Doutorado em Química

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Os resultados dos processos seletivos serão divulgados no site do curso.

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TRABALHO Ações
INSERÇÃO DO FÁRMACO CITARABINA À SUPERFÍCIE DE NANOPARTÍCULAS DE OURO COM ADSORÇÃO DO ÁCIDO FÓLICO
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 10/05/2023
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Marco Antonio Utrera Martines
Orientando(s)
  • Agliane Silva Lopes
Banca
  • Adilson Beatriz
  • Adriana Pereira Duarte
  • Denis Pires de Lima
  • Juliana Jorge
  • Marco Antonio Utrera Martines
  • Marlene de Barros Coelho
  • Onofre Salgado Siqueira
Resumo O câncer é um termo que abrange mais de 100 diferentes tipos de doenças malignas que têm em comum o crescimento desordenado de células, que podem invadir tecidos ou órgãos distantes. É o principal problema de saúde pública no mundo e já está entre as quatro principais causas de morte prematura (antes dos 70 anos de idade) na maioria dos países. A mais recente estimativa mundial, em 2018, aponta que ocorreram no mundo 18 milhões de novos casos, 9,6 milhões de óbitos. A cura do câncer é um grande desafio, mas, o diagnóstico precoce aliado aos atuais métodos terapêuticos pode conter a evolução, disseminação e possível eliminação do câncer. Dentre os tratamentos mais utilizados para essa doença, tem-se a cirurgia (remoção do tumor), a radioterapia (diminuir tumores grandes) e a quimioterapia, que visa combater e eliminar as células cancerosas utilizando quimioterápicos. Nos tratamentos quimioterápicos emprega-se uma ampla gama de medicamentos, dentre eles, a Citarabina que possui ação contra Leucemias, Linfomas não-Hodgkin, Cânceres do Sistema Nervoso Central, entre outros, porém, não possui seletividade para células cancerígenas, atacando também células normais, ocasionando inúmeros efeitos colaterais. A fim de diminuir esses efeitos colaterais, um grande número de pesquisas vem sendo desenvolvidas, como os nanocarreadores que transportam o fármaco até a célula, dentre esses, se destacam as nanopartículas de ouro. Obtidas a partir de soluções coloidais, apresentam facilidade de preparo e modificação química com um grande potencial para uma variedade de aplicações biológicas. Tendo em vista que essas nanopartículas não são seletivas, com intuito de direcionar essas nanopartículas, adiciona-se o reconhecedor celular, Ácido Fólico, que possui alta afinidade a receptores folato, existentes em maior quantidade em células cancerígenas. Neste contexto, este trabalho propõe sintetizar nanopartículas de ouro funcionalizadas com o fármaco Citarabina e adição do ácido fólico como reconhecedor celular. As sínteses e as caracterizações do nanomaterial proposto, foram validadas por espalhamento de luz dinâmico (DLS), potencial zeta (PZ), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), espectroscopia de absorção da região do infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear (RMN). A partir dos resultados obtidos pelas análises de caracterização, DLS, PZ, TEM e UV-Vis, é possível comprovar a obtenção de nanopartículas. Os processos de modificação do fármaco Citarabina para inserção à superfície das nanopartículas de ouro, evidenciaram serem eficientes, uma vez que foi possível observar por FTIR e RMN, mudança no perfil das bandas e deslocamento químico dos grupos funcionais. Com relação à interação das nanopartículas com o fármaco já modificado, assim como o recobrimento com Ácido Fólico, nota-se que os resultados apresentados pelas análises de UV-Vis e FTIR sugerem a confirmação do processo de conjugação.
APLICAÇÃO DE PROCESSOS OXIDATIVOS E ELETROQUÍMICOS AVANÇADOS E AVALIAÇÃO DE UMA PLANTA FOTOELETROQUÍMICA SOLAR NO TRATAMENTO DE ÁGUA CINZA
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 10/03/2023
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Amilcar Machulek Junior
Orientando(s)
  • Paulo Renato dos Santos
Banca
  • Amilcar Machulek Junior
  • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
  • Lucas de Melo da Silva
  • Pedro Henrick Finger
  • Priscila Sabioni Cavalheri
  • Rodrigo Pereira Cavalcante
  • Silvio Cesar de Oliveira
Resumo Os resíduos gerados hidricamente é um problema mundial atualmente. Os tratamentos biológicos convencionais são de baixa eficiência, envolvendo efluentes tóxicos e resistentes (recalcitrantes). Nesse contexto, citamos as águas cinza clara que são águas residuais cinzentas definidas como águas residuais provenientes de banheiros, lavatórios, pias de cozinha, máquinas de lavar e tanque, em casas, edifícios, escolas dentre outras. Os processos oxidativos avançados vem se mostrando uma estratégia eficaz, no ponto de vista, ambiental, técnico e econômico para tratamento desses efluentes aumentando a eficiência de degradação. O objetivo deste trabalho consiste na utilização de planejamento fatorial 2k com ponto central para avaliar a degradação e mineralização dos surfactantes presentes na água cinza clara e a toxicidade por meio das técnicas de oxidação anódica (OA-H2O2), Fotoeletro-Fenton (FEF) e O3/H2O2. Também foi avaliado o escalonamento em uma planta piloto solar utilizando a técnica Fotoeletro-Fenton solar (FEFS). Foi demonstrado a viabilidade da aplicação através de um planejamento fatorial ao tratamento da água cinza clara contendo ácido dodecil-benzeno sulfônico (LAS) por processos eletroquímicos de oxidação avançada em eletrólito de Na2SO4 em escala de bancada. Os processos de oxidação anódica com eletrogeração de peróxido de hidrogênio e Fotoeletro-Fenton (FEF) foram estudados por planejamento fatorial de 23 com inserção do ponto central, utilizando um polinômio matemático de primeira ordem. Em OA-H2O2 usando um ânodo de diamante dopado com boro de filme fino e um cátodo de carbono-PTFE de difusão de ar (ambos com 3 cm2 de área) alcançando 76% de degradação com 40 mg L-1 LAS e remoção de NPOC de 52,4% nessas condições. Para o FEF usando [Fe2+] = 5 mg L-1 e densidade de corrente j = 77,5 mA cm-2 as melhores respostas para degradação do LAS foi de 63,12% e 78,28% de remoção de NPOC. As condições ótimas encontradas no tratamento de FEF por planejamento fatorial foram utilizadas no tratamento de 10 L de ACc por processo Fotoeletro-Fenton solar (FEFS) em um reator solar com coletor parabólico composto (CPC) equipado com um filtro prensa tipo célula eletroquímica, alcançado 70% da remoção do LAS e 55% da mineralização de ACc após 240 min de tratamento. Já para o tratamento com ozonólise com adição de peróxido de hidrogênio, foram avaliadas as influências das variáveis independentes: concentração de ozônio, concentração de peróxido de hidrogênio, pH e tempo na degradação, mineralização e toxicidade aguda para Artemia Salina no tratamento de água cinza clara realizando um planejamento fatorial 24 com triplicata no ponto central, totalizando 19 experimentos, utilizando o software Minitab versão 19. As respostas do planejamento fatorial do processo O3/H2O2 apresentaram comportamento linear com ótimos coeficientes de regressão linear R2 = 98,29% e R2adj = 95,60% para degradação e R2 = 98,76% e R2adj = 96,80% para mineralização mostrando um baixo erro experimental. A variável tempo apresentou um maior efeito na resposta de degradação e a variável pH mostrou um maior efeito na mineralização. Para o tempo de 60 min, obteve uma degradação de 82,20% com concentração de ozônio de 44 mg L-1 e 10 mg L-1 de concentração de peróxido de hidrogênio e já para mineralização foi com concentração de ozônio de 16 mg L-1 e 50 mg L-1 de concentração de peróxido de hidrogênio, alcançando após 60 minutos, 53,73% de mineralização. Os testes com Artemia Salina foram realizados para as melhores condições dos experimentos, e os processos com ozonização e FEF se mostraram muito eficaz, não apresentando toxicidade aguda. Estes dois processos são promissores na aplicação de novas tecnologias para remoção de surfactantes.
SÍNTESE DE DERIVADOS DA HIPAFORINA E AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE INIBITÓRIA SOBRE ACETILCOLINESTERASE
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 03/03/2023
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Edson dos Anjos dos Santos
Orientando(s)
  • Murilo Kioshi Aquino Yonekawa
Banca
  • Adilson Beatriz
  • Aldo Sena de Oliveira
  • Alisson Meza Novais
  • Denis Pires de Lima
  • Edson dos Anjos dos Santos
  • Euzébio Guimarães Barbosa
  • Rozanna Marques Muzzi
Resumo A doença de Alzheimer (DA) é uma doença neurodegenerativa, considerada a demência de maior ocorrência em todo o mundo. A DA leva a deficiência de neurotransmissores, principalmente a acetilcolina (ACh), um dos responsáveis pela transmissão dos estímulos nervosos. Apesar da DA não ter cura, o tratamento através do uso de inibidores da enzima acetilcolinesterase (AChEis) é o mais utilizado. Atualmente existem três fármacos aprovados pela Food and Drug Administration que atuam como AChEis e são usados para o tratamento da DA, mas devido à baixa biodisponibilidade, e a problemas de toxicidade a busca por novas estruturas promissoras ainda tem sido relevante tanto que em 2021 foram publicados mais de 1600 artigos sobre DA. Em um estudo recente, realizamos a síntese da L e D-hipaforina e testamos o potencial como AChEis, a L-hipaforina se mostrou como um inibidor especifico da AChE, atuando somente na região do cerebelo, já a D-hipaforina atuou inibindo a enzima em quatros regiões cerebrais (cerebelo, corpo estriado, hipocampo e córtex). Neste contexto, este trabalho propõe sintetizar derivados da hipaforina visando melhorar seu potencial anticolinesterásico. Em nosso estudo, foram apresentadas as estratégias sintéticas e rotas abordadas para a síntese de três séries diferentes de análogos da hipaforina, bem como a apresentação da avaliação biológica dos compostos sintetizados. A primeira série visa sintetizar dois enantiômeros inéditos, avaliando a influência do aumento da cadeia carbônica entre a amina e a carbonila. A segunda tratará da síntese de nove análogos inéditos desses compostos com diferentes anéis benzênicos substituídos ligados a carbonila. E na terceira, será discutida a síntese de oito análogos da hipaforina com diferentes ésteres e grupos ligados à amina. Para analisar o potencial anticolinesterásica dos compostos sintetizados foi utilizado o método de Ellman. A síntese dos compostos da série 1 não foi bem sucedida, devido a não formação dos intermediários 10a e 10b. As chalconas indólicas (série 2) foram obtidas com bons rendimentos após a otimização da reação e as mesmas apresentaram resultados promissores na atividade inibitória da AChE no qual os compostos 15b e 15g apresentaram IC50 de 273,2 e 230,1 μM respectivamente. Os compostos 19, 20 e 21 da série 3 foram obtidos com rendimentos moderados sendo somente os ésteres etílicos e butílicos foram os mais ativos do ensaio de inibição da AChE na concentração de 500 μM.
Influência de modificadores de Paládio em nanopartículas deOuro (100) e (221) na eletro-oxidação de etanol.
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 28/02/2023
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Giuseppe Abiola Camara da Silva
Orientando(s)
  • Ana Carolina Gaiotti de Oliveira
Banca
  • Cicero Rafael Cena da Silva
  • Daniel Araujo Gonçalves
  • Eduardo Gonçalves Ciapina
  • Giuseppe Abiola Camara da Silva
  • Leandro Moreira de Campos Pinto
  • Martha Janete de Giz
  • Mauro Coelho dos Santos
Resumo Etanol é uma molécula modelo para a eletrocatálise de moléculas orgânicas, sendo o menor
dos álcoois a conter uma ligação C-C. Apesar de diversos estudos voltados à sua eletrooxidação, este álcool ainda não é eficientemente oxidado a CO2, devido à sua alta demanda de
energia para ruptura desta ligação. Assim, dispositivos que convertam energia química
proveniente da reação de eletro-oxidação de etanol (REO EtOH) em energia elétrica necessitam
de eletrocatalisadores que promovam a quebra da ligação C-C e favoreçam a completa oxidação
do álcool. Neste contexto, o presente trabalho objetiva a síntese de nanopartículas de ouro (NPs
Au) com dois arranjos superficiais - Au (221) e Au (100) - e o estudo da influência de
modificadores de Pd adsorvidos eletroquimicamente nestas NPs frente à REO EtOH em meio
básico. As sínteses das NPs Au foram realizadas por redução química de íons Au3+ em solução
aquosa, usando ácido ascórbico na presença de um surfactante para a obtenção de NPs Au (221),
e borohidreto de sódio para a formação de NPs Au (100). As morfologias das nanopartículas
foram investigadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de
transmissão (TEM). A modificação superficial foi realizada pela adsorção eletroquímica de Pd
em meio ácido. A caracterização eletroquímica e o estudo da REO EtOH (0,5 mol L-1
) foram
realizados por voltametria cíclica para as NPs Au puras e após modificação com Pd em meio
alcalino com NaOH 1,0 mol L-1
. As NPs Au (100) obtiveram recobrimentos entre 11 e 43%,
enquanto as NPs Au (221) obtiveram entre 23 e 43% e os potenciais de eletro-oxidação de
etanol são sensivelmente antecipados na presença de Pd. Para compreender as mudanças nas
respostas eletroquímicas causadas pela presença deste ad-átomo, os produtos de reação foram
monitorados através da técnica de FTIR in situ indicando que Pd catalisa fortemente a produção
de acetato e no caso das NPs Au (100), é possível que a corrente de eletro-oxidação se refira a
duas vias de oxidação sendo uma a produção de acetato, enquanto a outra deve-se
provavelmente à formação de carbonato.
CERTIFICAÇÃO DE MATERIAL DE REFERÊNCIA INTERNO PARA CANABINOIDE SINTÉTICO E SUA APLICAÇÃO NO DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA ANALÍTICA POR GC-MS
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 17/02/2023
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Joao Batista Gomes de Souza
Orientando(s)
  • Simone Reis Santos
Banca
  • Érico Vinícius Rocha Sanches
  • Geovanna Vilalva Freire
  • Glaucia Braz Alcantara
  • Joao Batista Gomes de Souza
  • Leandro Honorio
  • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
  • Luciana Marcal Ravaglia
Resumo Os canabinoides sintéticos (SC) constituem uma extensa família de novas substâncias psicoativas (NPS) que têm estado amplamente disponível no mercado de drogas de abuso desse 2004. Estas apresentam efeitos semelhantes aos apresentados pelo Δ9-THC, porém podem apresentar efeitos psicoativos potencializados (até 100 vezes mais intensos) devido sua maior afinidade pelos receptores do sistema canabinoide, causando diversos problemas à saúde do usuário podendo inclusive levar à morte, sendo assim um problema pública em todo o mundo. O combate tanto às NPS quanto aos SC constitui um grande desafio devido à variedade de estruturas e a rápida modificação destas a fim de burlar as legislações vigentes. Materiais de referência certificados (MRC) dessas substâncias são importantes e imprescindíveis no controle de drogas de abuso, seja em análises qualitativas ou quantitativa. Porém o alto preço e a burocracia para se adquiri-los, por se tratarem de substâncias controladas, dificulta ou até mesmo impede pesquisas relevantes sobre estas substâncias. Sendo assim, esse trabalho objetivou formular uma proposta de protocolo de certificação piloto para um MRC “interno” oriundo de material apreendido pela Polícia Civil do Estado do Mato Grosso do Sul (PC-MS), usando como base a ABNT ISO 17034, GUIAS 35 e 31, visando sua aplicação no desenvolvimento de metodologia analítica de análise para como: Cromatografia a Gás (GC) hifenada a Espectrometria de Massas (MS) para utilização destas pelas forças de segurança do estado do Mato Grosso do Sul no controle dessa classe de substâncias. Os selos contendo a substância desconhecida foi caracterizado utilizando-se FTIR e GC–MS, DIMS e resultou tratar-se da substância ADB-Butinaca (N-[(1S)-1-(aminocarbonil)-2,2-dimetilpropril]-1-1H-indazol-3-carboxamida), uma NPS da classe dos SC. Essa foi extraída de uma massa de 12,1697g de material apreendido com metanol grau HPLC, em ultrassom por 10 minutos. O extrato foi filtrado, rotaevaporado, seco em estufa por 48 h, totalizando 758 mg de substância recuperada, indicando uma concentração de 6,23 % m/m ou 62,29 mg/g de selo. O grau de pureza da substância obtida foi determinado por Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Ressonância Magnética Nuclear quantitativa (RMNq), sendo esses 98,93 % ± 0,23 e 97,24 ± 1,46, respectivamente, com uma pureza média de 98,09 % ± 0,96 do candidato a MRC. Considerando a concentração determinada, foi então construída uma curva de calibração analítica com concentrações variando de 1,5 a 10 mg L-1 utilizando a programação MDMA-SILD-DIAZ-LSD.M empregada pela PC-MS, obtendo-se um coeficiente de linearidade (R) de 0,9996. Avaliou-se a estabilidade do candidato a MRC nos dias 1, 90 e 180 dias, tendo sido obtidos os valores 99,05 (± 0,33); 98,81 (± 0,09) e 98,39 (± 0,21) %, respectivamente, representando um decaimento parcial de 0,72 % no grau de pureza da amostra a MRC.
SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL E BIOINORGÂNICA DE NOVOS COMPLEXOS DE COBRE(II) COM LIGANTES BASEADOS EM NÚCLEOS PIRAZOLÍNICOS SUBSTITUÍDOS
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 10/02/2023
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Gleison Antonio Casagrande
Orientando(s)
  • Kátia Veronica Tenorio
Banca
  • Amilcar Machulek Junior
  • Anderson Rodrigues Lima Caires
  • Bernardo Almeida Iglesias
  • Gleison Antonio Casagrande
  • Leandro Moreira de Campos Pinto
  • Lucas Pizzuti
  • Victor Marcelo Deflon
Resumo Este trabalho consiste no estudo relacionado a síntese, caracterização estrutural, estudo da atividade citotóxica e interação com DNA e HSA de dois novos complexos de Cobre(II) com pirazolinas 1,3,5-trisubstituídas como ligantes. Os complexos foram obtidos a partir do sal CuCl2·2H2O com ligante pirazolínico 1,3,5-trisubstituído na proporção de (1:1) em uma mistura de solventes EtOH/CH2Cl2/CH3CN. Os complexos foram obtidos na forma de cristais verdes, os quais podem ser representados simplificadamente na formula geral [Cu(L)Cl]·nH2O. Para a caracterização utilizou-se das técnicas de difratometria de raios X em monocristal que demostraram que o ligante pirazolínico se coordena de forma tridentada pelos átomos de N e um de O e completando a esfera de coordenação ao metal por um átomo de Cl, formando uma geometria quadrática levemente distorcida, a espectroscopia por ressonância eletrônica paramagnética corroborou quanto a geometria dos complexos e ainda pudemos observar que a análise em DMSO congelado não ocorre a coordenação do DMSO nos complexos. Realizou-se cálculos de orbital molecular a partir do método da Teoria de Densidade Funcional Dependente do Tempo (TD-DFT) para auxiliar na interpretação das transições eletrônicas observadas na espectroscopia de absorção molecular UV-Vis, observou-se transições eletrônicas mistas do tipo MLCT (transição do metal para o ligante), LMCT (transição do ligante para o metal) e IL (intraligante). Avaliou-se a atividade citotóxica dos complexos sintetizados, observou-se uma ação superior dos complexos se comparado aos ligantes livres para testes realizados in vitro. Avaliou-se também a interação dos complexos e ligantes com DNA e HSA e observou-se que ocorre uma interação de fraca a moderada, tanto para os ligantes livres quanto para os complexos, além de apresentaram elevadas constantes de ligação (Kb), os quais foram na ordem de 103 para os complexos e 102 para os ligantes, e ocorrem espontaneamente, uma vez que foi constatado que a variação da energia livre de Gibbs foi negativo (ΔG < 0). Por espectroscopia de fluorescência, a constante de Stern-Volmer (Ksv) foi utilizada para determinar a capacidade interativa dos compostos. Os valores de Ksv determinados foram: na ordem de 103 para os complexos e ligantes para a interação com DNA e para os complexos na interação com HSA, já os ligantes com HSA foram na ordem de 101. Também, com o auxílio de estudos teóricos de docking molecular, foi possível estimar a posição preferencial dos compostos ao interagirem com DNA que indicaram o sulco menor como sítio preferencial do e que a principal interação é por forças de van der Waals. Para HSA a interação se dá preferencialmente pelo sitio III e o principal tipo de interação é por forças de van der Waals.
DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA PARA DETECÇÃO DE ANTIOXIDANTES SINTÉTICOS EM AMOSTRAS DE BIODIESEL POR CROMATOGRAFIA LÍQUIDA DE ALTA EFICIÊNCIA COM DETECTOR ELETROQUÍMICO
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 08/02/2023
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Carlos Eduardo Domingues Nazario
Orientando(s)
  • Dannyelle da Silva e Silva
Banca
  • Carlos Eduardo Domingues Nazario
  • Karla Regina Warszawski de Oliveira
  • Kassia Roberta Nogueira da Silva
  • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
  • Osmar Nunes de Freitas
  • Rafael Cardoso Rial
  • Silvio Cesar de Oliveira
Resumo A busca por alternativa de energia derivada de fontes renováveis tem aumentado ao longo dos anos e a utilização de combustível renovável com o óleo diesel tem contribuído para o crescimento do mercado brasileiro. Apesar de apresentar boas características o biodiesel possui baixa estabilidade oxidativa quando comparado com os combustíveis fósseis sendo mais propenso a sofrer degradação. Uma alternativa é a utilização de substâncias que auxiliam a retardar e/ou inibirem a oxidação de compostos lipídicos, conhecidos como antioxidantes. Os antioxidantes têm sido avaliados para utilização no processo do biodiesel, sendo os mais estudados os antioxidantes sintéticos. Tendo em vista esta grande preocupação com a estabilidade do biodiesel buscou-se informações na literatura para o desenvolvimento de um método simples, viável e eficaz para detecção de antioxidantes sintéticos: Butil-Hidroxianisol (BHA), Galato de Propila (PG) e Terc-Butil-Hidroquinona (TBHQ) simultaneamente pela técnica de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) acoplada com detector UV-vis e eletroquímico utilizando como eletrodo de trabalho o carbono vítreo sem modificação e sem a necessidade de pré-tratamento de amostra. No método utilizou-se separação em fase reversa, comprimento de onda de 280 nm, célula eletroquímica aplicando-se potencial constante +0,8V. Como resultados obteve-se limites de detecção de 7,96 μg.mL-1 para o antioxidante PG, 7,47 μg.mL-1 para TBHQ e 8,18 μg.mL-1 para BHA em detecção eletroquímica, em detecção UV-Vis os resultados foram 8,16 μg.mL-1 para PG, 7,19 μg.mL-1 TBHQ e 7,92 μg.mL-1 BHA. Os limites de quantificação obtidos foram na faixa entre 23,95 – 27,25 μg.mL-1 para todos os antioxidantes sintéticos nos dois detectores utilizados. Os estudos de recuperação variaram entre 99,78% e 100,31% para os antioxidantes PG, TBHQ e BHA utilizando o detector eletroquímico e entre 95,78% e 101,66% para o detector UV-Vis. A metodologia apresentou viabilidade para detecção e quantificação simultânea de antioxidantes sintéticos em amostra de biodiesel, tendo como principal vantagem à ausência de pré-tratamento de amostra e qualquer tipo de modificação no eletrodo de trabalho, podendo auxiliar na quantificação de antioxidantes em amostras de biodiesel para monitoramento da estabilidade oxidativa.
DESEMPENHO DE TECNOLOGIAS AVANÇADAS E COMBINADAS COM WETLAND CONSTRUÍDO PARA REMOÇÃO DE CONTAMINANTES EMERGENTES EM EFLUENTE DE ESTAÇÃO DE TRATAMENTO DE ESGOTO
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 15/12/2022
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Amilcar Machulek Junior
Orientando(s)
  • Priscila Sabioni Cavalheri
Banca
  • Amilcar Machulek Junior
  • Fabio Gozzi
  • Fernando Jorge Correa Magalhaes Filho
  • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
  • Lucas de Melo da Silva
  • Renato Falcão Dantas
  • Silvio Cesar de Oliveira
Resumo A presença de contaminantes emergentes, como os produtos farmacêuticos, no meio ambiente
representa uma preocupação significativa devido ao seu uso generalizado e sua descarga
contínua no meio ambiente. Além disso, o tratamento convencional em estações de tratamento
de esgoto (ETEs) não pode eliminá-los completamente. Como resultado, fármacos e também
seus metabólitos podem ser detectados em vários compartimentos ambientais. Isso demonstra
a necessidade de explorar e agregar tecnologias para reduzir ou prevenir a disposição desses
compostos no meio ambiente. Nesse sentido, soluções baseadas na natureza aliadas a
tecnologias avançadas, como os processos oxidativos avançados (POAs), constituem uma
abordagem promissora para fomentar o tratamento e reuso de água, além de proporcionar
múltiplos benefícios. Portanto, este estudo teve como objetivo utilizar tecnologias avançadas
na presença de luz (foto-Fenton, UV, UV/H2O2), ausência de luz (O3, O3/H2O2, Fenton) e
radiação solar, integrados ou não a wetlands construídos para remover os fármacos cetoprofeno
e diclofenaco adicionados em efluente anaeróbio pós tratado por reator UASB de estação de
tratamento de esgoto. Para otimização dos parâmetros experimentais, foi utilizado
planejamento experimental fatorial e composto central. A eficiência dos processos foi
monitorada por cromatografia líquida de alta eficiência, carbono orgânico total, parâmetros
físico-químicos e ecotoxicidade em Artemia sp. e Lactuca sativa. Entre as tecnologias
avançadas utilizadas como processos isolados, o foto-Fenton com luz UVA apresentou maior
eficiência na degradação dos fármacos (97,2 ± 1,65%). O sistema wetland construído
combinado com foto-Fenton solar (WC + FFS) apresentou ótimo desempenho na remoção do
cetoprofeno (>95%) nos dois processos utilizados (WC+FFS em pH 3,0 e WC+FFS em pH 6,0)
no entanto, WC + FFS em pH 6,0 se apresentou mais vantajoso, notando que a legislação
brasileira permite o descarte de efluentes com pH entre 5 a 9, eliminando portanto uma etapa
do tratamento. O sistema combinado apresentou ótimo desempenho na remoção da
ecotoxicidade, com unidade tóxica abaixo de 0,4 para ambos bioindicadores, indicando que os
subprodutos gerados do tratamento não apresentam toxicidade. O processo foto-Fenton solar e
wetlands construídos são compatíveis e sua combinação resulta em um método inovador e
eficaz para sistemas de tratamento de efluentes municipais.
SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL E ESTUDO DAS PROPRIEDADES FOTOFÍSICAS E ANTITUMORAIS DE COMPLEXOS DE PtII COM PIRAZOLINAS 1,3,5- TRISUBSTITUÍDAS
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 14/12/2022
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Gleison Antonio Casagrande
Orientando(s)
  • Guilherme Brum Laranjeira
Banca
  • AdemIr dos Anjos
  • Amilcar Machulek Junior
  • Daiane Roman
  • Eliandro Faoro
  • Gleison Antonio Casagrande
  • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
  • Lis Regiane Vizolli Favarin
Resumo Este trabalho apresenta o estudo relacionado a síntese, caracterização estrutural e
estudo da atividade antitumoral de três novos complexos de PtII baseados em
pirazolinas 1,3,5-trisubstituídas. Os três complexos inéditos foram sintetizados a
partir da reação do sal complexo K2PtCl4, com um ligante pirazolínico 1,3,5-
trisubstituído e 2,2’-bipiridina na presença do sal KPF6 nas proporções de (1:2:1:2)
respectivamente, em uma mistura de solventes MeOH/CH2Cl2. Os complexos foram
obtidos na forma de cristais amarelados, que apresentaram luminescência com pico
máximo de emissão em torno de 395 nm partindo da região do ultravioleta e chegando
próximo a região do azul do espectro eletromagnético quando as análises são realizadas
em solução e as amostras excitadas em 300 nm. A caracterização completa dos complexos
envolveu as técnicas de difratometria de raios X em monocristal, análise elementar de
CHN, espectrometria de massas, espectroscopia de absorção na região do infravermelho,
espectroscopia de absorção na região do UV-Visível e espectroscopia de RMN de 1H, 13C
e 195Pt. Realizou-se cálculos de orbital molecular a partir do método da Teoria de
Densidade Funcional Dependente do Tempo (TD-DFT) para auxiliar na interpretação das
transições eletrônicas observadas na espectroscopia de absorção molecular (UV-Vis),
observou-se transições eletrônicas mistas do tipo MLCT (transição do metal para o
ligante) com IL (intraligante) e LMCT (transição do ligante para o metal) com IL
(intraligante). Avaliou-se a atividade antitumoral dos complexos sintetizados, e foi
possível observar uma ação superior dos complexos se comparado aos ligantes livres para
testes realizados in situ.
CONTRIBUIÇÃO PARA O CONHECIMENTO DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA E PROPRIEDADES BIOLÓGICAS DA PRÓPOLIS DE MATO GROSSO DO SUL: BUSCA DE ATIVOS ANTITUMORAIS, ANTIMICROBIANOS EM UMA AMOSTRA DA REGIÃO DE MATA ATLÂNTICA
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 31/08/2022
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Fernanda Rodrigues Garcez
Orientando(s)
  • Carline Nayara Dahmer
Banca
  • Alex Fonseca Souza
  • Danilo Tófoli
  • Fernanda Rodrigues Garcez
  • Luzinatia Ramos Soares
  • Maria Jose de Camargo
  • Mayker Lazaro Dantas Miranda
  • Nidia Cristiane Yoshida
  • Walmir Silva Garcez
Resumo Própolis, material resinoso produzido principalmente por abelhas da espécie Apis mellifera L., possui composição química complexa, reflexo da biodiversidade da flora da região onde é produzida. É conhecida por apresentar diversas propriedades biológicas, incluindo atividades antitumoral, antimicrobiana, entre outras, tendo em vista a grande diversidade vegetal encontrada nos biomas de Mato Grosso do Sul, a própolis produzida no estado torna-se, portanto, uma fonte importante de substâncias com potencialidades farmacológicas. Dando continuidade à linha de pesquisa desenvolvida pelo PRONABio/INQUI-UFMS de busca de substâncias bioativas em amostras de própolis produzidas em diferentes regiões de Mato Grosso do Sul, uma amostra proveniente da região de Mata Atlântica se destacou por sua citotoxicidade frente a linhagens celulares de carcinoma de mama e próstata, com bom índice de seletividade. O material foi extraído com EtOH 95% e posteriormente submetido a partições sucessivas com hexano, CH2Cl2 e AcOEt. A determinação do teor de fenóis totais presentes no extrato e nas fases foi realizada de acordo com o método do Folin-Ciocalteau e os resultados variaram de 43,73 a 67,29 mg de EAG/g. A avaliação do potencial antioxidante empregando o radical estável DPPH forneceu valores de IC50 na faixa de 40,56 a 73,76 µg/mL. As fases resultantes da partição do extrato etanólico também foram submetidas a ensaios de citotoxicidade, sendo a fase CH2Cl2 a mais ativa, com IC50 na faixa de 24,6 a 26,8 µg/mL frente a células neoplásicas de mama, próstata e rim. No ensaio SMART em células somáticas de asas de Drosophila melanogaster, utilizando as linhagens ST e HB, tanto o extrato como as fases de sua partição não se reveleram mutagênicos para os descendentes de ambos os cruzamentos ST e HB nas concentrações testadas. Foi realizada também a avaliação do potencial antimicrobiano e de inibição de formação de biofilme do extrato etanólico e das fases, frente às bactérias Gram positiva S. aureus e Gram negativa P. aeruginosa. O extrato etanólico inibiu o crescimento bacteriano de S. aureus e P. aeruginosa na concentração de 2,0 mg/mL e inibiu a formação de biofilme contra S. aureus na concentração de 0,1 mg/mL. Já a fase CH2Cl2 inibiu o crescimento de P. aeruginosa na concentração de 0,5 mg/mL, semelhante ao antibiótico gentamicina. As fases AcOEt e hidrometanólica inibiram o biofilme de P. aeruginosa na concentração de 0,5 mg/mL e a primeira também apresentou atividade antibiofilme frente a S. aureus na concentração de 0,1 mg/mL. Após sucessivos processos cromatográficos de separação, envolvendo cromatografia em coluna de sílica gel 70-230 e 230-400 mesh e de Sephadex® LH-20, foram obtidas da fase CH2Cl2 duas isoflavonas (biochanina A e pratenseína), dois flavonois (canferida e canferol), o ácido benzoico, quatro derivados do ácido cumárico (artepilina C, ácido-2,2-dimetilcromeno-6-propenoico, p-cumaroato de 2-feniletila e o ácido 3-(4-cumaril-2-hidróxi-3-metil)-butil-cumárico) e o triterpenoide (3β,20-di-hidroxilupano), sendo que o ácido 3-(4-cumaroil-2-hidróxi-3-metil)-butil-cumárico é uma substância inédita e o 3β,20-di-hidroxilupano é relatado pela primeira vez em uma amostra de própolis. A fase hexânica também foi fracionada de forma similar, originando os triterpenoides lupeol e cabraleona, também relatado pela primeira vez em uma amostra de própolis. A determinação estrutural das substâncias foi realizada com base em dados espectrais de RMN de 1H e de 13C e por comparação com dados da literatura. Pratenseína, biochanina A, canferol e canferida já foram descritas em amostras de própolis brasileira, cubana, egípcia e turca. Os resultados obtidos até o momento ampliam o conhecimento da composição química da própolis da região Centro-Oeste, como também sugerem que as substâncias obtidas particularmente da fase CH2Cl2 podem contribuir para a atividade antiproliferativa apresentada pelo extrato etanólico desta amostra de própolis.
ACOPLAMENTO DE ÓXIDOS DE Ni E Zn ORIGINADOS DE ZIF8 COMO PROMISSOR ELETROCATALISADOR PARA A REAÇÃO DE DESPRENDIMENTO DE OXIGÊNIO
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 29/07/2022
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Gilberto Maia
Orientando(s)
  • Clauber Dalmas Rodrigues
Banca
  • Adriana Evaristo de Carvalho
  • Eduardo dos Santos Freitas Cardoso
  • Gilberto Maia
  • Giuseppe Abiola Camara da Silva
  • Leandro Moreira de Campos Pinto
  • Marcelina Ovelar Solaliendres
  • Martha Janete de Giz
Resumo A produção de eletrocatalisadores eficientes e acessíveis em termos de custo para a reação de desprendimento de oxigênio (RDO) é uma das etapas importantes para o desenvolvimento e aplicação de tecnologias eletroquímicas, objetivando a produção de combustível verde e energia limpa. Nesta pesquisa, realizamos a síntese e caracterização de eletrocatalisadores eficientes e estáveis para a RDO em meio alcalino à base de óxidos de Ni e/ou Co altamente dispersos em óxido de Zn originados de uma estrutura zeolítica de imidazol (ZIF8) usando-se uma combinação de métodos solvotérmico e calcinação. O compósito Ni/ZIF8 calcinado, denominado como compósito Ni/ZIF8–900A, exibiu a melhor atividade para a RDO dos materiais sintetizados, mostrando um sobrepotencial (η) em 10 mA cm −2 de 0,34 V, que foi o mesmo valor encontrado para o RuO2 e relativamente próximo ao valor obtido para o IrO 2 (0,29 V), os dois últimos sendo considerados catalisadores de última geração. Além disso, após o teste eletroquímico de longa duração, a menor perda de eletroatividade foi registrada para o compósito Ni/ZIF8–900A, evidenciando seu alto desempenho eletrocatalítico frente à RDO em meio alcalino. A caracterização físico-química utilizando microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), mapeamento de espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDX), difração de raios-X (DRX), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS), análise elementar (AE), termogravimetria (TG) e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) revelou que o compósito Ni/ZIF8–900A é constituído de estruturas sobrepostas e fundidas (grandes blocos) com distâncias interplanares referentes aos planos (101) do ZnO e (111) do Ni 0,8 Zn 0,2 O; além de enriquecimento de Ni na superfície do catalisador Ni/ZIF8–900A (Ni(1):Zn(2) em % de massa em comparação com a composição do compósito como um todo (Ni(1):Zn(14) em % de massa)). A grande quantidade de Ni 3+ na superfície do compósito Ni/ZIF8–900A (antes e após o teste de estabilidade), bem como os átomos de N ligados aos metais, Ni e Zn, foram os responsáveis por sua melhor atividade eletrocatalítica para a RDO. Os resultados eletroquímicos revelaram que a estrutura da superfície do catalisador Ni/ZIF8–900A enriquecida com óxidos de Ni é ativada quando exposta a potenciais oxidativos durante os experimentos de RDO. Essa ativação da superfície levou a uma expansão da área ativa superficial e a um aumento no número de sítios ativos, devido à formação de óxidos, além da possibilidade de Ni 3+ ir a Ni 4+ nesses óxidos formados, contribuindo para sua elevada atividade eletrocatalítica para a RDO. Além disso, o baixo valor da inclinação de Tafel (61
mV dec −1 ) para o compósito Ni/ZIF8–900A sugere que a RDO envolve 4 elétrons, com a formação de oxihidróxido de Ni, operando com elevadas eficiência faradaica (98,4% a 1,62 V) e frequência de ciclabilidade (123,4 s −1 a 1,62 V).
DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA PARA ANÁLISE DE TEMPO DE INDUÇÃO OXIDATIVA EM BIODIESEL DE SOJA EMPREGANDO A CALORIMETRIA EXPLORATÓRIA DIFERENCIAL (DSC) COM CÉLULA CONVENCIONAL
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 26/07/2022
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
Orientando(s)
  • Joice Ferreira de Queiroz
Banca
  • Cláudio Teodoro de Carvalho
  • Felicia Megumi Ito
  • Felipe André dos Santos
  • Joao Batista Gomes de Souza
  • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
  • Rodrigo Pereira Cavalcante
  • Silvio Cesar de Oliveira
Resumo O biodiesel são alquil ésteres provenientes de ácidos graxos de origem vegetal e animal é um biocombustível suscetível a reação de oxidação, e os produtos desta podem causar corrosão no motor, bloqueio do sistema de injeção e no filtro de combustível. O regulamento técnico da Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustível (ANP) adota o método padrão Rancimat, para avaliar o período de indução (IP) e determinar a estabilidade oxidativa do biodiesel. Porém, o tempo para execução desta análise tem sido relatado como uma desvantagem do método, uma vez que o IP mínimo estabelecido são de 12 horas. Desta forma, a Calorimetria Exploratória Diferencial em célula Pressurizada (PDSC) apresenta-se como alternativa promissora com resultados precisos, utilizando pequena quantidade de amostra, tempo de análise menor e altas correlações com método padrão. Entretanto, além de ser um equipamento de maior custo, é necessário a seleção prévia de temperatura e pressão para fornecer um período de indução mensurável. Nesse contexto, objetivou-se o desenvolvimento de uma metodologia para análise do Tempo de Indução Oxidativa (OIT) em biodieseis de soja, a partir da Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) em célula convencional, que é uma técnica já utilizada, porém em condições não automatizadas. Para atingir esse objetivo, quatro amostras de biodieseis de soja foram obtidas por transesterificação via rota metílica e caracterizados através das técnicas de Cromatografia Gasosa com Detector por Ionização de Chama (CG-FID), Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho Médio por Transformada de Fourier (FTIR) e Termogravimetria- Termogravimetria Derivada (TG/DTG). Os parâmetros físico-químicos dos biodieseis foram obtidos de acordo com a Resolução Nº 45/2014 da ANP. Na determinação do OIT dos biodieseis de soja por DSC duas sequências de análises foram desenvolvidas, uma em modo dinâmico em razão de aquecimento de 5, 10, 15 e 20 ºC min-1 e outra em modo quasi-isotérmico com temperatura acelerada a 110 ºC e 140 ºC. A metodologia foi comparada com o método padrão (Rancimat). Os resultados de CG-FID confirmaram a presença dos ácidos graxos poli-insaturados linoleico e linolênico; monoinsaturado oleico; saturados palmítico e esteárico e a conversão em ésteres metílicos superiores a 86 %. Espectros no FTIR indicaram a transesterificação dos biodieseis com o aparecimento da banda em 1435 cm -1 referente a deformação axial da ligação O-CH3. As curvas TG/DTG indicam estabilidade térmica dos biodieseis até 157 ºC. Nas curvas DSC modo dinâmico observa-se que o OIT reduz em torno de 50 % com o aumento da razão de aquecimento. A correlação entre os valores de OIT no DSC modo dinâmico e o método padrão foi superior a r > 0,600. Os valores dos OIT obtidos no equipamento Rancimat são superiores quando comparados aos obtidos no DSC modo quasi - isotérmico, contudo, a ordem crescente de estabilidade entre os biodieseis foram: BS-1 < BS-4 < BS-3 < BS-2 em ambas as técnicas. Há correlação linear e positiva (r > 0, 991) para as medidas de DSC a 110 ºC e 140 ºC com o método padrão. Esses dados evidenciam que a técnica de DSC em célula convencional é uma boa opção na análise estabilidade a oxidação.
Palavras-Chaves: Biodiesel; Calorimetria Exploratória Diferencial; Tempo de Indução Oxidativa.
ESTUDO QUIMIOTAXONÔMICO DE LIQUENS DO GÊNERO STEREOCAULON E BUSCA DE COMPOSTOS BIOATIVOS
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 12/07/2022
Área QUÍMICA ORGÂNICA
Orientador(es)
  • Ana Camila Micheletti
Orientando(s)
  • Aline Siqueira Gianini
Banca
  • Adilson Beatriz
  • Ana Camila Micheletti
  • Denis Pires de Lima
  • Felicia Megumi Ito
  • Luciana Marcal Ravaglia
  • Nidia Cristiane Yoshida
  • Thiago Inácio Barros Lopes
Resumo Os liquens produzem muitos compostos e se destacam aqueles da via policetídica; são compostos fenólicos, a maior parte exclusiva desses organismos, além de ácidos graxos de cadeia longa. Esses compostos possuem um papel importante na quimiotaxonomia dos liquens, pois servem como marcadores químicos para identificação em diferentes níveis taxonômicos. Neste trabalho, 151 exsicatas de liquens do gênero Stereocaulon coletados no Brasil, Antártica, Chile e Argentina, foram analisadas através das técnicas de cromatografia em camada delgada, cromatografia líquida de alta eficiência acoplada com espectrômetro de massa, microcristalização e Ressonância Magnética Nuclear de 1H e 13C. Foram identificados 24 compostos: os ácidos rangifórmico, pseudonorrangifórmico, vinapraesorediósico B e bourgeânico (ácidos graxos); os ácidos lobárico, norstítico, menegaziáico, hipoconstítico, colensóico, estítico (depsidonas); atranorina, ácidos girofórico, anziáico, estenospórico, 2-O-metilnorestenospórico e perlatólico (depsídeos), estrepsilina (dibenzofurano), lobarina (éter difenílico), oxisifulina (cromona) e cinco novos compostos, o depsídeo -1’’-oxo-eno’’-eno’’’ perlatólico ou eno’’eno’’’ glomeliférico ou eno’’-eno’’’ miríquidico e as depsidonas, ácidos 2’’-eno lobárico, 3’’-eno lobárico, 4’’eno lobárico e eno’’’ lobárico.
A composição química juntamente com a análise morfológica de cada espécime permitiu identificar as espécies: Stereocaulon corticatulum, Stereocaulon alpinum (3 grupos químicos), Stereocaulon melanopotamicum (2 grupos químicos), Stereocaulon implexum, Stereocaulon tomentosum (4 grupos químicos), Stereocaulon tomentosum var. capitatum (2 grupos químicos), Stereocaulon ramulosum e Stereocaulon argus.
Os extratos das espécies S. corticatulum, S. alpinum, S. tomentosum e S. ramulosum foram avaliados quanto atividade antibacteriana frente a Staphylococcus aureus (cepa clínica e padrão), Enterococcus faecium (cepa clínica) e Escherichia coli (cepa padrão), e antioxidante frente ao radical livre DPPH (1,1-difenil-2-picrilhidrazil). O extrato de S. ramulosum foi o mais ativo, com CMI de 31,25 μg/mL frente às duas cepas de S. aureus; a bioautografia mostrou que todas as substâncias presentes no extrato foram responsáveis pela atividade. Os extratos das outras espécies apresentaram CMI  125 μg/mL.
A avaliação da atividade antioxidante dos extratos indicou mais de dez substâncias ativas. Nossos resultados representam uma contribuição para o conhecimento detalhado da composição química de 09 espécies de liquens do gênero Stereocaulon.
DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÕES DE CÉLULAS E ELETRODOS IMPRESSOS EM 3D PARA A TRIAGEM E DETERMINAÇÃO DE FÁRMACOS DE INTERESSE FORENSE
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 20/05/2022
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Valdir Souza Ferreira
Orientando(s)
  • Priscila Alves Ferreira
Banca
  • Antonio Rogério Fiorucci
  • Joao Batista Gomes de Souza
  • Magno Aparecido Gonçalves Trindade
  • Rafael Machado Dornellas
  • Rodrigo Amorim Bezerra da Silva
  • Silvio Cesar de Oliveira
  • Valdir Souza Ferreira
  • Wallans Torres Pio dos Santos
Resumo A disseminação dos medicamentos falsificados, contrabandeados e de baixa qualidade tem gerado preocupação nas autoridades sanitárias de vários países devido aos inúmeros riscos que apresentam para a população. As técnicas eletroanalíticas são uma alternativa rápida e de baixo custo para realizar a triagem de medicamentos ilegais no local de apreensão. No Capítulo II são apresentadas duas metodologias para a determinação e triagem rápida de tadalafila (TAD), usando uma célula de Análise por Injeção em Batelada (BIA) impressa em 3D com detecção por amperometria e amperometria de múltiplos pulsos, respectivamente. Os resultados obtidos foram comparados com a determinação de TAD por espectrofotometria e os dados estatísticos confirmam que não houve diferença entre os valores obtidos por ambas as técnicas. Já no segundo procedimento foi realizada a triagem de amostras de TAD adulteradas e por meio da normalização (razão) das correntes de pico foi possível distinguir as amostras autênticas e as adulteradas. No Capítulo III, foi proposta uma célula eletroquímica impressa em 3D compatível com vários eletrodos planares, composta por reservatório, bastão e tampa com os eletrodos de pseudo-referência e auxiliar feitos com filamento condutivo extrusado por uma caneta 3D. A 3D-MSEC foi aplicada na triagem de princípios ativos em medicamentos com histórico de falsificação/adulteração, como o citrato de sildenafila (SC), losartana, tadalafila e 17 -etinilestradiol. Neste procedimento de triagem, foi realizada a abrasão direta do pó de cada droga no eletrodo de folha de grafite (GS), seguida da montagem na 3D-MSEC e registro do perfil voltamétrico na presença de apenas 500 L de eletrólito. Este conjunto é promissor para a triagem rápida e prática de medicamentos ilícitos para identificar a ausência ou presença do princípio ativo, bem como de impurezas eletroativas. No Capítulo IV, a 3D-MSEC/GS foi aplicada na triagem e determinação de SC em medicamentos brasileiros e paraguaios, e os resultados foram comparados com HPLC. Este dispositivo também foi aplicado na triagem de medicamentos de SC apreendidos pela Polícia Civil de Belo Horizonte-MG. Os resultados mostraram a presença apenas de SC em algumas amostras e combinado com outras substâncias em outras.
Palavras-chave: Impressão 3D; Manufatura aditiva 3D; Modelagem por fusão e deposição (FDM); Caneta 3D; Triagem de medicamentos falsificados.
SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DA CITOTOXICIDADE DE COMPLEXOS UTILIZANDO LANTÂNIO E OS LIGANTES BIOATIVOS CLORAMBUCIL, METOTREXATO E ÁCIDO ÚSNICO MODIFICADO
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 17/03/2022
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Marco Antonio Utrera Martines
Orientando(s)
  • Fernanda Timóteo
Banca
  • Ana Camila Micheletti
  • Andrea Simone Stucchi de Camargo Alvarez Bernardez
  • Daniel Mendes Nunes
  • Glaucia Braz Alcantara
  • Marco Antonio Utrera Martines
  • Onofre Salgado Siqueira
  • Sergio Antonio Marques de Lima
Resumo De acordo com o Instituto Nacional do Câncer (INCA) estima-se que para o triênio 2020-2022 haverá o registro de 625 mil novos casos de câncer a cada ano. Esta doença foi responsável por 259 mil óbitos em 2020, número este que representa 17,8% do total de óbitos ocorridos no Brasil. Diante deste contexto, desenvolver novos fármacos que possam ser utilizados no tratamento destas doenças têm sido o objeto de muitas pesquisas. Visando otimizar este processo, uma das estratégias utilizadas na produção de substâncias bioativas é a síntese de complexos metálicos com ligantes orgânicos que apresentam atividade biológica. Os compostos orgânicos Clorambucil e Metotrexato são substâncias que apresentam atividade biológica anticâncer e o Ácido Úsnico (AU), além da atividade anticâncer também possui atividade antibacteriana e antileishmania. Este último, embora seja amplamente estudado por sua bioatividade, ainda não é utilizado para esta finalidade em virtude de sua hepatotoxicidade. Estudos realizados com os íons Ln3+ indicam que estes metais também apresentam propriedades anticâncer. Desta forma, este trabalho objetiva a síntese de complexos utilizando o Clorambucil (La-CLA), Metotrexato (La-MTX) e Ácido Úsnico modificado com Glicina (La-AUGli) como ligante e Lantânio como centro metálico, visando potencializar suas atividades biológicas. Os compostos produzidos foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho e ressonância magnética nuclear de 13C e 1H, os resultados obtidos indicam que a formação da ligação entre os ligantes e o La3+ ocorreram de maneira bidentada via grupo carboxílico em todos os complexos. As análises elementar e termogravimétrica apontam que a estequiometria obtida para o complexo com Clorambucil e Ácido úsnico modificado com glicina (AUGli) foi de 2:1 ligante:metal e o complexo com Metotrexato apresentou razão estequiométrica de 3:2 ligante:metal. Os ensaios de atividade anticâncer indicaram que os complexos La-CLA e La-MTX apresentaram melhor atividade do que os ligantes frente às linhagens K562 (Leucemia mielóide crônica), HT-29 (Câncer colorretal), Caco 2 (Adenocarcinoma colorretal humano) e B16-F10 (Melanoma murino), com valores de GI50 na faixa de 0,31-31,86µM para o primeiro e 0,03-0,13µM para o segundo. O complexo La-CLA apresentou índice de seletividade (IS) igual à 15,64 para linhagem K562 em relação às células normais J774 (Macrófagos murino). O complexo La-AUGli por sua vez também apresentou mais atividade do que o seu precursor AUGli frente às linhagens B16F10 e Caco-2, com IS<1. Os testes de atividade antileishmania sugerem que o complexo com La-AUGli apresenta maior atividade quando comparado com o AUGli, e os ensaios de atividade antibacteriana indicam uma perda de atividade do AU após a modificação com o aminoácido glicina, bem como para o complexo La-AUGli.
ESTUDO DO MECANISMO DE AÇÃO ANTIBIÓTICA DE ω-AMINOALCOXILXANTONAS SOBRE S. aureus UTILIZANDO ANÁLISE METABOLÔMICA POR RMN E QUIMIOMETRIA
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 21/02/2022
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Ana Camila Micheletti
Orientando(s)
  • Paola Dias de Oliveira
Banca
  • Aline Lima de Oliveira Paterno
  • Ana Camila Micheletti
  • Deisy dos Santos Freitas
  • Denis Pires de Lima
  • Elenilson de Godoy Alves Filho
  • Fernanda Rodrigues Garcez
  • Nidia Cristiane Yoshida
Resumo Devido à resistência que algumas bactérias adquirem aos medicamentos, é essencial a utilização de técnicas analíticas para identificar o mecanismo de ação de substâncias que apresentam potencial para atuar como antibacterianos. Nesse sentido, a metabolômica baseada em RMN tornou-se uma alternativa poderosa para fornecer respostas importantes sobre a estrutura bacteriana e apoiar o entendimento sobre o modo de ação dos antibióticos, com base nas alterações metabólicas causadas nas bactérias. Em nosso estudo, a RMN foi usada para investigar as respostas metabólicas de uma cepa de S. aureus contra quatro antibióticos com diferentes modos de ação e três substâncias sintetizadas da classe das xantonas. Observamos por análises quimiométricas uma distinção entre o grupo controle e antibióticos com alvos extracelulares, como ampicilina, e alvos intracelulares, como canamicina, tetraciclina e ciprofloxacina. A partir do perfil químico, identificamos 21 metabólitos, entre esses, os aminoácidos e precursores importantes para diferenciar os grupos foram a betaína, acetamida, glutamato, lisina, alanina, isoleucina/ leucina, acetato, treonina, prolina e etanol. Assim, verificamos uma forte tendência de semelhança entre os grupos S6, S7 e S8 (derivados xantônicos) e ciprofloxacina, que tem como alvo a replicação do DNA bacteriano. Foi também realizada a análise de docking molecular dos compostos sintetizados com o sítio ativo da enzima topoisomerase IV, enzima alvo da ciprofloxacina, que mostrou uma alta afinidade das substâncias S6, S7 e S8 com a enzima topoisomerase IV, consolidando os resultados obtidos nas análises quimiométricas. Assim, a metabolômica baseada em RMN se mostrou uma técnica útil para acessar o perfil metabólico de S. aureus após algum tratamento com substâncias com atividade antimicrobiana, ajudando-nos a investigar seus mecanismos de ação.
ABORDAGEM METALOPROTEÔMICA DO MERCÚRIO EM AMOSTRA DE LEITE MATERNO NAS COMUNIDADES RIBEIRINHAS DA REGIÃO AMAZÔNICA - BRASIL
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 18/02/2022
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Felipe André dos Santos
Orientando(s)
  • Rafael Rodrigo Piva Vasconcelos
Banca
  • Ana Camila Micheletti
  • Aroldo Geraldo Magdalena
  • Diovany Doffinger Ramos
  • Felipe André dos Santos
  • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
  • Marco Antonio Utrera Martines
  • WELDER ANGELO BALDASSINI
Resumo Dada a problemática de contaminação por mercúrio por fontes naturais e antrópicas na região estudada, neste trabalho buscou-se identificar e caracterizar possíveis biomarcadores de proteínas do leite materno, ligadas ao mercúrio, a fim de possibilitar uma indicação prévia de contaminação por esse metal em lactantes. Foram realizadas coletas de 23 amostras de leite e de cabelo de lactantes ribeirinhas das comunidades de Livramento-AM – Rio Negro e Abunã-RO, Fortaleza de Abunã-RO, Nova Mutum Paraná-RO e Vila da Penha-RO – Rio Madeira. A quantificação de mercúrio total nas amostras de leite foi realizada por espectrometria de absorção atômica em forno de grafite (GFAAS) e os resultados ficaram entre 6,03 ± 0,48 e 83,49 ± 1,08 µg L-1. Já a concentração de mercúrio total nas amostras de cabelo foi realizada utilizando-se a técnica de absorção atômica dedicado a amostras sólidas – SMS 100 da Perkin Elmer, e os resultados ficaram entre 0,33 ± 0,005 e 6,53 ± 0,04 ng g-1. O processo de fracionamento do proteoma foi feito por eletroforese bidimensional - 2D PAGE, com duas repetições por amostra. O número de spots proteicos separados ficou entre 92 ± 2 e 347 ± 3. A correlação média entre os géis (metching) ficou entre 75,5 e 94,5%. As distribuições dos spots em relação aos pontos isoelétricos e massa molecular apresentaram uma distribuição homogênea distribuídos na faixa de 4 a 9 (ponto isoelétrico) e entre 15 a 75 kDa (massa molecular). O mapeamento do mercúrio nos spots proteicos realizado por GFAAS indicaram concentrações na faixa de 0,0011 e 0,0158 ng/mL. Os spots associados ao mercúrio foram caracterizados por espectrometria de massa em sequência acoplada com cromatografia líquida - LS-MS/MS. Em 35% dos spots foi identificada a Beta-casein O, 35% a Immunoglobulin kappa constant OS, 26% a Alpha-S1-casein OS e 4% a Immunoglobulin J chain. Essas proteínas foram as mais expressas quando em contato com o mercúrio, podendo ser possíveis biomarcadoras do mercúrio no leite materno.
SÍNTESE DE ANÁLOGOS ISOXAZÓLICOS HÍBRIDOS COM POTENCIAL ATIVIDADE CONTRA TUBERCULOSE
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 11/02/2022
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Adriano Cesar de Morais Baroni
Orientando(s)
  • Jefferson Rodrigues da Silva Oliveira
Banca
  • Adriano Cesar de Morais Baroni
  • Diego Bento de Carvalho
  • ELVIS LINCOLN FRANCISCO DE ASSUNCAO
  • Joaquim Corsino
  • Mariana Araújo Ajalla Aleixo
  • Ozildéia Soares Trefzger
  • Rosemary Matias
Resumo A Tuberculose (TB), doença causada pela bactéria Mycobacterium tuberculosis, é um grave problema de saúde pública, que infecta um quarto da população mundial, adoece 10,4 milhões de pessoas e ceifa 1,7 milhões de vidas. Seu tratamento é multimedicamentoso e apresenta uma série de problemas, como longa duração (seis meses a dois anos), alta complexidade, inúmeros efeitos adversos, cepas bacterianas resistentes e desinteresse das indústrias farmacêuticas (ausência de inovação). Portanto, a descoberta de novos compostos contra TB é vital. Nesse sentido, como candidatos, surgem os isoxazóis, compostos naturais e sintéticos que apresentam um amplo espectro de atividades biológicas como atividade antibacteriana, inclusive atividade contra M. tuberculosis. Em paralelo, alguns fármacos empregados no tratamento da TB, como isoniazida, linezolida e fluoroquinolonas, exibem características estruturais apreciáveis para o desenvolvimento de novas drogas contra TB. No planejamento de novos candidatos a fármacos antituberculose, a hibridização molecular tem se destacado como uma das melhores ferramentas. Dentro desse contexto, este trabalho teve como objetivo planejar, sintetizar e caracterizar 48 novos análogos isoxazólicos hibridizados com anel piridínico da isoniazida e aminas cíclicas encontradas nas fluoroquinolonas e na linezolida e 48 análogos de chalconas hibridizados com anel piridínico da isoniazida e aminas cíclicas e flúor encontradas nas fluoroquinolonas e linezolida e avaliar atividade biológica contra M. tuberculosis. A rota sintética inicial de obtenção desses isoxazóis propunha obtê-los a partir da reação da hidroxilamina com 48 chalconas. Entretanto, 24 dessas chalconas se revelaram instáveis, 9a-x, ou seja, 24 isoxazóis, 11a-x, não seriam mais obtidos a partir delas. Uma nova rota foi conduzida sem sucesso para obtenção dos isoxazóis 11a-x através de ciclo-adição 1,3-dipolar. Por outro lado, a partir de 24 chalconas estáveis, 8a-x, 20 isoxazóis 10a-x foram obtidos com rendimentos entre 08 e 99%. No entanto, alguns foram obtidos em mistura de régio-isômeros (10a-x e 11a-x). Dessa maneira, 20 análogos isoxazólicos 10-a-x inéditos foram obtidos através de metodologia também inédita. Alguns análogos foram obtidos na forma de dois régio-isômeros. Quatro não puderam ser sintetizados. Portanto, uma metodologia de síntese foi padronizada e os 20 compostos inéditos obtidos, todos caracterizados por técnicas como RMN ¹H, RMN ¹³C e EM. Paralelamente, 24 azachalconas 30a-x, hibridizadas com anel piridínico da isoniazida e aminas cíclicas e flúor encontradas nas fluoroquinolonas e linezolida, foram obtidas com sucesso com rendimentos entre 20% e 99% e adequadamente caracterizadas por técnicas como RMN ¹H, RMN ¹³C e EM. Já as 24 chalconas 31a-x não puderam ser obtidas, pois a síntese de seus precursores apresentou problemas. Espera-se receber os dados avaliação da atividade biológica in vitro contra Mycobacterium tuberculosis e de citotoxicidade sobre células de mamíferos, e realizar estudo da relação estrutura-atividade biológica.
ANÁLISE ESTATÍSTICA MULTIVARIADA APLICADA À ESPECTROMETRIA DE EMISSÃO ÓPTICA DE PLASMA ACOPLADO INDUTIVAMENTE PARA A AVALIAÇÃO DE MICRONUTRIENTES EM TOMATES DE CULTIVO ORGÂNICO E CONVENCIONAL
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 21/12/2021
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Carlos Eduardo Domingues Nazario
Orientando(s)
  • Thiago Gomes Ricci
Banca
  • Adriel Martins Lima
  • Carlos Eduardo Domingues Nazario
  • Dario Xavier Pires
  • Glaucia Braz Alcantara
  • Jorge Luiz Raposo Junior
  • Leandro Fontoura Cavalheiro
  • Lincoln Carlos Silva de Oliveira
Resumo O trabalho apresenta o estudo realizado através da espectrometria de emissão óptica de plasma acoplado indutivamente (ICP OES) de micronutrientes em tomates de cultivo orgânico e convencional, no qual, foi aplicada a análise estatística multivariada para a interpretação dos dados. Foram estudadas amostras de tomates do tipo cereja (Solanum lycopersicum var. cerasiforme) e do tipo italiano (Solanum lycopersicum ‘Roma’), de cultivos do tipo orgânico e convencional. As amostras foram obtidas em mercados, de produtores locais e feiras de produtos orgânicos, oriundos da Campo Grande, Mato Grosso do Sul, e redondezas, em um conjunto de 14 amostras, sendo 7 amostras de cultivo orgânico e 7 amostras de cultivo convencional. Os dados gerados através da análise por ICP OES foram obtidos através de amostras de tomates secas, moídas e, mineralizadas por via úmida assistida por radiação micro-ondas. Foram analisados os elementos Al (167,079 nm), Cd (228,802 nm), Co (228,616 nm), Cr (283,563 nm), Cu (324,754 nm), Fe (259,940 nm), Mn (257,610), Ni (221,647 nm), V (309,311 nm) e Zn (213,856 nm), por ICP OES, a fim de auxiliar na obtenção da identidade química das amostras de tomates, e, assim, correlacioná-las ao seu tipo de cultivo. As faixas de trabalho analítico, foram determinadas para cada elemento, e, assim, calculados os parâmetros de confiabilidade analítica, coeficiente de correlação (R), entre 0,9989 e 0,9998, coeficiente de determinação (R²), entre 0,9978 e 0,9996, limite de detecção (LD) e limite de quantificação (LQ) para cada elemento. Os valores de precisão foram determinados através do desvio padrão relativo percentual (DPR%) e exatidão através do erro relativo percentual, calculados em três níveis n=3, alto médio e baixo, para cada elemento. A interpretação dos dados foi realizada através do cálculo da concentração de cada elemento em mg kg-1 das amostras in natura, dados que foram submetidos a análise estatística multivariada para a interpretação das correlações entre a identidade química das amostras e o tipo de cultivo. A análise estatística multivariada foi realizada através do software online MetaboAnalyst 5.0, foram geradas as representações gráficas da análise dos componentes principais (PCA), com variância explicada acumulada para as componentes principais (PC1 vs. PC2) de 82,1%. A representação gráfica clustergram, originada a partir da análise de agrupamentos hierárquicos (HCA) combinada com mapa de calor (heatmap), indicou os agrupamentos hierárquicos de amostras e dos elementos estudados. Foram obtidos três agrupamentos hierárquicos, (I) amostras de feira de produtos orgânicos, com maior contribuição dos elementos Al, Fe, Zn e Mn, com os maiores valores de concentração, (II) amostras de cultivo convencional, com maior contribuição dos elementos Al, Fe, Zn e Mn, porém com menores valores de concentração e (III) amostra de cultivo orgânico de produtores locais e de mercado, com maior contribuição dos elementos Cr e Ni. Através da análise discriminante de mínimos quadrados parciais ortogonais (OPLS-DA) foi possível obter um modelo de previsão de classes com valores de acurácia preditiva moderada: variância explica no eixo Y (R2Y) e performance preditiva do modelo (Q2), 0,523 e 0,457, respectivamente. Na análise do modelo OPLS-DA, os elementos Cr, Fe, Ni, Zn e Al, apresentaram maiores contribuições para a predição e diferenciação das classes. No estudo, foi observado que o processo de correção do potencial hidrogeniônico (pH) do solo tem papel fundamental para a determinação da disponibilidade dos micronutrientes estudados no solo.
OTIMIZAÇÃO DE UMA METODOLOGIA UTILIZANDO QuEChERS-UHPLC-HESI-ORBITRAP-HRMS PARA DETERMINAÇÃO DE MICOTOXINA EM AMOSTRAS DE FORMULAÇÕES LÁCTEAS INFANTIS PARA LACTENTES À BASE DE LEITE DE VACA
Curso Doutorado em Química
Tipo Tese
Data 20/12/2021
Área QUÍMICA
Orientador(es)
  • Joao Batista Gomes de Souza
Orientando(s)
  • Geovanna Vilalva Freire
Banca
  • Carlos Eduardo Domingues Nazario
  • Joao Batista Gomes de Souza
  • Jorge Luiz Raposo Junior
  • Leandro Honorio
  • Najla Mohamad Kassab
  • Rafael Cardoso Rial
  • Valdir Souza Ferreira
Resumo A quantidade de alimentos produzidos anualmente no mundo terá uma elevação significativa nos próximos anos, devido ao aumento populacional previsto até 2050. Garantir a qualidade em todas as etapas do beneficiamento dos alimentos é primordial, uma vez que fatores como inadequada manipulação durante o plantio e estocagem contribuem para o surgimento de um problema recorrente, a presença de micotoxinas em matérias-primas. Estas substâncias são geradas como metabólitos secundários tóxicos de várias espécies de fungos, permanecendo nos grãos de cereais e derivados, mesmo após a morte do organismo, chegando até o consumidor final, desencadeando uma série de problemas de saúde, além de perdas econômicas. Entre as micotoxinas que mais se destacam estão as aflatoxinas que são produzidas por indivíduos do gênero Aspergillus e frequentemente têm sido objetos de estudos, uma vez que são consideradas hepatotóxicas e carcinogênicas para seres humanos segundo Agência Internacional de Pesquisa em Câncer (IARC). Já foram detectados traços de aflatoxinas em diversos tipos de alimentos, inclusive em leite UHT e formulações lácteas infantis à base de leite. Dessa forma, vários órgãos fiscalizadores estabeleceram limites máximos permitidos dessas substâncias em uma ampla gama de produtos para aumentar a segurança alimentar do consumidor beneficiando a saúde pública. Como maneira de contribuir com a investigação e fiscalização de amostras de alimentos com possíveis contaminações, o presente trabalho, em parceria com o Laboratório Central de Saúde Pública do Estado de Mato Grosso do Sul (LACEN-MS), teve como objetivo a otimização de uma metodologia analítica com intuito de ser submetida à análise e possível certificação junto ao Inmetro (ISO 17025) e ANVISA, para a determinação das aflatoxinas B1, B2, G1 e G2 em formulações lácteas infantis à base de leite de vaca, através da técnica de cromatografia líquida de ultra eficiência com detecção por espectrometria de massas de alta resolução com analisador de massas do tipo Orbitrap e ionização por eletrospray com aquecimento (UHPLC-HESI-Orbitrap-HRMS). Neste sentido, foram avaliadas a energia de colisão para fragmentações (CE = 15, 25, 35 e 50 eV), o fluxo do gás principal, auxiliar e contra gás, a voltagem do spray, as temperaturas do capilar e do gás auxiliar, além da voltagem das lentes S, no sistema HRMS. Para o sistema UHPLC foram determinadas a vazão total (0,300 e 0,500 mL/min), composição da fase móvel (com e sem adição de ácido) e volume de injeção da amostra (50 e 100 μL). Dois métodos de extração foram estudados sendo um QuEChERS e uma microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME). A polaridade selecionada no HRMS foi positiva, com energia de colisão de 35 eV, vazão de 0,300 mL/min, volume de injeção de 100 μL, a fase móvel A contendo 5mM formiato de amônio com 0,5% de ácido fórmico e B com metanol e 0,5% de ácido fórmico, fluxo de gás principal de 35 unidades arbitrárias (u), do gás auxiliar 10 u e sem fluxo do contra gás, voltagem do spray 3,50 kV, temperaturas do capilar e do gás auxiliar 320 °C e 250 °C, respectivamente, com voltagem das lentes S de 50 V. A extração QuEChERS apresentou melhores ionização - com 0,5% de ácido fórmico na reconstituição final - e recuperações, entre 36,97 a 110,56%, sendo selecionada para a aplicação nas amostras reais.
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