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O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - Brasil (CAPES) - C?digo de Financiamento 001. Submitted by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2021-10-04T18:59:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) aniely_pereira_souza.pdf: 2476828 bytes, checksum: 272fe957f35be3acf8a5cd6cd8ee099b (MD5) Approved for entry into archive by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2021-10-04T19:13:03Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) aniely_pereira_souza.pdf: 2476828 bytes, checksum: 272fe957f35be3acf8a5cd6cd8ee099b (MD5) Made available in DSpace on 2021-10-04T19:13:03Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) aniely_pereira_souza.pdf: 2476828 bytes, checksum: 272fe957f35be3acf8a5cd6cd8ee099b (MD5) Previous issue date: 2021 Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) Neste trabalho, os carbon dots (CDs) foram funcionalizados com o pept?deo ecPis-4s, com o objetivo de obter um (bio)nanomaterial com propriedades antioxidantes e antibacterianas, para futuras aplica??es relacionadas a intera??es pept?deo-membranas celular. Os CDs foram preparados a partir de rea??es de desidrata??o e oxida??o ?cida do biopol?mero celulose. A metodologia utilizada foi escolhida devido ? possibilidade de obten??o de nanopart?culas com alta concentra??o de grupos funcionais oxigenados, que ser?o ?teis para o liga??o do pept?deo antimicrobiano ecPis-4s nanopart?culas. A funcionaliza??o dos CDs foi realizada atrav?s da rea??o dos grupos carbonila e/ou hidroxila com o grupo amino ou am?nio do pept?deo por meio da ativa??o destes grupos usando 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida (EDAC) e acetato de etil-2-ciano-2-(hidroxiimino)(Oxyma pure?). Os materiais obtidos foram caracterizados com diferentes t?cnicas, incluindo Resson?ncia Magn?tica Nuclear de hidrog?nio (RMN ?H), espectroscopia na regi?o do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR- do ingl?s Fourier Transform Infrared Spectroscopy) e potencial zeta. Ap?s a funcionaliza??o com o pept?deo, o potencial zeta das nanopart?culas de CDs passou de -50,5 mV para -23,4 mV, sugerindo o consumo de alguns grupos funcionais negativamente carregados, como os carbox?licos, em pH inferior a 6. Nos espectros no infravermelho e de RMN ?H dos CDs funcionalizados, ap?s purifica??o, p?de-se observar bandas caracter?sticas de ambos os compostos. Destaca-se, por exemplo, as absor??es em 1360 e 1050 cm-?, a primeira observada somente no espectro do CDs e a segunda bem definida no espectro do pept?deo. Em adi??o, observa-se a presen?a do grupo funcional amida por meio das absor??es em 1638 e 1560 cm-?. Al?m dessas observa??es, a funcionaliza??o pode ser indiretamente relacionada ao estreitamento da absor??o em 3340 cm-?(? O-H), o que sugere uma diminui??o das liga??es de hidrog?nio na amostra de CDs ap?s a rea??o. Se, por um lado, as nanoestruturas funcionalizadas n?o apresentaram atividade antioxidante, por outro, os resultados da atividade antimicrobiana in vitro, mostraram que as nanopart?culas funcionalizadas s?o capazes de inibir o crescimento bacteriano similarmente ao ecPis-4s para Staphylococcus aureus ( S. aureus), e Escherichia coli (E. coli), mostrando que elas podem inibir tanto o crescimento de bact?rias Gram-positivas quanto Gram?negativas. Este resultado est? diretamente relacionado ? conforma??o em ?-h?lice do pept?deo covalentemente ligado ? superf?cie dos CDs, como mostrado pelos resultados obtidos por dicro?smo circular em meio mim?tico de membranas. Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2021. Carbon dots (CDs) were functionalized with the ecPis-4s peptide, with the objective of obtaining a (bio)nanomaterial with antioxidant and antibacterial properties and future applications related with peptide-cell membrane interactions, such as biomarkers. The CDs were prepared from acid dehydration and oxidation reactions of the cellulose biopolymer. This methodology was chosen because, it allows the obtainment of allows the obtainment of nanoparticles with a high concentration of oxygenated functional groups, which are be useful for the binding of the antimicrobial peptide ecPis-4s on the nanoparticle. The functionalization of the CDs was performed through the reaction of the carboxyl and hidroxil groups (CDs) with the amino group of the peptide through the activation of carboxyl and/or OH groups using 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDAC) and ethyl-2- cyano-2- (hydroxyimino) acetate (Oxyme Pure?). The materials obtained were characterized through different techniques, including proton Nuclear Magnetic Resonance of hydrogen (?H NMR), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and zeta potential. After the functionalization with the peptide, the zeta potential of the CD nanoparticles changed from - 50.5 mV to -23.4 mV, suggesting the consumption of some negatively charged functional groups, such as carboxy, at a pH below 6. In the FTIR and ?H NMR spectra of the functionalized CDs, after purification, characteristic bands of both compounds were observed. For example, the absorptions at 1360 and 1050 cm-?, the former observed only in the spectrum of the CDs and the latter well-defined in the spectrum of the peptide. The presence of the amide functional group is observed through absorptions in 1638 and 1560 cm-?. In addition to these observations, the functionalization can be also indirectly related to the narrowing of absorption band around by 3340 cm-?(? O-H), which suggests a decrease in hydrogen bonds in the sample of CDs after the reaction. If, on the one hand, the functionalized nanostructures did not show antioxidant activity, on the other, the results of the antimicrobial activity, in vitro, showed that the functionalized nanoparticles are capable of inhibiting bacterial growth similary to ecPis-4s for Staphylococcus aureus (S. aureus), and Escherichia coli (E. coli), showing that they can inhibit growth with both Gram-positive and Gram-negative bacteria. This outcome is directly related to the ?-helix conformation of the peptide covalently attached to the surface of the CDs, as shown by the results obtained with circular dichroism in a membrane mimetic medium.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. Os hidrogéis têm sido estudados como materiais promissores para diferentes aplicações biomédicas, seja em cicatrização de feridas, liberação controlada de medicamentos, ou como scaffolds para a medicina regenerativa. Neste trabalho foram preparados géis funcionais de alginato e nanoceluloses (com e sem modificação química) e géis de redes poliméricas semi-interpenetrantes (semi-IPNs) de alginato, quitosana e nanoceluloses. Os hidrogéis foram liofilizados e denominados géis. Os nanocristais de celulose (CNC) e CNC oxidado via reação mediada por 2,2,6,6-tetrametilpiperidina1-oxila (TEMPO) foram obtidos a partir de hidrólise ácida da polpa de Eucalyptus branqueada; as nanofibras de celulose (NFC) e NFC oxidada via reação mediada por TEMPO (NFCT) foram obtidas a partir da desintegração mecânica da polpa de celulose. Estas nanonoceluloses e os géis preparados foram caracterizados por diferentes técnicas como FTIR-ATR, DRX, MET, MEV, TGA, DMTA e microtomografia computadorizada de raios-X (micro-CT). A adição das nanoceluloses aos géis de alginato e aos géis semi-IPNs alginato/ quitosana, principalmente das NFCT, contribuiu para aumentar a estabilidade dimensional e o tamanho dos poros dos géis quando comparados àqueles sem nanoceluloses. Estas características são muito importantes para o transporte de nutrientes e crescimento celular. O desempenho mecânico dos materiais, de grande importância para as suas aplicações finais, foi melhorado a partir de um pós-tratamento térmico (a 80oC) para as amostras contendo NFCT. O aumento da temperatura também favoreceu as interações entre as cadeias dos polieletrólitos alginato e quitosana nos géis semi-IPNS alginato/ quitosana. Avaliou-se a citotoxicidade e o crescimento celular nos géis preparados utilizando-se o teste MTT (brometo de (4,5-dimetiltiazolil-2) -2,5-difeniltetrazólio) tanto por contato direto das células de fibroblastos L929 com os géis, quanto pelo método do contato indireto. A adição das nanoceluloses, em especial das NFCT (50% m/m) aos géis contribuiu para a bioadesão e crescimento das células de fibroblastos nos novos materiais. As propriedades morfológicas, físico-químicas e mecânicas dos géis de alginato e nanoceluloses e dos géis semi-IPNs alginato/ quitosana e nanoceluloses favoreceram a interação célula-material e a proliferação dos fibroblastos durante os 7 dias de cultura. A otimização da preparação destes materiais, com base nos procedimentos e resultados obtidos no presente trabalho, indica que os géis à base de nanoceluloses desenvolvidos são materiais interessantes e promissores para aplicações biomédicas. Hydrogels have been studied as promising materials for biomedical applications mainly in tissue engineering as external bandages, drug carriers or scaffolds. The pure alginate gel, the alginate/nanocelluloses (unmodified and physicochemically modified) gels and the alginate/chitosan/nanocelluloses semi-interpenetrating polymer networks (semi-IPN’s) were prepared and characterized in this work. The hydrogels were freeze-dried and called as gels. The cellulose nanocrystals (CNC) were obtain by acid hydrolysis of bleached Eucalyptus pulp. They were oxidized by 2,2,6,6-tetramethylpiperidin-1-oxyl (TEMPO) catalyzed oxidation reaction (CNCT). The cellulose nanofibers (CNF) and oxidized CNF were obtained by mechanical shearing of their aqueous suspensions. The oxidized CNF were also obtained by TEMPO catalyzed reaction (CNFT). The nanocelluloses and the prepared gels were characterized by analytical techniques as FTIR-ATR, XRD, TEM, SEM, TGA, DMTA and X-ray microtomography (micro-CT). The addition of nanocelluloses in alginate and in alginate/chitosan semi-IPNs gels, mainly the addition of CNFT, allows to increase their mechanical stability and pore sizes when compared to pure alginate gels, without nanocelluloses. These features are very important for nutrients transport and cell growth. The mechanical performance of these materials is an important parameter to enable some structural applications in human body. This property was further increased after a thermal post-treatment at 80oC of CNFT-based gels. The thermal post-treatment induces physicochemical interactions of alginate polyelectrolyte chains and chitosan in alginate/chitosan semi-IPN’s gels. The cytotoxicity and cell growth tests of these gels were studied by MTT essays at direct and indirect contact (eluate method) of L929 fibroblast cells. The addition of nanocelluloses mainly CNFT at 50 wt% enables cell bioadhesion, cell growth, differentiation and proliferation on and in the alginate or alginate/chitosan-based gels. The morphological, physicochemical and mechanical properties of alginate/nanocelluloses gels and alginate/chitosan/nanocelluloses gels contributed to interactions of these materials and differentiation of fibroblast cells up to 7 days. The optimization of these materials preparation, based on the procedures and results obtained in this work, indicates that the developed nanocellulose-based gels are interesting and promising materials for biomedical applications.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-09T16:46:26Z No. of bitstreams: 1 TESE CLEIDIENE FINAL.pdf: 8214897 bytes, checksum: adad09b13f1e498fd82eb646686b70dc (MD5) Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-20T15:46:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE CLEIDIENE FINAL.pdf: 8214897 bytes, checksum: adad09b13f1e498fd82eb646686b70dc (MD5) Made available in DSpace on 2016-06-20T15:46:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE CLEIDIENE FINAL.pdf: 8214897 bytes, checksum: adad09b13f1e498fd82eb646686b70dc (MD5) A elevada disponibilidade de biomassas, somada à necessidade de fontes renováveis para a produção de polímeros “verdes”, abre uma grande oportunidade para avanços tecnológicos que agreguem valor aos produtos da agroindústria e, ao mesmo tempo, atuem na fixação de carbono na natureza. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver e avaliar as propriedades térmicas, estruturais, mecânicas, morfológicas, de barreira e biodegradabilidade dos bionanocompósitos produzidos a partir de glicerol, lignina e nanowhiskers de celulose na matriz de amido e PBAT/amido. Observou-se que as variáveis estabelecidas na hidrólise ácida foram propícias para produção de nanowhiskers de celulose com altos valores de rendimentos, de razão de aspecto e índice de cristalinidade. A razão de aspecto e a dispersão dos nanowhiskers de celulose foram pontos fundamentais na produção de filmes, a maior área de contanto favoreceu para uma melhor interação entre os componentes, gerando o mínimo de substratos residuais desfavorecendo a recristalização da amilopectina e amilose. Ao avaliar as propriedades das blendas observou-se que os nanowhiskers de celulose juntamente com a lignina atuam na melhora da adesão interfacial entre as matrizes. Todas as blendas apresentaram maior perda de massa do que o PBAT puro no teste de biodegradação por conter maior quantidade de matéria-prima de fonte natural, gerando maior susceptibilidade à biodegradação. Portanto, o objetivo do trabalho foi alcançado produzindo materiais com alto desempenho provenientes de fontes renováveis com grande apelo sustentável e com potencialidade para aplicação no setor de embalagens.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-09-15T16:56:29Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Márcio Luis O. Ferreira.pdf: 1176431 bytes, checksum: 39351739fca16dfb30ee0613247fda1c (MD5) Approved for entry into archive by NUBIA OLIVEIRA (nubia.marilia@ufba.br) on 2016-09-15T21:20:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Márcio Luis O. Ferreira.pdf: 1176431 bytes, checksum: 39351739fca16dfb30ee0613247fda1c (MD5) Made available in DSpace on 2016-09-15T21:20:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Márcio Luis O. Ferreira.pdf: 1176431 bytes, checksum: 39351739fca16dfb30ee0613247fda1c (MD5) Neste trabalho, foram obtidos catalisadores de ouro suportado em materiais mesoporosos do tipo MCM-41 e Al-MCM-41, destinados à reação de deslocamento de monóxido de carbono com vapor d´água, uma importante etapa na geração de hidrogênio de alta pureza para células a combustível. As nanopartículas de ouro (1 e 5%) foram depositadas empregando-se os métodos de deposição-precipitação e de impregnação úmida. Os sólidos obtidos foram caracterizados por análise química, difração de raios X, termogravimetria, espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier, adsorção e dessorção de nitrogênio, redução termoprogramada, espectroscopia de infravermelho com quimissorção de monóxido de carbono e microscopia eletrônica de varredura. Os catalisadores foram avaliados na reação de deslocamento de monóxido de carbono com vapor d’água, na faixa de 190 a 270ºC, usando diferentes conteúdos de vapor d´água. Observou-se que o método da deposição-precipitação levou a uma diminuição do ordenamento da estrutura porosa da MCM-41, reduzindo a área superficial específica, independente da presença do alumínio e do teor de ouro. Por outro lado, o método de impregnação não alterou a estrutura mesoporosa do sólido. Os catalisadores com os teores mais elevados de ouro (5%) foram ativos na reação, mas a presença de alumínio diminuiu a atividade. Entretanto, a oxidação prévia dos catalisadores melhorou o seu desempenho, que também aumentou com o conteúdo de vapor d´água no meio reacional. Esses resultados foram explicados admitindo-se que as espécies catiônicas do ouro contribuem de forma mais significativa para a catálise da reação, quando comparada com a espécie metálica. Os catalisadores com baixos teores de ouro (1%) apresentaram atividade na reação reversa de deslocamento de monóxido de carbono com vapor d´água, em toda a faixa de temperatura estudada. O catalisador mais promissor foi aquele com 5% de ouro em MCM-41 isenta de alumínio, que apresentou conversão máxima (2,3%) a 270oC, sob baixos conteúdos de vapor d´água e de 25% a 270 ºC, sob elevados teores de vapor d´água no meio reacional. In this work, gold catalysts supported in MCM-41 and Al-MCM-41 like mesoporous materials were obtained for the water-gas shift reaction, an important step in the generation of highly pure hydrogen for fuel cells. Gold nanoparticles (1 and 5%) were deposited by using deposition-precipitation and impregnation methods. The solids obtained were characterized using chemical analysis, X ray diffraction, thermogravimetry, Fourier transform infrared spectroscopy, nitrogen adsorption and desorption, temperature programmed reduction, infrared spectroscopy with carbon monoxide chemisorption and scanning electronic microscopy. The catalysts were evaluated in the water-gas shift reaction from 190 to 270ºC with the use of different steam contents. It was observed that the deposition-precipitation method led to a decreasing in the ordering of the structure porous of the MCM-41, thus reducing the specific surface area, regardless the presence of aluminum and the gold content. On the other hand, the impregnation method did not change the solid mesoporous structure. The catalysts with higher gold content (5%) were active in the reaction but the presence of aluminum led to an activity decrease. However, the catalysts prior oxidation led to an increase in their performance, which also increased with the steam content reaction conditions. Those results were explained admitting that the cationic gold species contribute in a more significant way to the reaction catalysis when compared to the metallic species. Catalysts with lower gold content (1%) presented activity in the reverse reaction of water-gas shift over the whole range of temperature studied. The most promising catalyst was that with 5% gold in MCM-41 without aluminum which presented maximum conversion of 2.3% at 270 oC under low steam contents and 25% at 270 ºC under high steam contents in the reaction conditio