Caracterização de suspensões de nanopartículas poliméricas estudadas como carreadores de fármacos através de técnicas de espalhamento de luz e de raios-x a baixo ângulo

O objetivo do presente estudo foi caracterizar suspensões de nanopartículas (NP) de poli(-caprolactona) (PCL) contendo indometacina. Nanocápsulas com fármaco (NC1) foram submetidas a tratamento térmico para verificar se uma relaxação das cadeias poliméricas que recobrem o núcleo pudesse ocorrer. Resultados similares de grau de despolarização da luz espalhada ( c0), determinado por Espalhamento de luz estático, e pH, para as NC que passaram ou não por tratamento térmico, sugeriram que essa relaxação não ocorreu. NC, nanoemulsão (NE) e nanoesfera (NS) apresentaram  c0 que caracterizam espécies esféricas. No entanto, a suspensão NC3 (com fármaco em excesso) apresentou valores de  c0 que sugeriram a presença de nanocristais de fármaco em suspensão. A partir disto, analisou-se a intensidade de luz espalhada por NC0 (NC sem fármaco), NC1, NC3 e nanodispersões com e sem fármaco (ND1 e ND0, respectivamente). Houve uma queda brusca nas intensidades médias de luz espalhada pela NC3 e ND1 após armazenagem, evidenciada também através da normalização das intensidades pela Razão de Rayleigh. Estes dados, associados à redução do teor de fármaco após armazenagem, apenas para NC3 e ND1, levaram à conclusão de que são formados nanocristais de fármaco durante o preparo destas NP e que estes se depositam ao longo do tempo, reduzindo a intensidade de luz espalhada pelas amostras. Por outro lado, a NC1, quando formulada, não apresentou nanocristais nem houve formação desses após armazenagem Houve grande semelhança entre os espectros de Espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS) de NS e ND, atribuída à presença do tensoativo monostearato de sorbitano disperso nestas NP. Este tensoativo não foi identificado em espectros de SAXS de NC e NE. O mesmo perfil de espectro foi obtido para NC contendo diferentes concentrações de PCL, levando à conclusão de que as NC devem manter sua organização em nível molecular independente da concentração de PCL utilizada

Expressão, purificação e caracterização estrutural de proteínas codificadas por dois fitovírus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento e caracterização de dispositivos eletroluminescentes contendo uma blenda polimérica condutora e Zn2SiO4:Mn

Despite the great development of organic and polymeric electroluminescent materials, the large scale commercial application of devices made with these materials seems conditioned to specific cases, mainly due to the high cost and the low durability, in compared to conventional technologies. In this study was produced electroluminescent devices by a process simple, drop casting. Were produced electroluminescent films containing Zn2SiO4:Mn immersed in a conductive polymer blend with different thicknesses. The morphological characteristics of these films were studied by scanning electronic microscopy. These films were used in the manufacture of electroluminescent devices, in which the light emission properties of the developed material were evaluated. The blend was composed of the conductive polymer Poly(o-methoxyaniline), doped with p-toluene sulfonic acid, and an insulating polymer, Poly(vinylidene fluoride) and its copolymer Poly(vinylidene fluoride-cotrifluoroethylene). To this blend was added Zn2SiO4:Mn, thereby forming the composite. A first set of devices was obtained using composites with different weight fraction of polymeric and inorganic phases, which were deposited by drop casting over ITO substrates. Upper electrodes of aluminum were deposited by thermal evaporation. The resulting device architecture was a sandwich type structure ITO/ composite/ Al. A second set of devices was obtained as self-sustaining films using the best composite composition obtained for the device of the first set. ITO electrodes were deposited by RF-Sputtering, in both faces of these films. The AC electrical characterization of the devices was made with impedance spectroscopy measurements, and the DC electrical characterization was performed using a source/ meter unit Keithley 2410. The devices light emission was measured using a photodiode coupled to a digital electrometer, Keithley 6517A. The devices electrooptical characterization showed that the...

Espalhamento de luz estático e dinâmico em polímeros do tipo polimetacrilato, fluorescentes por transferência protônica intramolecular no estado eletrônico excitado (TPIEE)

As técnicas de espalhamento de luz estático e dinâmico foram utilizadas para a caracterização dos copolímeros de PMMA-benzazolas e do PMMA, em clorofórmio e THF nos regimes diluído e semi-diluído. Os copolímeros foram obtidos pela polimerização do metil-metacrilato na presença dos corantes orgânicos do tipo benzazolas, que caracterizam-se por apresentar uma intensa emissão de fluorescência através de um mecanismo de transferência protônica intramolecular no estado eletrônico excitado. Através da técnica de espalhamento de luz estático foram obtidos parâmetros macromoleculares como a massa molar ponderal média, o raio de giro e o segundo coeficiente virial, bem como o módulo osmótico reduzido e o parâmetro g, relacionado com a arquitetura do polímero em solução. Estes parâmetros indicam que os copolímeros e o PMMA em solução diluída comportam-se como cadeias lineares flexíveis e apresentam-se como esferas homogêneas em solução. Através da espectroscopia de correlação de fótons foram obtidas funções normalizadas de correlação temporal de intensidade correspondentes a um único processo dinâmico tanto para o PMMA como para os copolímeros em regime diluído, independentemente do solvente utilizado. Esta dinâmica corresponde à difusão das cadeias poliméricas em solução. Para as soluções em regime semi-diluído (5£c£30 g·L-1), as funções de correlação temporal de intensidade apresentaram um único decaimento exponencial correspondente a difusão cooperativa dos entrelaçamento das cadeias poliméricas em solução pode ser observado em ambos os solventes. O tempo de relaxação ( t) obtido sugere que o copolímero apresenta, neste regime de diluição, uma dinâmica diferente daquela observada para o PMMA. Portanto, a incorporação da benzazola na cadeia polimérica afeta a dinâmica do polímero tanto em THF como em clorofórmio. Para soluções contendo PMMA e o Copolímero 6 na concentração de 60 g·L-1 em THF observou-se o aparecimento de um segundo movimento, mais lento, nas funções normalizadas de correlação temporal de intensidade, sugerindo a formação de uma estrutura contínua em solução. O mesmo não ocorre utilizando-se clorofórmio como solvente.

Caracterização do processo de gelificação de soluções quitosana utilizando reometria e espalhamento dinâmico da luz

Gels consist of soft materials with vast use in several activities, such as in pharmaceutical industry, food science, and coatings/textile applications. In order to obtain these materials, the process of gelification, that can be physical (based on physical interactions) and/or chemical (based on covalent crosslinking), has to be carried out. In this work we used dynamic light scattering (DLS) and rheometry to monitor the covalent gelification of chitosan solutions by glutaraldehyde. Intensity correlation function (ICF) data was obtained from DLS and the exponential stretched Kohrausch-William-Watts function (KWW) was fitted to them. The parameters of the KWW equation, β, Γ and C were evaluated. These methods were effective in clarifying the process of sol-gel transition, with the emergence of non-ergodicity, and determining the range of gelation observed in about 10-20 minutes. The dependence between apparent viscosity on reaction time was used to support the discussion proposed.

Caracterização de soluções de quitosana por espalhamento dinâmico de luz

Dynamic light scattering was used to monitor relaxation processes in chitosan solutions at concentrations within the semi-dilute and concentrated regimes, Kowhlrausch-Williams-Watts (KWW) equation being successfully fitted to intensity correlation function data. The dependence of KWW equation parameters on chitosan concentration indicated that an increase in concentration from semi-dilute to concentrated regimes resulted in narrowing the distribution of relaxation rates; temperature dependence indicated the relaxation process as described as an energy activated process, whose parameters were function of the interaction between chitosan chains (enthalpy of activation) and rigidity of chitosan conformations (pre-exponential factor)

Análise estrutural de aerogéis via espalhamento de luz a baixo ângulo

The sol-gel process is a method for obtaining vitreous or vitro-ceramic materials which, are prepared a sol and by drying the liquid phase. This technique has been used extensively for the preparation of glassy gels, films, fibers and particles from the hydrolysis and polycondensation reactions of metal alkoxides. The usual methods for drying are: evaporation drying (xerogels), freeze drying (criogéis) and via supercritical CO2 extraction (aerogels). In the present work, we studied the preparation of silica gels by the sol-gel process from the hydrolysis of alkoxides tetraethylorthosilicate (TEOS) and 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTS). The hydrolysis was promoted from GPTS and TEOS in proportion (4: 1) under acidic conditions. The hydrolysis reaction was promoted inside a Becker at room temperature. After hydrolyses the prepared sol had pH 2, and kept under mechanical agitation for a period of 1 hour. In order to accelerate the polycondensation reaction, the pH was corrected to a value near 5 by slowly adding NH4OH. Then the sols were leaked in sealed polycarbonate containers and maintained for 20 days at 40°C for gelation. Silica aerogels were prepared via supercritical CO2 extraction of the wet gel at temperature and pressure higher than 31°C and 74 atm, in an autoclave specially developed for the process. The structural characteristics were studied in the dry gel (aerogel). Aerogels were then characterized by nitrogen adsorption and small angle light scattering. The nitrogen adsorption data were analyzed for the determination of the BET specific surface (SBET), the total pore volume Vp, the pore mean size (lP=4Vp/SBET), the particle mean size (lS) and the pore size distribution (PSD). And the data from small angle light scattering were analyzed to determine the correlation function (γ'), the area per unit volume (S/V), average pore size (l ) and the average particle size...

Utilização de detecção por espalhamento de luz evaporativo para a análise de produtos naturais

The interest in the use of evaporative light scattering detector (ELSD) for the analysis of different classes of natural products has grown over the years. This is because this detector has become an excellent alternative compared to other types of detectors, such as the refractive index detector and the ultraviolet (UV) detector. This review describes the basic principles of ELSD functioning and discusses the advantages and disadvantages in using an ELSD for the analysis of organic compounds. Additionaly, an overview, covering the last 23 years, of ELSD applications in natural products analysis (saponins, terpenes, carbohydrates, glycosides, alkaloids, steroids, flavonoids, peptides, polyketides, coumarins and iridoids) is presented and discussed.

Aplicação da técnica de difração de raios X usando luz síncroton para caracterização de esmalte dentário humano flluorótico e de controle

Com a introdução do flúor como o principal agente anticariogênico e, talvez, um aumento do flúor na nossa cadeia alimentar, a fluorose dentária tornou-se um problema mundial. Os mecanismos que conduzem à formação do esmalte fluorótico são desconhecidos, mas devem envolver modificações nas reações físico-químicas básicas de desmineralização e remineralização do esmalte dentário. O aumento daquantidade de flúor no cristal apatita resulta no aumento dos parâmetros de rede. O objetivo deste trabalho é caracterizar o esmalte dentário humano saudável e fluorótico usando difração de raios X com luz síncrotron. Todos os perfis de espalhamento foram medidos na linha de difração de raios X (XRD1) do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, Campinas SP. Os experimentos foram realizados usando amostras em pó e em lâminas polidas. As amostras em pó foram analisadas a fim de obter a caracterização do esmalte dentário saudável. As lâminas foram analisadas em áreas do esmalte específicas identificadas como fluoróticas. Todos os perfis foram comparados com amostras de esmalte de controle e também com a literatura. A evidente similaridade entre os perfis de difração mostraram a analogia entre as estruturas do esmalte dentário e a hidroxiapatita padrão. Fica evidente que os perfis de difração do esmalte dentário das amostras em lâmina são diferentes daqueles obtidos para o esmalte em pó. As diferenças encontradas incluem variação na cristalinidade e orientação preferencial. Os valores encontrados para as distâncias interplanares para o esmalte de controle e fluorótico das amostras em lâmina não apresentaram diferenças estatisticamente significativas. Isto pode ser explicado pelo fato que a hidroxiapatita e a fluoropatita formam cristais com a mesma estrutura hexagonal, mesmo grupo de simetria e têm parâmetros de rede muito próximos, os quais a habilidade do sistema não foi suficiente para resolver. Finalmente, este trabalho mostra que a difração de raios X usando radiação síncrotron é uma técnica poderosa para o estudo da cristalografia e microestrutura do esmalte dentário e, ainda, pode ser igualmente aplicada no estudo de outros tecidos biológicos duros e de biomateriais sintéticos.

Espectroscopia resolvida no tempo : caracterização de pulsos curtos, dinâmica molecular em líquidos, modelamento de luz incoerente

Nesta tese realizamos três trabalhos que envolvem diferentes aspectos da espectroscopia resolvida no tempo. No primeiro discutimos brevemente a teoria e as principais técnicas para a caracterização de pulsos curtos. Analisamos detalhamente uma destas técnicas e propusemos modi cações que possibilitaram o barateamento dos custos da montagem e, além disso, introduziram novas características que sanaram alguns problemas que a montagem original apresentava e que também possibilitaram uma melhor caracterização da própria técnica. Descrevemos cuidadosamente as condições que devem ser satisfeitas pela geometria dos feixes e pelos componentes da montagem para obter uma caracterização correta dos pulsos curtos. Também apresentamos o procedimento de calibração do sistema. Pulsos com diferentes tempos e funções de fase foram caracterizados e os resultados foram validados por testes de con abilidade da informação recuperada. O trabalho seguinte foi o estudo da dinâmica molecular em líquidos puros e em misturas através da técnica efeito Kerr óptico resolvido no tempo, que é uma técnica do tipo bombeio e prova não ressonante, usando um sistema laser Ti:Sa ra com pulsos de 170 fs, centrados em 800 nm. As moléculas estudadas foram o dissulfeto de carbono (CS2), benzeno (C6H6), alilbenzeno (C9H10) e o poliestireno (PS). A teoria necessária para descrever os resultados medidos foi desenvolvida no regime temporal. O modelo de Debye para a relaxação difusiva da anisotropia orientacional descreve a componente de tempos longa, acima de um picosegundo. Partindo do Hamiltoniano de interação, desenvolvemos a teoria da função resposta linear, chegando a uma expressão para a relaxação da polarizabilidade anisotrópica, necessária para descrever os tempos curtos (subpicosegundos). Além disso, a passagem para o regime espectral utilizando somente dados experimentais, ou seja, sem a necessidade de levar em conta modelos especí cos, também foi discutida. Os resultados mostram que os tempos difusivos tanto nos líquidos puros quanto nas misturas seguem a equação de Debye-Stokes-Einstein que prevê um aumento deste tempo para viscosidades maiores. Os tempos curtos são analisados em termos da componente não difusiva da resposta espectral associada à dinâmica molecular. As alterações do espectro foram quanti cadas e a explicação para as mudanças observadas foi dada em termos das con gurações estruturais de interação que levam a uma alteração do potencial intermolecular dentro do qual as moléculas executam movimentos libracionais. Por último, investigamos a questão do modelamento de pulsos de luz incoerente. Para isto trabalhamos com um laser de corante banda larga sem elemento de seleção espectral intracavidade. A técnica utilizada foi o espalhamento forçado de luz ao qual foi acoplado um modelador composto por uma grade, uma lente e uma máscara que alterava a função de fase espectral relativa entre os feixes formadores da grade transiente na amostra de interesse. Realizamos uma análise detalhada desta montagem e obtivemos expressões para ajustar os dados medidos. Os resultados mostram que a função de correlação pode ser alterada de forma especí ca através da escolha de determinadas funções de fase espectrais.

Estudo analítico de alguns aspectos da dinâmica na frente de luz: transformações de Lorentz, sistemas de dois corpos em interação, polarização do vácuo e integrais de Feynman

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Aplicações clássicas da técnica de espalhamento de raios-x a baixo ângulo em materiais nanoestruturados

The small angle X-ray scattering (SAXS) technique has been used with very much versatility and success in the structural characterization of nanostructured materials. The present work deals with a study of the principles of the SAXS technique and of some classical models employed in the structural characterization of nanostructured materials. Particularly, the study of the models and of the associated methodologies is applied to a set of samples of silica gels, of varied typical structures, prepared in the Laboratório de Novos Materiais of the Departamento de Física of the IGCE. The work discusses in an introductory chapter the principles of the SAXS technique and the foundation of classical models often used in the structural characterization of materials. The classical models and the associated methodologies were applied to a variety of silica gel structures. The studies include: i) the scattering from a system of particles - Guinier's law; ii) the asymptotic scattering from a two-phase system - Porod's law; iii) systematic deviation from Porod's law - Surface Fractal; iv) heterogeneities in solids with random size distribution - DAB Model; and v) the scattering from mass fractal structures. The analyses were carried out from experimental SAXS data obtained in several opportunities at the Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS)

Restricción de horas luz para reducir el síndrome de muerte súbita en pollos de engorde en condiciones comerciales

Con el objetivo de determinar el programa de iluminación más adecuado que permita maximizar los rendimientos productivos y reducir el síndrome de muerte súbita en pollos de engorde, se realizó un experimento en condiciones comerciales, para lo cual se utilizaron ocho galeras con una cantidad de 10,180 pollos de un día de nacidos cada una y distribuidos al azar en cuatro tratamientos: T1 programa de luz natural, T2 programa de 16 horas de luz y 8 horas de oscuridad, T3 programa de 20 horas de luz y 4 horas de oscuridad, T4 programa convencional de 23 horas de luz y 1 hora de oscuridad todo esto hasta el día 21 de edad. Posteriormente a todos se les aplico el programa normal que consistió en 23 hrs. de luz y una de oscuridad. Las variables estudiadas fueron el consumo de alimento, peso vivo, ganancia de peso, conversión alimenticia y mortalidad. Los resultados obtenidos para cada una de estas variables fueron analizados a través de un diseño completamente al azar y se sometieron a la prueba de Tukey. De acuerdo al análisis realizado, no se encontraron diferencias (P > 0.05) entre tratamientos para las variables estudiadas. Las tasas de mortalidad, en los diferentes tratamientos, se analizaron a través de una prueba de hipótesis para diferenciar entre las proporciones de dos poblaciones, encontrándose diferencia significativas (P >0.05) entre las tasas de mortalidad para los cuatro tratamientos en las diferentes semanas. En lo que respecta al análisis económico se basó en la comparación de los costos de la energía eléctrica que consume una unidad básica de producción (una galera) con respecto a los cuatro tratamientos evaluados obteniéndose el mayor beneficio monetario en el T1 (luz natural) en el cual la empresa se ahorraría anualmente un total de $ 9, 284.704.

Inventario agroecológico de las especies de Gallina ciega (Phyllophaga spp) en la Región I de Nicaragua y validación de trampas artesanales de luz para el control de adultos en dos localidades del municipio de Estelí, Nicaragua

De mayo a octubre de 1996 se hizo un inventario agroecológico de las especies de gallina ciega (Phyllophaga spp.) en la región T de Nicaragua con el objetivo de determinar la relación entre la diversidad de especies de gallina ciega con precipitación, tamaño y años de uso de la parcela y historial de daño(%) y validación de trampas luz artesanal para control de adultos de gallina ciega en Miraflor y Almaciguera, con el fin de confirmar su efectividad. Se muestrearon 61 localidades en 18 municipios, agrupados por rangos de precipitación en cuatro estratos. La unidad muestra! fué el número de insectos adultos de gallina ciega recolectados por los mismos agricultores en cada finca. Para la identificación se utilizaron las claves desarrolladas por King (1984); Morón (198S); Woodruffy Beck (1989) y Coto (1990). Se realizó un diagoóstico sobre conocimiento de la plaga y el manejo al cultivo por medio de encuestas. Se hizo análisis de correlación simple. La mayor parte de la encuesta fue analizada en términos de porcentajes. Se utilizó la metodología de captura y recaptura de insectos marcados con esmalte para uñas y escarchas de colores diferentes. Los insectos fueron hllerados desde S hasta 21m de distancia de la trampa marcándose grupos de cinco hasta SO insectos. Se consideró un factor correctivo de comparación entre distancias y analisis de frecuencia de recaptura con observaciones cada 15 minutos. Se realizó muestreo de larvas posterior a los ensayos de liberación. La población de gallina ciega en la región T es diviersa. Se reportan 17 especies de los cuales sólo 9 se identificaron: Phyllophaga (Chlaenobia) aequata (Bates), 1888; P. (Phytalus) cometes Bates, 1888; P. (Rorulenta) elenon.' Saylor, 1938; P. (P) lenis Horn, 1887; P.(P) menetriesi Blanchard, 1850; P. (P) obsoleta (Biancbard), 1850; P. (Chlaenobia) tumulosa (Bates), 1888; P. (Rorulenta) vicina Moser, 1918 y P. yucateca (Bates), 1889. Las especies no identificadas fueron distinguidas por números. Las especies 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9 no se identificaron. P. Lenis, P. yucateca, P, vicina, P.elenon.f, P. menetriesi y P. obsoleta son las especies que, en este orden, sobresalen numéricamente. Las cantidades de especímenes por especies de gallina ciega no presentan relación con rangos de precipitación, historial de daño (%), tamaño y años de uso de la aparcela, ni entre ellas mismas. El 60"/o de los agricultores no conoce al adulto de gallina ciega y el 80% no logra diferenciar claramente los sintomas en una planta dañada. No se registraron recapturas de insectos adultos de gallina ciega en las trampas. El análisis cuantitativo no se realizó. La mayor parte de los insectos liberados establecieron vuelo. Muestreos de larvas de gallina ciega indican que sólo en Miraflor habían cantidades de adultos justificables a los ensayos. El promedio de plantas dañadas por gallina ciega según los agricultores es de 15%. Se recomienda impulsar estudios básicos sobre la diversidad de especies de gallina ciega en el país y difundir el conocimiento sobre la biología y manejo de gallina ciega entre los pequeños agricultores. Futuros ensayos con trampas luz deben considerar el aumento de la calidad y la consistencia de la fuente luminosa y establecerlas cerca de las plantas hospederas de adultos.