Na primeira parte deste trabalho, são discutidos alguns fatores que determinam a forma correta de operação de um espectro convencional de RPE. Um sistema específico, possuindo o circuito usual de \"ponte de microonda\", é analisado e as condições ideais para a realização da medida das duas componentes da susceptibilidade magnética complexa são determinadas. A seguir, mostra-mos os resultados encontrados para a relaxação eletrônica do hidrogênio atômico intersticial no CaF2. As medidas foram efetuadas utilizando técnicas de microonda pulsada, a 3 KGauss, para temperatura entre 1.6 e 4.2 0K. Os resultados experimentais foram interpretados, através dos dois processos seguintes: - difusão espectral entre spins pertencentes a uma mesma linha de absorção, e relaxação cruzada entre as diferentes componentes hiperfinas do espectro de absorção. A estes dois processos relacionamos tempos característicos da ordem de 10 ms a 60ms, respectivamente. / In the first part of this work some factors are discussed wich determine the correct way of operating of a convenctional EPR spectrometer. A specific system, having the usual \"microwave bridge\" circuit, is analysed and the complex conditions for the measurement of both components of the complex magnetic susceptibility are determined. We show results for the electronics relaxation of an interstitial atomic hydrogen in CaF2. Measurement were performed using the pulsed microwave technique at 3 kilogauss for temperatures between 1.6 and 4.2 0K.The experimental results were interpreted by means of two processes: - Spectral diffusion between spin states belonging to the same absorption line, and cross relaxation between different hyperfine components of the absorption spectrum. The characteristic times assigned to these processes are of the order or 10 ms and 60 ms respectively.

Os objetivos deste estudo foram: 1) avaliar por meio da análise elementar (C, N, H, S, O), Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE), e Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) às características dos ácidos húmicos (AHs) extraídos do solo do manguezal de Pai Matos (Cananéia-SP-BR) sob diferentes tipos de vegetação (Rhizophora mangle, Avicennia schaueriana, Laguncularia racemosa, Spartina alterniflora) e condições de redução, bem como às características dos AHs extraídos do solo de marismas espanholas também sob diferentes tipos de vegetação (Galícia: Spartina maritima, Juncus maritimus e Phragmites australis; Valência: Phragmites australis e Scirpus maritimus) e condições de redução; e 2) avaliar por meio da Pirólise-associada à cromatografia gasosa/espectrometria de massas (Pi-CG/EM) às características da matéria orgânica (MO) extraída do solo destes ecossistemas sob os mesmos tipos de vegetação e condições e redução. O carbono orgânico total, o nitrogênio total, o enxofre total e os valores de Eh e pH dos solos estudados também foram analisados. Os resultados mostraram que o ambiente predominantemente redutor dos solos estudados ocasionou uma maior incorporação de N e S e uma menor concentração de radicais livres semiquinona (CRLS) em relação aos AHs derivados de solos de ecossistemas terrestres, sugerindo desta forma, a presença de uma matéria orgânica (MO) menos humificada no solo das áreas de estudo; entretanto, somente os AHs extraídos do solo do manguezal apresentaram uma maior razão atômica H/C e O/C em relação aos AHs derivados de solos terrestres. A CRLS também foi maior nos AHs das camadas subsuperficiais dos solos estudados, sugerindo que o ambiente mais anóxico ocasionou um maior grau de humificação da MOS destas camadas, entretanto, como os manguezais e as marismas são ambientes de sedimentação, a contribuição de uma matéria orgânica mais humificada de origem terrestre previamente depositada nas áreas de estudo também pode ter ocasionado este resultado. Entre as diferentes vegetações estudadas, foi observada uma maior relação C/N e CRLS dos AHs extraídos do solo sob Rhizophora e Avicennia (manguezal) e uma maior relação C/N dos AHs extraídos do solo da marisma de Valência-ES, sugerindo uma maior recalcitrância da MOS sob estas vegetações. Os espectros de FTIR não permitiram verificar variações significativas na composição química e estrutural dos AHs obtidos dos solos sob as diferentes vegetações e condições de redução; entretanto, observo-se através da Pi-CG/EM uma maior concentração de compostos lignificados na MO extraída do solo sob Avicennia e Rhizophora (manguezal) e da marisma de Valência-ES, também sugerindo uma maior recalcitrância e menor humificação da MOS destas áreas de estudo. Além disso, observou-se que a maior decomposição da MOS ocasionou o decréscimo no conteúdo de lignina com o acréscimo relativo de compostos alifáticos; o acréscimo dos compostos alifáticos de cadeia curta em detrimento ao acúmulo dos de cadeia longa; a perda da dominância dos alcanos/alquenos de cadeias ímpares em relação aos de cadeias pares; e o acréscimo de compostos orgânicos de origem microbiana nos solos estudados. / The goals of this study were: 1) evaluate by elemental analysis (C, N, H, S, O), Electronic Paramagnetic Resonance (EPR), and Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR) the characteristics of the humic acids (HA) extracted from the soil of Pai Matos mangrove forest (Cananéia, SP, BR) under different vegetation types (Rhizophora mangle, Avicennia schaueriana, Laguncularia racemosa, Spartina alterniflora) and soil reduction conditions, as well as the HA extracted from Spanish salt marsh soils (Galícia and Valência) under different vegetation types (Galicia: Spartina maritima, Juncus maritimus, and Phragmites australis; Valencia: Phragmites australis e Scirpus maritimus) and soil reduction conditions; and 2) evaluate by Pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry (Py-GC/MS) technique the characteristics of the SOM extracted from the these study areas under the same vegetation types and reduction condition. The total organic carbon, the total nitrogen, the total sulfur, and the soil pH and Eh in the field also were analyzed. The results showed that the predominantly anoxic soil condition caused the higher N and S content in the HA of both study areas than the HA derived from terrestrial soils and marine environments, and that the studied HA also showed a lower semiquinone-type free radical (SFR) content than terrestrial soils, thus suggesting a lower humification degree of the SOM derived from the study areas; however, only the HA derived from de mangrove forest soil showed a higher H/C and O/C atomic ratio than the HA derived from the terrestrial soils and marine environments. In addition, the SFR content also was lower in the surface soil layers, suggesting the input of a fresh and labile plant-derived organic matter as responsible by the lower humification degree of the SOM derived from these layers; however, as mangroves and salt marshes are sedimentation environments, it is likely that besides the more anoxic soil condition, a more humified organic matter (OM) derived from terrestrial soils also may cause the highest SFR content observed in the subsurface soil layers. Among the different vegetation types, also was observed a higher C/N ratio of the soil and HA derived from Valencian salt marsh, as well as both a higher C/N ratio and SFR content in the HA extracted from the soil under Rizhophora and Avicennia (mangrove), suggesting a more recalcitrant SOM in these sites. The FTIR spectras did not show significant variation among vegetation types and soil depths, and finally, by the Py-GC/MS technique was observed that the OM derived from the Valencian salt marsh soils and from the soil under Avicennia and Rhizophora (mangrove) showed a more recalcitrant SOM (higher lignin content) than the SOM derived from the soil under the other vegetation types studied. In addition, it was also observed that the SOM decomposition caused a decrease in lignin contents and a relative increase in aliphatics; an increase in short-chain aliphatics at the expense of longer ones; a loss of odd-over-even dominance in the n-alkanes and n-alkenes; and an increase in microbial products in the studied soils.

Há, no Brasil, uma enorme diversidade de espécies vegetais, e um conhecimento popular de várias propriedades medicinais das mesmas. Dentre os estudos realizados com extratos de plantas, há um interesse especial na atividade antioxidante. Este trabalho, focado em atividade antioxidante, é dividido em duas partes: a primeira, utiliza a técnica de RPE para estudar a ação dos antioxidantes neutralizando os radicais livres, enquanto que a segunda utiliza a TFD para, em simulação computacional, ajudar a entender os resultados obtidos na primeira parte. Foram analisados 10 extratos vegetais: Swartzia langsdorffii, Machaerium villosum, Pterogyne nitens, Maytenus ilicifolia (casca de raiz), Pera glabrata, Aegiphyla sellowiana, Copaifera langsdorffii, Chrysophyllum inornatum, Iryanthera juruensis (folhas e sementes), Didymopanax vinosum. O estudo da atividade antioxidante com RPE utiliza dois métodos diferentes: o primeiro método mede a atividade antioxidante por meio do controle da quantidade de radicais livres, TEMPOL e DPPH, em contato com o extrato vegetal, enquanto que o segundo método utiliza o spin trap DMPO em conjunto com a reação de Fenton (Fe2+ + H2O2 => Fe3+ + HO- + HO) para analisar a ação dos extratos vegetais contra o radical hidroxila (OH?). A simulação computacional dos compostos TEMPOL, DPPH e DMPO é realizada em um método de primeiros princípios na Teoria do Funcional da Densidade, com uso de pseudopotenciais. O código utilizado é o SIESTA. As conclusões indicam que o extrato de Iryanthera juruensis, tanto de folhas quanto de sementes, exibe atividades antioxidantes bastante acentuadas, em todos os métodos utilizados. A simulação computacional aponta o TEMPOL menos reativo que o DPPH, devido a menor energia liberada em sua reação de redução. Sabendo que algumas destas espécies já são usadas popularmente por propriedades medicinais, estudos futuros para a correta identificação do agente antioxidante e seu possível uso, tanto na indústria alimentícia quanto na farmacêutica, deverão ser realizados. / There is, in Brazil, a great diversity of vegetable species, and a popular knowledge of several medicinal properties of the some of them. In studies carried out with plants? extracts, there is special interest in antioxidant activities. This work, focused in antioxidant activity, is divided in two parts: the first uses EPR technique to study the antioxidant activities neutralizing free radicals, while the second one uses DFT, in computational simulation, to understand the results obtained from the first part. Ten vegetable extracts were analyzed: Swartzia langsdorffii, Machaerium villosum, Pterogyne nitens, Maytenus ilicifolia (bark root extracts), Pera glabrata, Aegiphyla sellowiana, Copaifera langsdorffii, Chrysophyllum inornatum, Iryanthera juruensis (leaves and seeds), Didymopanax vinosum. The study with EPR uses two different methods: the first method measures the antioxidant activity by monitoring the amount of free radicals, DPPH and TEMPOL, that are in contact with the plant extract, the second method uses spin trap DMPO with Fenton reaction (Fe2+ + H2O2 => Fe3+ + HO- + HO) for the study of the plant extract antioxidant activity against the hydroxyl radical (OH?). The computational simulation of TEMPOL, DPPH and DMPO is carried out using a method of first principles within the Density Functional Theory and pseudopotentials. The code is SIESTA. The conclusions indicate that the Iryanthera juruensis extract, as of leaves as of seeds, exhibits accentuated antioxidants activities, in all of the used methods. The computational simulation indicated that the TEMPOL is less reactive than the DPPH, because the lower energy in its reduction reaction. As some of these species are already used popularly by medicinal properties, future studies for correct identification of the antioxidant compounds and its possible use, as in the food industry as in the pharmaceutical industry, should be realized.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2017-07-25T13:32:13Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Junaine Vasques da Silva - 2002.pdf: 3727327 bytes, checksum: 4cb8c1db4d3fb95798779f39aae78673 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-07-26T12:05:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Junaine Vasques da Silva - 2002.pdf: 3727327 bytes, checksum: 4cb8c1db4d3fb95798779f39aae78673 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-26T12:05:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Junaine Vasques da Silva - 2002.pdf: 3727327 bytes, checksum: 4cb8c1db4d3fb95798779f39aae78673 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2002-12-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The main function of the most superficial layer of the epidermis, the Stratum Corneum (SC), is to provide a physical barrier that controls the transepidermal water loss as well as the permeation of another substances in both directions across the skin. The SC is formed by anabolically dead cells, the terminally differentiated corneocyte, and its function is essentially accomplished by forming a highly insoluble protein structure on the surface of the corneocytes, termed the cornified cell envelope, and by impeding water diffusion across the SC by mortaring the corneocytes together by layers of skin-specific lipids, essentially ceramide, cholesterol and fatty acid. In this work the cell envelope of the SC was spin labeled with a sulfhydryl-specific nitroxide reagent to investigate the water content effects upon the protein dynamics directly in the intact tissue. A two-state model for the nitroxide side chain described the coexistence of two spectral components in the electron paramagnetic resonance (EPR) spectra. The so-called strongly immobilized component, S, is associated with the EPR signal of a motionally restricted nitroxide fraction having its N-O group hydrogen bonded to protein (rigid structure) while the weakly immobilized component, W, corresponds to the signal provided by the spin labels with higher mobility (~10 times greater) exposed to the aqueous environment. The relative populations between these two mobility states, S and W, are in thermodynamic equilibrium. The standard Gibbs free energy, enthalpy and entropy changes for transferring the nitroxide side chain from the state contacting the solvent, W, to the one contacting protein, S, indicated that the reduction of the SC water content to below ~h 0.69, g H2O per g dry SC, stabilizes the protein interacting state, S. Upon decreasing the SC hydration level below ~h 0.69 the segmental motion of the polypeptide chains and the rotational motion of the spin-labeled side chain were also constrained. To test our methodology in a pure and very well known protein, we also studied the effects of two types of detergents on the bovine serum albumin (BSA). Both detergents, the anionic sodium dodecyl sulfate (SDS) and the zwitterionic N-hexadecyl-N,N-dimethyl-3-ammonium-1-propanesulfonate (HPS) increase the mobility of the protein backbone and of the nitroxide side chain. The thermodynamic parameters indicated that these detergents destabilize the protein favoring less compact conformations. This work can also be useful to improve the spectral analysis of site-directed spin labeling, especially for a more quantitative description in terms of thermodynamic parameters. / A camada mais superficial da epiderme, o Estrato Córneo (EC), tem como função principal a formação de uma barreira física que controla a perda de água do corpo bem como a permeação de outras substâncias em ambas as direções da pele. O EC é formado por células anabolicamente mortas, os corneócitos, os quais sofreram diferenciação celular terminal, e sua função é realizada formando uma estrutura de proteínas altamente insolúveis na superfície do corneócito, chamada de envelope celular, e também uma matriz lipídica, essencialmente ceramídios, colesterol e ácidos graxos, que dificultam a difusão da água. Neste trabalho, o EC foi marcado com marcadores de spin específicos para reagir com os grupos sulfidrilas das proteínas, para investigar os efeitos do conteúdo de água na dinâmica de proteínas diretamente no tecido intacto. Um modelo de dois estados para a cadeia lateral do nitróxido descreveu a coexistência de duas componentes espectrais de ressonância paramagnética eletrônica (RPE). A componente denominada fortemente imobilizada (S), surge de uma fração de marcadores com o átomo de oxigênio do nitróxido ligado à proteína (estrutura rígida) enquanto a componente fracamente imobilizada é gerada pelos marcadores com mobilidade mais alta (~10 vezes maior) e expostos ao ambiente aquoso. As populações relativas entre estes dois estados de mobilidade, S e W, estão em equilíbrio termodinâmico. Os parâmetros da termodinâmica: energia livre padrão de Gibbs, entalpia e entropia, envolvidos na transferência da cadeia lateral do nitróxido do estado W, contatando ao solvente, para o estado S, contatando a proteína, indicaram que a redução do conteúdo de água para abaixo de ~0.69g de H2O por g de EC seco, estabiliza o estado S (cadeia lateral do nitróxido dobrada sobre a cadeia principal da proteína). Ao diminuir o nível de hidratação para abaixo de ~ h 0.69 (g H2o/g EC seco) o movimento local da cadeia polipeptídica e o movimento rotacional da cadeia lateral do marcador de spin foram ambos reduzidos. Para testar nossa metodologia em uma proteína pura e bem conhecida, estudamos os efeitos de dois tipos de detergentes sobre a albumina do soro bovino (BSA). Ambos os detergentes, o aniônico dodecil sulfato de sódio (SDS) e o ziteriônico N-hexadecil-N,N-dimetil-3-amônio-1-propanosulfonato (HPS) aumentaram a mobilidade da cadeia principal da proteína e da cadeia lateral do nitróxido. Os parâmetros termodinâmicos indicaram que estes detergentes desestabilizam a proteína favorecendo conformações menos compactas. Os resultados do presente trabalho também podem contribuir para aprimorar a

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-10-13T21:33:03Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Adriana Pereira Mundim Guedes - 2013.pdf: 2999561 bytes, checksum: 755cb864a8446e6ff5c334be00ea5367 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2014-10-16T18:47:44Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Adriana Pereira Mundim Guedes - 2013.pdf: 2999561 bytes, checksum: 755cb864a8446e6ff5c334be00ea5367 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-16T18:47:44Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Adriana Pereira Mundim Guedes - 2013.pdf: 2999561 bytes, checksum: 755cb864a8446e6ff5c334be00ea5367 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-09-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Motivated by the perspective of ruthenium complexes to be used in cancer treatment, our research group has tested the hipotesis that some complexes of Ru (III) are able to interact with serum proteins, particularly albumin and transferrin. The Complex cis- [RuCl2(NH3)4]Cl (CTRu(III)) have been tested against different kind of tumor cells, obtaining good results. Starting from promising results obtained with this compound, subsequent studies are required to understanding the mechanism by which it exerts specificity for tumor cells. In this article, we report the first application of absorption UV-Vis, Fluorescence and Electron Paramagnetic Resonance (EPR) spectroscopy, to study the complex CTRu(III) interaction with human serum albumin (hsA) and bovine serum albumin (bsA). Fluorescence measurements revealed strong proteinsbound complex with Ksv of 1.32 x 105 and 3.71 x 105 for hsA and bsA, respectively. EPR spectra from mono-nuclear Ru(III) complexes in buffer, showed a significant decrease in the overall signal intensity following the first aquation step, is consistent with the formation of oxo-bridged Ru(III) dimers. EPR spectra revealed that the BSA very rapid binding to the protein via covalent binding through ligand-exchange with protein side chains, likely with histidine imidazoles. On the other hand, the complex binds non-covalently in hsA, probably as a product of the oligomerization of the complex in hemin-biding pocket. Furthermore, two species are slowly formed by covalent binding of the complex with the histidine residues, producing a species of axial symmetry and the other rhombic symmetry. These bonds seem to arise from the interaction of the complex with the histidine residue located in the binding Sudlow’s site II. / Motivado pela perspectiva de complexos de rutênio podem ser utilizados no tratamento do câncer, o nosso grupo de pesquisa testou a Hipótese que alguns complexos de Ru (III) são capazes de interagir com as proteínas do soro, particularmente albumina e transferrina. O complexo de cis-[RuCl2(NH3)4]Cl (CTRu(III)) foi testado contra diferentes tipos de células tumorais, obtendo bons resultados. A partir de resultados promissores obtidos com este composto, estudos subsequentes são necessários para a compreensão do mecanismo pelo qual ele exerce sua especificidade para células de tumor. Neste artigo, apresentamos a aplicação de espectroscopia de absorção UV-vis, fluorescência e ressonância paramagnética eletrônica (RPE), para estudar a interação do complexo CTRu(III) com albumina sérica humano (hsA) e a albumina sérica bovina (bsA). Medidas de fluorescência revelaram uma forte ligação do complexo com as proteínas com Ksv de 1,32 x 105 e 3,71 x 105 para hsA e bsA, respectivamente. Espectros de RPE de complexos de Ru (III) mono-nucleares em tampão mostraram um decréscimo significativo na intensidade do sinal global após a primeira passo de aquação, que é consistente com a formação de dímeros de oxo complexos de Ru (III). Os espectros de RPE revelaram que a ligação à bsA é muito rápida, a ligação covalente à proteína ocorre através de troca dos ligantes com cadeias laterais de proteínas, provavelmente com o imidazol da histidina. Por outro lado, o complexo se liga não covalentemente na hsA, provalente como produto da oligomerização do complexo no bolso de ligação hemin. Além disso, duas espécies são formadas lentamente por ligação covalente do complexo com os resíduos histidina, produzindo uma espécie de simetria axial e a outra de simetria rômbica. Essas ligações parecem surgir pela interação do complexo com o resíduo histidina localizado no sítio de ligação Sudlow II.

Os objetivos deste estudo foram: 1) avaliar por meio da análise elementar (C, N, H, S, O), Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE), e Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) às características dos ácidos húmicos (AHs) extraídos do solo do manguezal de Pai Matos (Cananéia-SP-BR) sob diferentes tipos de vegetação (Rhizophora mangle, Avicennia schaueriana, Laguncularia racemosa, Spartina alterniflora) e condições de redução, bem como às características dos AHs extraídos do solo de marismas espanholas também sob diferentes tipos de vegetação (Galícia: Spartina maritima, Juncus maritimus e Phragmites australis; Valência: Phragmites australis e Scirpus maritimus) e condições de redução; e 2) avaliar por meio da Pirólise-associada à cromatografia gasosa/espectrometria de massas (Pi-CG/EM) às características da matéria orgânica (MO) extraída do solo destes ecossistemas sob os mesmos tipos de vegetação e condições e redução. O carbono orgânico total, o nitrogênio total, o enxofre total e os valores de Eh e pH dos solos estudados também foram analisados. Os resultados mostraram que o ambiente predominantemente redutor dos solos estudados ocasionou uma maior incorporação de N e S e uma menor concentração de radicais livres semiquinona (CRLS) em relação aos AHs derivados de solos de ecossistemas terrestres, sugerindo desta forma, a presença de uma matéria orgânica (MO) menos humificada no solo das áreas de estudo; entretanto, somente os AHs extraídos do solo do manguezal apresentaram uma maior razão atômica H/C e O/C em relação aos AHs derivados de solos terrestres. A CRLS também foi maior nos AHs das camadas subsuperficiais dos solos estudados, sugerindo que o ambiente mais anóxico ocasionou um maior grau de humificação da MOS destas camadas, entretanto, como os manguezais e as marismas são ambientes de sedimentação, a contribuição de uma matéria orgânica mais humificada de origem terrestre previamente depositada nas áreas de estudo também pode ter ocasionado este resultado. Entre as diferentes vegetações estudadas, foi observada uma maior relação C/N e CRLS dos AHs extraídos do solo sob Rhizophora e Avicennia (manguezal) e uma maior relação C/N dos AHs extraídos do solo da marisma de Valência-ES, sugerindo uma maior recalcitrância da MOS sob estas vegetações. Os espectros de FTIR não permitiram verificar variações significativas na composição química e estrutural dos AHs obtidos dos solos sob as diferentes vegetações e condições de redução; entretanto, observo-se através da Pi-CG/EM uma maior concentração de compostos lignificados na MO extraída do solo sob Avicennia e Rhizophora (manguezal) e da marisma de Valência-ES, também sugerindo uma maior recalcitrância e menor humificação da MOS destas áreas de estudo. Além disso, observou-se que a maior decomposição da MOS ocasionou o decréscimo no conteúdo de lignina com o acréscimo relativo de compostos alifáticos; o acréscimo dos compostos alifáticos de cadeia curta em detrimento ao acúmulo dos de cadeia longa; a perda da dominância dos alcanos/alquenos de cadeias ímpares em relação aos de cadeias pares; e o acréscimo de compostos orgânicos de origem microbiana nos solos estudados. / The goals of this study were: 1) evaluate by elemental analysis (C, N, H, S, O), Electronic Paramagnetic Resonance (EPR), and Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR) the characteristics of the humic acids (HA) extracted from the soil of Pai Matos mangrove forest (Cananéia, SP, BR) under different vegetation types (Rhizophora mangle, Avicennia schaueriana, Laguncularia racemosa, Spartina alterniflora) and soil reduction conditions, as well as the HA extracted from Spanish salt marsh soils (Galícia and Valência) under different vegetation types (Galicia: Spartina maritima, Juncus maritimus, and Phragmites australis; Valencia: Phragmites australis e Scirpus maritimus) and soil reduction conditions; and 2) evaluate by Pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry (Py-GC/MS) technique the characteristics of the SOM extracted from the these study areas under the same vegetation types and reduction condition. The total organic carbon, the total nitrogen, the total sulfur, and the soil pH and Eh in the field also were analyzed. The results showed that the predominantly anoxic soil condition caused the higher N and S content in the HA of both study areas than the HA derived from terrestrial soils and marine environments, and that the studied HA also showed a lower semiquinone-type free radical (SFR) content than terrestrial soils, thus suggesting a lower humification degree of the SOM derived from the study areas; however, only the HA derived from de mangrove forest soil showed a higher H/C and O/C atomic ratio than the HA derived from the terrestrial soils and marine environments. In addition, the SFR content also was lower in the surface soil layers, suggesting the input of a fresh and labile plant-derived organic matter as responsible by the lower humification degree of the SOM derived from these layers; however, as mangroves and salt marshes are sedimentation environments, it is likely that besides the more anoxic soil condition, a more humified organic matter (OM) derived from terrestrial soils also may cause the highest SFR content observed in the subsurface soil layers. Among the different vegetation types, also was observed a higher C/N ratio of the soil and HA derived from Valencian salt marsh, as well as both a higher C/N ratio and SFR content in the HA extracted from the soil under Rizhophora and Avicennia (mangrove), suggesting a more recalcitrant SOM in these sites. The FTIR spectras did not show significant variation among vegetation types and soil depths, and finally, by the Py-GC/MS technique was observed that the OM derived from the Valencian salt marsh soils and from the soil under Avicennia and Rhizophora (mangrove) showed a more recalcitrant SOM (higher lignin content) than the SOM derived from the soil under the other vegetation types studied. In addition, it was also observed that the SOM decomposition caused a decrease in lignin contents and a relative increase in aliphatics; an increase in short-chain aliphatics at the expense of longer ones; a loss of odd-over-even dominance in the n-alkanes and n-alkenes; and an increase in microbial products in the studied soils.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / In this work we have employed the Melting-Nucleation method in order to synthesize semiconductor and semimagnetic quantum dots (QDs), CdSe, CdSxSe1-x, CdS e Cd1-xMnxS, in a glass matrix. We have investigated these QDs by using several experimental techniques and theoretical models, reaching a comprehensive understanding of their fundamental properties. The lattice contraction in CdSe QDs was confirmed by Raman spectroscopy, evidencing that the glass matrix (host material) plays an important role on the vibrational modes of nanocrystals (NCs). Advancement in the synthesis of pseudo-bynary CdSxSe1-x QDs was achieved by obtaining a good control on the alloy composition in two variants of precursor dopings, while the QD size is tuned by annealing. Resonant Raman spectra of these CdSxSe1-x QDs were very well described by the continuum lattice dynamics model, suggesting the propagation of optical phonons within the NC. By studying CdS QDs by temperaturedependent Raman spectroscopy, we have demonstrated that there is a large difference between the thermal expansion coefficients of QD e of bulk material. The same conclusions were obtained for the modal Grüneisen parameters and for the anharmonicity coupling constants, so that they have to be estimated independently of bulk parameters in the study of thermal properties of QDs. We have employed the Electron Paramagnetic Resonance in order to confirm that the migration of Mn2+ ions in Cd1-xMnxS NCs, from the core to the surface, can be controlled by a thermal annealing. We have proved yet that the luminescence emitted by Cd1-xMnxS NCs can be controlled by changing the x concentration and by the thermal annealing, in which the emission of Mn2+ ions (4T1 6A1) is only observed when this magnetic impurity is substitutionally into the core of Cd1-xMnxS NC. From temperature-dependent photoluminescence measurements, we have come up with a model based on rate equations that describes well the energy transfers involving two coupled groups of Cd1-xMnxS NPs. Further emissions from deep defect levels were attributed to two energetically different divacancies, VCd VS, in the wurtzite structure of Cd1-xMnxS NPs, which can be controlled by the magnetic doping. By studying the magneto-optical properties of Cd1-xMnxS NPs, we have demonstrated that the self-purification is the dominant mechanism controlling the doping process in semiconductor QDs grown by the melting-nucleation method. We have demonstrated that the multiphonon Raman scattering in the coupled Cd1-xMnxS NPs, as well as the coupling strength between electrons and optical phonons, can satisfactorily be tuned by the magnetic doping with Mn2+ ions and by an appropriate thermal annealing. Furthermore, we have verified that the magnetic doping have induced variations on the sp-d exchange interaction and in the crystalline quality of NPs. / Neste trabalho nós utilizamos o método de Fusão-Nucleação para sintetizar pontos quânticos (PQs) semicondutores e semimagnéticos, CdSe, CdSxSe1-x, CdS e Cd1-xMnxS, em uma matriz vítrea. Nós investigamos estes PQs utilizando várias técnicas experimentais e modelos teóricos, obtendo um entendimento compreensivo das suas propriedades fundamentais. A contração da rede cristalina nos PQs de CdSe foi confirmada pela espectroscopia Raman, evidenciando que a matriz vítrea (material hospedeiro) desempenha um papel importante sobre os modos vibracionais dos nanocristais (NCs). Um avanço na síntese de PQs pseudo-binários de CdSxSe1-x foi alcançado, obtendo um bom controle sobre a composição da liga em duas variações de dopantes precursores, enquanto o tamanho do PQ é controlado pelo recozimento. Os espectros Raman ressonantes destes PQs de CdSxSe1-x foram muito bem descritos pelo modelo da dinâmica de rede contínua, sugerindo a propagação de fônons ópticos dentro do NC. Ao estudar PQs de CdS por espectroscopia Raman dependente da temperatura, nós demonstramos que existe uma grande diferença entre os coeficientes de expansão térmica do PQ e do material bulk. As mesmas conclusões foram obtidas para os parâmetros de Grüneisen modais e para as constantes de acoplamento da anarmonicidade, de maneira que eles devem ser estimados independentemente dos parâmetros do bulk no estudo das propriedades térmicas dos PQs. Nós utilizamos a Ressonância Paramagnética Eletrônica para confirmar que a migração de íons Mn2+ em NCs de Cd1-xMnxS, do núcleo para a superfície, pode ser controlada por um recozimento térmico. Comprovamos ainda que a luminescência emitida pelos NCs de Cd1-xMnxS pode ser controlada pela modificação da concentração x e pelo recozimento térmico, em que a emissão dos íons Mn2+ (4T1 6A1) é somente observada quando esta impureza magnética está substitucionalmente incorporada no núcleo do NC de Cd1-xMnxS. A partir de medidas de fotoluminescência dependente da temperatura, nós desenvolvemos um modelo baseado em equações de taxa que descreve bem as transferências de energia envolvendo dois grupos acoplados de nanopartículas (NPs) de Cd1-xMnxS. Emissões adicionais a partir de níveis de defeitos profundos que foram atribuídos duas divacâncias energeticamente diferentes, VCd VS, na estrutura wurtzita das NPs de Cd1-xMnxS, que podem ser controladas pela dopagem magnética. Ao estudar as propriedades magneto-ópticas das NPs de Cd1-xMnxS, nós demonstramos que a autopurificação é o mecanismo dominante controlando o processo de dopagem em PQs semicondutores crescidos pelo método de fusão-nucleação. Nós demonstramos que o espalhamento Raman multi-fônon nas NPs de Cd1-xMnxS acopladas, bem como a força do acoplamento entre elétrons e fônons ópticos, podem ser adequadamente sintonizados pela dopagem magnética com íons Mn2+ e por um recozimento térmico apropriado. Além disso, verificamos que a dopagem magnética induziu variações na interação de troca sp-d e na qualidade cristalina das NPs. / Doutor em Física

Este trabalho teve como objetivo realizar o processamento do gel polimérico MAGICf, irradiá-lo e caracterizá-lo com quatro métodos de leitura, uma vez que a dosimetria com gel polimérico é uma área promissora no âmbito de controle de qualidade dos tratamentos radioterápicos, pois permite a avaliação de dose tridimensionalmente. Os métodos para caracterização do gel MAGIC-f foram: Tomografia Computadorizada (TC), espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN), Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR) e espectrofotometria UV/Vis. Para a caracterização por esse último método, foi feita uma nova formulação do gel MAGIC-f adicionando fluoresceína. Os resultados da caracterização desse gel dosimétrico com tomografia computadorizada e EPR não foram satisfatórios, porém com a espectroscopia de RMN obteve-se bons resultados, assim como com a espectrofotometria UV/Vis. A nova formulação do gel para a caracterização com espectrofotometria mostrou-se ser um método inovador e bastante promissor para essa área. / This work aimed to perform the processing of the MAGIC-f polymeric gel, to irradiate it and to characterize it with four methods of reading, since the dosimetry with polymeric gel is a promising area within the scope of quality control of the radiotherapeutic treatments, because it allows dose evaluation three-dimensional. The methods for characterization of the MAGIC-f gel were: Computed Tomography (CT), Nuclear Resonance Magnetic (NMR) and Electron Paramagnetic Resonance (EPR) spectroscopy, and UV/Vis spectrophotometry. For characterization with this last method, a new MAGIC-f gel formulation was made adding fluorescein. The results of the characterization of this dosimetric gel with computed tomography and EPR were not satisfactory, but with NMR spectroscopy satisfactory results were obtained as well as UV / Vis spectrophotometry. The new gel formulation for characterization with UV / Vis spectrophotometry has proved to be an innovative and very promising method for this area.

Este trabalho teve como objetivo realizar o processamento do gel polimérico MAGICf, irradiá-lo e caracterizá-lo com quatro métodos de leitura, uma vez que a dosimetria com gel polimérico é uma área promissora no âmbito de controle de qualidade dos tratamentos radioterápicos, pois permite a avaliação de dose tridimensionalmente. Os métodos para caracterização do gel MAGIC-f foram: Tomografia Computadorizada (TC), espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN), Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR) e espectrofotometria UV/Vis. Para a caracterização por esse último método, foi feita uma nova formulação do gel MAGIC-f adicionando fluoresceína. Os resultados da caracterização desse gel dosimétrico com tomografia computadorizada e EPR não foram satisfatórios, porém com a espectroscopia de RMN obteve-se bons resultados, assim como com a espectrofotometria UV/Vis. A nova formulação do gel para a caracterização com espectrofotometria mostrou-se ser um método inovador e bastante promissor para essa área. / This work aimed to perform the processing of the MAGIC-f polymeric gel, to irradiate it and to characterize it with four methods of reading, since the dosimetry with polymeric gel is a promising area within the scope of quality control of the radiotherapeutic treatments, because it allows dose evaluation three-dimensional. The methods for characterization of the MAGIC-f gel were: Computed Tomography (CT), Nuclear Resonance Magnetic (NMR) and Electron Paramagnetic Resonance (EPR) spectroscopy, and UV/Vis spectrophotometry. For characterization with this last method, a new MAGIC-f gel formulation was made adding fluorescein. The results of the characterization of this dosimetric gel with computed tomography and EPR were not satisfactory, but with NMR spectroscopy satisfactory results were obtained as well as UV / Vis spectrophotometry. The new gel formulation for characterization with UV / Vis spectrophotometry has proved to be an innovative and very promising method for this area.

Há, no Brasil, uma enorme diversidade de espécies vegetais, e um conhecimento popular de várias propriedades medicinais das mesmas. Dentre os estudos realizados com extratos de plantas, há um interesse especial na atividade antioxidante. Este trabalho, focado em atividade antioxidante, é dividido em duas partes: a primeira, utiliza a técnica de RPE para estudar a ação dos antioxidantes neutralizando os radicais livres, enquanto que a segunda utiliza a TFD para, em simulação computacional, ajudar a entender os resultados obtidos na primeira parte. Foram analisados 10 extratos vegetais: Swartzia langsdorffii, Machaerium villosum, Pterogyne nitens, Maytenus ilicifolia (casca de raiz), Pera glabrata, Aegiphyla sellowiana, Copaifera langsdorffii, Chrysophyllum inornatum, Iryanthera juruensis (folhas e sementes), Didymopanax vinosum. O estudo da atividade antioxidante com RPE utiliza dois métodos diferentes: o primeiro método mede a atividade antioxidante por meio do controle da quantidade de radicais livres, TEMPOL e DPPH, em contato com o extrato vegetal, enquanto que o segundo método utiliza o spin trap DMPO em conjunto com a reação de Fenton (Fe2+ + H2O2 => Fe3+ + HO- + HO) para analisar a ação dos extratos vegetais contra o radical hidroxila (OH?). A simulação computacional dos compostos TEMPOL, DPPH e DMPO é realizada em um método de primeiros princípios na Teoria do Funcional da Densidade, com uso de pseudopotenciais. O código utilizado é o SIESTA. As conclusões indicam que o extrato de Iryanthera juruensis, tanto de folhas quanto de sementes, exibe atividades antioxidantes bastante acentuadas, em todos os métodos utilizados. A simulação computacional aponta o TEMPOL menos reativo que o DPPH, devido a menor energia liberada em sua reação de redução. Sabendo que algumas destas espécies já são usadas popularmente por propriedades medicinais, estudos futuros para a correta identificação do agente antioxidante e seu possível uso, tanto na indústria alimentícia quanto na farmacêutica, deverão ser realizados. / There is, in Brazil, a great diversity of vegetable species, and a popular knowledge of several medicinal properties of the some of them. In studies carried out with plants? extracts, there is special interest in antioxidant activities. This work, focused in antioxidant activity, is divided in two parts: the first uses EPR technique to study the antioxidant activities neutralizing free radicals, while the second one uses DFT, in computational simulation, to understand the results obtained from the first part. Ten vegetable extracts were analyzed: Swartzia langsdorffii, Machaerium villosum, Pterogyne nitens, Maytenus ilicifolia (bark root extracts), Pera glabrata, Aegiphyla sellowiana, Copaifera langsdorffii, Chrysophyllum inornatum, Iryanthera juruensis (leaves and seeds), Didymopanax vinosum. The study with EPR uses two different methods: the first method measures the antioxidant activity by monitoring the amount of free radicals, DPPH and TEMPOL, that are in contact with the plant extract, the second method uses spin trap DMPO with Fenton reaction (Fe2+ + H2O2 => Fe3+ + HO- + HO) for the study of the plant extract antioxidant activity against the hydroxyl radical (OH?). The computational simulation of TEMPOL, DPPH and DMPO is carried out using a method of first principles within the Density Functional Theory and pseudopotentials. The code is SIESTA. The conclusions indicate that the Iryanthera juruensis extract, as of leaves as of seeds, exhibits accentuated antioxidants activities, in all of the used methods. The computational simulation indicated that the TEMPOL is less reactive than the DPPH, because the lower energy in its reduction reaction. As some of these species are already used popularly by medicinal properties, future studies for correct identification of the antioxidant compounds and its possible use, as in the food industry as in the pharmaceutical industry, should be realized.