A presente tese propõe-se a investigar a discussão que ocorre na literatura hadrônica de baixas energias com relação à renormalização de teorias efetivas não-perturbativas, no caso particular do sistema nucleon-nucleon. Os detalhes que tornam o problema não-trivial são a existência do potencial tensor devido à troca de um píon e o aspecto não-relativístico tanto da equação dinâmica (Lippmann-Schwinger ou Schrödinger) quanto da derivação do potencial. A teoria de perturbação quiral (PT), desenvolvida por Gasser e Leutwyler, tem se mostrado como a mais fiel representação da QCD em baixas energias. A extensão da PT para o setor envolvendo poucos nucleons foi realizada por Weinberg, através de um esquema de contagem de potências quiral (power counting). O power counting de Weinberg tem sido severamente criticado na literatura devido à sua não-renormalizabilidade, que possui estreita relação à divergência da troca de um píon. Recentemente, Staporoli estudou a inclusão de campos auxiliares capazes de absorver as divergências provenientes da troca de um píon. A natureza desses campos são escolhidas por critérios de grande número de cores na QCD. Neste trabalho, mostramos que a inclusão de um campo auxiliar vetorial na teoria efetiva, em ordem dominante, é um ingrediente capaz de absorver as divergências de curto alcance e fornecer resultados com muito boa concordância com as análises de ondas parciais do grupo de Nijmegen (PWA93). Desta maneira, este estudo instaura a renormalizabilidade do sistema de dois nucleons, ausente na proposta de Weinberg, além de ser uma alternativa de maior apelo físico e com menos procedimentos ad hoc, como na promoção de contra-termos sugerida por Nogga, Timmermans e van Kolck. / The present work aims at investigating the current discussion in the literature of low-energy hadron physics, concerning the non-perturbative renormalization of effective field theories, in particular, the case of a system with two nucleons. The details that make this issue non-trivial are the existence of a tensor potential due to the exchange of one pion, as well as the non-relativistic aspects of both the dynamical equation (Lippmann-Schwinger or Schrödinger) and the derivation of the nucleon-nucleon potential. Chiral perturbation theory (PT), developed by Gasser and Leutwyler, has been shown to be the most faithful representation of low energy QCD. The extension of PT to the sector involving few- nucleons was performed by Weinberg, through a power counting scheme. Weinberg\'s power counting has been severely criticized in the literature for its non-renormalizability, which is closely related to the divergence of the one-pion exchange. Recently, Staporoli studied the inclusion of auxiliary fields capable of absorbing divergences from the exchange of a pion. The nature of these fields are chosen by criteria of large number of colors in QCD. In this work, we show that the inclusion of a vector auxiliary field in the effective theory, at dominant order, is an ingredient capable of absorbing the short-range divergences and provides results with very good agreement with the partial wave analysis of the Nijmegen group (PWA93). In this way, this study establishes the renormalizability of the two nucleon system, absent in the Weinberg\'s proposal, besides of being an alternative with larger physical appealing and with less ad hoc procedures, as the promotion of counter-terms suggested by Nogga, Timmermans and van Kolck.

Os antagonistas adrenérgicos dos receptores ?, tais como o nebivolol, podem reduzir a mortalidade dos pacientes na fase crônica da doença de Chagas causada pelo Trypanossoma cruzi. O nebivolol está disponível na clínica como mistura racêmica dos isómeros d e l com duplo mecanismo de ação. O d-nebivolol é antagonista do receptor adrenérgico ?1, enquanto o l-nebivolol é responsável pelas propriedades vasodilatadoras do fármaco. O nebivolol é metabolizado principalmente por glicuronidação e metabolismo oxidativo dependente do CYP2D6, formando os glicuronídeos do nebivolol e os metabólitos hidroxilados do nebivolol, os quais contribuem para o antagonismo do receptor ?1 adrenérgico. O objetivo do presente estudo foi avaliar a influência da doença de Chagas na farmacocinética-farmacodinâmica dos isômeros do nebivolol e seus metabólitos em pacientes idosos metabolizadores rápidos para o CYP2D6. Foram investigados pacientes idosos portadores da doença de Chagas (n = 11) e idosos hipertensos (n = 11) previamente fenotipados como metabolizadores extensivos (EM) ou metabolizadores lentos (PM) para o CYP2D6, usando o metoprolol como fármaco marcador (21 EM e 1 PM). As coletas seriadas de sangue foram realizadas até 48 h após a administração de dose única oral de 10 mg de nebivolol racêmico. As concentrações plasmáticas dos isômeros individuais do nebivolol e glicuronídeos do nebivolol foram avaliadas por LC-MS/MS. O método mostrou linearidade nas concentrações de 15-3000 pg de cada isômero do nebivolol/mL de plasma e de 0,2-125 ng de cada isômero do glicuronídeo do nebivolol/mL de plasma. Os parâmetros farmacocinéticos foram avaliados usando o programa Phoenix (WinNonlin) e expressos em mediana, média e intervalo de confiança 95%. Os testes estatísticos foram utilizados para comparar os parâmetros farmacocinéticos entre os isômeros (teste de Wilcoxon) e entre os grupos (teste de Mann-Whithey); p < 0,05. A farmacocinética do nebivolol é estereosseletiva em pacientes idosos hipertensos portadores (9,7 vs.. 6,1 ng.h/mL) ou não (10,1 vs.. 5,4 ng.h/mL) da doença de Chagas forma crônica fenotipados como metabolizadores rápidos, com observação de maiores valores de AUC para o isômero l-nebivolol. A glicuronidação do nebivolol também é estereosseletiva em pacientes idosos hipertensos portadores (72,9 vs.. 311,6 ng.h/mL) ou não (65,3 vs.. 335,2 ng.h/mL) da doença de Chagas forma crônica fenotipados como metabolizadores rápidos, com observação de maiores valores de AUC para o isômero d-glicuronídeo. A doença de Chagas forma crônica não altera a farmacocinética e a capacidade de glicuronidação de ambos os isômeros do nebivolol em pacientes fenotipados como metabolizadores rápidos. Os valores de clearance do l-nebivolol (48,6 vs.. 14,3 L/h) e do d-nebivolol (48,4 vs.. 20,4 L/h) estimados pelo modelo populacional foram menores para os indivíduos fenotipados como metabolizadores lentos quando comparados com os ii metabolizadores rápidos do CYP2D6. O cálculo da biodisponibilidade dos isômeros individuais do nebivolol para os indivíduos metabolizadores rápidos (9% para o l-nebivolol e 5% para o d-nebivolol) e metabolizadores lentos (42% para o l-nebivolol e 29% para o d-nebivolol) do CYP2D6 permitiu inferir que o clearance não difere entre os isômeros na administração oral. As concentrações plasmáticas de nebivolol obtidas no presente estudo seguindo a administração de dose única oral de 10 mg de nebivolol racêmico a pacientes idosos hipertensos portadores ou não doença de Chagas não foram suficientes para detectar alterações nos intervalos PR, RR e QT, oriundos dos eletrocardiogramas, realizados nos mesmos tempos de colheita das amostras de sangue. Em conclusão, a doença de Chagas na forma crônica não alterou a farmacocinética e a farmacodinâmica dos isômeros do nebivolol nos idosos investigados. / Adrenergic antagonists in ? receptors, such as nebivolol may reduce mortality of patients in the chronic phase of Chagas disease caused by Trypanosoma cruzi. Nebivolol is available as a racemic mixture of d and l isomers with dual mechanism of action. The d isomer is a ?1 adrenergic receptor antagonist, while the l isomer is responsible for the drug vasodilatory properties. Nebivolol is primarily metabolised by glucuronidation and oxidative metabolism dependent on CYP2D6 to form glucuronide and hydroxylated metabolites of nebivolol, which contribute to the antagonism of adrenergic receptor ?1. This study aims to evaluate the effect of Chagas disease on the pharmacokinetics-pharmacodynamics of nebivolol isomers and its metabolites in CYP2D6 extensive metabolisers elderly patients. Hypertensive elderly patients with (n = 11) and without Chagas disease (n = 11) were previously phenotyped as extensive metabolizers (EM) or poor metabolizers (PM) for CYP2D6, applying metoprolol as a probe drug (21 EM and 1 PM). Serial blood samples were collected within 48 hours after a single oral dose administration of 10 mg racemic nebivolol. Plasma concentrations of nebivolol individual isomers and its glucuronides were measured by LC-MS/MS. The assay was linear over the rage of 15-3000 pg of each isomer of nebivolol/mL plasma and 0.2 to 125 ng of each isomer of nebivolol glucuronide/mL plasma. Pharmacokinetic parameters were evaluated applying Phoenix (WinNonlin) software and expressed as median, mean and 95% confidence interval. Statistical tests compared the pharmacokinetic parameters between isomers (Wilcoxon test) and between groups (Mann-Whithey test); p < 0.05. Pharmacokinetics of nebivolol is stereoselective in hypertensive elderly patients with (9.7 vs. 6.1 ng.h/mL) and without (10.1 vs 5.4 ng·h/mL) the chronic form of Chagas disease and phenotyped as extensive metabolisers, with higher AUC values for l-nebivolol. Nebivolol glucuronidation is also stereoselective in hypertensive elderly patients with (311.6 vs 72.9 ng.h/mL) and without (335.2 vs 65.3 ng.h/mL) the chronic form of Chagas disease and phenotyped as extensive metabolisers, with higher AUC values for d-glucuronide. The chronic form of Chagas disease does not alter the pharmacokinetics and glucuronidation capacity of either nebivolol isomers in patients phenotyped as extensive metabolizers. Clearance values for l-nebivolol (48.6 vs 14.3 L/h) and d-nebivolol (48.4 vs 20.4 L/h) estimated by the population model were lower for individuals phenotyped as CYP2D6 poor metabolisers compared to extensive metabolizers. Bioavailability calculation of individual nebivolol isomers for CYP2D6 extensive metabolisers (l-nebivolol 9%, d-nebivolol 5%) and poor metabolizers (l-nebivolol 42%, d-nebivolol 29%) made it possible to infer that clearance does not differ between the isomers in oral administration. Plasma concentrations of nebivolol observed in the present study following a single oral dose of 10 mg of racemic nebivolol to hypertensive elderly patients with and without Chagas disease were not sufficient to detect alterations in the PR, RR, and QT intervals in the electrocardiograms performed at the same iv times of blood sampling. In conclusion, Chagas disease in the chronic form did not alter the pharmacokinetics or pharmacodynamics of nebivolol isomers in the investigated elderly patients.

Atualmente, as doenças cardiovasculares constituem as principais causas de morte no Brasil e no mundo. As estatinas são consideradas os agentes mais efetivos e mais bem tolerados para o tratamento do aumento excessivo dos níveis de colesterol no sangue, ou hipercolesterolemia. A fluvastatina (FLV), um fármaco hipolipêmico, de segunda geração, pertencente à classe das estatinas, e é comercializada como mistura racêmica, ou seja, uma mistura equimolar da (+)-3R, 5S-FLV e (-)-3S, 5R-FLV. Além disso, é descrito na literatura que o enantiômero (+)- 3R, 5S- FLV possui atividade cerca de trinta vezes maior do que seu antípoda, o que justifica a importância e necessidade de métodos para análise enantiosseletiva de fármacos que possuam um ou mais centros de assimetria. Assim, este trabalho teve como objetivo a extração dos enantiômeros da FLV de matriz biológica (plasma) utilizando uma técnica de eletromigração em capilar, a cromatografia eletrocinética (EKC). A análise da FLV por cromatografia eletrocinética empregou como técnica de concentração online o stacking por injeção de grande volume, em um capilar de sílica fundida não revestido, de 50,0 cm de comprimento efetivo e 75 ?m de diâmetro interno, solução tampão tetraborato de sódio 50 mmol L-1, pH 9,5; adicionado de 20 mmol L-1 de 2-hidroxipropil-?-ciclodextrina como eletrólito de corrida, tensão de +25 kV, temperatura de 15 °C, injeção hidrodinâmica (0,5 psi por 30 segundos) e detecção em 300 nm. A separação dos enantiômeros foi obtida com valores de resolução de 3,0 e eficiência de 255840 e 150056, e tempos de migração de 7,2 e 7,4 minutos para a (+)-3R, 5S- FLV e (-)-3S, 5R- FLV, respectivamente. O procedimento de preparo de amostra foi baseado na extração em fase sólido-líquida (SLE), com a adição de 0,5 mL de solução tampão fosfato de sódio 0,1 mol L-1 pH 7,0 em 0,5 mL de plasma, previamente fortificado com padrão de FLV. A amostra foi aplicada na coluna e depois de 15 minutos, a FLV foi eluída com 4 mL de éter etílico. O método analítico foi validado avaliando os parâmetros seletividade, linearidade, precisão e exatidão inter e intra-dia, limite de quantificação, carry-over, efeito matriz, integridade da diluição e estudos de estabilidade. Além disso, foi realizado o estudo de racemização. Os resultados apresentaram linearidade na faixa de concentração plasmática de 250 a 725 ng mL-1 para cada enantiômero, sendo o limite de quantificação a concentração de 250 ng mL-1. Os estudos de precisão e exatidão apresentaram valores aceitáveis, com variação menor do que 15%. Além disso, não foi observado efeito carry-over e as amostras foram estáveis quando submetidas a ciclos de congelamento e descongelamento, estabilidade de curta e longa duração, pós-processamento e não foi observada racemização dos enantiômeros. Em relação ao efeito matriz, procedimentos alternativos foram usados com sucesso para análise de amostras lipêmicas e hemolisadas de plasmas. Sendo assim, este é o primeiro método bioanalítico desenvolvido, rápido e confiável, para quantificar os enantiômeros da FLV em amostras de plasma por EKC usando a SLE como técnica de preparo de amostra. / Nowadays, cardiovascular diseases are the main causes of death in Brazil and worldwide. Statins are considered the most effective and well tolerated agents for the excessive increase in cholesterol blood levels, or hypercholesterolemia. Fluvastatin (FLV), a hypolipidemic second generation drug belongs to statin drug class, and it is commercialized as a racemate, that is, a equimolar mixture of (+)-3R, 5S- FLV and (-)-3S, 5R- FLV. Moreover, literature describes that (+)-3R, 5S- FLV enantiomer activity is thirty times higher than its antipode, which justifies the importance and necessity of methods for the stereoselective analysis of drugs which possess one or more than one asymmetry centers. Thus, this work aims the extraction of FLV enantiomers from a biological matrix (plasma) using one of the electromigration techniques, the EKC. FLV analysis by EKC employed large volume sample stacking as sample on-column concentration technique using a fused-silica capillary with 50.0 cm effective length and 75 ?m internal diameter, 50 mmol L-1 sodium tetraborate buffer, pH 9,5 plus 20 mmol L-1 2-hydroxipropyl-?-cyclodextrin as a background electrolyte, voltage of +25 kV, temperature of 15ºC, with sample injected in hydrodynamic injection mode (0,5 psi for 30 seconds) and detection using a diode array detector set at 300 nm. The enantiomers resolution was achieved with a resolution value of 3.0, and efficiency of 255840 and 150056, migration times of 7.2 and 7.4 minutes for (+)-3R, 5S- FLV and (-)-3S, 5R- FLV, respectively. Supported liquid extraction was the chosen sample preparation procedure, with the addition of 0.5 mL of 0.1 mol L-1 pH 7.0 phosphate buffer to 0.5 mL of plasma, the mixture was applied to the column and allowed to wet for 15 minutes, 4 mL of ethyl ether was then applied to the top of the column, allowed to percolate by gravity and the eluted solvent was collected in an ambar tube, the solvent was submitted to evaporation under nitrogen flow and the residue was ressuspended for injection in the capillary electrophoresis equipment. The analytical method was validated covering selectivity, linearity, within-run and between-run precision and accuracy, limit of quantification, carry-over, matrix effect, dilution integrity and stability studies parameters. The racemization study was also performed. The results support that the analytical method is linear in the range of concentrations from 250 to 725 ng mL-1for each enantiomer, and the limit of quantification was 250 ng mL-1; the method is precise and accurate, with variation under 15%. Besides, no carry-over effect was observed, and both enantiomers showed to be stable under thaw and freeze cycles, short and long term stability studies, autosampler stability, and also no racemization was observed. Related to matrix effect, alternative procedures were employed sucessfully in case of analysis of lipemeic and hemolized matrices. So, this is the first bioanalytical method developed, fast and reliable, to quantify FLV enantiomers in plasma samples using EKC with SLE as sample preparation procedure.

La alilación de N-terc-butanosulfiniliminas derivadas de α-cetoesteres mediada por indio, tuvo lugar con diversos agentes de alilación con buenos y excelentes rendimientos y diastereoselectividades, especialmente para el bromometilacrilato de etilo. Los productos de alilación derivados de dicho bromuro pudieron ser transformados a través de un proceso de desprotección-ciclación one pot, para dar las lactamas con buenos rendimientos para los derivados alifáticos y aromáticos. Por otro lado, empleando diferentes α-cetoaldehídos y esteres carboxílicos, pudo prepararse una nueva gama de N-terc-butanosulfiniliminas y sobre ellas llevar a cabo reacciones de alilación mediadas también por indio, con diferentes bromuros alílicos. En función de las proporciones de agente de alilación y del propio agente, se pudieron sintetizar desde productos monoalilados por reacción sobre el grupo imino con rendimientos variables y excelentes diastereoselectividades faciales; productos monoalilados por reacción sobre el grupo carbonilo con rendimientos también variables pero excelentes diastereoselectividades; y productos de doble alilación con moderados y buenos rendimientos, y excelentes diastereoselectividades. Sin embargo, sólo en este último caso se pudieron preparar de manera regioselectiva, a diferencia de los dos casos primeros, en los que no tuvo lugar la síntesis regioselectiva de alguno de ellos preferentemente, sino de ambos. Los productos de doble alilación derivados del bromuro de alilo fueron transformados mediante metátesis intramolecular por cierre de anillo en los sus correspondientes aminociclohexenoles, con excelente rendimiento y elevada diastereopureza. La reducción de las N-terc-butanosulfiniliminas con borohidruro de sodio tuvo lugar de manera escasamente diastereoselectiva pero con buenos rendimientos para los derivados alifáticos, y excelentes para los derivados aromáticos. A través de una optimización de las condiciones se lograron incrementar dichos valores. La N-terc-butanosulfinilimina derivada del oxalaldehído fue sintetizada y sometida a diferentes reacciones de adición de bromuros alílicos en disolución acuosa saturada en bromuro de sodio y mediada por indio, con excelentes diastereoselectividades, pero pobres rendimientos. Los productos de doble alilación se transformaron mediante metátesis intramolecular en diaminociclohexenoles con excelentes rendimientos. Por último, sobre N-terc-butanosulfiniliminas derivadas de diferentes y variados aldehídos se llevó a cabo reacciones de adición con 1,3-dibromopropeno, presente como mezcla 50:50 (cis:trans), con moderados rendimientos y relaciones anti:sin para substratos alifáticos, y moderados rendimientos, pero excelentes diastereoselectividades para substratos aromáticos. Dichos productos fueron transformados en aziridinas con buenos rendimientos empleando KHMDS como base.

A determinação do excesso enantiomérico (ee) em compostos quirais por ressonância magnética nuclear (RMN) foi descoberta há mais de meio século por Raban e Mislow e permanece bastante atual e importante. Uma das formas de quantificar o ee consiste em formar diastereoisômeros através de agentes quirais de derivação (AQD). AQDs com a função aldeído tem sido amplamente usados na discriminação de aminas quirais devido a fácil formação de iminas em condições brandas. Existe uma preferência pelo uso de aldeídos cíclicos como AQD, uma vez que sua menor flexibilidade conformacional favorece a diferenciação dos derivados diastereoisoméricos. Até o momento, não havia estudos de AQD utilizando compostos acíclicos. Desta forma, o objetivo desse trabalho foi utilizar o terpeno acíclico (S)-citronelal como AQD para a determinação do excesso enantiomérico de aminas primárias, através da RMN de 1H e 13C. Inicialmente, nós conseguimos observar uma preferência por conformações dobradas do (S)-citronelal por NOE e pela comparação entre os deslocamentos químicos teóricos, obtidos a partir da otimização com a correção de dispersão D3, e experimentais de RMN de 1H. Em seguida, nossos resultados sugeriram que a causa do dobramento molecular do citronelal estaria baseada em interações de London e HOMO-LUMO. Após a análise conformacional do (S)-citronelal, nós reagimos este composto dentro do tubo de RMN (\"mix and shake\") com misturas racêmica e escalêmicas das aminas sec-butilamina, 1-(fenil)etanamina e anfetamina, do amino-álcool 2-aminobutan-1-ol e dos amino-ácidos metionina e fenilalanina. Em todos os casos foi possivel fazer a determinação do ee e da configuração absoluta com grande eficácia. Os resultados mostraram que a metila ligada ao centro estereogênico do (S)-citronelal é um sinal conveniente para se determinar o ee de aminas quirais por ser facilmente reconhecido no espectro, uma vez que esse sinal já faz parte do agente quiral de derivação e também por estar em uma região bastante blindada do espectro tanto no RMN de 1H como no de 13C. Com isso, a completa e minuciosa elucidação estrutural torna-se desnecessária. Posteriormente, as conformações das iminas formadas mostraram, através de estudos teórico e experimental (NOE), um dobramento molecular semelhante ao encontrado no citronelal. O motivo para esse efeito também se encontra nas interações de London e nas interações de orbitais moleculares adequadas. / The determination of enantiomeric excess (ee) in chiral compounds by nuclear magnetic resonance (NMR) was discovered more than half a century ago by Raban and Mislow and remains quite current and important. One of the ways of quantify the ee is to form diastereoisomers via chiral derivatizing agents (CDA). CDA with the aldehyde function has been widely used in discriminating chiral amines because of easy formation of the imines under mild conditions. There is a preference for the use of cyclic aldehydes as CDA since their lower conformational flexibility favors the differentiation of the diastereoisomeric derivatives. As far as we are aware, there were no studies of CDA using acylic compounds. Thus, the goal of this work was to use acylic terpene (S)-citronellal as CDA for the determination of the ee of primary amines, through 1H and 13C NMR. Initially, we observed the preference for a folded conformations of the (S)-citronellal by NOE and by comparing the theoretical chemical shifts obtained from the optimization with the D3 dispersion correction, and experimental 1H NMR. Next, our results suggested that the cause of the citronelal molecular folding could be attributed to London and HOMO-LUMO interactions. After the conformational analysis of the (S)-citronellal, we reacted this compound within the NMR tube (\"mix and shake\") with racemic and scalemic mixtures of the sec-butylamine, 1-(phenyl) ethanamine, amphetamine, 2-aminobutan-1-ol, methionine and phenylalanine. In all cases, it was possible to make the determination of the ee and absolute configuration with great effectiveness. The results showed that methyl group attached to the stereogenic center of the (S)-citronelal is a convenient signal to determine the ee of chiral amines, because it is easily recognized in the spectrum, since that signal is already part of the CDA and also for being in a fairly shielded region of the spectrum in both 1H and 13C NMR. With this, complete and rigorous structural elucidation becomes unnecessary. Subsequently, the conformations of the imines formed showed, by theoretical and experimental (NOE) studies, the same molecular folding similar to that found in citronellal. The reason for this effect is also found in the interactions of London and in the interactions of suitable molecular orbitals.

In the first section this thesis includes the reactivity of various oxygen-containing benzofused cyclic alkenes with HTIB (Hydroxy(tosyloxy)iodobenzene). Instead of getting ring contraction products, 2H-chromene resulted in 4H-chromenes together with trans-addition products. Only cis-addition products were isolated from 4-methyl-2H-chromene. Ring contraction was observed in dihydrobenzoxepines and 2,2-dimethyl-2H-chromenes giving functionalized chromanes and benzofurans, respectively. In the second part, the ring contraction of 1,2-dihydronaphthalenes using HTIB was expanded to substrates bearing oxygen and nitrogen substituents in the aromatic ring. The N-protecting groups Fmoc and Bz are stable under the reaction conditions giving indanes in 64-77% yield. The Ts-protected substrate gave only addition products. Acetoxy and benzoyloxy alkenes afforded indanes in 60-71% yield. A new and efficient method for the oxidative rearrangement (ring contraction and expansion) of alkenes using in situ generated iodine(III) is described in the third section. The protocol uses inexpensive and stable chemicals (PhI, mCPBA and TsOH) furnishing rearrangement products in yields comparable to those obtained using commercially available iodine(III). Additionally, a new route for the one step transformation of 4-methyl-1,2-dihydronaphthalene into 1-methyl-2-tetralone using mCPBA and TsOH was developed. In the last section is presented the reactivity of chiral iodine(III) with 1,2-dihydronaphthalenes. The hypervalent iodine species is generated in situ from chiral aryl iodide, which is prepared in one high yield step from inexpensive starting materials. Protected (Ac, Bz and Fmoc) amine alkenes gave indanes in 60-75% and 58-64% ee. In the same way, oxygenated substrates afforded acetal in 41-61% yield and 54-78% ee. Ring contraction products were obtained in 77-88% yield and 34-40% ee when 1-methyl and aryl substituted alkenes were utilized. / A primeira parte desta tese inclui a reatividade de vários alquenos benzofundidos cíclicos contendo oxigênio com HTIB (Hidróxi(tosilóxi)iodobenzeno). Em vez de obter os produtos de contração de anel, 2H-cromeno resultou em 4H-cromenos, juntamente com produtos trans-adição. Apenas produtos de adição de cis foram isolados a partir de 4-metil-2H-cromeno. Contração do anel foi observada em di-hidrobenzoxepinas e 2,2-dimetil-2H-cromenos dando cromanos funcionalizados e benzofuranos, respectivamente. Na segunda parte, a contração de anel de 1,2-di-hidronaftalenos usando HTIB foi expandida para substratos contendo substituintes de oxigênio e de nitrogênio no anel aromático. Os grupos N-protetores Fmoc e Bz são estáveis sob as condições de reação fornecendo indanos em 64-77% de rendimento. O substrato protegido com Ts deu apenas os produtos de adição. Acetóxi e benzoilóxi alquenos geraram indanos em 60-71% de rendimento. Um método novo e eficiente para o rearranjo oxidativo (contração e expansão do anel) de alquenos utilizando iodo(III) gerado in situ é descrito na terceira parte. O protocolo utiliza reagentes baratos e estáveis (PhI, mCPBA e TsOH) fornecendo produtos de rearranjo com rendimentos comparáveis aos obtidos utilizando iodo(III) disponível comercialmente. Além disso, um método para a transformação em uma etapa de 4-metil-1,2-di-hidronaftaleno em 1-metil-2-tetralona utilizando mCPBA e TsOH foi desenvolvido. Na última parte é apresentada a reatividade de iodo(III) quiral com 1,2-di-hidronaftalenos. A espécie de iodo hipervalente é gerada in situ a partir de iodeto de arila quiral, o qual é preparado em uma etapa em rendimento elevado a partir de materiais de partida baratos. Amino alquenos protegidos (Ac, Bz e Fmoc) deram indanos em 60-75% de rendimento e 58-64% ee. Da mesma forma, os substratos oxigenados proporcionram acetais em 41-61% de rendimento e 54-78% de ee. Produtos de contração de anel foram obtidos em 77-88% de rendimento e 34-40% de ee quando alquenos 1-metil e aril substituídos foram utilizados.

O miclobutanil é fungicida quiral da família dos triazóis, comercializado como mistura racêmica. Apesar dos enantiômeros apresentarem as mesmas propriedades físico-químicas, estes podem diferir em termos de atividade, metabolismo, excreção e toxicidade. No presente trabalho, foram realizados estudos in vitro enantiosseletivos de metabolismo empregando microssomas hepáticos de humanos cujos objetivos foram determinar os parâmetros cinéticos das enzimas do citocromo P450 (CYP450) após metabolismo do miclobutanil (na forma de racemato e enantiômeros isolados), determinar quais isoformas do CYP450 são responsáveis pelo metabolismo do praguicida e também a capacidade deste praguicida em inibir as principais enzimas do CYP450. Os estudos foram realizados empregando a mistura racêmica e também os enantiômeros isolados. Para tanto, foi desenvolvido e validado um método para análise enantiosseletiva do miclobutanil em meio microssomal empregando a cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a espectrometria de massas. A separação dos enantiômeros foi realizada na coluna Chiralpak AD® empregando metanol (100%) como fase móvel. Após a validação do método, os parâmetros cinéticos foram determinados, com valores de Vmáx, Km e CLint de 66,06 + 4,59 nmol min-1 mg-1, 3,61 + 0,88 ?mol L-1 e 18,30 mL min-1 mg-1 respectivamente, quando o substrato foi o racemato e de 305,50 + 18,39 nmol min-1 mg-1, 6,85 + 1,29 ?mol L-1 e 44,60 mL min-1 mg-1 respectivamente, quando o (+)-miclobutanil foi empregado como substrato. O (?)-miclobutanil não foi metabolizado pelas enzimas presentes nos microssomas hepáticos de humanos. As isoformas responsáveis pelo metabolismo do miclobutanil foram a CYP2C19 e a CYP3A4. Os estudos in vitro de inibição mostraram que o miclobutanil é um inibidor moderado das enzimas CYP2D6 e CYP2C9 um inibidor forte das enzimas CYP3A4/5 e CYP2C19. / Myclobutanil is a chiral triazole fungicide, sold as a racemic mixture. Although the enantiomers have the same physico-chemical properties, they may exhibit different bioactivity, metabolism, excretion and toxicity. In the present work, in vitro enantioselective metabolism studies were carried out by using human liver microsomes, aiming to determine the kinetic parameters of cytochrome P450 (CYP450) enzymes after myclobutanil metabolism and the main CYP450 isoforms involved in the metabolism. In addition, the myclobutanil inhibition capacity over the main CYP450 enzymes was evaluated. The studies were carried out with rac-myclobutanil as well as with the isolated enantiomers. To accomplish that, an enantioselective method for myclobutanil analysis was developed and validated by using high performance liquid chromatography coupled with mass spectrometry. The separation of enantiomers was realized on a Chiralpak AD® column and methanol (100%) was used as mobile phase. The enzymatic kinetics, Vmáx, Km and CLint, were: 66.06 + 4.59 nmol min-1 mg-1, 3.61 + 0.88 ?mol L-1 and 18.30 mL min-1 mg-1, respectively, for rac-myclobutanil and 305.50 + 18.39 nmol min-1 mg-1, 6.85 + 1.29 ?mol L-1 and 44.60 mL min-1 mg-1, respectively, for the (+)-myclobutanil. The (?)-myclobutanil was not metabolized by CYP450 enzymes. The isoforms involved in myclobutanil metabolism were CYP2C19 and CYP3A4. In vitro inhibition studies showed that myclobutanil is a medium inhibitor of CYP2D6 and CYP2C9 enzymes and a strong inhibitor of CYP3A4/A5 and CYP2C19 enzymes.

As teorias científicas surgiram da necessidade do homem entender o funcionamento das coisas. Novos métodos e técnicas são então criados com o objetivo não só de melhor compreender, mas também de desenvolver essas próprias teorias. Nesta dissertação, vamos estudar várias dessas técnicas (aqui chamadas de algoritmos) com o objetivo de obter estados fundamentais em sistemas de spin e de revelar suas possíveis propriedades de auto-organização crítica. No segundo capítulo desta dissertação, apresentamos os algoritmos de otimização: simulated annealing, algoritmo genético, otimização extrema (EO) e evolutivo de Bak-Sneppen (BS). No terceiro capítulo apresentamos o conceito de criticalidade auto-organizada (SOC), usando como exemplo o modelo da pilha de areia. Para uma melhor compreensão da importância da criticalidade auto-organizada, apresentamos vários outros exemplos de onde o fenômeno é observado. No quarto capítulo apresentamos o modelo de relógio quiral de p-estados que será nosso sistema de testes. No caso unidimensional, determinamos a matriz de transferência e utilizamos o teorema de Perron-Frobenius para provar a inexistência de transição de fase a temperaturas finitas a temperaturas finitas. Esboçamos os diagramas de fases dos estados fundamentais que obtivemos de maneira analítica e numérica para os casos de p = 2, 3, 4, 5 e 6, no caso numérico fazendo uso do algoritmo de Bak-Sneppen com sorteio (BSS). Apresentamos ainda um breve estudo do número de mínimos locais para o modelo de relógio quiral de p-estados, para os casos de p = 3 e 4. Por último, no quinto capítulo, propomos uma dinâmica Bak-Sneppen com ruído (BSR) como uma nova técnica de otimização para tratar sistemas discretos. O ruído é introduzido diretamente no espaço de configuração de spins. Conseqüentemente, o fitness (adaptabilidade) passa a assumir valores contínuos, num pequeno intervalo em torno do seu valor original (discreto). Os resultados dessa dinâmica indicam a presença de criticalidade auto-organizada, evidenciada pelo decaimento em leis de potências das correlações espacial e temporal. Também estudamos o método EO e obtivemos uma confirmação numérica de que sua dinâmica exibe um comportamento não crítico com alcance espacial infinito e decaimento exponencial das avalanches. Finalmente, para o modelo de relógio quiral, comparamos a eficiência das três dinâmicas (EO, BSS e BSR) no que tange às suas habilidades de encontrar o estado fundamental do sistema. / In order to understand how things work, man has formulated scientific theories. New methods and techniques have been created not only to increase our understanding on the subject but also to develop and even expand those theories. In this thesis, we study several techniques (here called algorithms) designed with the objective to get the ground states of some spin systems and eventually to reveal possible properties of critical self-organization. In the second chapter, we introduce four fundamental optimization algorithms: simulated annealing, genetics algorithms, extremal optimization (EO) and Bak-Sneppen (BS). In the third chapter we present the concept of self-organized criticality (SOC), using as an example the sandpile model. To understand the importance of the self-organized criticality, we show many other situations where the phenomenon can be observed. In the fourth chapter, we introduce the p-states chiral clock model. This will be our test or toy system. For the one-dimensional case, we first determined the corresponding transfer-matrix and then proved the nonexistence of phase transitions by using the Perron-Frobenius theorem. We calculate the ground state phase diagrams both analytically and numerically in the cases of p = 2, 3, 4, 5 and 6. We also present a brief study of the number of local minima for the cases p = 3 and 4 of the chiral clock model. Finally, in the fifth chapter, we propose a Bak-Sneppen dynamics with noise (BSN) as a new technique of optimization to treat discrete systems. The noise is directly introduced into the spin configuration space. Consequently, the fitness now take values in a continuum but small interval around its original value (discrete). The results of this dynamics indicate the presence of self-organized criticality, which becomes evident with the power law scaling of the spacial and temporal correlations. We also study the EO algorithm and found a numerical con_rmation that it does not show a critical behavior since it has an in_nite space range and an exponential decay of the avalanches. At the end, we compare the e_ciency of the three dynamics (EO, BSD and BSN) for the chiral clock model, concerning their abilities to _nd the system\'s ground state.

The electroweak hierarchy problem is one of the most important puzzles of particle physics that remains without conclusive answer nowadays. One of the most recent new class of solutions to this problem is presented in this thesis, i.e., the cosmological relaxation of the electroweak scale. In this framework, we postulate the existence of a new particle, the relaxion, which drives the Higgs mass to values much smaller than the cutoff of the theory during inflation. As tools to develop this subject, this work presents a resume of chiral perturbation theory, the strong CP problem, axions and the eta prime particle. Finally, we will describe the most simple model of cosmological relaxation of the electroweak scale and the non-QCD model, where a new strong group SU(N) forms a condensate that interacts with the relaxion. / O problema da hierarquia eletrofraco é um dos enigmas mais importantes da física de partículas que continua sem uma solução conclusiva hoje em dia. Uma nova classe de soluções, dentre as mais recentes, para este problema é apresentado nessa dissertação, i.e., o relaxamento cosmológico da escala eletrofraca. Neste quadro, nós postulamos a existência de uma nova partícula, o relaxion, que conduz a massa do bóson de Higgs para valores muito menores que o cutoff da teoria durante a inflação. Como ferramentas para desenvolver este assunto, este trabalho apresenta um resumo de teoria de perturbação quiral, o problema CP forte, axions e a partícula eta prime. Finalmente, iremos descrever o modelo mais simples de relaxamento cosmológico da escala eletrofraca e o modelo sem-QCD, onde um novo grupo de interação forte SU(N) forma um condensado que interage com o relaxion.

A modelagem do espalhamento eletromagnético de alvos, na faixa de micro-ondas, é abordada neste trabalho, sendo estes alvos representados por estruturas com múltiplas camadas quirais (meios bi-isotrópicos recíprocos) confinadas entre a região de espaço livre e um meio linear, homogêneo e isotrópico. Interfaces planas separam as camadas destas estruturas, onde se admite a existência de elementos espalhadores capazes de suportar densidades superficiais de corrente elétrica e/ou magnética. Os campos eletromagnéticos em tais estruturas são determinados através da técnica de onda completa no domínio espectral, possibilitando, assim, a obtenção das correspondentes funções de Green espectrais. Estes cálculos são realizados com auxílio de um novo formalismo que utiliza um conjunto mínimo destas funções. A excitação das estruturas em consideração é realizada através de ondas planas e uniformes, elipticamente polarizadas. A partir do conhecimento dos campos espalhados em cada interface é possível estabelecer um sistema de equações integrais, o qual é resolvido numericamente através do método dos momentos no domínio espectral. Método este que permite a determinação das componentes das densidades superficiais de corrente induzidas sobre os elementos espalhadores. Na aplicação do método dos momentos tais densidades superficiais de corrente, que podem ser elétrica ou magnética, são modeladas através de funções de base triangulares de subdomínios. Expressões assintóticas para as componentes do campo elétrico distante produzido pelos espalhadores também são estabelecidas. A potencialidade da modelagem eletromagnética desenvolvida é demonstrada através da caracterização eletromagnética de estruturas isotrópicas e quirais contendo elementos espalhadores simples (dipolos elétrico e/ou magnético planos), assim como da simulação de imagens SAR polarimétricas. Esta caracterização é realizada através de atributos polarimétricos comumente usados no processamento de imagens SAR para a discriminação de alvos na superfície terrestre. A geração de imagens SAR polarimétricas é realizada a partir de estruturas que contêm somente camadas lineares, homogêneas e isotrópicas, sendo estas imagens avaliadas a partir de características intrínsecas de imagens SAR reais.