Doutorado em Química

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Amostragem direta de sorvente sólido magnético em espectrometria de absorção atômica com chama para a determinação de chumbo em água.
(Universidade Federal de Alfenas, 2022-10-27) Costa, Lucimara Mendonça; Figueiredo, Eduardo Costa De; Luccas, Pedro Orival; Santos, Mariane Gonçalves; Rodrigues, Jairo Lisboa; Lopes, Aline Soriano
Esta tese propõe um sistema inédito de amostragem direta de sorvente sólido magnético para análises por espectrometria de absorção atômica por chama (DMSS- FAAS, do inglês direct magnetic solid sampling flame atomic absorption spectrometry). Um aerogel magnético de óxido de grafeno (M-GOA) foi sintetizado e caracterizado por microscopia eletrônica de transmissão, porosimetria de sorção de gases, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourrier, Raman, análise termogravimétrica, raio-X e magnetômetro de amostra vibratória. O material foi então empregado na extração em fase sólida dispersiva magnética (d-MSPE) de chumbo em amostras de água. Em seguida, uma haste metálica magnetizada por um ímã de neodímio foi mergulhada no frasco de amostras e as partículas de M-GOA foram capturadas em sua ponta. A haste metálica foi então inserida na base da chama do FAAS, as partículas foram aquecidas perdendo a suscetibilidade magnética, arrastadas pelo fluxo da chama, e o chumbo foi atomizado, absorvendo radiação proporcional a sua concentração. pH e volume da amostra, massa de sorvente e tempo de agitação foram otimizadas por planejamento fatorial 2 4 e matriz de Doehlert. O estudo dos íons interferentes foi conduzido por planejamento fatorial 24 e 23 para avaliar a influência de Al3+, Cr3+, Co2+, Cu2+, Fe3+, Mn2+, Ba2+, Mg2+ , Li+ , Na+ , K+ , Ca2+, F- , NO3 - , SO4 2- , NO2 - , CN- e Cl- na determinação de chumbo. Nenhuma interferência foi significativa nas concentrações dos respectivos íons em amostras reais. O método foi validado e os seguintes parâmetros analíticos foram obtidos: faixa linear de 5 a 180 μg L-1 ; LD de 1,30 μg L -1 e LQ de 4,34 μg L -1 . A sensibilidade do método DMSS-FAAS foi 41 vezes maior quando comparada a análise de chumbo pelo método convencional em que o chumbo foi eluído e analisado por FAAS via sistema de nebulização sem a etapa de pré- concentração. A detectabilidade do método proposto foi suficiente para a determinação de chumbo em águas, de acordo com os limites estabelecidos pela portaria GM/MS, no 888/2021, Ministério da Saúde (10 μg L-1 para água potável), podendo ser equiparada a outras técnicas analíticas com sensibilidades superiores como GFAAS e TS-FF-AAS. O desempenho do método também foi avaliado para íons cádmio, cobre e chumbo empregando os materiais nanotubos magnéticos de carbono (M-CNTs), nanotubos magnéticos de carbono de acesso restrito (M-RACNTs), ácido metacrílico-co- etilenoglicol dimetacrilato) (M-PMA), nanopartículas magnéticas revestidas com casca de laranja em pó (M-OPP) e nanopartículas cobertas com SiO2 (M-TEOS). Os sinais analíticos obtidos aumentaram significativamente quando comparados ao método tradicional de detecção por FAAS evidenciando alta aplicabilidade do método proposto. As principais vantagens apresentadas por este método foram simplicidade, baixo custo, alta frequência analítica, alta detectabilidade, reprodutibilidade e alto potencial para a determinação de metais em amostras de água.
Acesso aberto (Open Access)
Análise metabolômica e biológica de óleos essenciais de espécies da família myrtaceae com ação anti-T.cruzi.
(Universidade Federal de Alfenas, 2022-09-23) Maiolini, Tatiane Cristina Silva; Soares, Marisi Gomes; Ambrozin , Alessandra Regina Pepe; Oiano Neto , João; Santos, Regina Maria Geris Dos; Groote, Suzanne Christine Therese Soares De
A Doença de Chagas (DC), causada pelo protozoário flagelado Trypanosoma cruzi, é uma Doença Tropical Negligenciada (DTN) que acomete aproximadamente sete milhões de pessoas em todo o mundo com um arsenal terapêutico restrito, sendo o medicamento benzonidazol, o único utilizado para este tratamento no Brasil. A família Myrtaceae é uma das mais importantes da flora brasileira, uma vez que apresenta espécies comestíveis e, principalmente, por apresentar relatos de diversas atividades biológicas. No presente estudo, os óleos essenciais de 18 espécies desta família foram submetidas à técnica de destilação por arraste à vapor para que os mesmos fossem extraídos. Além disso, foram desreplicados 177 compostos diferentes com concentrações compreendendo a 90,4 - 98,1% da composição total. As amostras dos óleos foram submetidas ao método estatístico multivariado não supervisionado PCA, onde foi possível verificar a similaridade e dissimilaridade das diferentes espécies em estudo. Além do mais, foi realizado o ensaio de atividade anti- T.cruzi in vitro. Destes, oito óleos essenciais foram considerados promissores (IC 50 < 10 µg/mL e SI > 10) contra o protozoário: Calyptranthes brasilienses, Calyptranthes widgreniana, Campomanesia xanthocarpa, Eugenia acutata, Eugenia florida, Eugenia widgrenii, Plinia cauliflora, e Psidium guajava. A análise pelo método estatístico multivariado supervisionado PLS-DA, permitiu identificar compostos (pelo tempo de retenção e índice de Kovats) e apontou (E)-cariofileno, α-humuleno, limoneno, óxido de cariofileno e α-copaeno desempenhando um papel importante na ação anti-T. cruzi. Por fim, foi realizado o estudo sazonal de seis espécies do estudo inicial, ao qual foram desreplicados 184 compostos diferentes com concentrações compreendendo entre 90.1 – 98.15% da composição total dos OEs. Além disso, também foi realizado ensaio para atividade anti-T.cruzi ao qual verificou que em diferentes estações do ano, uma espécie pode ser considerada promissora para tal atividade biológica ou não. Concomitante à sazonalidade, pode-se inferir que a temperatura e índice pluviométrico são fatores importantes e que influenciam na composição química e concentração dos OEs. Assim temos que, deste estudo três espécies produziram OEs promissores (CI 50 < 10 µg/mL e SI > 10) contra o protozoário em diferentes estações do ano: E. uniflora, nas estações primavera, verão e outono; P. cauliflora, nas estações outono e inverno e P. guajava, nas estações primavera e inverno. Os resultados obtidos demonstraram o potencial dos óleos essenciais de espécies de Myrtaceae como fontes valiosas de compostos bioativos contra o T. cruzi.
Acesso aberto (Open Access)
Aplicações de análises térmicas em fraude de alimentos e estudo de pré-formulação farmacêutica
(Universidade Federal de Alfenas, 2017-01-27) Brondi, Ariadne Missono; Trevisan, Marcello Garcia; Figueiredo, Eduardo Costa De; Luiz, Jaine Honorato Hortolan; Schiavon, Marco Antônio; Carneiro, Renato Lajarim
As técnicas de análise térmica, como a Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Termogravimetria (TG) e Análise Térmica Diferencial (DTA) são técnicas bem conhecidas utilizadas na caracterização físico-química de diferentes materiais. O presente trabalho descreve duas diferentes aplicações das análises térmicas: fraudes de alimentos e estudo de pré-formulação farmacêutica. Na primeira aplicação, em fraude de alimentos, foi realizado o estudo da detecção de adulteração do café por milho. As fraudes em café moído têm a finalidade de gerar mais lucro, mas também afeta a sua qualidade e altera suas propriedades nutricionais. Neste caso a adulteração do café por milho foi detectada e quantificada utilizando DSC e Espectroscopia no Infravermelho juntamente com modelos PCA (Análise de Componentes Principais) e PLS (Quadrados Mínimos Parciais). O nível de adulteração utilizada foi de 0,5 a 40% (m/m). Os modelos PCA foram capazes de diferenciar amostras adulteradas de não adulteradas, inclusive em níveis inferiores a 1% (m/m) de adulterante. Os modelos PLS apresentaram boa correlação entre os valores previstos e de referência, com RMSECV (Erro quadrático médio de validação cruzada) inferior a 3,5% para o modelo construído com os dados de DSC, e 2,7% para o modelo com dados de Espectroscopia no Infravermelho. A segunda aplicação envolve estudos de pré-formulação farmacêutica, tendo como alvos os fármacos besilato de anlodipino e olmesartana medoxomila. Ambos são medicamentos antihipertensivos que podem ser administrados isoladamente, em monoterapia, ou em associação farmacêutica. No desenvolvimento de um novo medicamento é necessário o conhecimento de propriedades físico-químicas do fármaco e dos excipientes envolvidos, e a estabilidade da formulação, a fim de que o novo medicamento não tenha suas propriedades e características alteradas ao longo do tempo, garantindo a segurança, eficácia e qualidade do produto. Primeiramente, os dados obtidos por DSC foram utilizados para determinar os parâmetros termocinéticos e termodinâmicos dos fármacos, e realizar o estudo de compatibilidade fármaco-excipiente, pela análise de misturas binárias 1:1 (m/m) dos fármacos e excipientes. Por FTIR com aquecimento foram analisadas misturas binárias 1:1 (m/m) dos fármacos e excipientes, e misturas ternárias 1:1:1 (m/m) contendo os fármacos anlodipino e olmesartana, e excipientes. Misturas binárias de cada fármaco com os excipientes na proporção 1:1 (m/m), e misturas ternárias, contendo os fármacos: besilato de anlodipino e olmesartana medoxomila, e excipientes na proporção 1:4:5 (m/m/m), foram analisadas por HPLC (Cromatografia Líquida de Alta Eficiência) logo após o seu preparo e após serem armazenadas em câmara de estabilidade a 40±1 ºC e 75±5% de umidade relativa (UR) por 3 e 6 meses, e a 40±1 ºC a seco por 3 e 6 meses, com a finalidade de confrontar os resultados obtidos por DSC e FTIR. Os excipientes testados foram amido pré-gelatinizado, celulose, croscarmelose sódica, estearato de magnésio, álcool polivinílico, dióxido de titânio, talco, polivinilpirrolidona, lactose e polietilenoglicol. De acordo com os resultados obtidos por DSC, FTIR com aquecimento e HPLC foi possível observar que as condições de armazenamento são cruciais para a estabilidade da formulação. Sendo que em todos os casos o anlodipino se mostrou incompatível com o amido, a olmesartana com o PVP e lactose, e a associação farmacêutica com amido, celulose, croscarmelose, estearato de magnésio, álcool polivinílico, PVP, lactose e PEG.
Acesso aberto (Open Access)
Atividade antiparasitária, anti-inflamatória e estudos QSAR de fungos endofíticos obtidos em folhas de Poincianella pluviosa (sibipiruna)
(Universidade Federal de Alfenas, 2022-11-23) Ferreira, Miller Santos; Soares, Marisi Gomes; Carvalho, José Carlos Tavares; Biavatti, Maique Weber; Lago, João Henrique; Luiz, Jaine Honorata Hortolan
Fungos endofíticos são aqueles que habitam espécies vegetais e estabelecem uma relação de endossimbiose, na qual auxiliam a planta hospedeira quanto a patógenos, doenças, e estresses abióticos em troca de nutrientes. Estes microrganismos são fontes de metabólitos secundários, que são foco de estudo na ciência de produtos naturais devido aos seus potenciais biológicos. O presente estudo realizou uma revisão sistemática sobre fungos endofíticos do gênero Aspergillus sp, o qual apresentou um grande número de metabólitos (230) com propriedades anti-inflamatória descritos na literatura. Dentre os compostos observados, quatro apresentaram inibição multialvo das principais vias pró-inflamatórias. Um banco de dados com moléculas anti-inflamatórias do gênero foi desenvolvido e um modelo de aprendizado de máquina QSAR para prever a inibição do óxido nítrico (NO) na via inflamatória foi criado. As folhas da espécie Poincianella pluviosa (Sibipiruna) foram coletadas e extratos e frações de fungos endofíticos, foram avaliados para a atividade anti-inflamatória (ex vivo) e antiparasitária (in vivo) . Os extratos FPD4 e FPD13 apresentaram moderada atividade anti-inflamatória pela inibição de PGE2 em 87.25% e 77.72%, respectivamente. Os extratos FPD4 e FPD13 foram analisados em HPLC-MS, sendo possível realizar a anotação dos compostos através dos espectros MS1 e MS2. Um total de 81substâncias foram desreplicadas utilizando banco de dados internos e 3 substâncias (Nigrosporolide, tirosol e decarestrictina A) foram isoladas e caracterizadas por técnicas espectroscópicas (RMN) e espectrométricas (UHPLC-MS/MS). Análises realizadas com extrato bruto FPD13 mostraram que as concentrações de 4 e 2 mg/mL do extrato, inibiram a eclosão larval dos ovos de Haemonchus contortus em 100% .A cepa de FPD13 foi isolada e classificada como Nigrospora. Zirmmini através das características morfológicas e sequenciamento da região ITS (―Internal Transcribed Spacer‖) com análise filogenética ( sequências de referência do GenBanK). Uma revisão clássica sobre o gênero de fungo endofítico monofilético Nigrospora demonstrou a existência de 271 metabólitos bioativos descritos na literatura, sendo pertencentes a 21 diferentes espécies/culturas do gênero. Além disso, os policetídeos, alcalóides e butenolídeos demonstraram ser as principais classes de metabólitos secundários descritos em fungos endofíticos.
Embargo
Avaliação das reações adversas dos analgésicos tapentadol, viminol e dipirona em um contexto de saúde baseado em evidência
(Universidade Federal de Alfenas, 2024-12-02) Marrafon, Danielle Aparecida Ferreira De Oliveira; Pacheco, Larissa Helena Lobo Torres; Podestá, Márcia Helena Miranda Cardoso; Marques, Luciene Alves Moreira; Ceron, Carla Speroni; Rodrigues, Rafaela Figueiredo
Os analgésicos são amplamente utilizados, porém a segurança da dipirona, viminol e tapentadol permanece pouco compreendida. Os objetivos deste estudo foram transmitir o conhecimento em farmacovigilância (FV) para a implantação de um serviço hospitalar; avaliar as reações adversas a medicamentos (RAM) no uso dos três analgésicos em uma Clínica da Dor e revisar sistematicamente a segurança e eficácia do viminol. Na etapa A, o objetivo foi avaliar o impacto do treinamento em FV nos profissionais hospitalares. Antes e após o treinamento, o participante respondeu a um questionário, sendo contabilizada a aquisição de conhecimento em comparação às respostas do padrão ouro. Participaram da pesquisa 129 profissionais. Antes do treinamento, todos apresentaram algum conhecimento sobre FV, 7%, uma compreensão mediana, 93% revelaram compreensão insatisfatória e nenhum participante, compreensão satisfatória e total. Após treinamento, 56,6%; 30,2%; 12,4% e 0,8% dos participantes apresentaram compreensão mediana, insatisfatória, satisfatória e total, respectivamente. O treinamento foi eficaz com aumento de notificações espontâneas. Na etapa B, avaliaram-se prospectivamente as RAM dos três analgésicos na Clínica da Dor da Santa Casa de Alfenas. Os pacientes foram acompanhados por até 45 dias, as RAM foram notificadas e classificadas de acordo com gravidade, mecanismo e incidência e a causalidade foi determinada. Em 240 pacientes, foram detectadas 11 RAM relacionadas ao tapentadol, sete ao viminol e três à dipirona isoladamente. Além disso, 22 RAM foram atribuídas a interações medicamentosas. As RAM, na sua maioria, foram leves, incomuns, possíveis e todas do Tipo A. As RAM induzidas pelo viminol foram associadas à idade, aumentando 6% o risco de RAM a cada ano de idade. No geral, os três analgésicos foram seguros, sendo a dipirona a mais segura. Na etapa C, o objetivo foi avaliar a eficácia e segurança do viminol por meio de revisão sistemática de literatura, utilizando-se a questão: “O viminol é mais eficaz e seguro que os inibidores da ciclooxigenase e analgésicos opioides em pacientes com dor aguda ou crônica?” A busca foi realizada em cinco bases de dados, sendo incluídos 14 artigos publicados entre 1969 e 1986. Os estudos totalizaram 2.353 pacientes, sendo o viminol administrado predominantemente por via oral na dose de 60 a 280 mg/dia em dose única, por, no máximo, 40 dias. Na maioria dos estudos, não houve diferenças significativas na eficácia em relação aos comparadores ativos, sendo o viminol bem tolerado. Os estudos apresentaram alto risco de viés e baixa certeza da evidência. Assim, novos estudos são necessários para orientar a sua escolha clínica.
Acesso aberto (Open Access)
Bioinformatics applied to natural products discovery processes: systematization, biosynthetic evidences, and isolation of promising species
(Universidade Federal de Alfenas, 2016-05-06) Zanin, João Luiz Baldim; Soares, Marisi Gomes; Gamero, Angel Maurício Castro; Padovan, Ana Carolina Barbosa; Oliveira, Luciana Gonzaga De; Pupo, Mônica Tallarico
Estratégias guiadas por genoma foram utilizadas a fim de examinar o potencial biossintético de microorganismos da classe Betaproteobacteria no âmbito de Produtos Naturais. Uma estratégia capaz de ser expandida para todos os tipos de microorganismos foi criada para estimar as reações enzimáticas das Peptideo Sintetases Não Ribossomais a fim de sistematizar a e analisar suas similaridades biossintéticas. Todas as bases de dados e software user-friendly foram adotadas a fim de tornar esta estratégia simples e mais abrangente. Elas foram NCBI, KEGG, NORINE, antiSMASH, Cystoscape, Gitools, MEGA e Clustal. Os resultados tornaram possível a criação de uma stratégia, chamada XPAIRT (eXPAndable Identification of amino acids in nonRibosomal peptides Tendencies) correlacionando pares de peptídeos e seus genomas similares via Jaccard Index e filogenia. Neste contexto, espécies Betaproteobacteria mostraram sintetizar produtos naturais seguindo certa similaridade biossintética na montagem de monômeros para a construção do esqueleto peptídico. Subunidades estruturais tais como asp.ser e orn.ser foram amplamente encontradas. Essas similaridades foram correlacionados gerando índice de similaridade entre espécies e sua distribuição entre genomas semelhantes, que foram nomeados como contribuíntes. Quanto maior a identidade genômica de um cluster de gene biossintético para um produto natural de forma geral, maior a chance de um contribuínte expressar pares similares relativos ao cluster em questão. A partir de análises de contagem de clusteres de genes biossintéticos, pôde-se eleger microorganismos promissores para isolamento de amostras ambientais. Essas análises mostraram que espécies do gênero Burkholderia são as mais promissoras quando comparadas a todos os genomas disponíveis da subclasse Betaproteobacteria. Análises genômicas da espécie padrão do gênero, Burkholderia thailandensis mostraram que cromossomos 1 e 2, em comparação a uma cepa produtora de antibióticos padrão, S. coelicolor, não apresentarem mesmas informações para biossíntese de compostos, mas apresentam similaridades de classes, sendo elas, Terpenos, T1PKS, Bacteriocinas e Peptídeos Não Ribossomais. Todos os resultados não tiveram correlações com os clusteres de S. coelicolor evidenciando que B. thailandensis apresenta-se promissora para a descoberta de novos compostos. Como espécies do gênero Burkholderia foram o principal alvo neste trabalho, um método guiado por genoma foi desenvolvido para isolar tanto quanto possível cepas de amostras ambientais. O método levou em consideração as necessidades básicas de um microorganismo para sobreviver: a) o tipo de microbioma que os microorganismos de interesse se encontram, analizados através de resultados de metagenômica, b) resistência à antibióticos e metais, c) capacidade de metabolizar compostos com papel biológico, d) crescimento celular e nutrientes, e e) variações de pH e crescimento celular. Todas as análises foram cruzadas e os melhores candidatos à composição de meios de culturas celular específicos para o isolamento de microorganismos do gênero Burkholderia foram selecionados. A estratégia foi bem-sucedida para diversos tipos de amostras. Estes experimentos excepcionais demonstraram a eficácia na resolução de problemas químico-biológicos auxiliando a análise posterior de novos produtos naturais.
Acesso aberto (Open Access)
Bioprospecção em espécies vegetais da família Fabaceae, da mata atlântica mineira, visando a obtenção de substâncias com potencial anti- inflamatório
(Universidade Federal de Alfenas, 2021-03-12) Rosa, Welton; Soares, Marisi Gomes; Fernandes, João Batista; Cass, Quezia Bezzera; Zanin, João Luiz Baldini; Ambrozin, Alessandra Regina Pepe
Extratos brutos das folhas de 47 espécies diferentes de Fabaceae foram explorados quanto à atividade anti-inflamatória em diferentes mecanismos de ação na busca por compostos com potencial anti-inflamatório. Inicialmente, os extratos foram testados quanto à atividade antioxidante in vitro onde nove espécies apresentaram grande potencial, comparável ao ácido ascórbico. Em seguida, um bioensaio ex vivo com sangue humano foi desenvolvido quanto à produção de IL-10, sob condições inflamatórias. Assim, foi possível avaliar o potencial das amostras de extrato das espécies de Fabaceae em inibir a produção desta citocina e 22 destas apresentaram potencial de inibição comparável à dexametasona, com CE50 médias inferiores a 50 μg/mL. Utilizando-se a mesma metodologia ex vivo no sangue humano, outro ensaio foi desenvolvido para avaliação da atividade anti-inflamatória por meio do monitoramento da produção de PGE2 por detecção em LC-MS/MS. O método validado apresentou-se eficaz para triagem da atividade anti-inflamatória de grande número de amostras, no qual cinco do total de espécies estudadas neste trabalho apresentaram potencial de inibição da produção de PGE2. Dentre as 47 amostras testadas, a espécie P. Pluviosa apresentou-se ativa nestes três diferentes mecanismos de ação testados contra a inflamação, corroborando o grande potencial anti- inflamatório desta espécie com relatos da literatura. Dentre as cinco espécies ativas no ensaio ex vivo no sangue quanto à inibição da produção de PGE2, quatro delas apresentaram também potencial anti-inflamatório na inibição de edema de orelha in vivo, confirmando a eficácia do ensaio ex vivo desenvolvido no sangue para triagem da atividade anti-inflamatória. Além disso, dentre estas quatro espécies, duas delas (A. polyphylla e P. pluviosa) apresentaram ainda potencial de inibição de recrutamento de neutrófilos, avaliadas pelo ensaio de MPO nos fragmentos de orelha, demonstrando o grande potencial anti-inflamatório destas espécies, sendo A. polyphylla inédita quanto a esta propriedade farmacológica até o momento. O estudo da composição das amostras ativas contra inflamação foi feito por duas abordagens: a primeira delas consistiu da anotação de picos de forma bioguiada, utilizando-se a ferramenta moderna de fragmentação in silico MetFrag, dos compostos majoritários presentes nos extratos das amostras inibidoras da produção de PGE2 no sangue e comparação qualitativa destes compostos nestes extratos, a fim de se buscar identificar putativamente os compostos ali presentes e possivelmente responsáveis pela inibição da produção de PGE2 no sangue. A outra abordagem utilizou estudos metabolômicos na qual os biomarcadores simultâneos nos diferentes mecanismos de ação (neste caso a atividade antioxidante e inibição da produção de IL-10 e PGE2) foram determinados e posteriormente anotados, também com o auxílio do MetFrag, como forma de identificação putativa mais abrangente e objetiva dos compostos mais importantes contra a inflamação entre as amostras de Fabaceae testadas. Dentre os compostos anotados nas duas diferentes abordagens, destacam-se flavonoides glicosilados ou agliconas, triterpenos, saponinas, esfingolipídios, alcaloides, elagitaninas e derivados de ácido elágico, e ainda outros menos comuns como flavonoides clorado, sulfurado ou nitrogenado. Estes resultados permitirão guiar o isolamento para confirmação da estrutura e atividade anti- inflamatória destes compostos, em trabalhos futuros. Por fim, um método para comparação dos níveis de PGE2 e LTB4 nos fragmentos de orelha advindos do ensaio in vivo foi desenvolvido, permitindo comparar os grupos de amostras dos controles negativo e positivos (indometacina e dexametasona), bem como da espécie P. pluviosa. O método apresentou-se eficaz como ensaio limite para diferenciação dos níveis de PGE2 e LTB4 entre os grupos de amostras testados no ensaio de edema de orelha, permitindo inferir que P. pluviosa possa agir inibindo possivelmente nas vias COX e LOX simultaneamente, ou ainda da PLA2, como os anti-inflamatórios esteroidais, corroborando com trabalhos na literatura sobre esta espécie. Por fim, este trabalho possibilitou o desenvolvimento de diferentes metodologias para avaliação da atividade anti-inflamatória ex vivo, como métodos de triagem prévios à avaliação em ensaios in vivo e, os métodos de quantificação de PGE2 no sangue ou PGE2 e LTB4 nos fragmentos de orelha poderão ser utilizados em trabalhos futuros, seja em estudos com amostras de produtos naturais ou sintéticas, para avaliação da possível inibição das vias COX e LOX contra a inflamação.
Acesso aberto (Open Access)
Busca in silico de novos protó1pos moleculares para inibição da proteína cinase c iota explorando o desenho de líderes baseado em fragmentos
(Universidade Federal de Alfenas, 2023-09-11) Santos, Leandro Marcos; Silveira, Nelson José Freitas Da; Azevedo Júnior, Walter Filgueira De; Canduri, Fernanda; Virtuoso, Luciano Sindra; Silva, José Maurício Schneedorf Da
O paradigma do desenho de compostos-líderes baseado em fragmentos moleculares é uma estratégia recente e prolífera da Química Medicinal. Na última década, sete moléculas oriundas desta abordagem foram promovidas a fármacos para a quimioterapia de cânceres perniciosos. A implementação de protocolos in silico, particularmente a simulação de docking molecular, contribuiu decisivamente para o sucesso de alguns desses fluxos de trabalho, e agregou indiscutivelmente maiores vantagens ao desenho racional de novos ligantes partindo de fragmentos. A proteína cinase c iota (PKCι) é um biomarcador implicado em várias disfunções humanas, e vem recebendo merecida atenção para o desenvolvimento de novos inibidores. As estruturas cristalográficas reportadas para esta cinase corroboram o bolso de ligação do ATP como uma das principais cavidades para ancoragem de ligantes de pequenas moléculas. Preliminarmente, a inspeção visual minuciosa deste sítio de ligação sugeriu que importantes hotspots foram subexplorados no modo de ligação estabelecido com o inibidor submicromolar AFU601, cocristalizado na estrutura PDB ID: 6ILZ. O desenho racional de novos inibidores virtuais, partindo de um fragmento central contendo o núcleo 7-azaindol, possibilitou a exploração otimizada destes hotspots, e permitiu interações mais exergônicas, com melhorias significativas na energia de ligação e afinidade. No total, 592 ligantes inéditos tiveram suas propriedades físico-químicas e biológicas preditas por diferentes ferramentas computacionais. Além do aspecto farmacodinâmico, o perfil farmacocinético destes compostos foi investigado no ambiente virtual. A seletividade das melhores moléculas pela PKCι foi avaliada in silico frente a outras cinases do quinoma humano, e estes ligantes com a melhor combinação de propriedades drug-like foram submetidos a ensaios preditivos de acessibilidade e viabilidade sintéticas. Os compostos mais promissores foram iterativamente aprimorados em etapas subsequentes de otimização estrutural guiada por docking, e seus resultados satisfatórios encorajam a síntese química de amostras físicas para ensaios biológicos em modelos experimentais de doenças PKCι-dependentes.
Acesso aberto (Open Access)
Caracterização de Óleos Vegetais e Análise de Fraude por Técnicas de Separação, Espectroscópicas, Termoanalíticas e Metodos Quimiométricos.
(Universidade Federal de Alfenas, 2024-02-22) Pereira, Lucas Henrico; Trevisan, Marcello Garcia; Luiz, Jaine Honorata Hortolan; Cavalheiro, Éder Tadeu Gomes; Pissetti, Fábio Luiz; Aragão, Cicero Flávio Soares
A adulteração ocorre em diversas áreas, e pode ser dividida em dois tipos a adulteração de alteração e a intencional, na qual a primeira ocorre pelo ambiente e a segunda é geralmente realizada com adição de produtos de qualidade inferior ao produto autêntico, assim gerando um produto de baixa qualidade. Os óleos obtidos por prensagem à frio são suscetíveis a adulteração intencional devido ao baixo volume de produção e seu alto valor agregado, isso ocorre utilizando óleos vegetais provenientes de extrações com solvente. Por esta razão, o objetivo deste trabalho foi desenvolver e aplicar um método analítico para detectar adulterantes em Óleo Extra Virgem de Oliva (EVOO), Óleo de Prímula (EPO) e Óleo Extra Virgem de Abacate (EVAO), utilizando a DSC como técnicas juntamente com métodos quimiométricos e univariados. As técnicas de separação, espectroscópicas e termoanalíticas foram empregadas para caracterização dos óleos. As misturas binárias foram preparadas EVOO com os óleos de girassol, milho e soja, EPO com óleo de soja e EVAO com os óleos de algodão, milho e soja simulando como adulterantes. Para tanto os materiais foram pesados e preparados em proporções que variaram de 5 a 95% (m/m). As amostras foram submetidas à análise de DSC. Os modelos quimiométricos foram construídos com base nos dados do DSC, as curvas foram normalizadas pelas respectivas massas iniciais das amostras, de forma a eliminar a influência na variação da massa. Os dados das amostras foram pré-processados, normalizados pelos seus respectivos desvios-padrão e centrados na média. Os resultados da análise multivariada também foram comparados com a calibração univariada usando dados de Tonset. Os modelos PLS foram construídos propício para quantificar o nível de adulteração para cada material. Os modelos univariados demonstraram linearidade sendo também uma estratégia capaz de análise rápida e fácil para detectar adulterantes nos materiais. Além disso, uma estratégia baseada em DSC foi pertinente para detecção de óleos de sementes como adulterantes em EVOO, EPO e EVAO.
Acesso aberto (Open Access)
Caracterização e aplicação de nanotubos de carbono de acesso restrito na extração de ferro em soluções aquosas e produção de apoproteínas a partir da catalase
(Universidade Federal de Alfenas, 2022-03-30) Gomes, Raphael Antônio Borges; Luccas, Pedro Orival; Santos, Mariane Gonçalves; Martins, Giovana De Fátima Lima; Lopes, Gisele Simone; Arruda, Eduardo José De
Os Nanotubos de carbono (CNT), nanotubos de carbono oxidado (CNTox) e nanotubos de carbono de acesso restrito revestidos com albumina de soro bovino (RACNT-BSA) foram sintetizados e caracterizados por microscopia eletrônica de transmissão (MET), microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia por energia dispersiva de raios X (MEV-EDS), análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia Raman e potencial zeta (PZ). Defeitos estruturais foram observados por MET para os materiais oxidados. A maior estabilidade térmica foi observada para CNTox e os espectros de espectroscopia Raman e as curvas de PZ também confirmaram a presença de grupos funcionais após a oxidação ácida, característica importante para a adsorção do metal. Os materiais foram empregados na adsorção de ferro em solução aquosa e proteicas e utilizou-se a Espectrometria de Absorção Atômica com Chama (FAAS) para detecção. As capacidades adsortivas de ferro dos materiais foram 44,73 ± 0,29, 43,29 ± 0,11 e 31,55 ± 0,29 mg g -1 , respectivamente para CNT, CNTox e RACNT-BSA. O modelo fracionário de Avrami foi o que melhor se ajustou aos dados de cinética para todos os materiais, sugerindo que o mecanismo de interação é baseado na quimissorção e fisissorção. Com relação ao mecanismo de adsorção pelo ajuste do modelo de Weber-Morris, foram predominantes os mecanismos de difusão externa e difusão intrapartícula para o CNT e CNTox e para o RACNT-BSA ocorreu preferencial adsorção na sua parte externa, seguido de condição de equilíbrio. Os testes de dessorção empregando CNT mostraram que a máxima dessorção dos íons ferro foi obtida empregando uma solução de acetato de sódio (1,5 mol L -1 ). Testes de reuso revelaram que os materiais podem ser aplicados em 5 sucessivos ciclos de adsorção/dessorção sem perdas de eficiência. Assim, CNT e CNTox podem ser excelentes alternativas para extração de ferro de soluções aquosas, enquanto RACNT-BSA se mostrou eficiente na extração de ferro de meios proteicos, sendo promissor para preparo de amostras biológicas e na produção de apoproteínas.
Acesso aberto (Open Access)
Caracterização, modelagem e aplicação de novos sistemas aquosos bifásicos micelares no estudo de partição de flavonoides
(Universidade Federal de Alfenas, 2020-07-23) Machado, Poliana Aparecida Lopes; Virtuoso, Luciano Sindra; Rodrigues, Guilherme Dias; Basso, Rodrigo Correa; Hirata, Daniela Battaglia; Ferreira, Guilherme Max Dias
Os sistemas aquosos bifásicos micelares (SABMs) foram alvos de investigação neste trabalho evidenciando seu potencial em particionar moléculas com caráter altamente hidrofóbico. Desta forma foram levantados novos SABM formados por Triton X-100 + PEO (10000 ou 35000) nas temperaturas de 10,0, 25,0 e 40,0 ºC. Observou-se que a fase superior é enriquecida em polímero enquanto a fase inferior é rica em surfactante. Avaliou-se o efeito da composição, massa molar do PEO e da temperatura sob a composição dos componentes de cada fase. A partir dos diagramas levantados observou-se um incremento da região bifásica com o aumento da temperatura, indicando que o processo de separação de fases é endotérmico. Além disso, houve incremento da região bifásica com o aumento da massa molar do PEO. Posteriormente, os dados de equilíbrio e as curvas binodais foram ajustadas as expressões lineares Othmer-Tobias, Bancroft, Hand e Setschenow e aplicados ao modelo de Flory-Huggins. Todos os modelos apresentaram uma correlação significativa entre os dados ao nível de significância de 5 % com coeficientes de correlação superiores a 0,90. O aspecto microscópico da interação polímerosurfactante foi estudado com as técnicas de Ponto Nuvem, DLS, e RMN de 1H. A técnicas permitiram inferir como o polímero afeta a formação dos agregados em solução e por conseguinte foi proposto um modelo de interação PEO/Triton. Os resultados mostraram que os segmentos de PEO aumentam significativamente o tamanho dos agregados e afetam tanto as partes hidrofílicas quanto as partes hidrofóbicas das micelas. Na sequência os diagramas levantados, foram aplicados na partição dos flavonoides naringina, rutina e quercetina. No estudo de partição, avaliou-se o efeito do CLA, da massa molar do PEO e do surfactante sobre o processo de transferência dos flavonoides entre as fases do SABM. Todos os estudos indicaram coeficientes de partição inferiores a 1, evidenciando a migração dos flavonoides em direção a fase inferior rica em surfactante. Observou-se que para todos os valores de CLA que a eficiência de extração dos flavonoides foi superior a 84%, chegando em alguns casos a 99%. O aumento da massa molar do polímero favoreceu a migração dos três flavonoides para a fase inferior, sendo Kf (PEO 35000 > PEO 20000 > PEO 10000 > PEO 4000). Comparando os surfactantes Triton X-100 e Tween 80, o primeiro mostrou um maior potencial em particionar os flavonoides estudados com um aumento na porcentagem de extração que variaram de 10 a 15% com relação ao Tween 80 para composições de equilíbrio semelhantes.
Acesso aberto (Open Access)
Complexo de paládio com iminas derivadas de diaminas aromáticas: síntese, investigação estrutural, estudo térmico e atividade antineoplásica.
(Universidade Federal de Alfenas, 2020-02-19) Sarto, Luís Eduardo; Almeida, Eduardo Tonon De; Nascimento, André Luiz Carneiro Soares Do; Pisseti, Fábio Luiz; D’Assunção, Lázaro Moscardini; Villis, Paulo César Mendes
O presente trabalho envolve a preparação de novos compostos de paládio(II), a partir de três bases de Schiff, N,N-metfen-sOH (L 1 ), N,N-etfen-sOH (L 2 ) e N,N- etdiben (L 3 ) A partir da reação desses ligantes com os precursores de paládio, [Pd(AcO) 2 ] e Li 2 [PdCl 4 ], foram sintetizados três novos complexos: [Pd(N,N-metfen- sO) 2 ] (C 1 ), [Pd(N,N-etfen-sO) 2 ] (C 2 ) e [Pd(-AcO)( N,N-etdiben)] 2 (C 3 a). A substituição dos acetatos do complexo C 3 a por cloretos, brometos, azidas e tiocianatos, e a reação desse mesmo complexo com trifenilfosfina, originou mais cinco complexos. Todos os compostos sintetizados, inclusive as bases de Schiff, foram previamente caracterizados por espectroscopia de absorção na região do infravermelho (IV) e de ressonância magnética nuclear (RMN), análise elementar CHN, termogravimetria e análise térmica diferencial simultâneas (TGA-DTA) e difração de raios X de monocristal (DRX). Foram obtidos monocristais dos compostos C 1 e C 2 , e a resolução dessas estruturas foi de suma importância para a elucidação estrutural desses compostos. A partir dos dados de raios X, também foram obtidas as superfícies de Hirshfeld, sendo essa uma ferramenta muito importante na discussão da Química Supramolecular desses complexos. Os espectros obtidos no infravermelho e no RMN corroboram as propostas estruturais, indicando o modo de coordenação de ca da um dos complexos sintetizados. Resultados de análise elementar CHN concordam com as estruturas propostas. As curvas termogravimétricas apresentaram massas residuais condizentes com o teor de paládio proposto para cada um dos complexos, além de elucidar diferenças de estabilidade térmica causadas pelas reações de substituição. Os cálculos de DFT foram importantes para a compreensão de algumas propriedades desses complexos, além de corroborarem os modos de coordenação propostos. Experimentos preliminares para determinar o potencial citotóxico dos compostos foram realizados frente a MCF-7 (adenocarcinoma mamário humano), HepG2 (adenocarcinoma hepático humano) e A549 (adenocarcinoma epitelial de pulmão humano) e mostraram que três dos novos compostos sintetizados causaram uma pequena diminuição na viabilidade celular dessas linhagens de células tumorais, principalmente da MCF-7.
Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento de biocélulas a combustível microbianas: uso didático, novo biocatalisador e novo modelo de arquitetura
(Universidade Federal de Alfenas, 2018-02-27) Silveira, Gustavo; Silva, José Maurício Schneedorf Ferreira Da; Lucho, Alzira Maria Serpa; Hornink, Gabriel Gerber; Aquino Neto, Sidney De; Baeta, Bruno Eduardo Lobo
A proposta central desse trabalho foi a construção e caracterização de biocélulas a combustível microbianas (MFC) empregando materiais de baixo custo, novo biocatalisador e novo modelo de arquitetura de uma câmara. Foram desenvolvidos três sistemas distintos, alterando-se o biocatalisador anódico (Saccharomyces cerevisiae ou microbiota de kefir), a arquitetura (uma ou duas câmaras) e o tipo de aceptor de elétrons no cátodo (ferricianeto de potássio ou o composto de coordenação azul da prússia). Todas as MFCs usaram azul de metileno como mediador e foram testadas/caracterizadas por meio de curvas de potência e polarização. Na primeira parte do trabalho foi feita uma abordagem do uso didático de MFCs com o uso da levedura Saccharomyces cerevisiae e arquitetura de duas câmaras, e propostos experimentos para avaliar o efeito da presença/ausência de mediador, diferentes substratos, inibidores, viabilidade celular e oxigênio sobre a resposta da MFC. Na segunda parte foi empregada a mesma arquitetura para a avaliação do consórcio microbiano kefir como biocatalisador anódico. A fermentação foi monitorada em intervalos de 24h até o tempo de 72h com as técnicas de voltametria linear (para construção das curvas de potência e polarização), voltametria cíclica, interrupção de corrente, espectrofotometria, contagem total de micro-organismos, e medidas dos parâmetros físico-químicos de pH, acidez total titulável, viscosidade e consumo de carboidratos. A última parte do trabalho foi voltada para a arquitetura e o cátodo, na qual foi desenvolvida uma MFC de uma câmara utilizando conexões hidráulicas e um filme de azul da prússia eletrodepositado sobre malha de carbono como aceptor de elétrons. Imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de energia dispersiva confirmaram a formação do filme eletroativo. Foi demonstrada a possibilidade de obtenção de energia elétrica a partir de resíduo de cervejaria empregando-se esse terceiro dispositivo. A potência gerada foi usada como parâmetro comum de comparação do desempenho de cada um dos sistemas, obtendo-se os valores máximos de, 41 mWm-2 (duas câmaras, S. cerevisiae), 54 mW m-2 (duas câmaras, cultura de kefir), 136 mW m-2 (uma câmara, S. cerevisiae) e 68 mW m-2 (uma câmara, resíduo de cervejaria).
Embargo
Desenvolvimento de equipamentos baseados em microeletrônica embarcada para estudos avançados de nanomateriais: estudos fotoquímicos e de formação de complexos supramoleculares
(Universidade Federal de Alfenas, 2024-12-06) Ferreira, Maurício Pereira; Virtuoso, Luciano Sindra; Sebastião, Rita De Oliveira; Ramalho, Teodorico De Castro; Silva, Nilton César Da; Bastos, Izabella Carneiro
Esta pesquisa descreve o desenvolvimento de ferramentas essenciais para estudos em nanociÍncia e sÌntese de nanomateriais, utilizando microeletrÙnica baseada em Arduino. Foram investigados dois tipos de sistemas: fotorreatores e uma microbalanÁa de cristal de quartzo (QCM). O objetivo foi construir e validar fotorreatores de bancada com diversas funcionalidades, e uma bomba perist·ltica com controle de fluxo, adaptando-a a uma QCM para estudos complexos em tempo real envolvendo nanomateriais e biomolÈculas. Foram construÌdos dois fotorreatores de bancada: um Fotorreator de Multicanais para Processos em Microescala (FMPM) e um Fotorreator para Tubo de Ensaio (FTE), ambos baseados no uso de LEDs controlados por Arduino. O FMPM permite investigaÁıes simult‚neas de reaÁıes fotoquÌmicas, com controle de par‚metros como pH, concentraÁ„o, forÁa iÙnica, ligantes de superfÌcie, agitaÁ„o, comprimento de onda, intensidade de irradiaÁ„o, tempo e temperatura. O FTE foi desenvolvido para tubos de 15 mL, com controle da intensidade de irradiaÁ„o e tempo de exposiÁ„o. A caracterizaÁ„o de ambos foi realizada por actinometria quÌmica, com potÍncias mÈdias de 50,35 mW (FMPM) e 34 mW (FTE). AlÈm disso, o FMPM foi utilizado com sucesso na sÌntese fotoquÌmica de nanopartÌculas de prata (AgNPs), empregando agentes estabilizantes como citrato trissÛdico di-hidratado (TSC), polivinilpirrolidona (PVP) e poli(etilenoglicol) Èter metÌlico tiol (HSPEG-OCH3), conforme evidenciado pelos espectros de absorÁ„o. Estes resultados evidenciam a efic·cia do fotorreator na sÌntese de nanomateriais, contribuindo significativamente para o avanÁo na produÁ„o de materiais com propriedades excepcionais. AlÈm da sÌntese de AgNPs, ambos os fotorreatores foram aplicados com sucesso na fotodegradaÁ„o do corante azul de metileno (MB), enquanto o FTE tambÈm foi utilizado na degradaÁ„o de safranina t (ST) e rodamina b (RhB). Em paralelo, foi desenvolvida uma Bomba Perist·ltica com Controle de Fluxo (BPCF) controlado por Arduino para uso com a QCM, aprimorando sua aplicaÁ„o em estudos interacionais complexos em tempo real entre nanomateriais e biomolÈculas. O sistema QCM adaptado foi utilizado para investigar as interaÁıes entre nanopartÌculas de ouro e uma membrana artificial construÌda sobre o cristal de quartzo, destacando seu potencial para estudos detalhados de interaÁ„o molecular.
Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento de rota sintética de novos materiais híbridos envolvendo o estudo dos parâmetros sintéticos
(Universidade Federal de Alfenas, 2022-02-25) Campos, Nathália Rodrigues De; Marinho, Maria Vanda; Barros, Wdeson Pereira; Gomes, Danielle Cangussu De Castro; Cordeiro, Márcia Regina; Ferreira, Leonildo Alves
Neste trabalho relatamos a síntese de um bloco construtor (denominado Pre-I), bem como de quatro novos compostos de coordenação contendo Co(II) e o ligante H2mpba2- de fórmulas: [Co2(H2mpba)3][Co(H2O)6]∙2H2O.0,5DMSO(1), [Co2(H2mpba)3][Co(H2O)6].3H2O.0,5dpss (2), [Co2(H2mpba)2(H2O)4]∙4nH2O (3) e [Co2(H2mpba)2(CH3OH)2(H2O)2]n∙0,5nH2O∙2ndpss (4) com H4mpba = ácido 1,3-fenilenobis(oxâmico) e dpss = dissulfeto de di(2-piridila). Para os compostos 1-4, foram utilizadas duas metodologias sintéticas distintas, nas quais a reação do sal N,N′-1,3-fenilenobis (oxamato) de potássio (K2H2mpba) com cloreto de cobalto (II) hexahidratado proporcionou os compostos 1 e 3, enquanto a reação do bloco construtor Pre-I com sal K2H2mpba produziu os compostos 2 e 4. A elucidação da estrutura cristalina mostrou que o Pre-I é um complexo mononuclear de cobalto(II) cujo centro metálico é tetracoordenado a dois átomos de nitrogênio do ligante dpss e dois átomos de cloreto, resultando em uma geometria tetraédrica. De acordo com as medidas de difração de raios X para 1 e 2, existem dois centros metálicos de cobalto(II) cristalograficamente independentes, coordenados com três ligantes H2mpba2- formando o complexo dinuclear [Co2(H2mpba)3] 2- com a carga negativa sendo balanceada pelo complexo de coordenação catiônico [Co(H2O)6] 2+ . Em 3 e 4, uma cadeia polimérica linear e uma em zigue-zague, respectivamente, é observado centros metálicos de cobalto(II) coordenados por átomos de oxigênio de ligantes H2mpba2- . Além disso, estudos cristalográficos para 2 e 4 mostraram moléculas dpss não coordenadas e o empacotamento cristalino regido por ligações de hidrogênio. No composto 2, é observada uma relação hóspede-hospedeiro uma vez que a molécula dpss está hospedada na vacância estrutural. Assim, neste trabalho, são detalhados os estudos de síntese, caracterização e correlação magneto-estrutural do Pre-I e de quatro novos compostos de cobalto(II).
Acesso aberto (Open Access)
Determinação da função energia potencial a partir do coeficiente de viscosidade quântico abordando a teoria de problemas inversos
(Universidade Federal de Alfenas, 2017-02-03) Costa, Éderson D'Martin; Lemes, Nelson Henrique Teixeira; Bezerra, Anibal Thiago; Camps Rodriguez, Ihosvany; Galvão, Breno Rodrigues Lamaghere; Sebastião, Rita De Cássia Oliveira
Esta tese apresenta o problema que relaciona o coeficiente de viscosidade quântico e a função energia potencial para o sistema He-He. Primeiramente, com o propósito de se verificar uma recente função energia potencial resolveu-se o problema direto obtendo o coeficiente de viscosidade de 1 a 100 K, faixa em que os efeitos quânticos são importantes. Os valores calculados foram encontrados dentro da incerteza experimental atestando assim a função energia potencial para a descrição da propriedade. Em seguida, com o objetivo principal de se obter a função energia potencial a partir do coeficiente de viscosidade, abordou-se em primeiro lugar um problema inverso intermediário, o da obtenção da função energia potencial a partir de valores de deslocamento de fase. O deslocamento de fase é encontrado como um valor limite para distâncias em que a função energia potencial é desprezível, pela equação de Calogero. A equação de Calogero é uma equação diferencial de Ricatti a qual depende da função energia potencial de modo não linear. Nesse sentido, para aplicar a Aproximação da Análise de Sensibilidade Funcional, um novo método para obter a sensibilidade do deslocamento de fase em relação a função energia potencial foi desenvolvido a partir da equação de Calogero, possibilitando abordar o problema. Finalmente, com a nova metodologia desenvolvida a função energia potencial pôde ser obtida a partir de dados de coeficiente de viscosidade dentro do tratamento quântico. O procedimento envolveu uma etapa linear, o da obtenção da seção de choque pelas integrais de colisão, e uma não linear, o da obtenção da função energia potencial a partir da seção de choque. Os problemas por serem mal-colocados foram resolvidos com a técnica de regularização, Regularização de Tikhonov, a qual demonstrou-se como uma técnica eficaz para estabilizar o problema. A função de energia potencial recuperada descreve o coeficiente de viscosidade com um erro médio de 1,6422 %, erro menor que o erro experimental (5 %).
Acesso aberto (Open Access)
Determinação de sulfaguanidina sódica empregando sistema FIA. Préconcentração e determinação de organofosforados utilizando material de acesso restrito
(Universidade Federal de Alfenas, 2019-07-22) Frugeri, Pedro Marcos; Luccas, Pedro Orival; Magalhães, Cristiana Schimidt; Luíz, Jaine Honorato Hortolan; Lopes, Gisele Simone; Nascimento, Mrcos R. L. Do
A presente tese descreve o desenvolvimento de dois métodos analíticos: I - Sistemas de análise em fluxo para a determinação de sulfaguanidina sódica em amostras farmacêuticas e alimentícias e II - Determinação de pesticidas organofosforados, em amostras alimentícias, empregando material magnético de acesso restrito para a pré-concentração. Na primeira análise, o método se baseou na reação da sulfaguanidina com íon nitrônio e N-naftietilenodiamina para produzir um complexo colorido, cuja absorbância foi monitorada em 545 nm. O sistema foi otimizado, utilizando um planejamento fatorial fracional 27-2 e matriz de Doehlert. O método desenvolvido foi aplicado em amostras de medicamentos e alimentos (ovo, leite e fígado de frango). Os possíveis interferentes foram avaliados por técnica multivariada e representados em gráficos de probabilidade, não indicando interferências significativas para um nível de confiança de 95%. O método apresentou limites de detecção e quantificação de 0,012 mg L-1 e 0,039 mg L- 1, respectivamente, freqüência analítica de 30 leituras h-1 e boa precisão expressa por desvio padrão relativo inferior a 4,0%. Os resultados foram concordantes com os obtidos pela técnica de cromatografia líquida de alta eficiência, atestando a exatidão do método proposto. Na segunda análise, foi sintetizado um material magnético de acesso restrito (MRACNT), para extrair pesticidas organofosforados de amostras de alimentos com teor proteico. A magnetização do material favorece a separação em fase dispersiva, visto que os nanotubos de carbono são de difícil separação em meio aquoso. Sendo assim, com o auxílio de um campo magnético externo (ímã), foi possível separar o material sorvente da amostra. Por outro lado, a camada de albumina sérica que reveste os nanotubos de carbono forma uma barreira física, impedindo que as proteínas presentes na matriz adsorvam o material. No entanto, os organofosforados, por serem moléculas de menor tamanho, conseguem migrar e serem adsorvidos pelos M-RACNTs, garantindo, assim, sua extração da matriz. O material desenvolvido foi capaz de excluir aproximadamente 100% das proteínas presentes no meio, teste esse confirmado por experimentos de exclusão proteica. Posteriormente ao processo de extração em fase sólida, as amostras foram verificadas, utilizando um sistema de análise em fluxo com detecção espectrofotométrica (560 nm). O sistema foi otimizado, usando um planejamento fatorial fracional 26-2 e matriz de Doehlert. O método foi aplicado para a determinação de pesticidas organofosforados em cinco amostras de alimentos (brócolis, berinjela, couve-flor, leite de soja e vagem verde). Quanto às figuras de mérito, o método apresentou faixa linear entre 5 μg L- 1 e 90 μg L- 1, limite de detecção de 0.74 μg L-1, limite de quantificação de 2,44 μg L-1, fator de pré-concentração de 271 vezes e RSD inferior a 3,67%. A exatidão do método foi avaliada em comparação com a técnica por cromatografia líquido de alta eficiência. Os resultados foram condizentes (teste-t, p = 0.05).
Embargo
Elaboração de um instrumento metodológico para ensino CTS a partir do planejamento de sequências didáticas em um programa de residência pedagógica
(Universidade Federal de Alfenas, 2024-08-29) Cavalcanti, Marcello Henrique Da Silva; Barro, Mario Roberto; Sepini, Ricardo Pereira; Bonifácio, Pedro Lúcio; Torres, Claudia; Silva, Wesley
A introdução da abordagem CTS na Educação Básica é relevante para permitir uma formação cidadã, assim como nos cursos de licenciatura para que os futuros professores tenham maiores condições de relacionar o conhecimento químico com temas socialmente contextualizados, provocando reflexões e questionamentos a respeito das relações entre a Ciência, Tecnologia e Sociedade. A partir da revisão de literatura apresentada neste trabalho foi investigado o desenvolvimento de sequências didáticas com uso da abordagem CTS, a sua apropriação como atividade curricular e a sua contribuição para uma melhor formação de professores. Assim, a tese apresenta um novo instrumento metodológico desenvolvido para a elaboração de sequências didáticas CTS, baseado nas pesquisas de Méheut e Psillos (2004) e Aikenhead (1994). Este instrumento foi criado a partir da análise de três sequências didáticas produzidas por discentes do curso de Licenciatura em Química durante o Programa Residência Pedagógica (2020–2022). A análise das sequências didáticas CTS produzidas revelou que a utilização do instrumento metodológico proposto resultou em uma integração mais eficaz dos aspectos Científicos, Tecnológicos e Sociais, aprimorando a estruturação e relevância das aulas. As dificuldades iniciais, como a desconexão entre conteúdos e a falta de protagonismo dos alunos, foram parcialmente superadas, sugerindo um enriquecimento na experiência educacional e uma possibilidade de inclusão sistemática da abordagem CTS nos currículos de formação inicial e continuada de professores. Assim, consideramos que o instrumento apresentado contribui para melhorar o planejamento e a prática pedagógica dos professores ao alinhar as sequências didáticas CTS com as diretrizes educacionais brasileiras e a realidade dos alunos, promovendo uma formação crítica e cidadã.
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Eletrodo de pasta de carbono quimicamente modificado contendo uma rede polimérica de poli(dimetilsiloxano) funcionalizada com o ligante 2-aminotiazol para a determinação de cobre
(Universidade Federal de Alfenas, 2022-07-26) Silva, Ricardo Patrick Donizete; Pissetti, Fábio Luiz; Santos, Mariane Gonçalves; Cordeiro, Márcia Regina; Takeuchi, Regina Massako; Arenas, Leliz Ticona
Por meio de uma preparação realizada em duas etapas, foi obtido um novo material a base de uma rede polimérica, tendo como os precursores poli(dimetilsiloxano) (PDMS), o tetraetilortosilicato (TEOS), o 3-cloropropiltrimetoxisilano (CPTMS) e grafite. De acordo com a proporção em massa PDMS:CPTMS, os produtos da primeira etapa foram nomeados de C25, C50 e C90. Na segunda parte da síntese, o Cl presente no CPTMS foi substituído pelo ligante 2-aminotiazol (AMTZ), e estes foram denominados A25, A50 e A90. Os materiais preparados foram caracterizados por Análise Termogravimétrica (TGA) e Espectroscopia na Região do infravermelho com transformada de Fourier com acessório de refletância total atenuada (FTIR- ATR). Estes dados confirmam a formação da rede polimérica funcionalizada com AMTZ. Com esses materiais foram construídos eletrodos de pasta de carbono quimicamente modificado (C25, A25, A50 e A90). As propriedades condutoras dos eletrodos foram avaliadas por Voltametria Cíclica com a utilização de [Fe(CN)6] 3-/4-como molécula sonda. O eletrodo A25 foi o que apresentou melhores repostas voltamétricas frente ao estudo com a molécula sonda. Com estes eletrodos foram realizadas medidas de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica, mostrando que A25 apresenta maior caráter capacitivo e menor impedância total. Para estudar o comportamento eletroquímico dos eletrodos com relação aos íons cobre, utilizou-se de Voltametria Cíclica e Voltametria de Onda Quadrada. Os resultados obtidos mostraram que o eletrodo A25 possui características mais adequada para ser aplicado como sensor para cobre, por exemplo, maiores valores de densidade de corrente anódica. Usando o eletrodo A25 na Voltametria de Onda Quadrada com redissolução anódica, em uma faixa de concentração de 2,00 – 19,60 μmolL-1 de cobre, foi determinado limite de detecção e limite de quantificação de 0,12 e 0,40 μmolL-1. A aplicação do A25 como sensor eletroquímico para cobre, foi feita com amostra de cachaça comercial, detectando eficientemente o analito. O eletrodo A25 apresenta potencial para ser aplicado como sensor eletroquímico para determinação de íons cobre, tanto em meio aquoso, quanto em meio alcoólico.
Acesso aberto (Open Access)
Eletrodos de óxido de estanho dopado com flúor modificados por eletrodeposição direta de ouro: preparação, caracterização e aplicação como sensores eletroquímicos
(Universidade Federal de Alfenas, 2016-02-19) Oliveira, Rogério De; Lucho, Alzira Maria Serpa; Silva, José Maurício Schneedorf Ferreira Da; Magalhães, Cristina Schmidt De; Luccas, Pedro Orival; Santos, André Luiz Dos
Eletrodos quimicamente modificados têm sido alvo de estudo na busca por novos e melhores sensores eletroquímicos. Os óxidos condutores transparentes, como o óxido de estanho dopado com flúor (FTO), apresentam condutividade elétrica comparável à dos metais e tem sido estudados como candidatos a novos sensores. Neste trabalho, o FTO foi modificado por eletrodeposição de ouro por meio da técnica de voltametria cíclica, a partir de solução de ácido cloro-áurico. Diferentes eletrodos foram produzidos variando-se o número de ciclos de eletrodeposição. Foram feitas microscopias eletrônicas de varredura, difratometria de raios X e espectroscopias de impedância eletroquímica para se caracterizar os eletrodos quimicamente modificados. A partir dessas análises, foi possível caracterizar os comportamentos resistivos, capacitivos e difusionais dos eletrodos e relacionar essas características com o número de ciclos de eletrodeposição. Dentre os materiais produzidos, aquele com 100 ciclos de eletrodeposição apresentou a maior eficiência como sensor eletroquímico, pois apresentou, entre outras características, a menor impedância global, padrões cristalinos de difração de raios X, aglomerados de tamanhos nanométricos e a maior capacidade de adsorção (rugosidade). Esse eletrodo foi testado quanto à capacidade de detecção dos pares paracetamol/cafeína e ácido úrico/dopamina; os resultados apontam seletividade, diminuição dos potenciais de oxidação das espécies (0,58V e 0,97V vs. ECS para paracetamol e cafeína e 0,22 V e 0,47 V vs. ECS para dopamina e ácido úrico, respectivamente) e baixos limites de detecção (0,82 e 0,052 mol.L-¹ para paracetamol e cafeína e 0,27 e 1,01 mol.L-¹para ácido úrico e dopamina, respectivamente).
Chemically modified electrodes have been explored to obtain new and better electrochemical sensors. Transparent conductive oxides, such as fluorine-doped tin-oxide (FTO), show electrical conductivity comparable to metals and are being studied as candidates for new sensors. In this work, FTO was modified by gold electrodeposition using cyclic voltammetry (CV) and a chlorine-auric acid solution. A set of different materials were produced, varying the number of cycles on CV. The chemically modified electrodes were characterized by: scanning electron microscopy, X-ray diffraction and electrochemical impedance spectroscopy. From these results, it was possible to evaluate the resistive, capacitive and diffusional aspects and to make a relationship between these parameters and the number of electrodeposition cycles. Among the produced electrodes, the one with 100 cycles presented the best behavior, the lowest global impedance, crystal patterns from DRX, nanometric clusters and the greater adsorption capacity, showing better quality for an electrochemical sensor. The electrode was tested for detection of paracetamol/caffeine and uric acid/dopamine; the results are good selectivity, decreased oxidation potential (0.58 V and 0.97 V vs. SCE, for paracetamol and caffeine; 0.22 V and 0.47 V vs. SCE, for dopamine and uric acid, respectively) and low detection limits (0.82 and 0.052 mol.L-¹ for paracetamol and caffeine; 0.27 and 1.01 mol.L-¹ for uric acid and dopamine, respectively).