A structure-activity relationship (SAR) study of neolignan compounds with anti-schistosomiasis activity

Um conjunto de dezoito compostos de neolignanas com atividade antiesquistossomose foi estudado com o método semi-empírico PM3 e outros métodos teóricos com o intuito de avaliar algumas propriedades (variáveis ou descritores) moleculares selecionadas e correlacioná-las com a atividade biológica. Análise exploratória dos dados (análise de componentes principais, PCA, e análise hierárquica de agrupamentos, HCA), análise discriminante (DA) e o método KNN foram utilizados na obtenção de possíveis correlações entre os descritores calculados e a atividade biológica em questão e na predição da atividade antiesquistossimose de algumas moléculas teste. Os descritores moleculares responsáveis pela separação entre os compostos ativos e inativos foram: energia de hidratação (HE), refratividade molecular (MR) e carga sobre o átomo C19 (Q19). Estes descritores fornecem informações a respeito do tipo de interação que pode ocorrer entre os compostos e seu respectivo receptor biológico. Após a construção do modelo para compostos ativos e inativos, os métodos PCA, HCA, DA e KNN foram empregados em um estudo de predição. Foram estudados 10 novos compostos e somente 5 deles foram classificados como ativos contra esquistossomose.

A formação de professores de química na UFPA: a história de um curso de graduação e sua evolução curricular

Este trabalho constitui-se num estudo sobre o curso de formação de professores de Química da UFPA, contando sua história a partir dos desenhos curriculares que o nortearam nos seus 30 anos de existência e inserindo tal história no contexto maior da construção da ciência moderna. O estudo prossegue analisando, à luz da literatura, o projeto político-pedagógico recém aprovado pelo Colegiado do Curso visando detectar possíveis avanços e conclui respondendo, a partir do quadro delineado pela história do Curso e pelo momento presente, à questão: em função das demandas impostas pela sociedade moderna, como deve ser formado, hoje, um professor de química? Foram usados como principais métodos de pesquisa, coleta de depoimentos mediante entrevistas semi-estruturadas e pesquisa documental e bibliográfica, com maior ênfase a esta última.

Investigação das características I x V e C x V de NCPS puro, com nitrogênio substitucional carregado (-1 e +1) e com grupos doador (NO2)-aceitador (NH2) através de métodos derivados de hartree-fock

Neste trabalho, fizemos uma investigação sobre o estudo teórico das características I x V e C x V de Nanotubo Carbono de Parede Simples (NCPS) puro, com Nitrogênio substitucional carregado com cargas -1 (caracterizando um indicativo de dopagem tipo n) e +1 (caracterizando um indicativo de dopagem tipo p) e na presença de grupos doador (NO₂)-aceitador (NH₂), através da simulação computacional do estado fundamental de NCPS, bem como de sua estrutura eletrônica e propriedades ópticas, utilizando parametrizações semi-empíricas AM1 (Austin Mudel 1) e ZINDO/S-ClS (Zerner´s lntermediate Neglect of Differential Orbital/Spectroscopic - Cunfiguration lnteraction Single) derivadas da Teoria de Hartree-Fock baseada em técnicas de química quântica. Por meio deste modelo teórico analisamos as propriedades ópticas e eletrônicas, de maior interesse para esses materiais, a fim de se entender a melhor forma de interação desses materiais na fabricação de dispositivos eletrônicos, tais como TECs (Transistores de Efeito de Campo) ou em aplicações em optoeletrônica tais como DEL (Dispositivo Emissor de Luz). Observamos que NCPS com Nitrogênio substitucional apresentam defeitos conformacionais do tipo polarônico. Fizemos as curvas dos espectros UV-visível de Absorção para NCPS armchair e zigzag puro, com Nitrogênio substitucional carregado com cargas (-1 e +1) e na presença de grupos doador (NO₂)-aceitador (NH₂), quando perturbados por intensidades diferentes de campo elétrico. Verificamos que em NCPS zigzag ao aumentarmos a intensidade do campo elétrico, suas curvas sofrem grandes perturbações. Obtivemos as curvas p x E, I x V e C x V para esses NCPS, concluímos que NCPS armchair possui comportamento resistor, pois suas curvas são lineares e zigzag possui comportamento semelhante ao dos dispositivos eletrônicos importantes para o avanço tecnológico. Assim, nossos resultados estão de bom acordo com os resultados experimentais e teóricos de NCPS puro e com Nitrogênio encontrados na literatura.

Investigação da dinâmica sequêncial Monte Carlo/Mecânica Quântica para sitemas moleculares orgânicos

O principal objetivo deste trabalho é investigar teóricamente as propriedades eletrônicas e óticas de compostos orgânicos em ambiente líquido. A compreensão das interações em sistemas líquidos é muito importante para a descrição de fenômenos em muitas partes da ciência, como Física, Química, Biologia e Materiais, bem como no desenvolvimento de materiais óticos. As flutuações térmicas fazem que inumaram das configurações para os líquidos possam ser gerados. Esta é a razão do comportamento estatístico observado em sistemas líquidos. Considerando estas dificuldades, o tratamento sequencial Monte Carlo / Mecânica Quântica (SMC/QM) é usado neste trabalho. Neste procedimento, a estrutura líquida é gerada primeiramente por simulações clássicas de MC e mais tarde, somente a parte mais importante do sistema é tratada com mecânica quântica. Usando o procedimento acima, os propriedades do quantum o pirazine dimethyl do thiene Methyl da laranja (MO) e do O 2,3-dimetil tieno[3,4-b] pirazina (DTP) foram investigados. O MO é um conhecido indicador de pH e pode ser encontrado sob circunstâncias básicas e acidas. Suas geometrias de mínima energia foram obtidas mediante a Teoria do Funcional da Densidade pelo funcional B3LYP, sendo o sistema descrito pelas bases de Pople com uma função de polarização (6-31G*). Para obter as propriedades médias dos observaveis, cálculos de química quântica foram executados dentro da aproximação semi-empírica de INDO/S-CI. Com respeito ao espectro de absorção, os dados experimentais existentes na literatura científica reportam a existência de uma larga banda localizada na região de baixas energias, mais precisamente entre 400 e 600 nm. Nossos resultados teóricos para a forma alcalina mostram uma transição intensa transição π → π* aproximadamente à 432.4 ± 0.03 nm e, sob condições ácidas, esta transição aparece aproximadamente à 507.4 ± 0.12, 496.4 ± 0.28 ou 545.3 ± 0.10 nm, dependendo da estrutura, mostrando bom acordo com resultados experimentais. O DTP é um sistema particular usado na produção de polímeros de baixo gap. Suas propriedades elétricas e óticas foram obtidas através de um novo procedimento conhecido por Configuração Eletrostática Média do Solvent (ASEC). O procedimento ASEC inclui moléculas do solvente como cargas pontuais e permite o obtenção das quantidades quânticas executando somente poucos cálculos de mecânica quântica. Para o DTP, usando a teoria das perturbações de segunda ordem Mφller-Plesset (MP2) e o conjunto de bases aug-cc-pVDZ, a convergência do momento de dipolo foi alcançada com apenas quatro cálculos de mecânica quântica à 1.16 D, apresentando um aumento de 42% quando comparado ao dipolo isolado. O polarizabilidade corresponde à outra característica elétrica que pôde ser medida. Considerando o mesmo nível empregado ao cálculo do dipolo, o valor médio 132.7 a30 foi observado. A região de mais baixas da energias do espectro de absorption foi investigada também atravé de procedimento de ASEC usando ambos as aproximações, semi-empírico e DFT. Esta região de absorção é motivo de conclusões contraditórias com relação à natureza das transições n → π* e π → π*. Nossos resultados mostram que realmente que essas excitações são realmente observadas simultanemente podendo sobrepôr-se. Como exemplo, nossos resultados para DFT, encontrados usando o funcional B3LYP nos mostra que estas transições aparecem aproximadamente à 360.6 e 351.1 nm.

Simulação computacional da adsorção dos poluentes benzeno, tolueno e p-xileno sobre carvão ativado

Os maiores problemas de contaminação de aquíferos e solos são atribuídos aos hidrocarbonetos monoaromáticos, que são os constituintes mais solúveis e mais móveis da fração de algumas substâncias, como por exemplo, da gasolina. Para a remoção destes contaminantes, a adsorção por carvão ativado é o método mais utilizado, pois o carvão apresenta uma habilidade significativa para adsorver componentes orgânicos de baixo peso molecular, como o benzeno, o tolueno e o p-xileno. Neste trabalho, verificou-se a adsorção dos mesmos sobre carvão ativado via simulação computacional. Como base, utilizou-se o modelo postulado de carvão preparado por Bourke et al. (2007). Várias etapas foram concluídas desde os modelos das estruturas do carvão e dos poluentes até as simulações de dinâmica molecular. Para a análise conformacional da estrutura do carvão, foi utilizado o método semi-empírico PM3 e para o processo de dinâmica, o campo de força AMBER FF99SB. A estrutura passou por um aquecimento, à pressão constante, até alcançar uma temperatura final de 298K (25ºC), sendo suas informações coletadas a cada 50ps. Posteriormente, a estrutura foi submetida a equilíbrio de sistema, à temperatura constante de 298K (25ºC), por 500ps para então suas informações serem analisadas. Por fim, o sistema foi então submetido à dinâmica molecular durante 15 ns. Após análise dos resultados, constatou-se que os grupos éter, lactona e carbonila (cetona) presentes na estrutura de carvão ativado conferem caráter ácido à mesma e devido a isto e à sua consequente carga superficial negativa, a adsorção tornou-se viável uma vez que os poluentes apresentavam carga superficial positiva, o que corrobora o entendimento que já se tem a respeito desse tipo de fenômeno.

Transporte eletrônico de nanofita de grafeno sob a influência de constrições e oxidação

Neste trabalho, investigamos os efeitos da funcionalização de grupos oxidativos sobre a estrutura de nanofitas de grafeno zigue-zague e também os efeitos de constrições, onde estes efeitos foram analisados por meio de transporte eletrônico via campo externo longitudinal. Nossos cálculos foram parametrizados pelo modelo semi-empírico de Huckel estendido-ETH, adotando-se o método das funções de Green de não equilíbrio- NEGF. As correntes foram calculadas via equação de Landauer que usa a função de transmissão da região espalhadora ao fluxo de elétrons com energia (E) vinda do eletrodo esquerdo. Por meio dessa abordagem, foi possível analisarmos o comportamento dos portadores de carga em cada um os dispositivos propostos, bem como, a natureza de tal comportamento. Verificaram-se nas curvas I(V) dois regimes de transporte: Ôhmico e NDR, verificando máximos de corrente e, também a tensão de limiar (VTh1

Caracterização química e físico-química e estudos preliminares de planejamento da formulação fitoterápica semi-sólida contendo tintura de Calendula officinalis L.

A fitoterapia constitui uma forma de terapia medicinal que vem crescendo visivelmente ao longo dos anos, no entanto, apesar da extensa utilização dos fitoterápicos, a qualidade destes medicamentos muitas vezes é deficiente e questionável. Dentre as plantas medicinais mais empregadas como fitoterápicos, temos a Calendula officinalis L.(Asteraceae), utilizada pelos seus efeitos antiinflamatórios, antisépticos e cicatrizantes. Sendo assim, o presente estudo objetivou aprimorar e consolidar o emprego de metodologias de tecnologia farmacêutica na área de desenvolvimento de fitoterápicos, por meio da realização de estudos preliminares do planejamento/pré-formulação de uma formulação fitoterápica semi-sólida contendo tintura de C. officinalis L., visando o controle de qualidade das etapas do seu desenvolvimento. Na caracterização física e físico-química do pó e da tintura de calêndula foi possível obter especificações farmacognósticas condizentes com as da literatura, além de constatar a identidade do material vegetal através da detecção do marcador químico rutina por CCD. Por meio da validação do método, que apresentou parâmetros recomendados pela legislação vigente, foram determinados 463 μg/mL de rutina na tintura. Os espectros obtidos na região do infravermelho (IV) mostraram bandas características da rutina no extrato liofilizado, além de demonstrar a permanência dessas bandas após sua mistura com os excipientes da formulação. As técnicas termoanalíticas confirmaram a compatibilidade entre os excipientes e o extrato liofilizado de calêndula. Na avaliação da estabilidade preliminar do gel, a formulação permaneceu estável durante a realização dos ciclos em estufa (45 2 0C) e temperatura ambiente (25 2 0C). No estudo preliminar da permeação, o gel apresentou tendência para favorecer a permeação dos flavonóides totais expresso em rutina para a fase receptora. Estes resultados demonstram a importância do emprego de protocolos de controle de qualidade das matérias primas vegetais, além do estabelecimento de metodologias tecnológicas para a produção de fitoterápicos.

Nexos e reflexos de uma experiência formativa mediatizada por ambiente virtual de aprendizagem: formação de professores de Ciências e Matemática na Amazônia

Esta é uma pesquisa qualitativa na modalidade narrativa, que se baseia nas experiências de formação de professores de Ciências e Matemática a distância na Amazônia, vividas no contexto de um curso via Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA). Objetivo investigar em que termos essa experiência formativa é catalisadora de reflexões docentes sobre o contexto amazônico de ensino de Ciências e Matemática e que outras aprendizagens resultantes dessa formação repercutem em percepções diferenciadas da prática docente desta área específica no ensino fundamental. Foram nove os sujeitos envolvidos na investigação, os quais foram selecionados segundo os critérios: serem professores-alunos, oriundos do curso de Especialização em Educação em Ciências e Matemática do Programa EDUCIMAT, que ensinam/ensinaram Ciências e Matemática; mantiveram um elevado nível de envolvimento nas interações ocorridas no AVA; expressaram ideias completas de modo reflexivo. Como instrumento investigativo, optei por ouvir depoimentos dos sujeitos por meio de entrevista semi-estruturada, que foram gravadas em áudio e, posteriormente, transcritas. Além das entrevistas, lancei mão de meu diário de campo como fonte de informação, que foi construído ao longo da pesquisa por meio de percepções sobre os sujeitos e seus contextos, além dos registros de ocorrências diversas no âmbito da pesquisa. Buscando produzir novas compreensões das narrativas investigadas, aproprio-me da Análise Textual Discursiva como metodologia de análise do material empírico. Assim, ao sistematizar as manifestações dos sujeitos, levando em consideração as recorrências e as singularidades, tais análises deram forma a três eixos temáticos, que trato nesta investigação, assumindo os seguintes títulos: i) Formar-se no contexto amazônico: obstáculos e enfrentamentos; ii) Tecnologias e AVA: sentido(s) da experiência formativa; e iii) As repercussões da experiência nas percepções da prática e da formação docente. A análise dos resultados revela as dificuldades de acesso à formação, à informação, às tecnologias e aos municípios no interior da Amazônia, além do fator custo, como enfrentamentos para formar-se nesse contexto. Além disso, os sujeitos revelam que, ao trocarem, experimentarem e interagirem no AVA, atribuíram sentidos de autoconhecimento apontando indicativos para a (re)invenção de si, de constituição docente num mundo marcado pelos avanços tecnológicos e de superação no uso das tecnologias que surpreendem e (trans)formam. Ainda como resultado das análises, os sujeitos anunciam conhecimentos elaborados por meio da experiência formativa que incidem em outras/novas percepções de suas práticas educativas: a utilização de tecnologias de informação e comunicação como possíveis ferramentas pedagógicas, além da interatividade, troca de experiências e diálogo em situações de ensino. O AVA, sendo percebido pelos sujeitos como um dos recursos incorporados pela formação docente a distância, apresenta-se como oportunidade de contínua formação tecida pela diversidade de ideias e como forma de aproximar-se das tecnologias educacionais frente às dificuldades na região, expressas pelos próprios sujeitos.

Estudo de águas subterrâneas com métodos elétricos na região do semi-árido de Patos - Pb

O Nordeste do Brasil, em particular a região semi-árida do Estado da Paraíba, é muito castigada pelos períodos de grandes estiagens e escassez de recursos hídricos. A água de superfície não supre a demanda da região, portanto, a busca de água subterrânea e sua exploração é uma constante nos programas dos Governos Federal e Estadual. Nesta região, ocorrem geralmente apenas aquíferos aluviais rasos e aquíferos nas fraturas do embasamento cristalino. Tradicionalmente, as fraturas no cristalino são prospectados através de estudos aerofotogramétricos e geoestruturais, com média de 30% de furos secos. O dimensionamento dos aquíferos aluviais é feito através de perfurações sistemática do subsolo, que é uma metodologia muito demorosa e cara. O objetivo deste trabalho é mostrar que o emprego de métodos geofísicos, especialmente os métodos geoelétricos, são eficazes e econômicos para localizar e avaliar áreas promissoras de água subterrânea, tanto nos aquíferos aluviais como nos cristalinos. Neste trabalho, foram aplicados o convencional método da eletroresistividade e o método eletromagnético, ainda pouco usado na prospecção de água subterrânea, em três áreas selecionadas na região semi-árida de Patos - Pb, sendo duas representantes dos aquíferos aluviais e uma representante dos aquíferos cristalinos. Nos aquíferos aluviais, foi determinada a profundidade até o embasamento cristalino através de sondagens elétricas verticais (SEVs), e os respectivos limites laterais foram mapeados com perfilagens de eletroresistividade. Os resultados das SEVs são coerentes com as profundidades obtidas pelas sondagens mecânicas de confirmação mostrando, assim, a aplicabilidade desta metodologia na pesquisa deste tipo de aquífero. No aquífero cristalino, inicialmente determinou-se a orientação geral das zonas fraturadas do embasamento cristalino pela técnica modificada da sondagem elétrica vertical (SEV Radial) e, em seguida, a localização exata em planta das mesmas foram determinadas com perfilagens de eletroresistividade e eletromagnéticas no sistema horizontal coplanar nas frequências 880 Hz e 2640 Hz. Os resultados dos dois métodos utilizados foram satisfatórios, porém, a perfilagem eletromagnética é mais rápida, necessita de menos mão de obra, reduzindo assim os custos de prospecção de água subterrânea no embasamento cristalino.