02 - Mestrado - Química

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Tioidantoínas e hidantoínas como inibidores de urease microbiana: estudo de interações receptor-ligante por ressonância magnética nuclear
(2024-07-31) Carlo, Danilo Henrique; Macedo Júnior, Fernando César de; Rezende, Maria Inês; Fernandes, Sérgio Antonio
Ureases são metaloenzimas da classe das hidrolases que possuem um sítio ativo binuclear de Ni(II). Sua função é a catálise da reação de hidrólise da ureia, a qual apresenta implicações importantes em diferentes contextos. No âmbito medicinal, a enzima produzida por microrganismos patogênicos, de origem bacteriana ou fúngica, pode contribuir para a sua sobrevivência e proliferação no tecido infectado, e para o aumento da sua virulência. Por isso, o desenvolvimento de inibidores de urease, e o entendimento dos seus modos de ação são de grande relevância. Neste trabalho, Tioidantoínas e Hidantoínas relatadas como inibidores da urease vegetal de Canavalia ensiformis são estudadas como inibidores da urease microbiana presente em lisados de culturas do fungo Cryptococcus neoformans. Os resultados de inibição contra a atividade ureolítica presente nestes lisados diferiram do modelo vegetal em vários quesitos: os enantiômeros derivados da L-Valina (1) e D-Valina (2) foram ativos com a mesma porcentagem de inibição (86%), ao passo que os valores relatados frente à urease vegetal são de 90 e 27%, respectivamente; a Hidantoína derivada da L-metionina (3) foi determinada como um fraco inibidor da urease fúngica (14,9%), contrastando com seu alto desempenho contra a vegetal (86%); a inibição da Tioidantoína derivada da L-metionina (4, análoga de 3) com valores similares aos de 1 e 2 (84%), reforça a importância do grupo tiocarbonila para a interação com a enzima. Ensaios de RMN por Diferença de Transferência de Saturação (STD) foram realizados com o lisado bruto a fim de determinar parâmetros de interação intermolecular e cinética de inibição. Os desafios desta abordagem, sobretudo devido à presença de glicerol nos lisados celulares, foram em grande parte superados através de diálise e liofilização. Assim, com mínima manipulação do lisado bruto, obtiveram-se soluções ureolíticas aquosas livres de interferentes de baixo peso molecular. Esses progressos geraram um aumento de 33 vezes na razão sinal/ruído dos espectros de STD, viabilizando a identificação dos sítios dos inibidores envolvidos intimamente com a ligação com a enzima (mapeamento de epítopos). As porcentagens de efeito STD do ligante 1, de 100 e 95% para os grupos metila diastereotópicos da cadeia lateral isopropílica, indicaram ausência de estereoespecificidade para a interação. Os ensaios de RMN de Paramagnetic Relaxation Enhancement (PRE), utilizados pela primeira vez para urease, foram valiosos para o estudo de interação entre urease fúngica e ligante 1. O efeito paramagnético exercido pelo sítio ativo bimetálico de Ni(II) da enzima sobre o solvente elevou a velocidade de relaxação longitudinal (R1) da água em 0,3 s-1. A adição do inibidor 1 em concentrações de 1,0 a 3,0 mM reduziu R1 sucessivamente, restaurando o valor inicial no último ponto de titulação, caracterizando assim a afinidade do ligante pelo sítio ativo. De forma geral, este trabalho demonstra a eficácia da RMN para o estudo de interações de inibidores e ureases microbianas em lisados proteicos de maneira seletiva e confiável.
Síntese de híbridos moleculares cumarina-ácidos fenólicos com potenciais antioxidante e fotoprotetor
(2024-02-29) Ayala, Ana Heloísa Fonseca; Perez, Carla Cristina; Butera, Anna Paola; Rosa, Fernanda Andréia; Bispo, Marcelle de Lima Ferreira
A pele constitui-se como o maior órgão do corpo humano, possuindo uma estrutura complexa e desempenhando múltiplas funções no organismo. Mesmo sendo um processo natural causado por fatores intrínsecos, o envelhecimento da pele pode ser acelerado por fatores extrínsecos, ambos, associados a distúrbios bioquímicos, como a formação excessiva de espécies radicalares, levando a danos proteicos e no DNA, além de alterações nas características físicas da pele. Nesse contexto, torna-se necessário o uso de agentes que retardem esse processo. Os ácidos fenólicos constituem-se como substâncias naturais pertencentes a classe dos polifenóis, apresentando diversas atividades biológicas. Por outro lado, as cumarinas se apresentam como metabólitos secundários encontrados em espécies vegetais, sendo de fácil obtenção sintética e com potencial de hibridização com outros grupos farmacofóricos, possibilitando a criação de compostos propriedades especificas. O possível uso cosmético e dermatológico de derivados de ácidos fenólicos e cumarinas, baseia-se principalmente em suas características estruturais. Além da diversidade de atividades biológicas atribuídas a ambos compostos, fazendo deles e de seus derivados ativos muito interessantes para possíveis formulações dermatológicas. Com isso, esse trabalho tem como objetivos sintetizar e caracterizar duas séries de híbridos moleculares que combinam cumarina e ácidos fenólicos, além da avaliação in vitro de seus potenciais antioxidante e fotoprotetor, junto com a predição in sílico dos parâmetros ADMET dos novos derivados. Inicialmente, foram realizadas as sínteses dos precursores, cumarinas (4a-e) foram obtidas através de uma reação de condensação de Knoevenagel, entre o acetoacetato de etila e salicilaldeído, resultando em sólidos com rendimentos entre 39 e 88%. Já o aldeído protocatecuico (3b) foi sintetizado por meio de uma reação de desmetilação da vanilina (3a), apresentando 61% de rendimento. Os híbridos da série 1 (5a-e) e 2 (6a-e) foram produzidos por uma reação de condensação aldólica entre as substâncias (4a-e) e o aldeído correspondente (3a ou 3b), resultando em compostos sólidos com rendimentos entre 51 a 92%, para a série de derivados cumarina-ácido vanílico, e entre 52 a 95%, para derivados da série cumarina-ácido protocatecuico). Destaca-se que, oito dos dez híbridos moleculares sintetizados são inéditos na literatura. Todos os compostos foram caracterizados por RMN (1H e 13C) e quando sólidos, por ponto de fusão, confirmando-se suas estruturas. Na avaliação da atividade biológica in vitro, destaca-se a segunda série de derivados, com os compostos 6b e 6c apresentando os melhores valores de IC50. Quanto ao teste de fotoproteção, os derivados de ambas as séries demostram bons valores de FPS, com destaque para os compostos com substituinte nitro (5e e 6e). Com os resultados obtidos na avaliação in sílico observou-se que o híbrido 6d apresentou os melhores resultados, sendo predito como não tóxico na maioria das vias de administração, não sensibilizador ou irritante a pele. Testes in vitro devem ser realizados para avaliações mais aprofundadas das propriedades de todos os novos compostos. Esses resultados abrem perspectivas promissoras para o desenvolvimento de novos medicamentos e produtos para cuidados da pele.
Sala de aula invertida e teoria da dupla codificação: conexões possíveis para o ensino de química
(2023-12-13) Moura, Vitória Tatiany da Silva; Cirino, Marcelo Maia; Souza, Aguinaldo Robinson de; Pricinotto, Gustavo
Este estudo investiga a crescente necessidade e impacto da implementação de metodologias ativas, concentrando-se na "sala de aula invertida" e na análise da Teoria da Codificação Dual. A pesquisa foi conduzida em um curso pré-vestibular em Londrina, Paraná, com o objetivo de avaliar se a combinação dessas metodologias propicia episódios de aprendizagem significativos. Partindo da premissa, a de que é crucial articular o conhecimento à vivência do estudante, o estudo destaca a preferência contemporânea por imagens e vídeos em detrimento de textos extensos. Afinal, a formação de imagens mentais é apresentada como uma ferramenta facilitadora do processo de ensino-aprendizagem. Assim, a necessidade de metodologias diferenciadas para promover a aprendizagem significativa é ressaltada, enquanto a inversão da sala de aula é explorada como uma referência para uma educação mais personalizada. A metodologia incluiu a disponibilização prévia de textos e de vídeos, seguida por questionários para avaliação dos alunos e do método. Por sua vez, a análise dos resultados indica que, apesar da não leitura prévia dos materiais, os alunos conseguem se apropriar do conteúdo durante uma aula adaptada, como a realização de uma roda de conversa e o uso do simulador Peth Colorado desenvolvido para uma compreensão mais dinâmica do conteúdo. Ademais, a avaliação dos alunos revelou uma receptividade positiva à abordagem da proposta, destacando a integração eficaz entre sala de aula e tecnologia. Embora alguns alunos tenham expressado uma preferência possível pela metodologia tradicional por hábito, a maioria deles beneficia a utilização de imagens e de logotipos, destacando-se a cooperação cognitiva entre esses sistemas independentes. Os resultados indicam uma mudança substancial na forma como os alunos aprendem, enfatizando a necessidade de metodologias diferenciadas e a integração efetiva de tecnologias como recurso didático. A articulação da tecnologia com as abordagens de ensino emerge como um facilitador no processo de aprendizagem significativo, proporcionando uma abordagem mais acessível e atraente para os estudantes. Em suma, a aplicação da "sala de aula invertida" associada à Teoria da Codificação Dual mostrou-se eficaz, permitindo que os alunos se apropriassem do conteúdo de maneira mais engajada e gerando uma resposta geralmente positiva à abordagem. Isso destaca a importância de adaptar o sistema educacional às demandas contemporâneas, incorporando metodologias inovadoras e a tecnologia como aliadas no processo educacional.
Síntese, caracterização e estudo do mecanismo envolvido no processo de auto-dopagem de nanotubos de TiO2 simultaneamente à detecção impedimétrica do corante azul de metileno
(2024-08-02) Soto, Pablo Colofatti; Almeida, Lucio César de; Santana, Henrique de; Marchesi, Luís Fernando Quintino Pereira; Cervantes, Thiago Nogueira Marques
Este trabalho reporta a síntese e utilização de eletrodos auto-dopados de dióxido de titânio, denominados como SD–TNT, como plataforma para detecção impedimétrica da molécula alvo corante azul de metileno (AM). A auto–dopagem foi realizada catodicamente a fim de promover uma diminuição significativa no valor do band gap e um aumento na condutividade do eletrodo, devido à formação de sítios Ti3+ e vacâncias de oxigênio. Além disso, foi realizado um estudo do mecanismo envolvido neste processo de auto-dopagem, por meio de voltametria cíclica (VC) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), a fim de avaliar a influência do pH na auto–dopagem. Para verificar a região de linearidade e o LOD e LOQ do SD–TNT como plataforma sensorial impedimétrica, foram realizadas EIE em soluções de Na2SO4 0,10 mol L–1para várias concentrações de AM. Nessas condições, foi encontrada uma relação linear (R2 = 0,999) para a faixa de concentração de AM de 0,10 a 2,00 mg L–1 em função da resistência à transferência de carga (Rtc), onde obteve-se o LOD e LOQ de 0,26 e 0,86 mg L–1, respectivamente. Com auxílio de um planejamento fatorial completo 22 (PFC) com ponto central combinado com metodologia de superfície de resposta (MSR) foi possível encontrar as condições ótimas de detecção impedimétrica do corante MB, as quais foram iguais a –1,4 V em pH 7,0. Na condição otimizada, realizada com a água do Ribeirão Ema (Paraná, Brasil –23°22'13"S – 51°27'25"W), obteve-se uma relação linear (R2 = 0,976) para a faixa de concentração de AM de 0,10 a 1,75 mg L–1. Por fim, foi possível correlacionar o processo de auto–dopagem do TNT com o comportamento impedimétrico, indicando que este sistema pode ser utilizado para outros compostos catiônicos de interesse
Investigação dos efeitos de complexos metaloporfirínicos nas reações de oxidação do biodiesel
(2024-08-21) Gonçales Filho, José; Angilelli, Karina Benassi; Carvalho, Gizilene Maria de; Daniel, Juliana Feijó de Souza
No atual cenário de busca por fontes de energia sustentáveis e limpas, o biodiesel se destaca como uma alternativa consolidada para substituir o diesel de petróleo. O biodiesel pode ser obtido por diferentes matérias-primas de origem vegetal e gordura animal, no entanto, sua composição apresenta uma mistura de ésteres de ácidos graxos com alto grau de insaturações, que o torna susceptível aos processos oxidativos, levando à formação de produtos indesejáveis, que alteram suas propriedades. Um dos fatores que propiciam essa degradação é a contaminação por metais. Por outro lado, a utilização de extratos vegetais como antioxidantes no biodiesel são frequentes na literatura, porém sua adição pode levar a presença de compostos porfirínicos, como a clorofila, que por sua vez apresenta boa capacidade complexante. Estas espécies, ao complexar com íons metálicos, potencialmente contaminantes do biodiesel, podem potencializar ou até mesmo inativar o seu efeito catalítico. Portanto, este trabalho teve como objetivo investigar a influência dos complexos de protoporfirina IX (PPIX) com Cr3+, Mn2+, Fe2+ e Fe3+ na estabilidade oxidativa do biodiesel obtido a partir de uma mistura de óleo de canola e sebo. O estudo se dedicou à avaliação do período de indução, bem como às espectroscopias de fluorescência e infravermelho, e à determinação parâmetros cinéticos e termodinâmicos de oxidação sob condições variáveis de temperatura. O íon Cr3+, Mn2+, Fe2+ e Fe3+ apresentaram atividade catalítica nas reações de oxidação do biodiesel e a PPIX exibiu ação antioxidante. Em análise dos parâmetros cinéticos, a amostra contendo Cr3+ proporcionou maiores resultados de constante de velocidade (k), frente ao controle. Quanto a energia de ativação (Ea), também em comparação ao controle, a presença dos metais levaram a menores valores, indicando aceleração das reações de oxidação. Ao avaliar os parâmetros termodinâmicos, a presença dos metais levaram a menores valores de entalpia de ativação (?H‡) e entropia de ativação (?S‡), em relação ao controle. Os parâmetros termodinâmicos determinados indicaram maior estabilidade para o biodiesel contendo PPIX, com valores de ?H‡ e ?S‡ de 103,16 kJ.mol-1 e -52,61 J.K-1.mol-1, respectivamente. O estudo da fluorescência indicou ocorrência da formação de complexos metaloporfirínicos no biodiesel, consistente com os resultados dos testes de estabilidade oxidativa, indicando a interação entre as espécies metálicas e PPIX. O estudo indicou o potencial da protoporfirina IX em aumentar a estabilidade oxidativa do biodiesel, de forma que a incorporação desses compostos nas formulações de biodiesel como aditivo antioxidante tem potencial para melhorar a qualidade do combustível e prolongar sua vida útil, até mesmo em presença do contaminantes metálicos
Caracterização e correlação dos monossacarídeos do café torrado e moído para determinação de fraude
(2024-06-27) Dias, Thiago da Silva; Nixdorf, Suzana Lucy; Zeraik, Maria Luiza; Bona, Evandro
O café é um produto de grande interesse e valor comercial. O Brasil, como maior exportador e grande consumidor, desempenha um papel importante em seu consumo e apresso mundial. A qualidade do café é convencionalmente determinada pela prova de xícara, uma análise sensorial que requer treinamento e capacitação para determinar o valor agregado da bebida, utilizando-se de muitos parâmetros subjetivos, como aroma, sabor, cor, corpo, dentre outros. Para a determinação de fraude pela adição de produtos de outra origem que não o cafeeiro emprega-se a técnica microscópica. No entanto, esta técnica não é representativa e quantitativa, considerando a baixa quantidade de amostra utilizada e a pequena área observada. Com o intuito de melhorar a técnica a ser utilizada para determinação de adulteração em café, e contribuir para o controle de qualidade previsto pela portaria da secretaria de defesa agrícola (SDA), de 09 de maio de 2022, este trabalho propõe uma metodologia baseada na caracterização dos principais monossacarídeos presentes no café e em seus respectivos adulterantes. Por meio da concentração dos carboidratos fornecidos pela técnica de cromatografia de troca iônica com detecção por pulso amperométrico pela análise de amostras puras de café, foi obtida uma razão (ratio) para determinação de fraude no café. Para a obtenção desta razão, foram utilizadas amostras de procedência controlada fornecidas pelo Ministério da Agricultura e Pecuária (MAPA). Os valores obtidos por estas amostras puras foram utilizadas como padrão para estabelecimento de um limite entre amostra pura e a adulterada. Após a determinação do valor limite (0,125), foram utilizadas amostras adulteradas com controle de rastreabilidade, assim como amostras comerciais sem controle de origem, para testar a metodologia desenvolvida. Através da aplicação da metodologia, pode-se classificar amostras adulteradas com triguilho, milho e cevada em até 3%, e amostras adulteradas com casca em até 10%, mostrando o potencial do método desenvolvido para auxíliar no controle da legislação vigente para o café torrado e moído
Aplicação de técnicas de RMN na investigação do modo de ação anti-ureolítica de derivados de aminoácidos
(2023-03-02) Nakamae, Matheus Yoshimitsu Tatsuta; Macedo Júnior, Fernando César de; Bispo, Marcelle de Lima Ferreira; Laverde Junior, Antonio; Viana, Renato Márcio Ribeiro
Ureases são um grupo de metaloenzimas responsáveis pela catálise da hidrólise da ureia em amônia e carbamato, encontradas na natureza, produzidas por plantas, fungos e bactérias. Estas enzimas possuem consideráveis interesses agrícola e medicinal, uma vez que ela são responsáveis por parte da perda de nitrogênio disponível no solo e consequente redução da eficiência de fertilizantes a base de ureia, assim como são um fator de virulência de microrganismos patogênicos ureolíticos. O desenvolvimento de inibidores de ureases apresenta-se como uma das principais estratégias para enfrentar esses problemas. Estudos prévios realizados pelo grupo de pesquisa apontaram tioidantoínas e hidantoínas derivadas de aminoácidos como inibidores promissores. Nesse trabalho, buscamos investigar as interações desses compostos com a urease de Canavalia ensiformis (UCE) utilizando técnicas de espectroscopia de ressonância magnética nuclear de tempo de relaxação longitudinal (T1), espectroscopia ordenada por difusão (DOSY) e PRE (Paramagnetic relaxation enhancement). Dados de STD previamente obtidos pelo grupo de pesquisa foram refinados pelos experimentos de tempo de relaxação, nos fornecendo o mapeamento dos grupos de epítopos considerando a relaxação do ligante (GEM-CRL). Os resultados de PRE indicam que todos o ligantes interagem nas proximidades do centro ativo da UCE, embora apresentem perfis de inibição diferentes e os resultados de DOSY nos mostram que a hidantoína derivada da L-metionina apresenta uma interação mais forte com a enzima, embora ela seja uma inibidora mais fraca em relação à tioidantoína da L-valina. Os experimentos de tempo de relaxação e PRE apresentam uma metodologia simples e podem facilmente ser integrados a uma rotina de trabalho envolvendo o estudo de interações intermoleculares ligante-enzima por RMN
Validação de método para análise de agrotóxicos em águas residuais de indústria agroquímica empregando CLAE- UV/DAD
(2022-06-02) Ribeiro, Elisangela Rosa; Zeraik, Maria Luiza; Sousa, Diana Nara Ribeiro de; Stipp, Julliana Izabelle Simionato
Nas empresas de proteção de cultivos e produtoras de agroquímicos, há muitas vezes o revezamento na utilização de equipamentos nas etapas de síntese, formulação e embalagem de produtos. Com isso se torna necessário o controle de contaminantes residuais durante o processo produtivo. Neste projeto visamos desenvolver um método analítico para a determinação dos agrotóxicos clomazone, diuron e hezaxinona em amostras de águas provenientes da limpeza dos formuladores e linhas após a produção do produto contendo esses três princípios ativos. Devido às baixas concentrações dos ativos presentes nas amostras, o método desenvolvido deve ter um limite de detecção e quantificação em níveis de traços, além da necessidade de ser um método rápido, devido ao grande número de análises realizadas por dia no controle de qualidade da empresa. A análise dos ativos por cromatografia líquida proporcionou uma análise quantitativa dos compostos, com um método inédito na literatura, possibilitando uma alta sensibilidade, seletividade e detectabilidade dos três agrotóxicos na mesma análise. Os coeficientes de correlação das curvas analíticas foram < 0,999, e a faixa de trabalho foi de 0,050 a 1,690 µg mL- 1 para o composto clomazone, de 0,050 a 6,720 µg mL-1 para o composto diuron e de 0,060 a 7,350 µg mL-1 para o composto hexazinona. O limite de detecção e quantificação se demonstraram aplicáveis utilizando a relação sinal/ruído obtido. Os valores de recuperação obtidos foram de 85,67 % a 116,76 %, contemplando a faixa estabelecida pelas normas da ABNT. O método também se mostrou preciso com os desvios-padrão relativos abaixo de 5 %. Em suma, o método desenvolvido e validado por CLAE-UV/DAD mostrou-se rápido e eficiente para análise simultânea dos agrotóxicos clomazone, diuron e hexazinona em amostras de águas residuais.
Planejamento e triagem virtual de inibidores da enzima arginase de Leishmania amazonensis
(2024-02-23) Silva, Mariana Luiza; Bispo, Marcelle de Lima Ferreira; Arakawa, Nilton Syogo; Cabeça, Luís Fernando; Perez, Carla Cristina
As leishmanioses são doenças parasitárias causadas pelo protozoário do gênero Leishmania spp., transmitidas por insetos flebotomíneos. Pode se apresentar em diversas formas clínicas, como cutânea (LC), mucocutânea (LMC) e visceral (LV). A sua prevalência global é alarmante, com 600 mil a 1 milhão de novos casos de LC e cerca de 50.000 a 90.000 novos casos de LV anualmente, resultando em 20.000 a 30.000 mortes. Nas Américas, foram notificados entre 2001 e 2021, 1.105.545 casos de LC e LMC, além de 69.665 casos de LV, sendo o Brasil responsável por 93% dessas notificações. O tratamento atual enfrenta desafios significativos, como poucos fármacos disponíveis, sendo a maioria deles injetáveis. Além disso, já há a presença de cepas resistentes. Diante desse cenário, a necessidade de descoberta de novos fármacos é evidenciada, e o emprego de estratégias como a docagem molecular surge como uma abordagem promissora, levando a redução de custo e tempo deste processo. Neste contexto, a arginase, um alvo relevante para a leishmaniose, destaca-se como uma macromolécula chave no metabolismo do parasito, sendo sua inibição um caminho promissor na descoberta de novos fármacos. Portanto, este estudo visa a descoberta de potenciais inibidores de arginase de Leishmania amazonensis (LaARG), empregando a técnica de docagem molecular. Para isso, foi realizado o planejamento de 100 novos derivados baseados em três compostos previamente identificados por nosso grupo de pesquisa, sendo dois deles contendo o núcleo indólico, o LMed27 e LMed36, e uma tiazolidinona R-S LMed47 utilizando estratégias como bioisosterismo, hibridação e simplificação molecular. Os derivados e o alvo molecular (LaARG) foram adequadamente preparados para o cálculo computacional, utilizando ferramentas como o Discovery Studio, Marvin Sketch e Chemdraw. O processo de docagem foi conduzido no sítio ativo da LaARG, considerando o centro dos íons manganês como âncora. O protocolo foi validado por meio da metodologia de escala e consenso através do cálculo do Root Mean Square Deviation (RMSD), e a análise das interações e a seleção dos compostos foram realizadas utilizando o software Pymol. Além disso, os análogos foram submetidos à análise de propriedades físico-químicas e farmacocinéticas, utilizando ferramentas como o SwissADME, ADMETlab e STOPtox, utilizadas para prever a absorção, distribuição, metabolismo, eliminação e toxicidade destes compostos. Os resultados revelaram a seleção de 10 compostos promissores, todos da classe das tetraimidazopiridinas hibridizadas com a tiazolidinona. Seis destes passaram pela etapa de validação, sendo que, dentre esses, as substâncias 61 (R) e 57 (R) destacaram-se por apresentarem as melhores interações com LaARG, tanto pelas interações com os íons quanto pela quantidade de interações por ligação de hidrogênio. Além disso, a substância 57 (R) se sobressaiu nas análises ADMET e de fármaco-similaridade, indicando seu potencial como um inibidor eficaz e farmacologicamente viável para o tratamento da leishmaniose. Como perspectivas, pretende-se sintetizar e avaliar in vitro o potencial antileishmania das substâncias selecionadas.
Produção de esferas de celulose e alginato com adição de nanopartículas de magnetita para sorção de íons cádmio e níquel
(2024-02-28) Gomes, Vinicius Augusto de Melo; Carvalho, Gizilene Maria de; Corazza, Marcela Zanetti; Bittencourt, Paulo Rodrigo Stival
O lançamento de íons metálicos potencialmente tóxicos em recursos hídricos é um problema ambiental recorrente da atualidade ocasionado pelo crescimento industrial e urbano que compromete toda fauna e flora do ambiente poluído. A aplicação de sorventes biodegradáveis no tratamento de efluentes é uma alternativa viável para remoção de íons metálicos em meio aquoso por ser uma técnica de baixo custo e sustentáveis. Este trabalho investiga o efeito da incorporação de magnetita (MAG) em esferas biodegradáveis de celulose e alginato produzidas para serem utilizadas como sorventes na sorção não-competitiva e competitiva dos íons cádmio (Cd2+) e níquel (Ni2+). A MAG sintetizada por co-precipitação foi dispersa na proporção de 30% (m/m) nas soluções de 3% (m/v) das matrizes poliméricas. As esferas CEL e CEL/MAG foram preparadas por gotejamento em ácido sulfúrico (H2SO4) (10% v/v) e ALG; ALG/MAG; CEL/ALG e CEL/ALG/MAG por gelificação iônica em cloreto de cálcio (CaCl2) (3% m/v). Realizou-se os ensaios de Intumescimento (INT), Solubilidade (S) e as caracterizações estruturais e morfológicas foram executadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier com Reflectância Total Atenuada (FTIR-ATR), Difração de Raio-x (DRX) e fisiossorção de Nitrogênio (N2). Os ensaios de sorção não-competitiva foram realizados em batelada com soluções de Cd2+ e Ni2+ na concentração de 0,09 mmol L-1 e para dessorção, utilizou-se uma solução de HNO3 de diferentes concentrações em Ca(NO3) 0,1 mol L-1. Para a sorção competitiva utilizou-se diferentes soluções dos íons metálicos mantendo a concentração (1:1). A incorporação de MAG nas esferas resultaram em efeitos no INT, S, cristalinidade e morfologia. Nos ensaios de sorção não-competitiva somente as esferas ALG/MAG, CEL/ALG e CEL/ALG/MAG apresentaram eficiências satisfatórias na remoção de Cd2+ (superiores à 95%) e do Ni2+ (entre 63% e 94%). Os dados de dessorção e os espectros de FTIR sugeriram que os íons estão sorvidos por quimissorção na superfície externa (Cd2+) e interna (Ni2+) dos sorventes, porém, a degradação das esferas foi observada em soluções ácidas, inviabilizando sua reutilização. Na sorção competitiva, as esferas CEL/ALG e CEL/ALG/MAG apresentaram maiores seletividade para a remoção de Cd2+, enquanto que as esferas ALG/MAG não apresentaram seletividade entre os íons Cd2+ e Ni2+. De acordo com os dados de sorção competitiva, não foi possível correlacionar o efeito da propriedade magnética da MAG com a seletividade de remoção. Portanto, os fatores que interferem na eficiência de remoção na sorção competitiva estão relacionados com propriedades periódicas (raio atômico, iônico e de hidratação) dos íons metálicos, como também, a afinidade da matriz polimérica pelo sorvato. Com base nos ajustes dos modelos cinéticos pseudo primeira e segunda ordem e das isotermas de Langmuir e Freundlich foram possíveis o entendimento dos mecanismos envolvidos no processo de sorção não-competitiva e competitiva.
Avaliação da bioacessibilidade in vitro de minerais em suplementos alimentares de camu-camu e espirulina
(2024-02-09) Salgado, Ingrid Kauana Iagla; Tarley, César Ricardo Teixeira; Santos Júnior, Oscar de Oliveira; Zeraik, Maria Luiza; Corazza, Marcela Zanetti
Nos últimos anos, o consumo de suplementos alimentares combinados com uma alimentação saudável e balanceada tem sido incentivado. Nesse contexto, destaca-se o uso de suplementos naturais, como camu-camu e espirulina, que são ricos em minerais e componentes bioativos que auxiliam na manutenção e no bom funcionamento do organismo. No entanto, conhecer o conteúdo total de minerais e outros nutrientes não é suficiente para fornecer o verdadeiro valor nutricional de um alimento. A simulação gastrointestinal in vitro permite estimar a fração bioacessível dos nutrientes que fica disponível para ser absorvida pelo organismo. Existem estudos da bioacessibilidade de compostos com propriedades antioxidantes em camu-camu, porém a bioacessibilidade de minerais ainda não foi relatada na literatura. A bioacessibilidade de minerais em espirulina é relatada na literatura, mas a correlação entre alguns parâmetros da composição centesimal com a bioacessibilidade de minerais ainda não foi reportada. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi determinar a concentração total de minerais (Ca, Mg, Zn, Fe, Mn e Cu) nesses suplementos de diferentes marcas, avaliar a bioacessibilidade empregando um método de digestão in vitro padronizado pela BARGE (Grupo de Pesquisa em Bioacessibilidade da Europa) e avaliar a correlação entre proteínas, cinzas, lipídios e fibras (insolúveis, solúveis e totais) com a fração bioacessível dos minerais. O conteúdo total dos minerais foi determinado por espectrometria de absorção atômica em chama (FAAS), após digestão ácida assistida por micro-ondas, assim como as frações bioacessíveis e residuais após ensaios in vitro. Determinou-se ainda o teor de vitamina C do camu-camu. Com base nos resultados obtidos para proteínas (53,3 - 67,2%) e fibras totais (13,3-20,8%), observou-se que a espirulina pode ser classificada como produto com alto teor de proteínas e fibras, apresentando valores superiores a 12,0 % e 6,0 % respectivamente. O camu-camu apresentou teores de vitamina C variando de 0,4 a 18,0 g 100 g-1. As concentrações totais de minerais (mg kg-1) para espirulina seguiram a ordem: Mg (2406,7 – 3155,8), Fe (664,4 – 2065,1), Ca (636,9 - 976,3), Mn (37,5 - 61,4), Zn (7,9 -19,8) e Cu (1,2-9,1), e em camu-camu destacaram-se em Mg (57,2 – 9361,1), Ca (637,9 - 2414,8), seguidos de Fe (4,4 – 46,3), Mn (2,8 – 26,4), Zn (9,1 – 20,5) e Cu (0,4). A espirulina apresentou maiores frações bioacessíveis na fase gastrointestinal (%) para Mg (82 - 91), Zn (82 – 90), Mn(64 - 81) seguidas de Cu (59-100), Ca (50 - 76) e Fe (37 - 45). Suplementos de camu-camu apresentaram frações bioacessíveis (%) para Cu (100), Fe(32-104) e Ca (64-89), seguidas de Mn(7-93), Mg (4-99) e Zn (31-51), na fase gastrointestinal. A bioacessibilidade mineral apresentou correlações negativas com a matriz, principalmente com fibras alimentares que podem se ligar aos minerais e influenciar na solubilidade do mineral no trato gastrointestinal. A bioacessibilidade de Fe contribuiu com 6,6% da ingestão diária de Fe recomendada no consumo de 1g de espirulina. Para o camu-camu a contribuição foi de 3,6 % para a ingestão de Mg em 1g de camu-camu, e 1,1% para Mn. Assim, com base nesse estudo, foi possível avaliar o valor nutricional dos suplementos de camu-camu e espirulina em termos de minerais, a partir das frações bioacessíveis dos minerais em estudo.
Estudo da atividade antinociceptiva e análise exploratória da composição química dos estratos das folhas de Vernonia condensata baker
(2006-10-06) Risso, Wagner Ezequiel; Scarminio, Ieda Spacino; Daniel, Juliana Feijó de Souza; Hioka, Noboru; Moreira, Estefânia Gastaldello
Métodos quimiométricos de planejamento experimental e de análise multivariada foram associados a dados espectroscópicos para discriminar diferentes extratos das folhas da espécie Vernonia condensata Baker. No processo de extração foram usados os solventes etanol, acetato de etila, diclorometano e acetona puros e em misturas binárias, ternárias e quaternárias. Investigou-se a influência dos diferentes solventes no meio extrator por planejamento de misturas com quatro componentes na preparação dos extratos. Modelos de análise de componentes principais (ACP) e análise hierárquica (AH), aplicados aos dados fornecidos pela espectroscopia de absorção no infravermelho e ultravioleta-visível, mostraram-se ferramentas úteis na investigação da composição química dos extratos. Além da análise química, neste estudo também avaliamos em camundongos, a atividade antinociceptiva dos diferentes extratos através do modelo de contorções abdominais, bem como a dose letal média, DL50, de cada extrato, ou seja, a dose que causa a morte de metade dos animais teste. Os extratos que mostraram atividade antinociceptiva em todas as doses utilizadas foram: aquoso, etanol puro, misturas binárias de etanol-acetato de etila e diclorometano-acetona e misturas ternárias de etanol-acetato de etila-diclorometano e etanoldiclorometano- acetona. A aplicação de modelos de superfícies de resposta com quatro componentes mostraram que extratos preparados em misturas binárias de diclorometanoacetona são recomendados para uma melhor resposta antinociceptiva. Para confirmar a validade dos modelos, foi preparada uma nova mistura binária de acetona-diclorometano na proporção 3:2 (v/v) e, após a obtenção do extrato, realizou-se a avaliação da atividade antinociceptiva que comprovou a validade dos modelos para as doses de 80 e 160 mg/kg.
Influência da composição da fase móvel e meio extrator na qualidade da impressão digital cromatográfica da Bauhinia variegata L. por planejamento estatístico
(2007-04-02) Delaroza, Fernanda; Scarminio, Ieda Spacino; Jardim, Isabel Cristina Sales Fontes; Camara, Carlos Alberto Paulinetti da
Planejamentos estatísticos de misturas foram usados para investigar a influência da composição da fase móvel e do meio extrator na qualidade da impressão digital cromatográfica da Bauhinia variegata L. Para a extração foram usados os solventes puros e misturas binárias e ternárias de diclorometano, etanol e acetona. A qualidade da impressão digital foi comparada pela construção de modelos estatísticos de misturas de solventes de fases móveis empregada em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) em fase reversa usando como resposta o número de picos. A fase móvel também foi investigada por meio de planejamento estatístico usando metanol (MeOH) e acetonitrila (ACN) como modificadores orgânicos. As proporções calculadas para cada modificador em relação à água foram feitas de forma que, houvesse um aumento gradativo na força cromatográfica. Modelos de análise de componentes principais (ACP) e análise hierárquica (AH) foram aplicados aos dados dos cromatogramas dos diferentes extratos e fases móveis. As características da impressão digital cromatográfica foram muito sensíveis à mistura de extração e a força cromatográfica. A ACP e AH também foram aplicadas aos dados de infravermelho com transformada de Fourier e espectros na região ultravioleta-visível. Três fases móveis de força cromatográfica dois produziram os melhores resultados. As melhores fases móveis para produzir impressão digital informativa foram a MeOH: H2O (77:23 v/v ) com 17 picos, ACN:H2O (64,5:35,5 v/v) e MeOH:ACN:H2O (35:35:30 v/v) com 18 e 20 picos, respectivamente. A composição ótima do solvente na extração das substâncias químicas nas três fases móveis na análise cromatográfica da Bauhinia variegata L. foram misturas de acetona:etanol (75:25 v/v) e diclorometano:acetona (70:30 v/v) e 100% de diclorometano, respectivamente. Modelos estatísticos de misturas, ACP e AH aplicados aos dados fornecidos pela CLAE e por espectroscopia de absorção no infravermelho e ultravioleta-visível mostraram-se uma ferramenta útil na investigação da impressão digital da Bauhinia variegata L. e poderá ser valiosos para o estudo de outras plantas.
Formação continuada : integrando ciências da natureza com as unidades curriculares do modelo Paraná Integral
(2023-06-28) Santos, Marcia Aparecida dos; Rivelini, Angélica Cristina; Pricinotto, Gustavo; Cirino, Marcelo Maia
Neste trabalho, apresentamos uma proposta de formação continuada para professores de Ciências da Natureza, em um colégio da modalidade Paraná Integral, localizado no interior do Paraná. Foram utilizados conceitos de Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) na elaboração de oficinas temáticas, de maneira que se possa organizar as aulas dos componentes da Base Nacional Comum Curricular integrada aos componentes complementares específicos desta modalidade de ensino. Tais oficinas são direcionadas para os anos finais do Ensino Fundamental e do Ensino Médio, elaboradas em conjunto com os professores de forma dinâmica, crítica e reflexiva, com foco nos diferenciais que a modalidade Paraná Integral apresenta. Além disso, foram baseadas nos Três Momentos Pedagógicos: problematização inicial, aquisição do conhecimento e aplicação do conhecimento. O enfoque foram as contribuições das oficinas temáticas, com enfoque CTS, na modalidade de ensino relatada, analisando a realidade escolar, buscando opções para sanar as dificuldades encontradas durante a prática docente, especialmente as relacionadas à falta de formação inicial adequada. Trata-se de uma pesquisa de caráter qualitativo, pautada na análise do discurso, com referencial teórico orientado em Orlandi (2000), visto que foram utilizadas falas, escritas e ações dos participantes para a análise dos dados. Como Produto Educacional, foi elaborado um livreto e sua elaboração se deu a partir da Formação Continuada. Espera-se, no decorrer do trabalho, trazer contribuições para a formação dos professores que atuam na modalidade Paraná Integral, abordando alternativas metodológicas que possam promover as contribuições das Oficinas Temáticas com enfoque CTS.
Perfil de concentração de material particulado fino (MP1,0) e aldeídos na cidade de Londrina
(2023-08-25) Manzato, Leticia Gabriela; Solci, Maria Cristina; Vasconcellos, Pérola de Castro; Sousa, Diana Nara Ribeiro de
Com a pandemia imposta pela COVID-19 houve uma melhoria na qualidade do ar devido a paralização e redução da circulação de veículos e atividades industriais. Os poluentes em fase gasosa e particulada, são poluentes encontrados no ar atmosférico, provindos de fontes primárias de origem antrópica (queima de combustível fóssil, emissões industriais), assim como fontes secundárias resultantes de reações químicas na atmosfera. O material particulado (MP) é uma mistura de partículas sólidas e líquidas que variam em tamanho, forma e composição química suspensas no ar, é classificado conforme seu tamanho aerodinâmico. O MP 1µm (MP1,0) são as partículas ambientais mais citotóxicas que podem alcançar os alvéolos pulmonares e podem causar problemas de saúde. Os compostos carbonílicos, principalmente formaldeído e acetaldeído, também causam efeitos prejudiciais à saúde humana. As concentrações desses compostos estão diretamente relacionadas a emissão de poluentes por veículos pela queima de combustível, sendo um efetivo indicador da qualidade do ar. As condições climáticas influenciam nas concentrações, a atividade fotoquímica realizada mediante da radiação solar resulta num aumento das concentrações. Neste trabalho, os aldeídos, formaldeído e acetaldeído, e o MP1,0 foram determinados nas amostras coletadas dentro da Universidade Estadual de Londrina. A primeira campanha de amostragem foi realizada em janeiro para determinação do MP1,0, e de janeiro a março de 2022 para determinar a concentração de aldeídos, acompanhado o retorno gradual das aulas presenciais de graduação, devido às restrições anteriormente impostas pela pandemia. A segunda campanha em julho de 2022 e terceira em janeiro de 2023, foi realizada para a determinação de aldeídos durante o período de férias da graduação. Foram utilizados cartuchos Sep-Pak C18 para fazer a pré-concentração e derivatização, e em seguida empregado a cromatografia a líquido de alta eficiência para a quantificação dos aldeídos. A análise gravimétrica foi utilizada para determinação da concentração de MP1,0. Na primeira campanha a média de concentração foi de 3,73 ± 1,69 e 4,08 ± 2,20 µg m-3, para formaldeído e acetaldeído, respectivamente, e a concentração média de MP1,0 foi de 12,54 ± 6,89 µg m-3. Na segunda campanha, a média encontrada foi de 1,63 ± 1,36 e 1,97 ± 1,31 µg m-3, para formaldeído e acetaldeído, respectivamente, e na terceira e última campanha a média foi de 1,88 ± 1,30 µg m-3 para formaldeído e 3,45 ± 1,94 µg m-3 para acetaldeído. A concentração predominante foi de acetaldeído em todas as campanhas realizadas, devido ao combustível utilizado pela frota veicular que compõe o local. Com o aumento gradual do fluxo de pessoas dentro do campus e consequentemente uma maior circulação de veículos, foi constatado também um aumento nas concentrações de ambos os aldeídos e material particulado, sendo a queima do combustível como a principal fonte verificada a partir dos resultados deste trabalho.
Triagem virtual e avaliação in vitro de potenciais inibidores da timidina quinase e da DNA polimerase do vírus do herpes simples
(2023-08-04) Leite, Karoline; Orsato, Alexandre; Perez, Carla Cristina; Albuquerque, Magaly Girão; Bispo, Marcelle de Lima Ferreira
O herpes é uma infecção causada pelo vírus do herpes simples (HSV) e faz parte das doenças virais que mais afetam os seres humanos, representando, assim, um problema de saúde pública global e, por não existir antiviral que possa curar as pessoas infectadas, o herpes apresenta alta prevalência em todo o mundo. A incidência e a severidade das infecções causadas pelo HSV (1 e 2) têm aumentado nas últimas décadas. As opções de tratamento disponíveis contra o HSV-1 aliviam os sintomas e diminuem a proliferação viral. O antiviral de primeira linha utilizado no tratamento é o aciclovir, que é altamente seletivo para esse vírus. Porém, o uso constante desse fármaco tem aumentado significativamente o surgimento de cepas de vírus resistentes. No intuito de descobrir novos inibidores das enzimas virais, timidina quinase (TK) e DNA polimerase, este trabalho propõe uma triagem virtual baseada em docagem molecular de compostos da quimioteca do Laboratório de Síntese de Moléculas Medicinais (LaSMMed) frente a esses alvos moleculares. Os protocolos de docagem molecular foram validados por redocagem para ambas as enzimas do HSV-1 (TK e DNA polimerase). Selecionou-se 12 compostos da quimioteca do LaSMMed para cada proteína para a análise das interações. Os compostos que resultaram no melhor desempenho nas simulações computacionais foram selecionados para a etapa de avaliação de atividade antiviral contra a infecção do HSV in vitro. As concentrações citotóxicas a 50% (CC50) e inibitórias a 50% (IC50) de três compostos testados permitiram classificá-los como inibidores moderados e levaram ao cálculo do índice de seletividade (IS) =10, o que pode ser considerado um resultado satisfatório. O melhor composto, a cromona LaSMMed71, serviu como referência para o desenho de novos análogos. A análise das interações selecionou cinco compostos para a etapa de síntese, que foram preparados e caracterizados. E posteriormente enviados para os testes in vitro, os quais não se mostraram solúveis no meio aquoso do experimento. A partir dos resultados, pode-se perceber o sucesso das triagens virtuais que resultaram em compostos com potencial atividade antiviral. As perspectivas do trabalho são estudar mais detalhadamente a solubilidade das cromonas, aumentar a série destas e aprofundar o conhecimento dos compostos que apresentaram inibição para o HSV.
Estudo das variáveis experimentais da síntese eletroquímica e caracterização das interfaces formadas por poli(3-metiltiofeno) e poli(3-octiltiofeno) em platina
(2023-02-16) Koenig, Leandro Rodrigues; Santana, Henrique de; Olivati, Clarissa; Almeida, Lucio Cesar de
No intuito de verificar as propriedades elétricas e ópticas dos sistemas formadas por poli(3-metiltiofeno), P3MT e poli(3-octiltiofeno), P3OT sob platina (Pt), para serem aplicados em dispositivos fotovoltaicos orgânicos, foram comparadas as preparações de diferentes interfaces com os poli(3-alquiltiofenos) em 18 ºC e sem o controle de temperatura por síntese eletroquímica. Estas interfaces foram preparadas como copolímero (Pt/P3MT:P3OT) e filmes em camadas (Pt/P3MT/P3OT e Pt/P3OT/P3MT). Para a caracterização desses sistemas foi utilizada a Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE), em que, a partir dos diagramas de Bode-Fase, foi possível monitorar a estabilização dos segmentos radical cátion e dicátion do anel tiofênico. Resultado esse referendado pelos estudos prévios por espectroeletroquímica, utilizando a técnica Raman in situ nas mesmas condições experimentais. Com isso, pode ser verificado os efeitos das variáveis experimentais, como temperatura de síntese e das diferentes formas de deposição. Foi avaliado que a temperatura foi um fator de extrema importância na síntese, visto que os filmes sintetizados a 18 ºC favoreceram a estabilização dos segmentos radical cátion na matriz polimérica e, além da temperatura, a deposição em camadas também favorece a estabilização destes segmentos, visto que a camada mais próxima ao eletrodo pode atuar como camada indutora da permanência dos segmentos radical cátion no sistema. A Espectroscopia de Fotoluminescência foi utilizada para verificar as emissões das diferentes interfaces, assim como o tempo de decaimento da fotoluminescência para verificar as propriedades ópticas destas interfaces, em que ocorre a contribuição de três formas de segmentos do anel tiofênico na matriz polimérica dos P3ATs. Estes resultados demonstraram que a quantidade relativa de segmentos radical cátion e dicátion na matriz polimérica afetam o tempo de vida desses segmentos nas diferentes interfaces, devido aos efeitos de emissão para estes sistemas como preparados.
Síntese de óxido heteroestruturados de vanadato de bismuto (BiVO4) via método hidrotérmico assistido por microondas e aplicações em processos de adsorção e fotocatálise
(2023-02-03) Barbosa, Ana Paula Andrade; Matos, Roberto de; Ferreira, Odair; Dragunski, Douglas Cardoso
A produção de grandes quantidades de resíduos e efluentes industriais, bem como o descarte inadequado dos mesmos, são problemas socioambientais graves, agravados pela falta de legislação e processos de tratamento eficientes. Dentre os diversos poluentes, os corantes provenientes de indústrias têxteis, de papel, de alimentos e cosméticos são particularmente preocupantes, pois sua remoção do meio ambiente é difícil devido à elevada estabilidade química e capacidade adsortiva. A fotocatálise heterogênea, que utiliza materiais semicondutores irradiados com luz, tem se mostrado eficaz na degradação de moléculas orgânicas e na despoluição ambiental. Além disso, materiais adsorventes são empregados para a adesão de moléculas à superfície de um sólido adsorvente, cuja eficiência e seletividade dependem da natureza química e da extensão da superfície do material. Por essa razão, um adsorvente ideal deve ser não tóxico e facilmente regenerável (dessorvível), uma vez que é um fenômeno de superfície. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo a síntese de BiVO4 contendo diferentes proporções de bismuto e vanádio para formação de heteroestruturas, utilizando a rota hidrotérmica assistida por micro-ondas, a fim de avaliar sua capacidade adsortiva/dessorvível de moléculas de corantes azul de metileno e alaranjado de metila, bem como sua eficiência fotocatalítica na degradação do corante azul de metileno (AM). Os resultados mostraram que a combinação de BiVO4 e V2O5, bem como o V2O5 puro, apresentaram características adsortivas, removendo o corante AM em 30 minutos. Além disso, o óxido V2O5 apresentou seletividade na adsorção/dessorção em função das cargas superficiais, observadas quando trocamos o corante AM pelo Alaranjado de Metila (ALA) ou até mesmo quando misturamos ambos no mesmo meio. Já na atividade fotocatalítica, a combinação dos óxidos BiVO4 e Bi2O3 favoreceu a formação de heterojunções entre suas fases cristalinas, proporcionando maior desempenho fotocatalítico na degradação do AM, comparado aos óxidos puros. O AM foi completamente degradado durante 90 minutos de acordo com a técnica do UV-Vis.
Emprego da cromatografia a líquido com detecção por fluorescência para determinação de aminas no material particulado fino atmosférico
(2023-02-27) Alves, Thais Fernanda; Solci, Maria Cristina; Campos, Vânia Palmeira; Sousa, Diana Nara Ribeiro de
As aminas são substâncias que podem ser emitidas nos processos industriais e principalmente de combustão de biomassa e combustíveis na forma gasosa ou de material particulado (MP). Na atmosfera, podem participar de reações secundárias com ácidos para formação de sais na fase particulada além de sofrer influência das condições climáticas, causando impacto no meio ambiente e na saúde humana. As aminas primárias metilamina (MA), etilamina (EA), propilamina (PA) e butilamina (BA) foram estudadas em amostras de MP2,5, coletadas por um amostrador de alto volume (Hi-vol), nas margens da rodovia PR-445 na cidade de Londrina durante o período de maio de 2017 a julho de 2018. A otimização da técnica cromatográfica e da derivatização com oftaldialdeído (OPA) e 2-mercaptoetanol permitiu a detecção e quantificação das aminas em níveis de ng m-3 empregando a cromatografia a líquido com detecção de fluorescência. A ordem de predominância das aminas primárias foi PA>MA>BA>EA com os intervalos de concentração variando de 2,4 a 89 ng m-3 para PA, 1,2 a 46 ng m-3 para MA, 3,0 a 18 ng m-3 para BA e 1,8 a 29 ng m-3 para EA, com médias de 8,4 ± 6,9, 6,5 ± 5,7, 11 ± 12 e 8,0 ± 5,0 para MA, EA, PA e BA. Os meses frios e secos das estações do inverno e do outono foram responsáveis pelas concentrações mais elevadas para as aminas, ao passo que as menores concentrações ocorreram no verão, correspondente ao período úmido e quente. O estudo das variações diárias da concentração de aminas atrelado as condições climáticas e correlações indicam que as aminas são provenientes em parte de fontes de emissão primárias (queima de biomassa, emissão industrial e principalmente o tráfego de veículos) e secundárias. Atribuídas à reação gás-partícula, na qual as aminas gasosas são transformadas em partículas devido às condições climáticas como alta umidade relativa e baixa temperatura.
Aplicação da espectroscopia de infravermelho próximo associada a métodos quimiométricos para predição de blends de Coffea arabica e Coffea canephora em grãos crus de café
(2023-03-27) Alvarenga, Vanessa de; Nixdorf, Suzana Lucy; Ferreira, Ednaldo José; Sousa, Diana Nara Ribeiro De
O café é um dos produtos mais apreciados pela população mundial, tendo sido consumidas em 2020 e 2021, 163 milhões de sacas no mundo. Esta commodity é relevante para o Brasil, levando em conta que o País, é seu maior produtor e exportador. Das 130 espécies da planta conhecidas, apenas duas possuem relevância comercial - Coffea arabica Lineu (café arábica) e Coffea canephora Pierre (café canéfora). Essas espécies diferem entre si, nas características físicas, químicas, sensoriais e em seu valor comercial. Embora sejam distintas, sua classificação manual é demorada. Tendo em vista que a matéria-prima define a qualidade do produto, justifica-se determinar sua identidade. Portanto, este trabalho objetivou desenvolver um método rápido utilizando a espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS), para discriminar as espécies arábica e canéfora, e criar um modelo preditivo para determinar suas proporções nos blends a partir dos grãos crus. Os espectros NIRS foram obtidos diretamente de 50 g de café beneficiado grão cru, sem passar em peneira e nem triturar, dispostos no porta amostra, e lidos em 30 s na faixa de 750 a 2500 nm. Um banco de dados foi constituído pelas análises de 66 amostras da safra 2021/22 representativas de diferentes procedências nacionais, com espectros de 38 cafés arábica (MG, SP, PR, BA) e 28 cafés canéfora (RO e ES), submetidos aos pré-processamentos de correção multiplicativa de espalhamento (MSV). Empregando-se a análise de componentes principais (PCA), as componentes PC-1 e PC-2 foram capazes de juntas explicarem 96% da variância dos dados. A análise de agrupamento hierárquico (HCA) permitiu a separação em dois grandes grupos das 2 espécies, arábica e canéfora. Os blends de 50 g foram preparados a partir de 2 amostras, classificadas com número reduzido de defeitos, nas proporções de 5, 10, 20, 30, 40 e 50% (m/m) de café canéfora em arábica. Os gráficos de scores da PCA para os blends foram capazes de explicar 98% da variância dos dados. Para criar o modelo preditivo de distinção das misturas, utilizou-se a regressão por componentes principais (PCR) e a regressão por mínimos quadrados parciais (PLSR), com validação por meio do método leave-one-out (LOO). Embora os erros quadráticos médios (RMSE) foram elevados, os coeficientes de determinação foram adequados e os modelos preditivos PCR e PLSR foram capazes de estimar os valores das proporções de canéfora em arábica em relação ao referencial nas proporções acima de 40%. O método desenvolvido mostrou-se como alternativa verde e rápida de classificação das espécies de cafés, com potencial de predição de suas proporções em misturas, que tende a uma maior robustez com o acréscimo da variabilidade amostral.

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