Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T07:55:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T18:47:03Z : No. of bitstreams: 1 96493.pdf: 2568025 bytes, checksum: 36eab8d22b584e6d4ae3b2d3f3870421 (MD5) / Quitina, quitosana e quitosanas modificadas com o ácido cetoglutárico, 3,4-dihidroxibenzaldeído e 8-hidroxiquinoleína foram empregadas para adsorver Cu(II), Cd(II), Ni(II), Pb(II) e Zn(II) em solução. A quitina, Iquitosana e as modificações químicas realizadas com a quitosana foram caracterizadas por espectroscopia de infravermelho, ressonância magnética nuclear de 13C e microanálise. O estudo das isotermas de adsorção foi realizado empregando o método de ajuste não linear para ajustar os dados de adsorção. O emprego de três modelos de isotermas de adsorção para reproduzir os dados experimentais, isto é, os modelo de Langmuir, Langmuir-Freudlich e de Toth foram os que proporcionaram os melhores ajustes dos dados. Os resultados mostraram que a quitosana modificada com ácido cetoglutárico e a quitosana modificada com 3,4-dihidroxibenzaldeído apresentaram os melhores resultados de adsorção.

GOMES, A.M.M. Preparação, caracterização e avaliação da biodegradabilidade de blendas de amido/quitosana/PVA. 2008. 175 f. Tese (Doutorado em Quimica Inorgânica) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by irlana araujo (irlanaaraujo@gmail.com) on 2011-11-09T16:46:46Z No. of bitstreams: 1 2008_tes_An Gomes.pdf: 8411527 bytes, checksum: d35563bda024138e52e8d733c8256fb2 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Nascimento(vieiraaline@yahoo.com.br) on 2011-11-11T11:08:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_tes_An Gomes.pdf: 8411527 bytes, checksum: d35563bda024138e52e8d733c8256fb2 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-11-11T11:08:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_tes_An Gomes.pdf: 8411527 bytes, checksum: d35563bda024138e52e8d733c8256fb2 (MD5) Previous issue date: 2008-05-05 / The objectives of this work were to develop, characterize physico-chemical and rheologicaly blend films of yam (Dioscorea esculenta L.), jalapa (Operculina tuberose Meisn.), taro (Colocassia esculenta L.) and cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) starches with chitosan and poly (ninyl alcohol) (PVA) and to evaluate its biodegradation in the soil. The mechanical properties of the starches varied to each other, indicating a different molecular organization among them. The films of bean atarch were the most expandable and resistant, while the ones of chinese yam were the most fragile and brittle. The analyses of FT-IR revealed certain interaction among the three components which can be verified by the improvements in the mechanical properties, solubility in water and the water vapor permeability of blends. The characteristics presented by the blend films showed that from the technological point of view they were inferior to the commercial films (LDPE) and inadequate for packing of humid products, but they can be useful in another applications. However from the ecological point of view, these materials were better than the synthetic films, because they were quickly degraded in the soil. The blends presented potential to be used in medical applications as wound healing in drug delivery, however is needed more studies for improvements of those characteristics. The jalapa and cowpea starches showed similar or superior characteristics to the yam, what place them as alternative in the elaboration of starch biofilms. / Os objetivos deste trabalho foram desenvolver, caracterizar físico-química e reologicamente blendas de amido de inhame (Dioscorea esculenta L.), jalapa (Operculina tuberosa Meisn.), cará chinesa (Colocassia esculenta L.) e feijão verde (Vigna unguiculata (L.) Walp.) com quitosana e PVA e avaliar sua biodegradação no solo. As propriedades mecânicas dos amidos variaram entre si, indicando uma organização molecular diferente entre eles. Os filmes de amido de feijão foram os mais extensíveis e resistentes, enquanto os de cará chinesa foram os mais frágeis e quebradiços. A adição de PVA e quitosana na mesma proporção melhorou as características das blendas, principalmente quando o teor de amido foi baixo. As análises de FT-IR revelaram certa interação entre os três componentes o que pode ser verificado com as melhorias nas propriedades mecânicas do material. A solubilidade em água e a permeabilidade ao vapor d’água foram melhoradas pela adição de quitosana e PVA. As características apresentadas pelos filmes mostraram que do ponto de vista tecnológico apresentaram desempenho inferiores aos filmes comerciais (PEBD) e inadequados para embalagem de produtos úmidos, mas podem ser úteis em outras aplicações. Entretanto do ponto de vista ecológico, estes materiais mostraram-se muito superiores aos filmes sintéticos, pois degradaram rapidamente no solo. As blendas apresentaram potencial para serem usados em aplicações médicas como curativos e na liberação controlada de fármacos, porém necessita-se de mais estudos para melhorias dessas características. Os amidos de jalapa e feijão verde apresentaram desempenho similar ou superior as do inhame, colocando-se como alternativa na elaboração de biofilmes de amido.

SOUZA, J. R. R. Mangiferina: microencapsulamento em sistemas pectina/quitosana, metabolismo intestinal in vitro e atividade anticâncer. 2012. 241 f. Tese (Doutorado em Química Orgânica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-10-13T18:30:16Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_jrrsouza.pdf: 9236197 bytes, checksum: 155098e93e3cfbd45481b69059bc3e53 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-03-26T21:38:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_jrrsouza.pdf: 9236197 bytes, checksum: 155098e93e3cfbd45481b69059bc3e53 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-26T21:38:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_jrrsouza.pdf: 9236197 bytes, checksum: 155098e93e3cfbd45481b69059bc3e53 (MD5) Previous issue date: 2012 / This work was performed in four parts: The first part refers to the isolation of pectin from a regional pumpkin in order to be used as matrix for drug encapsulation: Pumpkin (Cucurbita moschata) is an excellent and low cost source of carotenoids, precursors of vitamin A. Moreover, it is also a great source of natural and low-cost pectin. Pectin is a heterogeneous complex polysaccharide found in the primary cell wall of most cells and its effect on health is receiving growing interest for applications such as an ingredient in food products and in pharmaceutical formulations for drug encapsulation. In the first part of this work, high-methoxyl pectin was isolated from a regional pumpkin by the method of acid hydrolysis. The isolated pectin was characterized by FTIR, 1H and 13C NMR, GPC, elemental analysis and rheology. In the second part, pectin with chitosan samples were used for encapsulation procedure: Microencapsulation processes, such as spray-drying is an alternative to enhance solubility of bioactive materials and a good way to preserve, protect and control the release rate of a substance until it reaches its target in the body. Mangiferin is an active phytochemical present in various plants including Mangifera indica L. This substance is reported to have anti-cancer, antioxidant and other activities, but has a low solubility in aqueous medium. In the second part of this work we encapsulated mangiferin within four different natural polymers compositions by using spray-drying techniques. The products were characterized by FTIR, SEM and HPLC-ESI-MS. The efficiency of mangiferin incorporation into each encapsulate was calculated by HPLC. The highest encapsulation efficiency was determined to be for pectins using Polysorbate 80 (Tween 80) as emulsifier. In the third part of this work, a gut metabolic study with mangiferin was performed: Mangiferin has low bioavailability, already reported in many scientific publications, and is more available in the gut, where it will be metabolized into other compounds. The aim of the third part was to produce and identify mangiferin metabolites simulating intestinal conditions as well as their isolation and characterization using different techniques such as HPLC-ESI-MS, Semipreparative HPLC, Nano-ESI-MS, and 1H / 13C NMR. The fourth part refers to the investigation of the cytotoxicic effects of mangiferin and its metabolites in human cancer cell lines: The aim of the fourth study was to investigate the cytotoxic effects of mangiferin and its main metabolites in human cancer cell lines such as intestinal cancer cell line Caco-2 in order to observe the potential anticancer activity of these compounds in vitro. / Este trabalho foi realizado em quatro partes: A primeira parte trata do isolamento de pectina a partir de uma abóbora regional a fim de ser utilizado como matriz para encapsulamento de fármaco: a abóbora (Cucurbita moschata) é uma excelente fonte de baixo custo de carotenóides, precursores da vitamina A. Além disso, é também uma grande fonte de pectina natural e de baixo custo. A pectina é um polissacarídeo complexo e heterogêneo encontrado na parede celular primária da maioria das células vegetais e o seu efeito sobre a saúde está a receber um interesse crescente para aplicações tais como ingrediente em produtos alimentares e em formulações farmacêuticas para o encapsulamento de fármacos. Na primeira parte deste trabalho, pectina de alto grau de metoxilação foi isolada a partir de uma abóbora regional pelo método de hidrólise ácida. A pectina isolada foi caracterizada por FTIR, 1H 13C RMN, GPC, análise elementar e reologia. Na segunda parte, pectinas e quitosana foram utilizadas para o procedimento de encapsulação: processos de microencapsulação, como atomização por spray-drying é uma alternativa para aumentar a solubilidade de materiais bioativos e uma boa forma de preservar, proteger e controlar a taxa de liberação de uma substância até atingir o seu alvo no corpo. Mangiferina é um fitoquímico ativo presente em várias plantas, incluindo Mangifera indica L. Essa substância é relatada por ter potencial anti-câncer, antioxidante e outras atividades, mas tem uma baixa solubilidade em meio aquoso. Na segunda parte deste trabalho, mangiferina foi encapsulada em quatro diferentes composições usando polímeros naturais através da técnica de spray-drying. Os produtos foram caracterizados por FTIR, MEV e HPLC-ESI-MS. A eficiência da incorporação de mangiferina em cada formulação foi calculada por HPLC. A maior eficiência de encapsulação foi determinada como sendo de pectinas utilizando Polissorbato 80 (Tween 80) como emulsionante. Na terceira parte deste trabalho, um estudo simulando o metabolismo intestinal foi realizado com a mangiferina: mangiferina possui baixa biodisponibilidade, já relatado em muitas publicações científicas, e é mais disponível no intestino, onde irá ser metabolizada em outros compostos. O objetivo da terceira parte foi produzir e identificar metabólitos da mangiferina simulando as condições intestinais, bem como o seu isolamento e caracterização utilizando diferentes técnicas, tais como: HPLC-ESI-MS, HPLC semipreparativa, Nano-ESI-MS, 1H / 13C RMN. A quarta parte trata da investigação dos efeitos de citotóxicos da mangiferina e seus metabólitos em linhagens tumorais humanas: O objetivo do quarto estudo foi investigar os efeitos citotóxicos da mangiferina e seus metabólitos principais, em linhas de células tumorais humanas, tais como a linhagem tumoral de células intestinais Caco-2, a fim de observar a atividade anticâncer destes compostos in vitro.

MACIEL, J. S.; PAULA, R. C. M. Géis de goma do cajueiro e derivados com quitosana - síntese, caracterização e ensaios preliminares em sistemas de liberação de fármacos. 2005. 143 f. Tese (Doutorado em Química Orgânica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-10-13T18:08:29Z No. of bitstreams: 1 2005_tese_jsmaciel.pdf: 2098832 bytes, checksum: f75e0fac4fe1025af52f820c108dd620 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2014-10-21T16:45:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_tese_jsmaciel.pdf: 2098832 bytes, checksum: f75e0fac4fe1025af52f820c108dd620 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-21T16:45:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_tese_jsmaciel.pdf: 2098832 bytes, checksum: f75e0fac4fe1025af52f820c108dd620 (MD5) Previous issue date: 2005 / Gels of cashew gum (CG) and/or derivatives with chitosan (CH) were synthesized by three different routes: polyelectrolyte complexation, re-acetylation of chitosan and by Schiff-base reaction mechanism. Chitosan/carboxymehtyl cashew gum polyelectrolyte complexes were synthesized using different chitosan (CH) and carboxymethyl cashew gum (CMCG) proportions. Polyelectrolyte (PEC) samples were characterized by potenciometric and conductimetric titrations, FT-IR spectroscopy, thermogravimetric analysis, scanning electron microscopy and swelling behaviour. PEC samples were obtained in non stoichiometric charge ratio. The [NH3 +]:[COO-] ratio depends on the CMCG degree of substitution of and addition order of polyion during complexation. PEC samples were soluble in acidic medium. In pH >7.0 the in vitro release of sodium and potassium diclofenac (SDC and KDC respectively) occurred very quickly by a non Fickian mechanism. Crosslinking of PEC sample allowed it to be used in acidic medium. The controlled release of SDC in pH 1.2 was observed following also a non Fickian mechanism. Gels prepared by re-acetylation of chitosan and CH/cashew gum with acetic anhydride were characterized by infrared spectroscopy, thermal analysis, X-ray diffraction and swelling behaviour in water and in phosphate buffers. The release of pilocarpine for all reacethylated gels was shown to be similar in the first 100 min, where about 60 % of the pilocarpine was released. After this time, addition of CG to the gels decreases pilocarpine release rate in the medium. The release of pilocarpine from CH gel was found to be dependent on pH, a non-Fickian mechanism being observed for the release at pH 2 and 7.4 while at pH 9.8 a Fickian diffusion mechanism took place. On the other hand the release of pilocarpine in CH/CG matrix occurred by Fickian mechanism, independent of the pH value. Ix Periodate oxidized cashew gum derivatives (CGOX) with degree of oxidation between 2 to 62 % were synthesized. Oxidized samples were characterized by 1D and 2D 1H and 13C NMR spectroscopy, thermogravimetric analysis, gel permeation chromatography and swelling behaviour. Gels with chitosan and oxidized CG were obtained by Schiff-base reaction mechanism. The gels were insoluble in acidic and basic medium. Release of SDC by CH/CGOX gel was investigated. At pH = 1.2 no drug is released in the medium and a controlled released is observed at pH = 7.4. / Géis de goma do cajueiro e/ou derivados com quitosana foram sintetizados por três diferentes rotas: complexação polieletrolítica, re-acetilação de quitosana e pelo mecanismo de formação de base de Schiff. Géis de goma do cajueiro carboximetilada com quitosana obtido por complexação polieletrolítica (CPE) foram caracterizados por titulação condutimétrica, potenciométrica, espectroscopia na região do IV, analise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura e quanto à capacidade de intumescimento. Os complexos foram obtidos em razões não estequiométricas de cargas. A razão [NH3 +]/[COO- ] nos géis dependendo grau de substituição da goma carboximetilada e da ordem de adição dos poliíons durante a complexação. Os géis obtidos são solúveis em meio ácido. Em pH > 7 a liberação in vitro de diclofenaco de sódio e potássio, utilizando estas matrizes, ocorre rapidamente via mecanismo de liberação não-Fickiano. A reticulação do gel permite a sua utilização em meio ácido. A liberação de DCS em pH 1,2 também segue um mecanismo de liberação não-Fickiano. Géis de quitosana reacetilada (QT)/goma do cajueiro (GC) foram preparados e testados na liberação controlada de pilocarpina. Os géis foram caracterizados por espectroscopia na região do IV, analise termogravimétrica, raio-X e quanto à capacidade de intumescimento em água e em tampão. A liberação de pilocarpina nos três géis é similar nos primeiros 100 min, quando 60 % do fármaco são liberados. Acima desse tempo a maior concentração de goma do cajueiro no gel provoca uma diminuição da percentagem de pilocarpina liberada. Um mecanismo não-Fickiano foi observado para o gel de quitosana em pH 2,0 e 7,4, enquanto que em pH 9,8 o mecanismo é Fickiano. Géis de QT/GC mostraram mecanismo Fickiano de liberação de pilocarpina, independente do pH. Derivados da goma do cajueiro oxidado (GCOX) com periodato foram sintetizados com percentagem de 2 a 62% de grupamentos aldeídicos. Os derivados foram caracterizados por espectroscopia de RMN de 1H e 13C 1D e 2D. Os derivados foram utilizados para preparação de géis reticulados com quitosana via reação base de Schiff. Os géis formados são insolúveis em meio ácido e básico (7,4) apresentam capacidade de absorção de água de até oito vezes sua massa seca em meio ácido (pH 1,2). A liberação seqüenciada de diclofenaco utilizando como matriz o gel QT:GCOX 2:1 foi estudada em pH 1,2 e 7,4. Em pH 1,2 praticamente não é liberado fármaco e liberação controlada foi observada em meio pH 7,4.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:51:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4523_1.pdf: 2042864 bytes, checksum: e4149401ae639bfaf33fe3ecbe13a976 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Petróleo ou petroderivados são introduzidos nos ecossistemas através de vazamentos em reservatórios ou por atividade antropogênica relacionada com a extração, produção transporte, armazenamento, processamento, manipulação e distribuição aos usuários finais. Em geral estes compostos são prejudiciais à saúde dos organismos, podendo provocar um sério desequilíbrio ambiental. Diante desse quadro há um crescente interesse em se desenvolver métodos mais eficazes para a remoção desses poluentes do ambiente. As técnicas de biorremediação oferecem novas possibilidades para acelerar a degradação de poluentes e a utilização de microrganismos imobilizados desponta como uma alternativa vantajosa para recuperar áreas impactadas por petróleo ou seus derivados, bem como melhorar a eficiência de bioprocessos com compostos altamente recalcitrantes O n-Hexadecano é o componente majoritário do óleo Diesel e é considerado um composto-modelo para a biodegradação de hidrocarboentos de cadeia longa. Com base no exposto, este trabalho objetivou avaliar a biodegradabilidade do n-Hexadecano por linhagens de bactérias depositadas na coleção de microrganismos do Departamento de Antibióticos da UFPE. Especificamente, pretendeu-se selecionar linhagens com maior potencialidade para degradar n-Hexadecano, identificá-las e comparar a eficiência da biodegradação utilizando células livres e imobilizadas em quitosana, visando o desenvolvimento de um produto para a utilização em processos de biorremediação ou tratamento de efluentes contaminados com hidrocarbonetos alifáticos de cadeia longa. Inicialmente, foram testadas 41 linhagens de bactéria, sendo 40 provenientes da região portuária de Suape-PE, e uma linhagem isolada a partir de um frasco de n-Hexadecano contaminado. Com base nos estudos preliminares foram selecionadas duas linhagens com maior potencial para degradar n-Hexadecano, as quais foram identificadas como Bacillus pumilus (Gram-positiva) e Ochrobactrum anthropi (Gram-negativa). Estas duas linhagens foram submetidas a estudos de caracterização fisiológica, bioquímica e de resistência a antibióticos e a fatores físicos e químicos. As linhagens selecionadas cresceram melhor em concentrações de 1 a 5 % de n-Hexadecano, embora tenham sido capazes de crescer em até 15 % desse hidrocarboneto. Estas bactérias não demonstraram adesão à fase oleosa (1 a 20 %) e produziram emulsificação acima de 50 %, porém somente B. pumilus apresentou halos de hemólise, o que é indicativo da produção de biossurfactante. Nenhuma das linhagens selecionadas produziu quitosanase e apenas B. pumilus apresentou resistência a soluções de quitosana (GD 78%) de até 4 %, sendo eleita para ser imobilizada nesse suporte. Além disso, B. pumilus apresentou características desejáveis para aplicações ambientais, tais como: resistência a uma ampla faixa de pH (5-11), temperatura (16-50 oC), concentração de NaCl (> 10 %), irradiação UV (8 minutos) e sensibilidade a vários antibióticos. Os resultados, obtidos nos ensaios de biodegradação em 1 % de n-Hexadecano com células livres e imobilizadas de B. pumilus, mostraram uma degradação, em seis dias, de cerca de 98,4 % e 90,8 %, respectivamente. A organização ultraestrutural de B. pumillus imobilizado em quitosana foi visualizada por microscopia eletrônica de varredura. O conjunto desses resultados suporta a hipótese de que essa linhagem de B. pumillus é uma candidata em potencial para uso, seja na forma livre ou imobilizada em quitosana, para aplicações em biorremediação de ambientes poluídos por petroderivados

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2008. / Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-09-10T19:31:33Z No. of bitstreams: 1 2008_IgorCardosoPescara.pdf: 3062741 bytes, checksum: 5d5d0dabbf6efd3e8d81a9f5ca50ba0d (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2010-01-21T11:50:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_IgorCardosoPescara.pdf: 3062741 bytes, checksum: 5d5d0dabbf6efd3e8d81a9f5ca50ba0d (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-21T11:50:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_IgorCardosoPescara.pdf: 3062741 bytes, checksum: 5d5d0dabbf6efd3e8d81a9f5ca50ba0d (MD5) Previous issue date: 2008 / O biodiesel e o bio-óleo foram obtidos a partir do óleo de soja pelos processos de transesterificação e craqueamento térmico, respectivamente. Estes biocombustíveis foram caracterizados segundo as normas estabelecidas pela ANP, utilizando as devidas metodologias ASTM. Álcool combustível hidratado, gasolina comum e diesel comum foram adquiridos em posto de abastecimento. A quitosana adquirida em pó da Polymar Ciência e Nutrição S/A teve seu grau médio de desacetilação determinado por três diferentes técnicas (condutimetria, FTIR e RMN), sendo o valor médio igual a 78,95%. A partir da quitosana em pó, foram preparadas microesferas de quitosana, sintetizadas pela metodologia de coagulação, as quais depois foram reticuladas com glutaraldeído. A área superficial das microesferas foi determinada pela técnica de BET, sendo as áreas das microesferas reticuladas igual a 9,2 m² g-1 . As isotermas de adsorção de cobre, níquel e zinco nas microesferas de quitosana foram determinadas nos derivados de petróleo (gasolina e diesel), bem como nos biocombustíveis (álcool, biodiesel e bio-óleo), sendo mantida a seguinte ordem de adsorção em todos os combustíveis: Cu > Ni > Zn. Os testes de eluições demonstraram fatores de pré-concentração >4,5 para álcool, >4,4 para gasolina, >4,0 para diesel, >3,8 para biodiesel e >3,6 para bio-óleo. A aplicação da préconcentração de metais utilizando microesferas de quitosana possibilitou alcançar limites de detecções em um espectrômetro de absorção atômica por chama semelhantes aos encontrados em ICP AES. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Biodiesel and diesel-like have been obtained from soybean oil by transesterification and thermal cracking process, respectively. These biofuels were characterized as according to ANP standards by using specific ASTM’s methods. Ethanol, gasoline, diesel had been purchased from gas station. Desacetilation degree of the chitosan was determined by three distinct methods (condutimetry, FTIR and NMR), and the average degree is 78,95%. The microspheres of chitosan was prepared from chitosan by split-coating and and this spheres was crosslinked by using glutaraldehyde. The surface area of microspheres was determined by BET method, and the surface area of crosslinked microspheres was 9,2 m² g-1. The adsorption isotherms of cooper, nickel and zinc on microspheres of chitosan were determined in petroleum derivatives (gasoline and diesel oil), as well as in biofuels (alchool, biodiesel and diesel-like). The following adsorption order in all fuels: Cu > Ni > Zn. The eluition tests presents preconcentration degree >4,5 to ethanol, >4,4 to gasoline, >4,0 to diesel, >3,8 to biodiesel and >3,6 to diesel-like. The application of chitosan microspheres in the metal ions preconcentration showed the potential of this biopolymer to enrich fuel sample in order to be analyzed by flame atomic absorpion spectrometry.

Tesis presentada a la Universidad de Chile para optar al grado de Doctor en Química / En las últimas décadas, el dióxido de Titanio (TiO2) se ha convertido en uno de los materiales más estudiados por la comunidad científica, debido a sus propiedades físicas y químicas, que hacen de este material un semiconductor con potencial aplicación en catálisis que involucran reacciones fotoquímicas. A nuestro conocimiento, una de las aplicaciones prácticas promisorias en la descomposición de compuestos orgánicos o tinturas contaminantes tales como azul de metileno, es utilizar a este semiconductor como material fotoactivo en estado sólido para remediar aguas contaminadas. El propósito del siguiente trabajo de investigación es sintetizar materiales nanoestructurados de TiO2 a partir de un método en estado sólido, usando como precursores, complejos macromoleculares de tipo (Cp2TiCl2)•(Quitosano) (I), (Cp2TiCl2)•(PS-co-4-PVP) (II), (TiOSO4)•(Quitosano) (III), (TiOSO4)•(PS-co-4-PVP) (IV), (TiO(acac)2)•(Quitosano) (V), y (TiO(acac)2)•(PS-co-4-PVP) (VI). Estos complejos macromoleculares, se forman por reacción del compuesto de titanio con un polímero que actúa como molde/estabilizante en diclorometano (CH2Cl2), los cuales se caracterizaran por Espectroscopia Infrarroja (IR), Espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear en estado sólido de Carbono 13 (RMN-13C), Espectroscopia UV-Visible (UV-Vis), Análisis Termogravimétrico (TGA/DTA) y Espectroscopia Raman. La pirólisis de estos precursores a diferentes temperaturas 500 °C, 600 °C, 700 °C y 800 °C conduce a la formación de TiO2 nanoestructurado con una única fase cristalina, ya sea anatasa o rutilo, no obstante, hay casos en que se obtiene una mezcla de ellas. Las nanoestructuras de TiO2 fueron caracterizadas por Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM), para determinar la morfología y tamaño promedio que es obtenido a partir de este método de síntesis, estableciendo el importante rol que desempeña la naturaleza del precursor. Las nanoestructuras de TiO2 obtenidas poseen diferentes morfologías, como por ejemplo; superficies porosas con forma de microfibras, superficies granulares y estructuras laminares. En esta diversidad de formas, destacan las microfibras formadas por nanopartículas de TiO2 fusionadas, con diámetros promedios que alcanzan, en uno de los sistemas los 7 nm. La morfología, fase cristalina y tamaño de estas nanoestructuras de TiO2 son los principales factores que determinan el desempeño fotocatalítico, por lo tanto, uno de los objetos de estudio que abordó este trabajo de investigación, fue el orden de importancia que tiene cada uno de estos factores en la actividad fotocatalítica de TiO2. Logrando correlacionar su influencia siguiendo el orden morfología > tamaño > fase cristalina. Para llevar a cabo este estudio, se evalúan los veinticuatro materiales bajo iluminación UV-Vis, para cuantificar el grado de decoloración de azul de metileno en una solución acuosa. El material funcional que muestra una mayor eficiencia fotocatalítica, son las nanopartículas de TiO2 con fase anatasa, obtenido del precursor (TiOSO4)•(Quitosano) (III) pirolizado a 800 °C, logrando degradar un 87 % en tan solo 25 minutos, logrando alcanzar un mejor desempeño que el material más utilizado a nivel comercial (Degussa P25) / In recent decades, Titanium dioxide (TiO2) has become one of the most studied materials by the scientific community, due to its physical and chemical properties, which make this material a potential catalyst for use in catalysis photochemical reactions. To our knowledge, one of the promising practical applications in the decomposition of organic compounds or polluting dye such as methylene blue is the use of this semiconductor as a solid state photoactive material to remediate contaminated water. The purpose of the next research is to synthesize nanostructured TiO2 materials from a solid-state method, using as precursors, (Cp2TiCl2)•(Chitosan) (I), (Cp2TiCl2)•(PS-co-4-PVP) (II), (TiOSO4)•(Chitosan) (III), (TiOSO4)•(PS-co-4-PVP) (IV), (TiO(acac)2)•(Chitosan) (V), y (TiO(acac)2)•(PS-co-4-PVP) (VI). These macromolecular complexes are formed by reaction of the titanium compound with a polymer which acts as a template/stabilizer in dichloromethane (CH2Cl2), which will be characterized by Infrared Spectroscopy (IR), solid state Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy of Carbon 13 (RMN-13C), UV-Visible Spectroscopy (UV-Vis), Thermogravimetric Analysis (TGA / DTA) and Raman Spectroscopy. The pyrolysis of these precursors at different temperatures at 500 ° C, 600 ° C, 700 ° C and 800 ° C leads to the formation of nanostructured TiO2 with a single crystalline phase, either anatase or rutile, however, there are cases in which gets a mixture of them. The TiO2 nanostructures were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Electron Transmission Electron Microscopy (TEM), to determine the morphology and average size that is obtained from this method of synthesis, establishing the important role played by the nature of the precursor. The obtained TiO2 nanostructures have different morphologies, for example; Porous surfaces in the form of microfibers, granular surfaces and laminar structures. In this diversity of forms, the microfibers formed by fused TiO2 nanoparticles stand out, with average diameters reaching 7 nm in one of the systems. The morphology, crystalline phase and size of these TiO2 nanostructures are the main factors that determine the photocatalytic performance, therefore, one of the objects of study that addressed this research work was the order of importance that each of these factors in the photocatalytic activity of TiO2. In order to correlate its influence following the order morphology > size > crystalline phase. To carry out this study, the twenty-four materials under UV-Vis illumination are evaluated to quantify the degree of methylene blue discoloration in an aqueous solution. The functional material that shows a higher photocatalytic efficiency, are the nanoparticles of TiO2 with anatase phase, obtained from the precursor (TiOSO4)•(Chitosan) (III) pyrolyzed at 800 ° C, degrading 87% in just 25 minutes, achieving a better performance than the commercially used material (Degussa P25)

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario. / El quitosano (Q) es un polisacárido de origen natural que se obtiene a partir de la desacetilación parcial de la quitina y que se caracteriza por tener un carácter catiónico debido a la presencia de un grupo funcional amino en su estructura el cual le brinda, entre otras propiedades la capacidad de poder adherirse a matrices biológicas en un proceso denominado bioadhesión. Cuando este fenómeno ocurre en epitelios cubiertos por una capa de mucina se denomina mucoadhesión. Esta propiedad ha generado gran interés en el área farmacéutica donde se busca utilizar este polímero como potenciador de la absorción de macromoléculas hidrofílicas (HFMM) como proteínas o antígenos mediante su utilización como micropartículas (MP). Por otra parte se buscan distintos métodos que permitan potenciar esta capacidad bioadhesiva, principalmente la funcionalización del Q, proceso que consiste en la conjugación del polímero con algún grupo funcional. En este proyecto se propone la conjugación del Q con grupos tiol (-SH) y sulfato (-SO3), los cuales permitirían la formación de enlaces más fuertes durante el proceso de mucoadhesión entre las micropartículas de quitosano y los residuos de cisteína presentes en la capa de mucina que recubre distintos epitelios como el intestinal. De esta forma se busca comprobar la adhesión de las MP de Q sin funcionalizar (MPQC) y MP de Q funcionalizado con grupos tiol y sulfato (MPQT y MPQS respectivamente) utilizando isotiocianato de fluoresceína (FITC) como fluoróforo, el cual se une covalentemente al quitosano, permitiendo observar e identificar la cantidad de micropartículas que se unen a monocapas celulares diferenciadas y sin diferenciar de la línea Caco-2 la cual es similar al epitelio que compone el tracto intestinal, y que además se caracteriza por presentar uniones intercelulares estrechas, trás un proceso de diferenciación en una matriz de pocillos Transwell los cuales tienen una capa microporosa en su base. De acuerdo a esto, se determinó la fluorescencia de los distintos tipos de MPQ previa administración en los cultivos y tras un periodo de incubación de 90 minutos se removió el sobrenadante y se midió su fluorescencia determinando la capacidad bioadhesiva de cada tipo de micropartículas, las cuales no presentaron diferencias estadísticamente significativas / Chitosan (C) is a natural polysaccharide obtained from deacetylated chitin, known by its cationic character due to the presence of an amine functional group in its structure. This amine group determine some chitosan properties as his capacity of adhesion to biological surfaces, process known as bioadhesion. If this union takes place on a mucin-covered epithelium it is called mucoadhesion. This property generates interest and attention from the pharmaceutical industry for its use as a controled delivery system as well as absorption enhancer of hydrophilic macromolecules (HFMM) drugs such as proteins or antigens when used as microparticles (MP). On the other hand, several efforts are focused on improving this bioadhesion capacity, mainly by chemical functionalization of the polymer. In this thesis, is proposed the chemical conjugation with tiol (-SH) and sulfate (-SO3) groups of C chains, which would allow to form stronger bonds between chitosan microparticles (CMP) and cysteine residues presents in the mucin layer that cover several epithelial during the mucoadhesion process. Thus, the objective is to test the adhesion capacity of functionalized CMP with tiol and sulfate groups (CTMP and CSMP respectively) and non-functionalized CMP (CCMP) by marking them with Fluorescein isothiocyanate (FITC) which is covalently bound to chitosan chains in order to evidence microparticles adhesion on differentiated and non-differentiated Caco-2 cell line monolayers, which has been described to be similar to the epithelium composing the intestinal tract and is also characterized by expresing tight junctions after a differentiation process on Tranwell inserts that have a microporous layer at their base. According to this, it was determined the fluorescence of each type of CMP prior and after incubation period of 90 minutes, thus the supernatants were removed and their fluorescenses were measured in order to determine the bioadhesive capacity of the microparticles. No statiscally significant differences were registered / Financiamiento: Proyecto Fondef IT13I20021.

Orientador: Alexandre Luiz Souto Borges / Co-orientador: Anderson de Oliveira Lobo / Banca: Alberto Noriyuki Kojima / Banca: João Paulo Barros Machado / Resumo:A eletrofiação é um método para a síntese de fibras poliméricas. Neste sentido, a quitosana é um polímero que por meio deste processo origina biomateriais com boas propriedades biológicas. Já a hidroxiapatita é a principal de reserva de cálcio dos vertebrados. Assim, o presente estudo fabricou mantas de nanofibras a partir de solução de quitosana pura 7% (m/v)(Ch) e de solução de quitosana com adição de cristais de nanohidroxiapatita 0,5% (m/v)(ChHa), na tentativa de unir, sob diferentes parâmetros de eletrofiação (distância, tensão elétrica e fluxo da solução), as propriedades do biopolímero e do complexo de fosfato de cálcio. Ambas soluções foram eletrofiadas e, as mantas obtidas, caracterizadas de acordo com a morfologia (diâmetro médio das fibras), topografia superficial (perfilometria e AFM) e características físicas, químicas, estruturais e térmicas (EDS, FTIR, DRX, ângulo de contato, taxa de degradação, termogravimetria). As amostras Ch, quanto à análise morfológica, apresentaram maior diâmetro de fibras (690,3±102,5nm) em relação às ChHa (358,7±49,2nm) e quanto à topografia, Ch mostrou maior homogeneidade, lisura superficial do que ChHa. O EDS foi capaz de identificar presença de Cálcio nas amostras de ChHa. A partir do FTIR, verificou-se bandas caracteríscas de formação de sal de TFA, respaldando a instabilidade de todas as amostras em meio aquoso, sofrendo imediata dissolução sob os testes de molhabilidade e taxa de degradação. As análises térmicas mostraram que, tanto em Ch como em ChHa, três principais estágios de degradação, sendo a primeira, representação de uma grande perda de água / Abstract: The electrospinning is a method used to synthesize polymeric fibers. Chitosan polymer was the one used by this process that originates a biomaterial with good biological properties. The hydroxyapatite is a important calcium reserve of vertebrates. The synthesize process to create nanofibers were made using pure chitosan solution 7% (w/v) (Ch) and chitosan solution added with nanohydroxyapatite (0,5%, w/v) (ChHa), as an attempt to unite, under different electrospinning parameters (distance, electric tension and flow rate), the properties of the biopolymer and calcium phosphate complex. Both solutions were electrospun and the specimens obtained were characterized according to the superficial morphology (mean diameter) topography (profilometry and atomic force microscopy) and physico-chemical characteristics (EDS, FTIR, DRX, contact angle and thermogravimetry). The Ch samples showed from the morphology analysis, a higher mean diameter (690,3±102,5nm) in comparison to ChHa (358,7±49,2nm) and the topograpghy analysis indicated a greater homogeneity and surface smoothness. The EDS was able to identify the presence of calcium in samples of ChHa. From the FTIR, it was verified characteristic peaks of TFA salt formation, which explains the instability of all samples in aqueous solution, with immediate dissolution under the contact angle and degradation rates tests. The thermal analysis presented three main stages of degradation in Ch and ChHa nanofibers with a higher water loss / Mestre

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-11-07T19:59:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Milena Marcia da Silva.pdf: 1848340 bytes, checksum: 44d33091ac1f7c0734a5b82920a2fa1c (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2019-01-25T14:53:49Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Milena Marcia da Silva.pdf: 1848340 bytes, checksum: 44d33091ac1f7c0734a5b82920a2fa1c (MD5) / Made available in DSpace on 2019-01-25T14:53:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Milena Marcia da Silva.pdf: 1848340 bytes, checksum: 44d33091ac1f7c0734a5b82920a2fa1c (MD5) Previous issue date: 2015-07-31 / CNPq / A quitosana é um polissacarídeo pseudonatural, biodegradável, não tóxico, com a natureza catiônica, que possui diversas aplicações biotecnológicas. No entanto, em consequência a sua elevada massa molecular, este polímero apresenta baixa solubilidade em pH neutro e alta viscosidade, limitando assim o seu uso em alimentos, cosméticos, produtos farmacêuticos e indústrias agrícolas. A produção de oligossacarídeos de quitosana (QOS) é uma forma eficaz de melhorar a solubilidade de quitosana e diminuir a sua viscosidade, aumentando assim as suas possíveis aplicações. Dessa forma, a proposta deste trabalho foi de produzir QOS obtidos a partir dos resíduos do processamento do camarão marinho Litopenaeus vannamei, caracterizar quimicamente e avaliar suas atividades antioxidantes, citotoxicidade, toxicidade aguda e suas atividades analgésicas e antitumorais in vivo. A quitosana foi produzida a partir de resíduos de camarão pelo método de autólise enzimática, seguido de hidrólise enzimática durante 20 horas a 40 ° C utilizando pepsina, obtendo a partir desta reação, quitosana de baixo peso molecular e QOS. A caracterização estrutural foi realizada por espectroscopia de infravermelho (FT-IR), de ressonância magnética nuclear (RMN) de ¹³C e de massa (MALDI-TOF). Para determinar a atividade antioxidante, os ensaios de ABTS, quelante de ferro (Fe²⁺) e a proteção do DNA submetido à reação de Fenton também foram realizadas. A citotoxicidade foi avaliada usando as linhagens tumorais NCI-H292, HT-29, MCF-7, Hep-2 e RAEC. Avaliou-se a toxicidade aguda destes compostos em camundongos, bem como a atividade analgésica e antitumoral dos QOS frente a tumores do tipo carcinoma de Ehrlich e sarcoma 180. Os QOS produzidos mostraram completa solubilidade e baixa viscosidade em meio aquoso. Os gráficos de FT-IR e RMN mostraram um perfil similar ao da quitosana. Quando analisados por MALDI-TOF, os oligossacarídeos mostraram uma massa molecular entre 0,8-2,6 kDa possuindo um pico majoritário correspondente a estruturas de heptâmero. OS QOS apresentaram, a 1 mg/ml, uma atividade antioxidante por ABTS de 37,94%, e capacidade em quelar íons de ferro de 22,38%, além de exibirem proteção ao DNA a 100 μM. Os QOS obtidos não apresentaram toxicidade celular a 25 μM contra células tumorais. Os compostos apresentaram atividade analgésica dose-dependente e capacidade para a inibição de crescimento tumoral in vivo. Para os tumores do carcinoma de Ehrlich, os QOS inibiram 61,8%, enquanto para o sarcoma 180, inibiram 63,1%, do crescimento de tumores em camundongos Estes resultados mostram a eficácia destes oligômeros, obtidos a partir de resíduos de camarão, em atuar com agentes antioxidantes, atóxicos, além de conferirem ação analgésica e antitumoral in vivo. Estudos futuros são importantes para determinar claramente as atividades biológicas destes compostos. / Chitosan is a pseudonatural non-toxic biodegradable polysaccharide, with cationic nature which has several biotechnological applications. However, its high molecular weight results in low solubility at neutral pH and its high viscosity limits its uses in human cosmetic products, food, pharmaceuticals and agriculture industries. The production of chitosan oligosaccharides is an effective way to improve the chitosan solubility and decrease its viscosity, thereby enhancing its application. Accordingly, this work aimed to produce and characterize chitosan oligosaccharides (COS) obtained from the residues of the marine shrimp Litopenaeus vannamei process and evaluate their antioxidant, cytotoxic, agude toxicity, analgesic and antitumor activity. Chitosan was produced from shrimp heads by enzymatic autolysis, followed by enzymatic hydrolysis for 20 hours at 40 ° C using pepsin resulting in chitoligosaccharides and low molecular weight chitosan. The characterization was performed by infrared spectroscopy (FT-IR), nuclear magnetic resonance (NMR) 13C and mass spectrometry (MALDI-TOF). To determine the antioxidant potential of COS experiments using ABTS, reducing power and chelating potential of Fe2+ were evaluated, and to understand the protection of DNA biomolecule, the Fenton reaction was performed. The cytotoxicity was evaluated using NCI-H292, HT-29, MCF-7 and Hep-2 human tumor cell lines. We evaluated the acute toxicity of these compounds in mice, as well as the analgesic and antitumor activity in vivo. The oligosaccharides produced showed complete solubility and low viscosity in aqueous media. The FT-IR and NMR charts showed a profile close to that of chitosan. When analyzed by MALDI-TOF, oligosaccharides showed a molecular weight between 0.8-2.6 kDa. The antioxidant activity for ABTS was of 37.94%, chelating abilities on ferrous ions was of 22.38 % at 1 mg/mL and exhibited DNA protection for 100 μM. COS obtained did not show cytotoxicity in 25μM. The compounds showed analgesic activity dose dependent and interesting ability to tumor inhibition in vivo. For Ehrlich carcinoma tumors COS inhibited 61.8% while for sarcoma 180, COS inhibited 63.1%, of the growth of tumor in mice These results show the efficiency of these oligomers obtained from shrimp waste heads, which have similar structures to those of chitosan, allowing the improvement of its properties. Future studies are important to determine clearly the biological activities of these compounds.