Application of carbon composite adsorbents prepared from coffee waste and clay for the removal of reactive dyes from aqueous solutions

A novel carbon composite was prepared from a mixture of coffee waste and clay with inorganic:organic ratio of 1.3 (CC-1.3). The mixture was pyrolysed at 700 °C. Considering the application of this adsorbent for removal of anionic dyes, the CC-1.3 was treated with a 6 mol L^-1 HCl for 24 h to obtain ACC-1.3. Fourier transform infrared (FTIR), N₂ adsorption/desorption curves, scanning electron microscope (SEM) and powder X-ray diffractometry (XRD) were used for characterisation of CC-1.3 and ACC-1.3 carbon adsorbents. The adsorbents were effectively utilised for removal of reactive blue 19 (RB-19) and reactive violet 5 (RV-5) textile dyes from aqueous solutions. The maximum amounts of RB-19 dye adsorbed at 25 °C are 63.59 (CC-1.3) and 110.6 mg g^-1 (ACC-1.3), and 54.34 (CC-1.3) and 94.32 mg g^-1 (ACC-1.3) for RV-5 dye. Four simulated dye-house effluents were used to test the application of the adsorbents for treatment of effluents.

Simulação de transporte eletrônico em dispositivos unimoleculares baseados em indicadores de pH

Nas últimas décadas, diversos pesquisadores têm tentado empregar moléculas em dispositivos eletrônicos de nanoescala. Por este motivo, diferentes parâmetros eletro/ópticos, que regem o transporte eletrônico em moléculas orgânicas, precisam ser analisados. Neste trabalho foi desenvolvido um estudo de transporte de carga para o composto Vermelho de Propila, popularmente utilizado como indicador de pH. A motivação para estudá-lo resulta de sua estrutura constituída por subunidades doadora-aceitadora, acopladas via grupo azo (N=N), uma característica bem conhecida em retificadores moleculares. A metodologia utilizada para tratar o sistema em equilíbrio é baseada em métodos de Mecânica Molecular e Hartree-Fock. Sendo que, para simular o sistema em não-equilíbrio, foi empregado o formalismo de Landauer-Büttiker. Através desses métodos, as curvas características do sistema molecular foram traçadas e comparadas. O resultado da comparação permitiu explicar os fenômenos que regem o transporte eletrônico na nanoestrutura. Além disso, foram analisados os efeitos de contatos metálicos, ligados a molécula na presença de campo elétrico externo.

Avaliação do efeito antigenotóxico e anticitotóxico do bioproduto método CANOVA®

O Método CANOVA® (CA) é um imunomodulador brasileiro de formulação homeopática. CA é indicado em condições clínicas nas quais o sistema imune se encontre comprometido. O N-Metil-N-Nitrosoureia (NMU) é um agente N-nitroso alquilante e carcinogênico utilizado como modelo experimental em roedores e macacos. O NMU também apresenta efeitos genotóxicos/mutagênicos analisáveis por testes clássicos de detecção de danos ao DNA e aberrações cromossômicas. Apesar de vários estudos terem demonstrado resultados promissores na utilização do medicamento CA, não existem trabalhos relatando possíveis efeitos antigenotóxicos deste medicamento, a despeito de seu potencial anticarcinogênico. Assim, o presente trabalho avaliou in vitro os efeitos antigenotóxicos e anticitotóxicos do medicamento CA em linfócitos humanos expostos ao NMU. Foram utilizadas amostras de linfócitos humanos que foram submetidos a diferentes concentrações de uma mistura contendo CA e NMU. A viabilidade das células expostas ao NMU foi avaliada pelo ensaio MTT, a genotoxicidade/antigenotoxicidade do CA foi avaliada pelo teste do cometa e a anticitotoxicidade do CA foi verificada pela quantificação de apoptose e necrose utilizando corantes fluorescentes (laranja de acridina/brometo de etídeo). No teste MTT verificamos que o NMU conseguiu diminuir a viabilidade dos linfócitos de forma significativa. No teste do cometa foi observado que CA diminui significativamente os danos ao DNA induzidos pelo NMU, caracterizando um claro efeito antigenotóxico do composto homeopático. CA também diminuiu de forma significativa a frequência de apoptose induzida pelo NMU em leitura realizada após 24 horas de tratamento. Concluímos que o CA apresentou um efeito antigenotóxico e anticitotóxico nas condições avaliadas no presente estudo, demonstrando, assim, um claro potencial citoprotetor.

A mass transfer model applied to the supercritical extraction with CO2 of curcumins from turmeric rhizomes (Curcuma longa L)

ABSTRACT: Increasing restrictions on the use of artificial pigments in the food industry, imposed by the international market, have increased the importance of raw materials containing natural pigments. Of those natural substances with potential applications turmeric rhizomes (Curcuma longa L), are one of the most important natural sources of yellow coloring. Three different pigments (curcumin, desmetoxycurcumin, and bis-desmetoxycurcumin) constitute the curcuminoids. These pigments are largely used in the food industry as substitutes for synthetic dyes like tartrazin. Extraction of curcuminoids from tumeric rhizomes with supercritical CO2 can be applied as an alternative method to obtain curcuminoids, as natural pigments are in general unstable, and hence degrade when submitted to extraction with organic solvents at high temperatures. Extraction experiments were carried out in a supercritical extraction pilot plant at pressures between 25 and 30 MPa and a temperature of 318 K. The influence of drying pretreatment on extraction yield was evaluated by analyzing the mass transfer kinetics and the content of curcuminoids in the extracts during the course of extraction. The chemical identification of curcuminoids in both the extract and the residual solid was performed by spectrophotometry. Mass transfer within the solid matrix was described by a linear first-order desorption model, while that in the gas phase was described by a convective mass transfer model. Experimental results showed that the concentration profile for curcuminoids during the supercritical extraction process was higher when the turmeric rhizomes were submitted to a drying pretreatment at 343 K.

Extração de oleoresina de Cúrcuma (Curcuma longa l) com CO2 supercrítico

Dentre as fontes de corantes naturais mais utilizadas na indústria de alimentos, encontra-se a cúrcuma (Curcuma longa L.) uma rizomaina do qual podem ser obtidas substâncias como a curcumina, demetoxicurcumina e bis-demetoxicurcumina. Estes pigmentos possuem coloração amarela e capacidade de substituir corantes artificiais. Com a finalidade de verificar a influência do pré-tratamento de secagem na extração, foram realizados experimentos de extração de oleoresina de cúrcuma com CO2 supercrítico, na unidade de extração do Laboratório de Engenharia Química da Universidade Federal do Pará, submetendo-se a matéria-prima a uma secagem nas temperaturas de 70 e 105oC. As extrações foram feitas a pressões de 200, 250 e 300 bar, e na temperatura de 45oC. Os resultados estão apresentados em tabelas e gráficos, em termos de rendimentos totais e teor de curcumina presente na oleoresina. A secagem a 70oC favoreceu a extração de oleoresina em termos de tempo de extração, e contribuiu para a manutenção de curcumina na matéria-prima.

Dye incorporation in polyphosphate gels: synthesis and theoretical calculations

ABSTRACT: In this work we described theoretical calculations on the electronic structure and optical properties of the dyes crystal violet and malachite green based in semiempirical methods (Parametric Method 3 and Intermediate Neglect of Differential Overlap / Spectroscopic - Configuration Interaction) and the synthesis of a new hybrid material based upon the incorporation of these dyes in an aluminum polyphosphate gel network. The samples are nearly transparent, free-standing thick films. The optical properties of the entrapped dyes are sensitive to chemical changes within the matrix caused either by gel aging or external stimulli such as exposition to acidic and basic vapors that can percolate within the matrix. Our theoretical modeling is in good agreement with the experimental results for the dyes.

A pintura de quadratura landiana em Belém do Pará

Na segunda metade do século XVIII, Belém viveu um momento de grande expansão econômica, o que se refletiu positivamente na arquitetura, quando foram construídos imponentes templos religiosos no atual centro histórico, dentre os quais a igreja de São João Batista. Esta pesquisa analisou tecnologicamente a pintura de quadratura realizada pelo arquiteto Antonio Landi no interior da igreja de São João Batista, em Belém do Pará, para identificar a tinta utilizada na rara pintura do século XVIII, uma vez que o quadraturista disse ter utilizado em seus trabalhos o pigmento extraído da Arrabidaea chica (H & B) Verlot, popularmente conhecida como carajiru; os processos de alteração sofridos por ela e, assim, obter subsídios para a sua conservação e restauração. O estudo foi realizado em etapas: na primeira, foi feita uma pesquisa histórica envolvendo a literatura sobre as tintas, pigmentos e corantes do período colonial amazônico, utilizados na arquitetura religiosa; sobre a contribuição das ordens religiosas na decoração dos templos; sobre a formação e as atividades de Landi em Belém, e sobre a técnica de pintura denominada de quadratura. Na mesma etapa foi realizado um mapeamento dos danos na pintura e medidos o padrão de cores, por colorimetria, e a temperatura da parede pintada, com câmera de infravermelho. A etapa seguinte foi a investigação laboratorial, que consistiu em analisar a tinta usada por Landi na pintura e o pigmento extraído do carajiru, em microscópio ótico, em microscópio eletrônico de varredura, em difratômetro de raios-X e em espectrômetro de infravermelho. Os resultados possibilitaram a identificação e comparação dos materiais utilizados na pintura de quadratura. E por último, realizou-se um ensaio com a tinta produzida a partir do pigmento extraído do carajiru. A pesquisa histórica contribuiu para o entendimento das tintas, pigmentos e corantes e técnicas de pintura e a interdisciplinaridade facilitou a condução dos procedimentos tecnológicos, permitindo a elaboração de diagnósticos que servem para estabelecer medidas de conservação preventiva e propostas de futuras intervenções de restauro.

Exposição à concentração subletal de metilmercúrio: genotoxicidade e alterações na proliferação celular

O mercúrio é um metal que se destaca dos demais por se apresentar líquido em temperatura e pressão normais. Este xenobiótico se apresenta como a maior fonte de poluição em várias partes do mundo e tem como característica ser altamente tóxico ao Sistema Nervoso Central (SNC). O despejo é na forma líquida diretamente no solo e leito dos rios. Este metal pesado é complexado com vários elementos presentes no solo ou sedimentos sendo convertido à metilmercúrio (MeHg) pela microbiota aquática. O MeHg apresenta a capacidade de se acumular ao longo da cadeia trófica, um evento conhecido como biomagnificação, o qual afeta diretamente a vida humana. Nesse sentido, a Região Amazônica se destaca por possuir todos os componentes necessários para a manutenção do ciclo biogeoquímico do mercúrio, além de populações cronicamente expostas a este metal pesado, sendo este fato considerado um problema de saúde pública. Tem-se conhecimento que este xenobiótico após a exposição aguda a altas doses promove desordens relacionadas ao surgimento de processos degenerativos no SNC, entretanto, os efeitos a baixas concentrações ainda não são totalmente conhecidos. Nesse sentido, se destacam as células gliais que atuam como mediadores no processo de neurotoxicidade desse metal, principalmente em baixas concentrações. Apesar de este tipo celular exibir um importante papel no processo de intoxicação mercurial, a ação deste metal sobre as células glias é pouco conhecida, principalmente sobre o genoma e a proliferação celular. Desta forma, este trabalho se propõe a avaliar o efeito da exposição a este xenobiótico em baixa concentração sobre o material genético e a proliferação celular em células da linhagem glial C6. As avaliações bioquímica (atividade mitocondrial – medida pelo ensaio de MTT –) e morfofuncional (integridade da membrana – avaliada pelo ensaio com os corantes BE e AA –) confirmaram a ausência de morte celular após a exposição ao metal pesado na concentração de 3 μM por um intervalo de 24 horas. Mesmo sem promover processos de morte celular, o tratamento com esta concentração subletal de MeHg foi capaz de aumentar significativamente os níveis dos marcadores de genotoxicidade (fragmentação do DNA, formação de micronúcleos, pontes nucleoplásmica e brotos nucleares). Ao mesmo tempo, foi possível observar uma alteração no ciclo celular através do aumento do índice mitótico e uma mudança no perfil do ciclo celular com aumento da população celular nas fases S e G2/M, sugerindo um aprisionamento nessa etapa. Esta mudança no ciclo celular, provocada por 24h de exposição ao MeHg, foi seguida de uma redução no número de células viáveis e confluência celular 24h após a retirada do MeHg e substituição do meio de cultura, além do aumento no tempo de duplicação da cultura do mesmo. Este estudo demonstrou pela primeira vez que a exposição ao metilmercúrio em concentração baixa e subletal é capaz de promover eventos genotóxicos e distúrbios na proliferação celular em células de origem glial.