PPGQUIM - Mestrado (Dissertações)

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Óleos básicos vegetais biodegradáveis como potencial alternativa aos óleos básicos convencionais: comparação das propriedades físico-químicas e tribológicas e viabilidade econômica na formulação de biolubrificantes automotivos e industriais
(2024) Chamonge, Edgard Rocha; Leandro Vinícius Alves Gurgel; Leandro Vinícius Alves Gurge; Vanya Márcia Duarte Pasa; Camila Nunes Costa Corgozinho
A demanda de energia global apresenta uma projeção de crescimento entre os anos de 2010 e 2030 de 33,5%. Esta expectativa impacta diretamente no consumo do petróleo, fonte principal dos óleos básicos utilizados na formulação de óleos lubrificantes. Atualmente, estima-se que estes óleos minerais são usados em 95% do volume global de lubrificantes. A grande preocupação sobre este tipo de produto é a sua disposição incorreta no meio ambiente, uma vez que de 40% a 55% do volume total não possuem uma logística reversa apropriada. Diante desta necessidade por fontes renováveis de energia, preocupações com políticas ambientais como o ESG, depreciação das reservas de óleos brutos, criação de normas internacionais como a MARPOL 73/78 e crescimento da participação dos biolubrificantes nos setores de transporte e equipamentos pesados, os óleos básicos biodegradáveis têm se mostrado fortes candidatos a substituírem as bases convencionais nas formulações dos lubrificantes, total ou parcialmente. Estes produtos são, em sua maioria, polialfaolefinas (PAOs) polialquilenoglicois (PAGs), ésteres sintéticos e ésteres naturais provenientes de fontes animais e/ou vegetais. Para o presente trabalho, os principais óleos vegetais foram mapeados aplicando equações de busca (bibliometria) nas bases de dados Web of Science e Scopus a fim de definir suas fontes bem como a frequência com que eles são discutidos nas produções científicas. O Brasil produziu em 2019 cerca 35.000 m3 de lubrificantes biodegradáveis, volume que corresponde a, aproximadamente 2,65% da produção total nacional neste mesmo ano. As bases biodegradáveis utilizadas nestas formulações, quando comparadas físico-quimicamente com os óleos básicos minerais, apresentam baixa toxicidade, boa lubricidade, elevado ponto de fulgor, elevado índice de viscosidade, baixa volatilidade e boa resistência ao cisalhamento. Por outro lado, a pouca eficiência na resistência à oxidação e a fluidez limitada em baixas temperaturas geram necessidade de modificar quimicamente estas bases para que elas sejam utilizadas na formulação dos biolubrificantes. Quando se avalia os custos das bases sustentáveis, nota-se que elas se tornam competitivas à medida que as comparações são feitas com óleos convencionais mais refinados, como os de Grupo III e PAOs, por exemplo. No entanto, óleos minerais, principalmente no cenário nacional devido ao refino local, ainda se posicionam mais competitivos. Frente a estes expostos, um caminho interessante a ser seguido é avaliar o uso conjunto das bases convencionais e biodegradáveis a fim de se obter um custo atrativo e desempenho adequado para o lubrificante final, além de contribuir com a descarbonização do setor e reduzir a sua pegada de carbono. Palavras-chave: biolubrificantes, óleos vegetais, sustentabilidade, pegada de carbono, ESG, bibliometria.
Caracterização e avaliação do potencial adsortivo de biocarvões produzidos a partir de bagaço de malte cervejeiro.
(2023) Mendes, Débora Beatriz Teles; Ferreira, Gabriel Max Dias; Ferreira, Guilherme Max Dias; Ferreira, Gabriel Max Dias; Ferreira, Guilherme Max Dias; Soares, Jenaina Ribeiro; Gil, Laurent Frédéric
A indústria têxtil possui um vasto uso de corantes e a remoção desses poluentes, especialmente de matrizes aquosas, tem sido cada vez mais estudada, uma vez que a presença desses em águas pode trazer riscos ao ambiente e à saúde humana. Nesse contexto, a adsorção utilizando biocarvões tem sido proposta como tecnologia sustentável e inovadora para a remoção desses contaminantes. Neste trabalho foram investigadas as propriedades de diferentes biocarvões (BC) produzidos a partir do resíduo de bagaço de malte, bem como seu potencial de adsorção frente ao corante azul de metileno. A geração de resíduo de bagaço do malte tem aumentado nos últimos anos, mostrando-se uma biomassa lignocelulósica interessante para produzir BC. Foram produzidos o biocarvão a partir da pirólise da biomassa in natura, bem como variações do biocarvão obtidas a partir de modificações, especificamente modificações pré-pirólise usando sais metálicos (MnCl2 ou CoCl2) ou surfactante catiônico (brometo de cetiltrimetilamônio) e modificações pós-pirólise usando ácido (H3PO4 ou ácido cítrico). Os biocarvões foram caracterizados por meio de análises de ponto de carga zero (PCZ), FTIR, MEV e número de grupos ácidos e básicos. O efeito do pH da solução sobre a capacidade de adsorção dos materiais com maior potencial de adsorção (pré-modificados com MnCl2 ou CoCl2) foi investigado. Estudos de cinética nos mesmos materiais foram realizados e os dados experimentais foram analisados usando os modelos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem, Elovich e difusão intrapartícula. Isotermas de adsorção foram também obtidas nesses materiais e os dados experimentais foram modelados pelas isotermas de Freundlich, Langmuir, Dubinin–Radushkevich, Temkin e Redlich-Peterson. Resultados de FTIR indicaram a presença de grupos hidroxila, fenólicos e carboxílicos na superfície da biomassa in natura, bem como uma perda desses grupos nos biocarvões após o processo de pirólise. Também foi observado a presença de grupos específicos relacionados à incorporação de metais na estrutura dos materiais obtidos a partir da pirólise da biomassa modificada com sais metálicos. O pH no ponto de carga zero (PCZ) para todos os materiais foi próximo da neutralidade. Os valores de PCZ foram correlacionados com o número de grupos ácidos e básicos na superfície dos biocarvões. O pH da solução afetou pouco a capacidade de adsorção dos biocarvões modificados com sais metálicos, sendo levemente mais alta em pH 5,0, sugerindo uma baixa contribuição de interações eletrostáticas no processo de adsorção. Os estudos de cinética revelaram uma taxa de adsorção lenta dos materiais, sendo o tempo de equilíbrio de 48 e 70 h para os materiais modificados com os sais CoCl2 e MnCl2, respectivamente. O modelo de Elovich foi o que se ajustou melhor aos dados experimentais de cinética, sugerindo que o processo envolveu quimissorção, com a formação de interações específicas entre o substrato e o adsorvato. Além disso, o modelo de isoterma que melhor descreveu a adsorção do azul de metileno sobre ambos os biocarvões modificados com sais metálicos foi o de Redlich-Peterson, apresentando parâmetros Krp, α e β iguais a 2,97 L mg–1 ; 0,759 L mg–1 e 0,940 para o BC contendo cobalto e iguais a 4,21 L mg–1 ; 0,452 L mg–1 e 0,963, para o BC contendo manganês, respectivamente, sugerindo que a adsorção ocorre em monocamada e o adsorvente possui um número definido de sítios com energias levemente distintas. Valores de qe,máx foram iguais a 5,14 e 11,43 mg g –1 para os biocarvões contendo cobalto e manganês, respectivamente. Diante do exposto, conclui-se que os biocarvões obtidos a partir de resíduos do bagaço de malte cervejeiro apresentam baixas capacidades de adsorção para o corante azul de metileno, embora tenha sido observado uma dependência desse valor com o tipo de sal metálico utilizado na pré-modificação da biomassa utilizada para produzir o BC. Esses resultados são importantes e revelam a necessidade do aprofundamento de estudos nessa perspectiva a fim de se viabilizar estratégicas mais eficientes na produção de biocarvões produzidos a partir da biomassa avaliada nesse trabalho.
Aplicação dos subprodutos do beneficiamento de gergelim e seus produtos de pirólise para adsorção do ácido salicílico.
(2023) Daher, Mayana Chaves Mendes; Mageste, Aparecida Barbosa; Ferreira, Guilherme Max Dias; Mageste, Aparecida Barbosa; Pinto, Luciana de Mattos Alves; Gil, Laurent Frédéric
O ácido salicílico (AS) é um dos fármacos mais utilizados em todo mundo e está presente em formulação de medicamentos, produtos de cuidados pessoais, alimentos, produção de papel e combate de pragas na agricultura, fazendo com que seja facilmente encontrado em efluentes e corpos hídricos. A presença do AS nestes corpos hídricos e efluentes pode acarretar danos à saúde humana e animal. Os tratamentos de efluentes convencionais, entretanto, não foram projetados para remoção de poluentes como AS, e várias técnicas, como a adsorção, vêm sendo investigadas para esse propósito. Assim, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o potencial da aplicação do uso da torta natural (TN) e torrada (TT) de gergelim e dos seus produtos de pirólise (biocarvões) obtidos a 300 e 500 ºC (BTN 300, BTT 300, BTN 500 e BTT500) para adsorção do ácido salicílico (AS). Os materiais foram caracterizados por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), em que se verificou a presença de vários grupos funcionais na superfície tanto das biomassas quanto dos biocarvões obtidos a 300 °C, com redução importante da presença desses grupos nos biocarvões produzidos a 500 ºC, mostrando que a alta temperatura de pirólise eliminou grupos funcionais da superfície. O pH no ponto de carga zero (PCZ) para os materiais provenientes da torta natural foram próximos da neutralidade, enquanto para os materiais provenientes da torta torrada, esses valores foram de caráter mais básico. O estudo do efeito de pH mostrou que a adsorção do AS foi melhor para o BTN 300 em valores de pH próximos ao seu pKa, sendo o pH escolhido para os estudos de isoterma e cinética igual a 4, por esta mais perto da neutralidade. Neste contexto, diversos resíduos ou subprodutos provenientes da agroindústria, bem como seus produtos de pirólise, têm sido avaliados como adsorventes para remoção de AS, ainda sendo incipientes trabalhos que avaliem a aplicação de resíduos e subprodutos do beneficiamento de gergelim. Para esse adsorvente, o tempo de equilíbrio ocorreu nas 30 primeiras horas e o modelo cinético que melhor se adequou foi o de pseudo-segunda ordem. Além disso o modelo isotérmico que melhor descreveu a adsorção do AS no BTN 300 foi o modelo de Freundlich. Diante do exposto, conclui-se que o biocarvão obtido em temperaturas mais baixa a partir de resíduos do beneficiamento de gergelim podem ser viáveis para a produção e utilização como adsorvente para remoção de ácido salicílico de meio aquoso.
Desenvolvimento de material compósito a partir de nanocelulose e biomassa de eucalipto como alternativa para tratamento de efluente proveniente do processo Kraft.
(2023) Martins, Dhenife Iara; Silva, Emanueli do Nascimento da; Pasquini, Daniel; Silva, Emanueli do Nascimento da; Pasquini, Daniel; Lino, Alessandro Guarino; Aquino, Sergio Francisco de
O processo de produção de celulose mais difundido no Brasil e no mundo é o Kraft. Trata-se de um processo predominantemente químico. Neste, a madeira é digerida com o licor de cozimento, do qual os principais constituintes são NaOH e Na2S. Os efluentes gerados nesse tipo de processo contêm grande quantidade de lignina, substância que afeta o processo de produção, bem como o tratamento do efluente. O tratamento de efluente amplamente empregado no setor é constituído de uma etapa física e uma etapa biológica, as quais têm finalidade de remover os contaminantes e a matéria orgânica gerados no processo, para que o efluente possa ser despejado no corpo hídrico. No entanto, apesar de tais etapas garantirem que os parâmetros de qualidade estejam dentro dos limites estabelecidos pela legislação, a cor escura do efluente não é removida e a maior parte das indústrias não fecham seus circuitos hídricos reutilizando a água do sistema. Por isso, tendo em vista que os processos de separação por membranas e de adsorção têm ganhado destaque no cenário de tratamento de efluentes, este trabalho visou o desenvolvimento de um material compósito capaz de remover a cor do efluente, bem como melhorar outras das suas características. Para produção do material, foram utilizados biomassa de eucalipto, polpa celulósica e nanocelulose. Para avaliar as condições de preparo do material, empregou-se um planejamento experimental multivariado do tipo estrela, variando a quantidade de biomassa de eucalipto (nível zero: 0,18 g) e de polpa celulósica (nível zero: 0,225 g). O material obtido foi caracterizado por meio de análises de microscopia eletrônica de varredura, espessura, porosidade e área superficial. Para avaliação do material como adsorvente, um planejamento experimental multivariado do tipo composto central a dois níveis teve como objetivo definir a influência dos fatores pH (nível zero: 4,93), quantidade de adsorvente (nível zero: 1 g) e tempo (nível zero: 60 min) na resposta da capacidade de adsorção. Por fim, o desempenho do material foi testado como membrana e como material adsorvente, visando a remoção de cor e de demanda química de oxigênio. As membranas tiveram fluxo permeado interessante quando comparado aos de outros trabalhos na literatura, chegando a 2307 L/h.m2 para a membrana do ensaio 5 e 1963 L/h.m2 para a membrana do ponto central (MPC), sendo que as membranas MPC e dos ensaios 1, 2 e 3 se destacaram na remoção de cor de um efluente ECF (Elemental Chlorine Free), removendo 35, 32,3, 29,3 e 28,5%, respectivamente. Contudo, para um efluente TCF (Totally Chlorine Free), a MPC não apresentou similar porcentagem de remoção de cor. Para os estudos de adsorção, foram escolhidas as membranas do ponto central - preparadas com 1,5 g de nanocelulose seca, 0,18 g de biomassa de eucalipto e 0,225 g de polpa celulósica - que foram reduzidas em pedaços menores para serem empregadas como material adsorvente. Os resultados evidenciaram a majoritária influência do pH (3,93) na remoção de cor, gerando novas observações a respeito das características do efluente Kraft. Contudo, o material não apresentou um desempenho satisfatório como adsorvente, sendo o desempenho avaliado pelas isotermas de adsorção.
Desenvolvimento de fotocatalisadores a base de zeólita A com CuO para aplicação no processo de fotossíntese artificial.
(2023) Sousa, Joelma Raimunda de Carvalho; Nogueira, André Esteves; Giroto, Amanda Soares; Nogueira, André Esteves; Gorup, Luiz Fernando; Vieira, Camila Grossi
A mudança climática é um fenômeno preocupante que tem sido amplamente atribuído ao aumento da emissão de gases de efeito estufa, especialmente o dióxido de carbono (CO2), na atmosfera. À medida que mais CO2 é emitido para a atmosfera, mais calor é retido na Terra, levando a um aumento gradual da temperatura média do planeta. Esse aquecimento global tem graves consequências, como o aumento do nível do mar, a acidificação dos oceanos e a ocor- rência de eventos climáticos extremos. Para combater a mudança climática, é necessário abater e reduzir drasticamente a emissão de CO2, promovendo a adoção de fontes de energia renovável e tecnologias mais eficientes e sustentáveis. Uma possibilidade que vem sendo amplamente estudada é a aplicação dos processos fotocatalíticos como estratégias de conversão do CO2 para geração de energia. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo sintetizar fotocatalisadores baseados em zeólita A modificada com CuO para aplicação no processo de fotorredução de CO2. Sendo assim, foram sintetizadas duas classes de materiais, a primeira classe foi realizada a formação de um compósito entre a zeólita A (comercial) e o CuO através do método de co- precipitação, e a outra classe foi realizada uma modificação da zeólita A com íons de cobre através do processo de processo de troca iônica. Através dos resultados de DRX e MEV obser- vou-se que o processo de síntese por coprecipitação foi eficiente para realizar a formação do compósito entre a zeólita A com diferentes teores de CuO, sem modificar a estrutura da zeólita. Entretanto, quando o compósito foi obtido pelo método de troca iônica observou-se que a es- trutura cristalina e a morfologia das partículas da zeólita foram totalmente modificadas após a incorporação de cobre. Os resultados fotocatalíticos mostraram que os compósitos apresenta- ram uma atividade fotocatalítica superior à da zeólita pura, sendo que aqueles com maior teor de CuO apresentaram maior seletividade na conversão do CO2 a CH4. A seletividade dos com- postos foi relacionada com os sítios ácidos e básicos de Lewis presentes na sua estrutura. Além disso, observou-se a formação de CH3OH e CH3COOH na parte líquida da reação, indicando que esses compostos também podem ser produzidos em conjunto com o CH4. Esses resultados sugerem que os compósitos à base de zeólita com óxidos metálicos podem ser uma alternativa promissora para aplicação como fotocatalisadores no processo de fotorredução de CO2.
Processo de isomerização e de hidratação do β-cariofileno catalisado por heteropoliácido.
(2022) Silva, Marcelly Maurício Brandão; Rocha, Kelly Alessandra da Silva; Vieira, Camila Grossi; Rocha, Kelly Alessandra da Silva; Vieira, Camila Grossi; Silva, Anderson Gabriel Marques da; Nogueira, André Esteves
Neste trabalho foi desenvolvido um processo catalítico homogêneo via reação de isomerização e hidratação para a valorização do composto sesquiterpênico, β-cariofileno, empregando catalisadores heteropoliácidos (HPAs) comerciais da série de Keggin, particularmente, H3PW12O40·xH2O (ácido fosfotúngstico, HPW), H3PMo12O40·xH2O (ácido fosfomolíbdico, HPMo) e H4SiW12O40·xH2O (ácido silicotúngstico, HSiW). O processo de transformação do β-cariofileno, um dos sesquiterpênicos mais abundantes na natureza, foi realizado em meio ácido sob condições brandas de reação na presença de solventes cetônicos, acetona e butanona. Os principais produtos obtidos no processo foram o (-)-cloveno (via reação de isomerização) e os álcoois sesquiterpênicos, β-cariolanol e β-clovanol (via reação de hidratação). A quantidade de água de hidratação presente nos solventes cetônicos (acetona ou butanona), bem como nos catalisadores comerciais empregados foi suficiente para a formação dos compostos β-cariolanol e β-clovanol, sem a necessidade de adição de água extra ao sistema catalítico. Os experimentos em condições otimizadas empregando HPW, HSiW e HPMo em solução de butanona e acetona apresentaram perfis reacionais similares e também, melhor desempenho catalítico em comparação ao catalisador ácido convencional, H2SO4, obtendo rendimento total em torno de 70-80% para os três produtos principais. Os produtos obtidos apresentam aplicação nas indústrias farmacêuticas e de perfumaria e apresentam valor comercial expressivamente superior ao do β-cariofileno. Até o presente momento, não existem relatos de estudos empregando catalisadores a base de heteropoliácido para o desenvolvimento de um processo de transformação do β-cariofileno envolvendo reações de hidratação e isomerização realizadas de modo simultâneo, sendo inédita a aplicação do HPW, HPMo e HSiW no desenvolvimento do processo aqui descrito.
Síntese e caracterização de tungstatos de manganês dopados com íons Eu3+ e Tb3+.
(2021) Peixoto, Julia Caroline; Siqueira, Kisla Prislen Félix; Siqueira, Kisla Prislen Félix; Sousa Filho, Paulo Cesar de; Nogueira, André Esteves
O dióxido de carbono é considerado um dos principais gases do efeito estufa, sendo produzido sobretudo pela combustão de combustíveis fósseis não renováveis. Logo, muitos materiais estão sendo investigados para serem aplicados como fotocatalisadores na redução de CO2, visto que a partir da sua redução podem ser obtidos outros produtos de valor energético. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo sintetizar MnWO4 dopado com as terras raras Eu e/ou Tb, afim de investigar sua aplicabilidade como fotorredutores de CO2 e realizar a caracterização estrutural e óptica destes materiais avaliando o efeito da dopagem sobre suas propriedades. Os resultados de DRX mostraram que os materiais sintetizados se encontram puros e que possuem uma estrutura cristalina monoclínica. Através dos espectros Raman, foi observado a presença dos 18 modos vibracionais propostos pela Teoria de Grupos e a influência da dopagem sobre a posição dos modos. Em relação a morfologia, as amostras apresentaram morfologias e tamanhos irregulares, mesmo para os modificados com a dopagem. Alguns dos materiais apresentaram aglomerações com tendência esféricas em suas superfícies. Por meio do espectrômetro de dispersão de energia foi confirmada a composição do material MnWO4 sintetizado com as respectivas porcentagens dos elementos presentes na amostra, o que possibilitou observar como esses elementos constituintes encontram-se distribuídos no material. A energia de gap foi calculada através da análise de DRS, onde os fotocatalisadores apresentaram valores semelhantes ao do material puro (3.0 eV), sendo que os materiais dopados tenderam a exibir uma energia ligeiramente inferior, isto é, ~2.8 eV. Os estudos de luminescência e colorimetria foram realizados a fim de se avaliar as propriedades ópticas dos materiais onde foi possível observar a influência da temperatura de análise sobre os espectros de emissão e excitação, pureza e temperatura da cor emitida pelas amostras. A análise de fotorredução indicou que os materiais podem ser considerados bons fotorredutores de CO2, e são capazes de formar diferentes produtos tais como: acetato, acetona, ácido acético, etanol, metano e metanol. Sendo que os materiais dopados com Eu3+ ou Tb3+ apresentaram maior seletividade na formação do metanol, correspondendo a cerca de 99%. Já os materiais dopados com ambas terras raras apresentaram maior seletividade para o etanol (50-60%). Portanto, o estudo sugere que a dopagem com as terras raras traz benefícios para o MnWO4, tanto nas propriedades do material, quanto na fotorredução de CO2 no que se refere a seletividade dos produtos líquidos formados durante o processo.
Síntese, caracterização e avaliação da atividade antitumoral de Complexos de Ru(II) à base de ligantes fenâmicos.
(2021) Carvalho, Diogo Emerson Leite de; Correa, Rodrigo de Souza; Oliveira, Katia Mara de; Correa, Rodrigo de Souza; Caldeira, Priscila Pereira Silva; Silveira, Rafael Gomes da
O presente trabalho envolve a obtenção, caracterização e avaliação da atividade citotóxica frente à células tumorais de quatro novos complexos de rutênio(II) contendo ligantes de interesse biológico, pertencentes à classe de anti-inflamatórios não esteroidais. Para a síntese dos novos compostos utilizou-se o complexo precursor trans-[RuCl2(dppe)2], onde dppe = 1,2- bis(difenilfosfina)etano e como ligantes (L) os ácidos fenâmico (fe), tolfenâmico (tol), mefenâmico (me) e flufenâmico (flu), para formar complexos de fórmula geral [Ru(L)(dppe)2]PF6. Os compostos obtidos foram caracterizados por diversas técnicas, tais como espectroscopia de ressonância magnética nuclear de 31P{1H}, 1H, 13C{1H}, voltametria cíclica, condutimetria, análise elementar, espectroscopia de absorção na região do ultravioleta/visível, espectroscopia de absorção na região do infravermelho e difração de raios X por monocristal. A atividade citotóxica dos complexos obtidos foi avaliada frente as linhagens de células tumorais de mama (MDA-MB-231) e pulmão (A549) e não tumoral de pulmão (MRC-5). Todos os complexos demonstraram significativa citotoxicidade frente as linhagens celulares investigadas, com valores de IC50 na faixa de 0,94 – 17,71 μM. Além disso, com exceção do complexo com ácido tolfenâmico, o [Ru(tol)(dppe)2]PF6, todos os demais complexos foram mais citotóxicos do que a cisplatina, fármaco utilizado como referência. O complexo [Ru(me)(dppe)2]PF6 que apresentou alto índice de seletividade frente a linhagem A549. No caso da linhagem MDA-MB-231, o complexo mais seletivo foi o [Ru(fe)(dppe)2]PF6, com bom índice de seletividade. Os complexos foram avaliados quanto a interação com a Albumina de Soro Bovino (BSA) e os resultados demonstraram uma interação moderada com essa proteína, por meio dos mecanismos dinâmico e estático. As interações complexo-BSA são de natureza hidrofóbicas, com exceção do complexo [Ru(fe)(dppe)2]PF6, que predomina as interações eletrostáticas. Estudos de interação com o CT-DNA (Calf-Thymus DNA) por meio de titulações espectroscópicas e medidas de viscosidade demonstraram que os complexos interagem fracamente com o DNA, sendo muito provavelmente por interações eletrostáticas, tendo em vista que os complexos apresentam carga positiva e a molécula de DNA possui carga negativa devido a presença dos grupos fosfato.
Filme polimérico contendo antocianina como sensor colorimétrico de cobre em cachaça.
(2021) Figueiredo, Matheus Torres Duarte; Mageste, Aparecida Barbosa; Ferreira, Gabriel Max Dias; Mageste, Aparecida Barbosa; Stefani, Ricardo; Cunha, Luciana Rodrigues da
A cachaça é um produto genuinamente brasileiro, sendo o primeiro destilado mais consumido no Brasil e quarto em nível mundial. Quando produzida em alambiques de cobre, este metal pode ser lixiviado, contaminando a bebida. Em vista disso, é necessário o desenvolvimento de técnicas simples, de baixo custo e rápidas para detecção e quantificação daquele metal em cachaça. Neste trabalho, filmes poliméricos de amido e polivinil álcool (PVA), enriquecidos ou não com amilopectina, foram produzidos e utilizados como suporte para a imobilização de antocianina (AN) visando à obtenção de um sensor para detecção de Cu(II) em cachaça. Análises de FTIR mostraram que a incorporação da AN nos filmes ocorreu de forma não covalente. O aumento do teor de amilopectina alterou as propriedades morfológicas dos materiais, como indicado pelas medidas de MEV. O filme mais homogêneo e com baixa solubilidade em cachaça no tempo de análise foi aplicado como sensor na detecção de Cu(II) em amostra real de cachaça contendo o metal. A detecção do metal ocorreu em concentrações a partir de 2,0 mg/L por meio da mudança de cor do sensor de vermelho para verde. A presença do Cu(II) na matriz do filme foi confirmada por XEDS, tendo o metal se distribuído homogeneamente sobre o filme. A resposta do filme à presença do íon metálico dependeu da sua concentração e do pH da amostra. Em pH 7,00 e para concentrações de 5,0 mg/L (concentração máxima de cobre permitido em cachaça pela legislação brasileira) o tempo de resposta foi de 3,16 h, sendo o sensor seletivo para detecção de Cu(II). Diante das características do sensor, evidencia-se a capacidade de aplicação comercial do filme obtido como sensor colorimétrico para identificação de cobre em cachaça de forma simples, de baixo custo e seletiva.
Comportamento de fase e aspectos interacionais de sistemas aquosos bifásicos formados por sais de tiocianato e surfactante não iônico triton X.
(2022) Gonçalves, Gessyca Rosa Silva; Ferreira, Gabriel Max Dias; Cardoso, Marcus Vinícius Cangussu; Ferreira, Gabriel Max Dias; Cardoso, Marcus Vinícius Cangussu; Patino Agudelo, Alvaro Javier; Virtuoso, Luciano Sindra
Neste trabalho foram obtidos dados de equilíbrio líquido-líquido para sistemas aquosos bifásicos (SABs) formados por surfactante não iônico triton X (triton X-165 ou triton X- 305) + sal (tiocianato de sódio (NaSCN), tiocianato de amônio (NH4SCN) ou tiocianato de potássio (KSCN) + água, em diferentes temperaturas (298,2, 313,2 e 328,2 K). Os diagramas de fase dos SABs investigados foram obtidos pelo método de quantificação das fases, sendo discutidos os efeitos da mudança de temperatura, do aumento da cadeia hidrofílica do surfactante e da mudança do cátion formador do sal sobre os dados de equilíbrio. Além disso, aspectos interacionais associados com as propriedades dos SABs foram discutidos a partir dos dados de equilíbrio e de análises de RMN. Para os SABs formados com NaSCN ou KSCN, constatou-se que a fase superior foi rica em surfactante (wTX ≥ 25,43% m/m), ao mesmo tempo em que apresentou elevada concentração de sal (wsal ≥ 26,50% m/m), enquanto a fase inferior foi rica em sal (wsal ≥ 35,45% m/m) e com concentrações de surfactante próximas de 0% m/m. Por outro lado, nos SABs formados com NH4SCN foi verificado uma inversão de fase, em que a fase superior passou a ser a fase rica em sal (wsal ≥ 47,59% m/m) e a fase inferior passou a ser a fase rica em surfactante (wTX ≥ 28,63% m/m), com esta última também contendo elevadas concentrações de sal. Foi observado que o tamanho da região bifásica dependeu do cátion formador do sal e aumentou na ordem: K+ > Na+ > NH4 + . Além disso, o aumento da temperatura promoveu um leve aumento da região bifásica dos SABs, sendo a magnitude desse efeito maior no sistema formado por NaSCN. Foi verificado que o surfactante TX– 305 foi mais eficiente para induzir a separação de fases que o surfactante TX–165, sendo este efeito atribuído à maior massa molar do TX–305. Além disso, verificou-se que para determinadas condições termodinâmicas, os SABs formados com NaSCN apresentaram a capacidade de formar sistemas com uma fase líquida em equilíbrio com uma fase de aspecto de gel. A partir dos resultados de RMN, pode-se inferir que a capacidade relativa de indução de fase foi associada ao efeito combinado do cátion com o ânion SCNsobre a estrutura da água, em que a combinação do cátion NH4 + com aqueles ânions é mais eficiente para diminuir a contribuição entrópica que induz o sistema a se separar em duas fases. Os resultados obtidos trazem avanços e perspectivas relevantes para estudos que visem à compreensão dos processos que regem a formação de SABs baseados em surfactantes não iônicos.
Desenvolvimento, caracterização e atividade antimicrobiana de creme dental contendo vidro bioativo e extratos vegetais para controle da hipersensibilidade dentinária.
(2022) Ribeiro, Renata Nardy; Andrade, Ângela Leão; Silva, Rosangela Maria Ferreira da Costa e; Vasconcellos, Walison Arthuso; Andrade, Ângela Leão; Martins, Darliane Aparecida; Santos, Vagner Rodrigues
Hipersensibilidade dentinária (HD) é uma condição clínica comum, geralmente associada a superfícies dentinárias expostas. Embora ela seja uma das queixas mais comuns de pacientes em clínicas odontológicas, não existem diretrizes universalmente aceitas para o diagnóstico diferencial, nem modalidades de tratamento confiáveis para essa condição. Além disso, os mecanismos pelos quais os diferentes materiais atuam ainda não são muito claros e esse conhecimento é primordial para um tratamento seguro e efetivo. O objetivo desse trabalho foi desenvolver uma formulação de creme dental contendo extrato de ginseng brasileiro, extrato de erva doce e vidro bioativo do compósito de Equisetum hyemalle. Esse creme dental foi preparado para ser usado na redução da sensibilidade dentinária. Experimentos iniciais de estabilidade acelerada realizados a temperatura ambiente e a 50°C (estabilidade acelerada) comprovaram a estabilidade físico-química das formulações desenvolvidas. Os extratos de ginseng e erva doce, quando adicionados ao creme dental base, apresentaram atividade antimicrobiana contra o microrganismo S. mutans. Imagens de microscopia eletrônica de varredura, evidenciou que o creme dental com vidro bioativo foi capaz de fechar os túbulos dentinários, sugerindo eficácia no tratamento da HD.
Avaliação da atividade e seletividade de compósitos mesoporosos de MCM-41 e CuO no processo de fotorredução de CO2.
(2022) Ceron Geovo, Jose David; Nogueira, André Esteves; Nogueira, André Esteves; Olortiga Asencios, Yvan Jesus; Rocha, Kelly Alessandra da Silva
A conversão de CO2 em valiosa matéria-prima química por meio da fotocatálise é considerada uma estratégia interessante para mitigar o aquecimento global e os problemas de fornecimento de energia. O principal desafio na fotorredução de CO2 é projetar e sintetizar fotocatalisadores ativos com boa absorção de luz visível, com grande afinidade pela molécula de CO2 e com potencias de redução da banda de condução (BC) adequados para promover a redução das moléculas de CO2. Nesse sentido, as peneiras moleculares com nanopartículas de óxido metálico, como o óxido de cobre (CuO), mostram-se como alternativas a substituição dos semicondutores tradicionais (TiO2 e ZnO), pois apresentam propriedades como elevada capacidade de adsorção de CO2 e elevada área de contato entre o catalisador, tornando-os candidatos promissores para serem usados em reações fotocatalíticas. Desta forma, o trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de fotocatalisadores a base de MCM-41 e óxido de cobre (CuO) e avaliar a sua atividade e a seletividade no processo de fotorredução de CO2 sob radiação UV. Os compósitos foram sintetizados por dois processos de síntese distintos (método de impregnação do sal e o método de coprecipitação) e caracterizado utilizando diferentes técnicas. Através das caracterizações realizadas, observou-se que os dois métodos de síntese utilizados possibilitaram a formação dos compósitos com uma elevada área superficial e com uma energia de band gap na região do visível (espectro eletromagnético). Além disso, verificou-se que a MCM-41 pura e o compósito MCM-41/CuO possuem relevante potencial para aplicação no processo de fotorredução de CO2, no qual a composição e os diferentes sítios ativos presentes na superfície dos fotocatalisadores desempenharam um papel crítico na atividade e seletividade dos produtos formados. Os resultados mostraram que o MCM-41 e o compósito com 1% (p/p%) de CuO (MCM-41/CuO 1%) obtidos pelo método de impregnação apresentaram alta seletividade e produção de metanol, com 585,88 e 267,05 μmol.gcat.-1 respectivamente. Assim, os resultados demonstraram a versatilidade do MCM-41 para formar compósitos com semicondutores, bem como a necessidade de compreender os principais aspectos que influenciam a fotorredução de CO2 e a seletividade dos compósitos, incluindo suas características superficiais, estruturais e elétricas.
Complexos heterolépticos de cobre (II) com 2-hidroxibenzofenonas e diiminas : síntese, caracterização e investigação de suas propriedades biológicas.
(2022) Rodrigues, Júlia Helena Valadares; Correa, Rodrigo de Souza; Oliveira, Katia Mara de; Correa, Rodrigo de Souza; Oliveira, Katia Mara de; Teixeira, Leonardo César de Moraes; Rocha, Kelly Alessandra da Silva
No presente trabalho obteve-se e caracterizou-se quatro novos complexos de cobre (II) identificados como [Cu(bipy)(2H4MeBz)]NO3 (1), [Cu(fen)(2H4MeBz)]NO3 (2), [Cu(bipy)(2H4OcBz)]NO3 (3) e [Cu(fen)(2H4OcBz)]NO3 (4), onde bipy é 2,2’-bipiridina, fen é 1,10-fenantrolina, 2H4MeBz significa 2-hidroxi-4-metoxibenzofenona e (2H4OcBz) presenta o ligante 2-hidroxi-4-(octiloxi)benzofenona. Os compostos foram sintetizados e caracterizados por meio de análise elementar, condutimetria, temperatura de decomposição, por técnicas espectroscópicas e espectrométricas, como espectroscopia de absorção na região do infravermelho e do ultravioleta e visível e espectrometria de massas, bem como por difração de raios X de monocristal, para o caso do complexo 2 via substituição do ligante nitrato (NO3 - ) pelo ligante perclorato (ClO4 - ). A atividade citotóxica dos complexos 1-4 foi investigada frente às linhagens celulares tumorais HCT116 (carcinoma de cólon humano) e HepG2 (carcinoma hepatocelular humano) e não tumoral MRC-5 (fibroblasto de pulmão humano). Os complexos foram citotóxicos frente a todas as linhagens celulares estudadas, apresentando valores de IC50 na faixa de 3,38μM – 64,9μM para as linhagens tumorais e para a linhagem celular não tumoral, MRC-5 os valores de IC50 variaram de 4,65 μM a 50,22 μM. Além disso o índice de seletividade para células tumorais variou de 0,77 a 1,42. Estes resultados indicam que complexos de cobre (II) 2 e 4 provaram ser mais citotóxicos que os demais complexos e foram mais seletivos para as células tumorais que a oxaliplatina. Interações dos complexos com macromoléculas [CT-DNA (DNA Calf-Thymus) e BSA (Albumina do soro bovino)] foram avaliadas para melhor compreender o mecanismo de ação dos complexos. Por fim, observou-se que os complexos contendo ligante 1,10-fenantrolina exibiram citotoxicidades mais promissoras que os complexos contendo 2,2’-bipiridina, podendo ser explorados com mais detalhes e estudos in vitro e in vivo.
Estudo de variação sazonal e circadiana de óleos essenciais da espécie Matayba marginata ocorrente em campo rupestre sobre canga.
(2022) Silva Neto, Leonel Antonio da; Nascimento, Andréa Mendes do; Nascimento, Andréa Mendes do; Magalhães, José Carlos de; Souza, Gustavo Henrique Bianco de
Os campos rupestres sobre canga são pouco conhecidos e destacam-se como ambientes ricos em diversidade biológica e espécies endêmicas, ressaltando a importância de pesquisas que visem ao maior conhecimento químico-biológico das vegetações associadas. Nesta atividade de pesquisa, foram coletadas quatorze espécies de plantas, em campo rupestre sobre canga no Campus Morro do Cruzeiro da Universidade Federal de Ouro Preto, das quais duas delas, Lippia hermannioides e Matayba marginata produziram quantidades suficientes de óleos para dar continuidade nos estudos fitoquímicos. Essas plantas foram analisadas com relação à produção de óleos essenciais, obtidos por arraste a vapor das folhas, usando-se um aparelho de Clevenger modificado. A espécie M. marginata foi escolhida para estudo da variação sazonal e circadiana, porque apresentou maior abundância no campo rupestre sobre canga. Os óleos essenciais da espécie foram submetidos à análise por cromatografia a gás acoplada a espectrômetro de massas para identificação de seus constituintes químicos. A identificação foi realizada por comparação dos seus índices de retenção relativo, com referência a uma série homóloga de n-alcanos (C9-C20), com os respectivos índices de retenção obtidos da literatura. A atividade antimicrobiana in vitro dos óleos essenciais também foi realizada, usando o método de microdiluição, frente à duas bactérias Gram-positivas, Staphylococcus aureus ATCC 43300 e Enterococcus faecalis ATCC 51299, uma bactéria Gram-negativa Escherichia coli ATCC 25922, e uma cepa de levedura Candida albicans ATCC 10231. O germacreno D, da classe dos sesquiterpenos hidrocarbonetos, é o principal componente dos óleos essenciais de M. marginata, presente nas quatro estações do ano e nos três períodos do dia. Da classe dos sesquiterpenos oxigenados o espatulenol é o que está em maior evidência, presente em todas as estações do ano, mas nem em todos os períodos do dia. Os melhores valores de CIM, 0,5 mg/mL, para os óleos essenciais de M. marginata, foram obtidos para as estações primavera e outono no período da manhã. As cepas de bactérias inibidas foram S. aureus e E. faecalis, ambas Gram-positivas, indicando seletividade.
Uso de estatística multivariada para a avaliação da qualidade do xarope de açúcar bruto usado no preparo de refrigerantes.
(2022) Mapero, Monteiro Carlos Monteiro; Silva, Gilmare Antônia da; Silva, Emanueli do Nascimento da; Lobo, Fabiana Aparecida; Silva, Gilmare Antônia da; Silva, Emanueli do Nascimento da; Lobo, Fabiana Aparecida; Mendes, Louise Aparecida; Valderrama, Patrícia
Esse trabalho propôs o estudo do xarope simples do açúcar usado na produção de refrigerantes com vista a avaliar a sua qualidade. Para garantir o produto dentro das especificações de qualidade exigidas faz-se tratamentos físicos e químicos, com o objetivo de se obter um xarope límpido e incolor. Dentre as várias técnicas de remoção dos compostos que conferem cor e turbidez ao xarope, as indústrias de refrigerantes optam pela utilização de resinas de troca-iônica. Outro parâmetro determinante para a qualidade do xarope gerado são as cinzas condutimétricas que são componentes minerais, constituídos principalmente de Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Na, e Zn, bem como traços de F, I, além de outros elementos e estão presentes no açúcar bruto. A determinação destes componentes em açúcar por espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (ICP OES) aplicando ferramentas multivariadas são escassas e/ou incompletas até o presente momento. Assim, neste trabalho foi feito um planejamento experimental composto central esférico com o objetivo de obter a condição mais adequada para a digestão úmida, em sistemas abertos, para esse tipo de amostra, investigando-se quatro variáveis: massa de açúcar, volume de ácido nítrico 50% (V V-1 ), temperatura e tempo. Excetuando o volume de ácido, as demais variáveis foram significativas à digestão. Foi possível construir um modelo quadrático por regressão linear múltipla (p = 0,0000026). A condição ótima de digestão foi 25 mL de ácido nítrico 50%; 1,5000 g de massa de açúcar; 80 oC e 50 min. Antes do emprego do planejamento experimental foram feitos testes preliminares que geraram depósitos de carbono em compartimentos do instrumento. Portanto, fez-se a análise de carbono orgânico total para investigar a carga orgânica residual nas amostras digeridas de acordo com a abordagem multivariada. A otimização do processo de digestão ácida possibilitou a caracterização elementar do açúcar cristal por ICP OES sem comprometer o funcionamento do instrumento, aumentando a detectabilidade das espécies de interesse. Para a continuidade da investigação proposta, a indústria de refrigerantes parceira do projeto cedeu cento e noventa amostras entre açúcar cristal e refinado, nas quais foi feita a varredura espectral na região do ultravioleta, além dos parâmetros de qualidade cor e turbidez ICUMSA (International Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis), filtrabilidade e floco alcóolico. Embora a indústria proceda análises de qualidade pré-uso e tenha considerado as amostras fornecidas com padrão adequado para a linha de produção, a análise das componentes principais dos parâmetros de qualidade e dos perfis espectrais UV mostrou que há diferença estatisticamente significativa entre as amostras de açúcar cristal e refinado, principalmente devido aos parâmetros cor e filtrabilidade, o que certamente impacta as resinas de forma diferenciada comprometendo a vida útil. Com base nos resultados obtidos verifica-se a necessidade de continuidade dos estudos, a fim de prever a potencialidade de comprometimento das resinas utilizadas para a purificação do xarope simples.
Otimização das condições reacionais do processo catalítico de oxidação seletiva da anilina a nitrosobenzeno empregando bastões de polioxoniobato contendo cobre.
(2022) Luz, Sulusmon César; Fajardo, Humberto Vieira; Fajardo, Humberto Vieira; Rodrigues, Thenner Silva; Lobo, Fabiana Aparecida
O presente estudo fornece uma abordagem acerca da aplicação de uma classe de materiais, denominados polioxometalatos, em especial os isopoliânions, estruturados na forma do tipo Lindqvist, possuindo em sua composição química o elemento Nióbio (metal de transição em seu estado de oxidação 5+). Os catalisadores foram sintetizados pela rota de coprecipitação e posteriormente tratados hidrotermicamente, assistidos por irradiação de micro-ondas, em diferentes condições de temperatura e tempo. Os materiais obtidos foram avaliados como catalisadores heterogêneos frente a reação de oxidação da anilina em fase líquida, buscando- se a obtenção seletiva de nitrosobenzeno. A oxidação da anilina em seus respectivos produtos derivados, tais como fenilhidroxilamina, nitrosobenzeno, nitrobenzeno, azobenzeno e azoxibenzeno, gera insumos de excepcional valor agregado e diferentes aplicações no contexto das indústrias químicas, petroquímicas, farmacêuticas, dentre outras. Apesar de um amplo acervo a respeito das aplicabilidades de polioxometalatos encontrados na literatura científica, poucos são os estudos centrados na aplicação destes em reações de substratos orgânicos e seus derivados, particularmente em reações envolvendo as arilaminas. Perante essa premissa, nesse trabalho são apresentados os resultados dos ensaios catalíticos realizados com o objetivo de avaliar preliminarmente o método de síntese dos catalisadores empregado; eficiência dos catalisadores frente a reação de oxidação da anilina, empregando-se como agente oxidante o peróxido de hidrogênio; correlação entre a morfologia do material e a capacidade de conversão do substrato e a seletividade aos produtos derivados. Paralelamente, foi empregado um estudo multivariado com 5 variáveis independentes (tipo do catalisador, volume do agente oxidante, tempo da reação, temperatura de reação e solvente), condições reacionais utilizadas na reação proposta, com o intuito de otimizar o processo através do conhecimento das variáveis que influenciaram diretamente na conversão do substrato e seletividade aos produtos. Empregou-se um planejamento fracionário 25-1 no processo de experimentação de triagem, para a seleção do catalisador, com relação a conversão da anilina como variável dependente e após a seleção das variáveis significativas ao sistema químico em estudo, foi utilizado um planejamento experimental do tipo Doehlert que objetivou a obtenção dos coeficientes significativos e proposição do modelo (linear ou quadrático) que se ajustava ao sistema. De posse dessas informações, foi possível determinar a região ótima de trabalho, através da Metodologia de Superfície de Resposta, obtendo-se deste modo os valores das respectivas variáveis que encaminhavam para a maximização da conversão. O processo de síntese utilizado mostrou-se extremamente eficiente na obtenção de bastões de polioxoniobatos em tempos (10, 20 e 30 minutos) e temperatura (80 a 150oC) relativamente baixos. Em geral, os catalisadores desenvolvidos possuíram potencial para aplicações catalíticas, obtendo-se uma conversão máxima de 97,3% da anilina com 88,9% seletividade para nitrosobenzeno. Para a análise da quantificação das amostras dos ensaios catalíticos deste estudo foi utilizada a técnica de cromatografia gasosa, onde foram feitas as devidas curvas de calibração com as respectivas soluções padrão necessárias para identificação e quantificação dos produtos. Para a caracterização e estudo das propriedades físico-químicas dos materiais catalíticos obtidos foram empregadas as seguintes técnicas: Difração de Raios-X, Espectroscopia de Infravermelho por transformada de Fourier, Microscopia Eletrônica de Transmissão de Alta Resolução, Microscopia Eletrônica de Varredura, Espectroscopia de Refletância Difusa, Espectrometria de Absorção Atômica, Dessorção a Temperatura Programada de Amônia e Oxidação a Temperatura Programada empregando oxigênio.
Novos complexos de Ru(II)/benzoato/bipiridina/difosfina : influência da variação do ligante difosfínico sobre suas atividades biológicas.
(2022) Teixeira, Tamara; Correa, Rodrigo de Souza; Oliveira, Katia Mara de; Correa, Rodrigo de Souza; Bogado, André Luiz; Vieira, Camila Grossi
Complexos de rutênio têm sido muito explorados no desenvolvimento de candidatos a novos metalofármacos. Propriedades promissoras atribuídas ao rutênio consideram sua capacidade e facilidade de atingir vários estados de oxidação em fluídos biológicos, assim como a habilidade de interagir com biomoléculas. Diante disso, o presente trabalho dedica-se a obtenção e caracterização de três novos complexos de rutênio contendo benzoato (AB), 2,2’-bipiridina (bipy) e diferentes ligantes difosfínicos, obtendo-se complexos de fórmula geral [Ru(AB)(bipy)(P-P)]PF6, onde P-P = 1,2’-bis(difenilfosfino)etano (dppe) [Complexo 1], 1,3’-bis(difenilfosfino)propano (dppp) [Complexo 2] e 1,2’-bis(difenilfosfino)ferroceno (dppf) [Complexo 3]. Os compostos sintetizados foram caracterizados por condutividade molar, análise elementar, ponto de fusão, voltametria cíclica e de pulso diferencial, espectroscopia de absorção na região do infravermelho e na região do UV-Vis, ressonância magnética nuclear (RMN) de 31P{1H}, 1H e 13C e por difração de raios X de monocristal no caso dos complexos 1 e 2. Ensaios de estabilidade em DMSO e meio de cultura sugerem que os complexos são estáveis nas condições utilizadas. Os complexos foram avaliados quanto à atividade citotóxica contra linhagens tumorais MDA-MB-231 (adenocarcinoma de mama triplo negativo), MCF-7 (adenocarcinoma de mama hormônio dependente), A549 (pulmão) e não tumorais MCF-10A (mama) e MRC-5 (pulmão). Resultados promissores foram obtidos comparados com os precursores, sendo que o complexo 3 foi o mais citotóxico. Por fim, visando a análise e estudo das propriedades biológicas dos complexos, estudos de interação com o DNA e com a albumina de soro bovino (BSA) foram realizados. Os resultados indicaram uma interação reversível com o DNA, provavelmente através de forças eletrostáticas. Os complexos 1 e 3 interagiram fracamente com a BSA e o complexo 2 interagiu fortemente com a BSA.
Novos compostos diimínicos de cobre(II) com N,N-dibenzil-N′-benzoiltioureia, interações com biomoléculas e citotoxicidades.
(2022) Gonçalves, Guilherme Resende; Correa, Rodrigo de Souza; Oliveira, Katia Mara de; Correa, Rodrigo de Souza; Guerra, Wendell; Peña, Wilmer José Villareal
No presente trabalho sintetizou-se e caracterizou-se quatro novos complexos metálicos de cobre(II) com a fórmula geral [Cu(N-N)(Th)(NO3)], onde N-N corresponde aos ligantes N- heterocíclicos 1,10-fenantrolina (fen), 2,2’-bipiridina (bipy), 4,7-difenil-1,10-fenantrolina (dpp) e 4,4-dimetil-2,2’-bipiridina (dmbp) e Th representa a aciltioureia N,N-dibenzil-N’- benzoiltiouréia. Os compostos obtidos foram caracterizados pelas técnicas de espectroscopia de absorção na região do infravermelho e do UV/visível, espectrometria de massas, condutividade molar, ponto de decomposição, análise elementar e difração de raios X. Posteriormente, as atividades citotóxicas dos complexos frente as células tumorais HCT116 (carcinoma de colón humano), HepG2 (carcinoma hepatocelular humano) e não tumoral MRC- 5 (fibroblasto de pulmão humano) foram investigadas. Os complexos apresentaram valores de IC50 promissores, variando de 0,3 μM à 9,0 μM. O composto [Cu(dpp)(Th)(NO3)] mostrou-se bastante citotóxico com valores de IC50 de 0,33 μM para a linhagem HCT116 e 0,54 μM para a linhagem HepG2 apresentando índices de seletividade de 1,78 e 1,09. Os compostos [Cu(fen)(Th)(NO3)], [Cu(bipy)(Th)(NO3)] e [Cu(dmbp)(Th)(NO3)] apresentaram valores de IC50 de 1,34 μM, 3,79 μM e 5,36 μM respectivamente para a linhagem celular HCT116 e 1,40 μM, 3,27 μM e 6,26 μM respectivamente para a linhagem celular HepG2. Além disso, estudos de interação com macromoléculas como o DNA e a Albumina de Soro Bovino (BSA), que podem atuar como possíveis alvos biológicos dos complexos, foram desenvolvidos. Os estudos mostraram que os compostos interagem de forma moderada com o DNA com constantes de interação da ordem de 103 e 104 M-1 . O composto [Cu(dpp)(Th)(NO3)] provavelmente está interagindo com o DNA via sulco menor e intercalação. Os outros compostos provavelmente interagem com o DNA majoritariamente por interação eletrostática e via sulco menor do DNA de forma mais fraca. Os complexos apresentaram interação moderada com a BSA indicando que o tipo de interação destes complexos com a BSA foi tanto por mecanismo dinâmico quanto mecanismo estático. O efeito das modificações estruturais nos compostos metálicos foi correlacionado com as propriedades biológicas dos mesmos, a fim de fazer uma relação entre a estrutura-atividade dos complexos, onde pôde-se perceber que ocorreu um aumento da atividade biológica com o aumento da extensão dos ligantes diimínicos.
Desenvolvimento de catalisadores heterogêneos a base de nióbio para oxidação do tioanisol.
(2022) Aguiar, Guilherme Carletti de; Silva, Adilson Cândido da; Fajardo, Humberto Vieira; Silva, Adilson Cândido da; Nogueira, André Esteves; Oliveira, Luiz Carlos Alves de
O estudo da oxidação do tioanisol é de grande importância, pois esse é modelo mais comum para se estudar oxidação de sulfetos orgânicos. Sua oxidação gera os grupos sulfóxido e sulfona, importantes precursores da indústria química, principalmente farmacêutica, pois são utilizados como blocos de construção de moléculas que possibilitarão a sintetização de uma ampla variedade de fármacos. Atualmente, a produção de ambos é realizada pelo método de oxidação aplicando diversos catalisadores (baixa atividade catalítica), tempos elevados e altas temperaturas. O que torna de enorme importância o desenvolvimento de catalisadores heterogêneos, que apresentam boa atividade catalítica e seletividade para obtenção de sulfóxidos e sulfonas. Os compostos de nióbio são importantes materiais encontrados tanto em associação com o elemento tântalo na forma de pegmatita e que após um processamento o nióbio é obtido na forma de Nb2O5, quanto sintético. Esses compostos despertam interesse para a aplicação em catálise heterogênea devido às características como a estabilidade química, baixa toxicidade e, principalmente, grande número de sítios ativos, como os grupos ácidos superficiais (Lewis e Brønsted), que podem ser modificados para formar espécies oxidantes denominados grupos peroxo-nióbio. Dessa forma, por serem bons candidatos para aplicação na catálise heterogênea, propôs-se a desenvolver um catalisador à base de nióbio com propriedades ácidas superficiais interessantes, através da síntese do oxihidróxido de nióbio (NbO2OH), de modo a compará-lo com outro composto a base de nióbio, o óxido de nióbio hidratado (Nb2O5∙nH2O) frente à reação de oxidação do tioanisol aos produtos metil fenil sulfóxido e metil fenil sulfona.Caracterizaram-se os materiais por adsorção/dessorção física de nitrogênio (BET), espectroscopia de infravermelho com piridina adsorvida (PyFTIR) e difração de raios-X (DRX).Os resultados obtidos nas caracterizações mostraram a obtenção de um catalisador com propriedades texturais interessantes, com elevada acidez superficial tanto de Lewis quanto de Brønsted. Para ambos os materiais, avaliaram-se as taxas de conversão variando a massa de catalisador, o tempo de reação, teor de H2O2, temperatura reacional e natureza do solvente. O NbO2OH apresentou conversões satisfatórias, sendo seu máximo de 92% em duas horas de reação, temperatura ambiente e utilizando H2O2 como agente oxidante.
Síntese, caracterização físico-química e avaliação da hematocompatibilidade, in vitro, de nanopartículas de magnetita.
(2022) Gomes, Aline Alexandrina; Andrade, Ângela Leão; Valverde, Thalita Marcolan; Domingues, Rosana Zacarias; Andrade, Ângela Leão; Rocha, Diego Gomes; Silva, Rosangela Maria Ferreira da Costa e
Pesquisas em nanobiotecnologia têm evoluído nos últimos anos. Na área médica, por exemplo, nanopartículas magnéticas têm sido estudadas como agentes de contraste, bioensaios magnéticos, e como carreadoras de fármacos associados à terapia de hipertermia. Sínteses de nanopartículas magnéticas estão sendo feitas com objetivo de obter materiais superparamagnéticos, com formas uniformes, no caso esféricas, potencial magnético e de aquecimento satisfatórios sob campo magnético oscilante, externamente aplicado, e capacidade de adsorver fármacos na sua estrutura para serem usadas como material de transporte para células tumorais. Essas caraterísticas fazem com que essas nanopartículas magnéticas possam ser classificadas como materiais multimodais. Estudos de hipertermia com nanopartículas magnéticas podem ser usados de forma auxiliar aos tratamentos convencionais (quimioterapia e radioterapia). A finalidade do uso da hipertermia, é diminuir os efeitos colaterais dessas terapias convencionais, já que, a hipertermia consiste em um aumento da temperatura local que pode enfraquecer ou matar as células doentes além de promover a liberação de fármacos diretamente para áreas doentes, potencializando o tratamento. A sensibilidade de células tumorais frente ao tratamento por hipertermia pode ser explicada pelo fato que o tecido tumoral apresenta alterações importantes no microambiente tecidual que prejudica a dissipação do calor. Para que um material possa ser administrado em um organismo vivo, como os materiais usados em hipertermia, é importante avaliar previamente a sua biocompatibilidade por meio de ensaios de biologia celular. Sendo assim, o objetivo desse trabalho foi sintetizar, funcionalizar e revestir nanopartículas magnéticas com polímeros orgânicos a fim de estabilizá-las em soluções aquosas antes do seu uso. Uma análise multivariada foi feita para a obtenção das condições que produzem os menores tamanhos de nanopartículas. A validação do modelo matemático, obtido nessa análise, foi feito pela análise de variância (ANOVA). Caracterizações físico – químicas das partículas sintetizadas e revestidas foram feitas por TEM; HRTEM; Hipertermia; FTIR; DLS; PdI e Potencial Zeta. Adicionalmente, foi realizada uma avaliação biológica por meio do ensaio de hematocompatibilidade in vitro.

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