua inglesa - Non-imprinted Polymer) foi sintetizado seguindo o mesmo procedimento de síntese do MIP com exceção da adição da molécula molde. Apesar de a capacidade de sorção do MIP ser ligeiramente maior, o DMIP foi selecionado como sorvente para minimizar o efeito de memória. O DMIP foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por espectroscopia vibracional na região do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR, acrônico das inicias em língua inglesa - Fourier Transform Infrared). Os parâmetros da técnica DPX, tais como, o tempo de equilíbrio de sorção entre a amostra e o sorvente e condições de dessorção foram otimizadas por técnicas quimiométricas. A robustez do DMIP sintetizado via sol-gel foi comprovada pela reutilização deste sorvente por mais de 100 vezes, sem perda da eficiência da extração. O método desenvolvido DPX/GC-MS apresentou linearidade na faixa de 50 a 500 ng mL-1, precisão com CV (coeficientes de variação) entre 4 e 14% e de exatidão com valores de erro padrão relativo (EPR) de -13,6 a 12,3%. O método de referência utilizando a extração líquido-líquido e GC-MS (LLE/GC-MS), faixa de linearidade de 5 a 50 ng mL-1, foi desenvolvido e validado. Embora o método DPX/GC-MS inovador, quando comparado ao LLE/GC-MS, tenha apresentado maior limite de quantificação, apresentou as seguintes vantagens: simplicidade, rapidez e utilização de menores volumes de amostra e de solventes orgânicos na etapa do preparo da amostra / Bisphenol A (BPA) is widely used in food package and dental resins manufacturing. Its toxicity is due to its endocrine disruptor activity that affects the reproductive, cardiovascular, neurological system and may have carcinogenic potential. In bioanalytical methods the sample preparation has been required to increase the selectivity and analytical sensibility by removing the interfering from the biological matrix and concentration of the analytes that are in trace levels most of the times. The disposable pipette extraction (DPX) is based on sorption equilibrium of the analyte between the sample and the extraction phase. It consists in a pipette that contais the sorbent phase freely between two filters. Then, the extraction of the solute from the complex sample occurs quickly. Molecularly imprinted polymer is a tridimensional polimeric network that has selectivity cavities that can recognize an analyte or a substance with a similar structure. The polimeric network is synthesized around to a template molecule and after removing this template, a selective cavity is formed. The advantages of the sol-gel process for the synthesis of MIP are the control of the size and shape of the particles, hydrophobicity adjustment and high thermal stability. In the present study MIP was synthesized and used as sorbent to DPX method for determination of BPA in urine samples by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS). Sol-gel methodoly was used to synthesize the polymers. Aminopropyltriethoxysilane (APTES) was used as a functional monomer and tetraethyl orthosilicate (TEOS) as crosslinking reagent. BPA and tetrabromobisphenol A (TBBPA) were evaluated as template to the synthesis of MIP and dummy molecularly imprinted polymer (DMIP) which is a molecularly imprinted polymer that uses a template structurally similar to the analyte. The non-imprinted polymer (NIP) was synthesized following the same procedure that MIP, except for the addition of template. It was made to verify the improvement of selectivity and sensibility of molecularly imprinted polymers. Although the sorption capacity of the MIP is slightly larger, DMIP has been selected as a sorbent in order to minimize the memory effect. The DMIP was characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR). The parameters of DPX, such as time sorption equilibrium between the sample and the sorbent and desorption conditions were optimized by chemometrics. Robustness of DMIP sinthesized by sol-gel process was evidenciated for the reuse of DMIP for more than a 100 times. The developed method DPX/GC-MS showed linearity on the range from 50 to 500 ng ml-1, precision values with coefficient of variation (CV) betweeen 4 and 14% and accuracy with relative standard deviation values (RSD) from -13.6 to 12.3%. The reference method using liquid- liquid extraction and GC-MS (LLE/GC-MS) was developed and validated, showing linearity from 0.5 to 50 ng mL-1. Althout the innovative method DPX/GC-MS has showed limit of quantification larger than LLE/GC-MS, it presents the following advantages: simplicity, rapidy and utilization of smaller volumes of organic solvents on the sample preparation step

Polímeros contendo grupos azo-benzênicos têm sido estudados devido a sua capacidade para óptica não linear, formação de superfícies de relevo e de birrefringência fotoinduzida. O fator que possibilita essas aplicações é a propriedade de fotoisomerização reversível trans-cis-trans do grupo azo que produz a sua reorientação molecular. Neste trabalho foram produzidos filmes casting do poliuretano MDI-DR19 derivado de azo-benzeno. Estudou-se o crescimento e decaimento da birrefringência para diferentes valores de potência da luz de excitação da fotoisomerização. Os resultados experimentais do crescimento e decaimento foram analisados usando duas exponenciais e eles mostraram que o polímero MDI-DR19 apresenta boas características para utilização em armazenamento óptico pois cerca de 65% da birrefringência induzida no material permanece por longos intervalos de tempo. Ilustramos o processo de armazenamento de informação gravando uma imagem de birrefringência num filme de MDI-DR19. Foram também produzidas grades de relevo em filmes de MDI-DR19 utilizando franjas de interferência produzidas com luz de polarização P e S. Essas grades apresentaram alta uniformidade e características compatíveis com as mostradas na literatura. / Polymers containing azobenzenic groups have been studied due to their applications on non-linear optics, surface relief gratings (SRG) and photoinduced anisotropy for optical storage. The reversal photoisomerization trans-cis-trans property of the azo group induces a molecular reorientation. In this work, cast films of na azobenzene derivative, the polyurethane MDI-DR19, were studied. The build-up and decay of the birefringence were studied as a function of the photoisomerization exciting light power. The data of the build-up and decay of the birefringence were fitted with a bi-exponential function, which shows the stability of the MDI-DR19 for application in optical storage, since 65% of the induced birefringence remains after a long time. The optical storage is illustrated by recording a birefringence image in a film of MDI-DR19. It was also performed a SRG over films of MDI-DR19 applying an interference finger pattern with a P and S polarized light. The light induced gratings shows good uniformity and characteristics compatible with those presented in the literature.

Blendas poliméricas são misturas físicas de dois ou mais polímeros. O interesse de obtenção de blendas poliméricas, com características físicas e químicas desejadas para as mais diversas aplicações, é crescente em todo o mundo. Neste trabalho foram desenvolvidos filmes de blendas de quitosana e poli(N-vinil-2-pirrolidona) (PVP) em várias proporções. A irradiação destes filmes com radiação UV254nm gerou hidrogéis estáveis. Foram também obtidos hidrogéis a partir de co-soluções aquosas destes polímeros, em diversas proporções, com reticulação de seus componentes induzida pela radiação ultravioleta. Em ambos os casos, os materiais foram caracterizados e avaliados quanto a sua potencialidade de uso como biomaterial. Para análise e caracterização das blendas e hidrogéis utilizaram-se as técnicas de espectroscopia no infravermelho (IV), microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), difratometria de raios X e transmissão de vapor de água (WVT). Os resultados mostraram que a forte interação entre PVP e quitosana leva a um aumento da insolubilidade da blenda em relação à PVP pura, mesmo com baixas quantidades de quitosana. A presença de PVP aumenta a hidrofilicidade da blenda e também ocasiona a diminuição da cristalinidade da quitosana. Outro aspecto importante foi o aumento da estabilidade térmica das quitosanas, também influenciada pelo aumento da parcela de PVP nas blendas. A análise dos dados parece indicar que uma SIPN foi formada, onde a rede básica é constituída de PVP reticulada, enquanto a quitosana é mantida \"presa\" nesta rede, sem participar da mesma, mas impedida de ser extraída. O estudo da irradiação de co-soluções aquosas de PVP e quitosana gerou hidrogéis estáveis, porém restritos a baixa porcentagem de quitosana na mistura - até 30%. Este estudo revelou, também, que a presença de ácido acético na solução facilita o processo de reticulação, incluindo solução de PVP pura. A permeabilidade à água dos filmes de blendas de quitosana/PVP não irradiados e irradiados indica sua potencialidade de aplicações desses materiais em áreas medicinal e alimentícia. A literatura descreve vários métodos de produção de hidrogéis de quitosana, porém, todos baseados no uso de agentes reticulantes externos ou da enxertia de grupos reativos na cadeia de quitosana. Deve-se ressaltar que o sistema de reticulação aqui proposto não faz uso de agentes de reticulação, fotoiniciadores nem incorporação de algum grupo fotorreativo nas cadeias dos polímeros. De modo geral, os resultados obtidos dos materiais poliméricos irradiados e não-irradiados sugerem que possuem potencialidade para várias aplicações: como biomaterial, por exemplo, matrizes poliméricas para liberação controlada de fármacos, curativos para ferimentos mais leves, outros. / Polymer blends are physical mixtures of two or more polymers. The interest in obtaining polymer blends, with desired physical and chemical characteristics for the most diverse applications, is increasing in the whole world. In this work, chitosan and poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) (PVP) blend films were developed at several ratios. Hydrogels were also obtained from co-solutions of these polymers, at diverse ratios, through crosslinking induced by ultraviolet radiation. In both cases, the materiais were characterized and evaluated in terms of their potentiality of use as biomaterial. For analysis and characterization of blends and hydrogels were utilized the techniques of infrared spectroscopy (IR), scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), X-ray diffractometry (XRD), and water vapor transmission (WVT). The results have shown that the strong interaction between PVP and chitosan leads to an increase of blend insolubility in relation to pure PVP, even with low amounts of chitosan. PVP presence increases blend hydrophilicity and causes reduction of chitosan crystallinity, as well. Another important aspect was the increase of chitosan thermal stability, influenced by the increase of PVP portion in blends. Analysis of the data seems to indicate that a SIPN was formed, where the basic net is constituted of crosslinked PVP, while chitosan is kept \"imprisoned\" in this net, without participating of the same, but hindered of being extracted. The study of irradiation of PVP and chitosan aqueous co-solutions generated stable hydrogels, however restricted low chitosan percentage in the mixture - up to 30%. This study also disclosed that the acetic acid presence in the solution facilitates the crosslinking process, including pure PVP solution. Permeability to water of non-irradiated and irradiated blend films of chitrosan/PVP indicates application potentiality of these materiais in medicinal and food areas. Literature describes several methods of chitosan hydrogel production, however, all basing on the use of external crosslinkers or graft of reactive groups on chitosan chain. It must be pointed out that the crosslinking system considered here does not make use of crosslinkers, photoinitiators nor incorporation of some photoreactive group into the chains of the polymers. In a general way, the results obtained from irradiated and non-irradiated polymer materials suggest they possess potentiality for some applications: as biomaterial, for example, polymer matrices for controlled drug release, dressings for simpler wounds, others.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jose de Ribamar Martins Neto.pdf: 683212 bytes, checksum: dd95cedfe01600e58259c96b38a5f571 (MD5) Previous issue date: 2010-01-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents an analytical study on determination of 4-aminophenol (4-APh) with a system based on molecurlaly imprinted polymer (MIP) and iron protoporphyrin IX as biomimetic sensor of the peroxidase enzyme. The MIP synthesis was performed by the precipitation method and the analytical determinations by amperometric measurements with a glassy carbon electrode modified with the biomimetic system. The best analytical conditions established for 4-APh determination were: applied potential of -0.1 V vs. Ag/Agl, 0.05 mol L-1 Tris buffer solution, pH 7 and hydrogen peroxide concentration of 100 μmol L-1. Under such optimized conditions, a good linear sensor response was observed in a concentration range from 10 to 90 μmol L-1 (r>0.998), with detection and quantification limits of 3 and 10 μmol L-1, respectively. Experiments performed with tap and river water samples spiked with 4-APh resulted in 93 to 112 % recovery values, suggesting the viability of using the MIP/iron protoporphyrin IX system as biomimetic sensor for determinations of 4-APh in real samples. / O presente trabalho apresenta um estudo analítico da determinação de 4-aminofenol com um sistema a base de um polímero de impressão molecular (MIP, do inglês Molecularly Imprinted Polymer) e protoporfirina IX de ferro como sensor biomimético da enzima peroxidase. A síntese do MIP foi realizada pelo método de precipitação e as determinações analíticas realizadas amperometricamente com um eletrodo de carbono vítreo modificado com o sistema biomimético. As melhores condições analíticas estabelecidas para a determinação de 4-aminofenol foram: potencial aplicado de - 0,1V vs Ag/AgCl, tampão Tris 0,05 mol L-1, pH 7,0 e concentração de peróxido de 100 μmol L-1. Sob tais condições, uma boa resposta linear do sensor foi observada numa faixa de concentração de 10 a 90 μmol L-1 (r>0,9978), com limites de detecção e de quantificação de 3 e de 10 μmol L-1, respectivamente Experimentos realizados com amostras de águas de torneira e de rio fortificadas com 4-aminofenol, resultaram em valores de recuperação entre 93 a 112 %, indicando a viabilidade da aplicação do sistema MIP/proptoporfirina IX de ferro como sensor amperométrico para a detecção de 4-aminofenol em amostras reais.

A administração indiscriminada de antimicrobianos sistêmicos tem como principais efeitos indesejáveis a seleção antimicrobiana, hipersensibilidade, comprometimento gastrointestinal e toxicidade. A busca por uma alternativa à terapêutica antimicrobiana sistêmica em Odontologia através do uso de um material biodegradável de aplicação local pode apresentar inúmeras vantagens. As características estruturais, de citocompatibilidade e facilidade de fabricação do polímero sintético ácido poli-L-lactídeo (PLLA) permitem que este seja um carreador de fármacos como amoxicilina (AM), azitromicina (AZ), clindamicina (CL) ou metronidazol (ME) mantendo concentrações inibitórias constantes e por tempo prolongado, sendo capazes de prevenir a colonização dos principais patógenos orais. Objetivo: Avaliar e comparar o comportamento de filmes ou malhas de PLLA associados aos quatro antimicrobianos mais utilizados em Odontologia como uma alternativa local. Metodologia: 180 (N) discos poliméricos com 15 ou 6 mm de diâmetro foram preparados em associação a 20% do antimicrobiano amoxicilina, azitromicina, clindamicina ou metronidazol sendo classificados como grupo F (filme) e M (malha). Foram confeccionados segundo os métodos de deposição e eletrofiação (fibras) respectivamente. Todos os discos foram armazenados em solução tampão (pH 5 ou 7.4) e alíquotas foram coletadas e analisadas por cromatografia líquida de alta performace (HPLC) em 8, 24, 48, 72, 96, 120, 144 e 168 horas. As espécimes foram pesadas após 3 e 6 meses de armazenamento nas soluções tampões para análise de degradação. Para a análise de citotoxicidade, os materiais foram cultivados com fibroblastos humanos por 24h, 48h e 72h e analisados por ensaio de MTT. A capacidade antimicrobiana dos discos foi determinada em cultura de P.gingivalis e S.pyogenes. Para o controle estrutural foram realizadas fotografias digitais e MEV dos espécimes controle, das interfaces (criofratura) e das espécimes degradadas. Resultados: A liberação farmacológica para os antimicrobianos na ordem pH levemente básico (7.4) e ácido (5.0) foi respectivamente: ME 70.03% (F) e 100% (M); 88,01% (F) e 19,4% (M). Para AM 38,73% (F) e 18,63% (M); 61,44% (F) e 47,93% (M). Para AZ 32,53% (F) e 82,85% (M); 46,78% (F) e 73,15% (M). Para CL 68,42% (F) e 81,10% (M); 76,47% (F) e 72,76% (M). A análise antimicrobiana demonstrou capacidade inibitória para S.pyogenes e P.gingivalis para todos os materiais testados, não havendo diferença significativa entre filme e malha dentro de cada grupo (p>0.05). A reação de citotoxicidade por MTT comprovou que os biomateriais testados são compatíveis com fibroblastos humanos e mais citocompatíveis que o controle PLLA, controle de vida e morte (p<0.05). As malhas demonstraram favorecimento do crescimento celular principalmente em 24 e 48 horas. A MEV demonstra um filme com superfície rugosa e malha com fibras e poros mimetizando a matriz extracelular. Após criofratura a MEV da interface comprovou incorporação do fármaco ao filme e malha, exceto para o ME, com cristais externos ao polímero. Após a degradação, os filmes de amoxicilina apresentaram maior degradação que PLLA no pH 5.0 (p=0.007) e pH 7.4 (p=0.046). Já para as malhas a azitromicina apresentou maior degradação que PLLA no pH 7.4 (p=0.031). Conclusão: O PLLA é um polímero cuja associação aos antimicrobianos utilizados mostrou-se segura, citocompatível e promissora na liberação de doses inibitórias contra os microrganismos P.gingivalis e S. pyogenes. A liberação farmacológica foi influenciada pela característica química do fármaco, apresentação do polímero (filme e malha) e pH da solução de armazenamento. Este estudo comprovou ser possível através de uma terapêutica medicamentosa local controlar ou prevenir infecções localizadas, sem que seja necessário o fármaco sistêmico. / Indiscriminate administration of systemic antimicrobial has undesirable effects such as antimicrobial selection, hypersensitivity, gastrointestinal commitment and toxicity. For an alternative to systemic antimicrobial therapy in Dentistry, use a biodegradable material of local application can present numerous advantages. The structural characteristics, cytocompatibility and ease of fabrication of the synthetic polymer poly-L- lactide acid (PLLA) enable this to be a carrier biomaterial. When associated with antimicrobials as amoxicillin (AM), azithromycin (AZ), clindamycin (CL) or metronidazole (ME) it can maintain constant the inhibitory concentrations for a long time, being able to prevent colonization of the main oral pathogens. Objective: To evaluate and compare the behavior of PLLA associated with the most useful antimicrobials in Dentistry as an alternative for prevention and treatment of infections. Methodology: 180 (N) polymer discs with 15 or 6 mm diameter were prepared in association with the antimicrobial concentration of 20% amoxicillin, metronidazole, clindamycin or azithromycin being classified as Group F (film) and M (mesh). They were made using the methods of deposition and electrospinning (nanofibers) respectively. All discs were stored in buffer solutions (pH 5 or 7.4) and aliquots were collected and analyzed by high performance chromatography (HPLC) on 8, 24, 48, 72, 96, 120 , 144 and 168 hours. Cytotoxicity of human fibroblasts was tested after 24h, 48h and 72h by the MTT reaction. The antimicrobial capacity of the disks was determined against P. gingivalis and S. pyogenes cultures. The specimens were weighed after 3 and 6 months of storage for degradation analysis. Specimens were also carried out by digital photos for structural control. SEM was used to control interfaces (freeze-fracture) and degradation description. Results: The drug release for antimicrobials in order slightly basic pH (7.4) and acid ( 5.0 ) was respectively : ME 70.03 % (F ) and 100% (M ) ; 88.01 % (F) and 19.4 % ( F ) . For AM 38.73 % (F) and 18.63% ( F ) ; 61.44 % (F) and 47.93 % ( F ) . To AZ 32.53 % (F) and 82.85 % (F ) ; 46.78 % (F) and 73.15% ( F ) . Cl 68.42 % (F) and 81.10 % ( F ) ; 76.47 % (F) and 72.76 % ( F ) . Antimicrobial analysis showed inhibitory capacity against S. pyogenes and P. gingivalis for all tested polymers. ANOVA showed no difference between film and mesh within each group (p> 0.05). The MTT reaction demonstrated that the biomaterials tested are compatible with human fibroblasts (p < 0.05). The meshes have shown a tendency to cell growth especially in 24 to 48 hours. The SEM images showed a film with a rough surface and mesh of nanofibers and pores mimicking the extracellular matrix and also proved incorporation of the drug to the film and mesh after the freeze-fracture interface, except for ME that was external to the polymer crystals. Degradation showed differences among Amoxicillin-film and PLLA pH 5.0 (p = 0.007) and pH 7.4 (p = 0.046). As for the meshes differences occurred only between azithromycin and the PLLA pH 7.4 (p = 0.031). Conclusion: The PLLA is a polymer biomaterial whose association to antimicrobial is safe, biocompatible and promising. It can inhibit P. gingivalis and S. pyogenes microorganisms. The drug release was influenced by the chemical characteristics of the drug, polymer performance (mesh and film) and the pH of the storage solution. This study proved a local drug system therapy to control or prevent localized infections without systemic doses.