02 - Mestrado - Química

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    Determinação de bifentrina residual associada à resistência à lavagem em cultivos de soja
    (2026-02-24) Silva, Christian Honorato Albunio da; Solci, Maria Cristina; Zeraik, Maria Luiza; Prestes, Osmar Damian
    A soja é uma cultura essencial para o Brasil, e o controle de pragas com inseticidas como a bifentrina é fundamental, embora possa ser afetado por fatores como chuva e irrigação. O estudo teve como objetivo desenvolver e validar um método por CG-EM para identificar e quantificar resíduos de bifentrina em folhas de soja, avaliando a resistência de diferentes formulações à lavagem. Para isso, foram aplicados diferentes produtos sobre as folhas, seguidos de lavagens simuladas e análise cromatográfica, garantindo a confiabilidade dos resultados com materiais de referência e equipamentos calibrados. A validação do método seguiu normas nacionais e internacionais, contemplando os seguintes parâmetros em diferentes níveis da curva analítica: Linearidade com R² de 0,9977 com calibração quadrática e ponderação 1/y²; Seletividade com variação relativa de intensidade dos Íons < 2,33%; Sensitividade analítica variando de 92,87 à 139,96 área/μg·L⁻¹; Exatidão de 95,54% à 99,18%; Precisão com DPR de 2,73% à 9,03%; Limites de detecção de 15,0 μg·L⁻¹ e quantificação de 26,0 μg·L⁻¹; Faixa de trabalho de 26,0 à 926,0 μg.L-1; Robustez confirmada para dureza da água padrão 20 e 342 mg·L⁻¹ de CaCO3 e incerteza (U) de 0,0074 à 0,0942 mg·L⁻¹. Os resultados evidenciaram desempenho satisfatório em todos os critérios, confirmando a confiabilidade do método, além de revelar diferenças significativas (ANOVA, one-way) entre as formulações quanto à resistência à lavagem. A formulação EC demonstrou maior resistência à lavagem, com remoção de apenas 7,49% do ativo aplicado, sendo aproximadamente três vezes mais resistente que a WG (20,70%) e duas vezes mais que a SC (13,81%). Tais achados destacam não apenas a importância da escolha correta do produto para garantir eficácia no campo, mas também a relevância de práticas que contribuam para o uso sustentável de agrotóxicos
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    Preparo e caracterização de blendas porosas de PLA e triacetato de celulose pelo método “Salt-leaching”
    (2026-02-25) Bacon, Letícia Cristina; Carvalho, Gizilene Maria de; Vicentin, Bruno Luiz Santana; Santana, Henrique de
    A crescente demanda por biomateriais porosos, biodegradáveis e bioabsorvíveis tem impulsionado o uso do poli(ácido lático) (PLA) na bioengenharia de tecidos; entretanto, sua elevada rigidez e fragilidade mecânica limitam sua aplicação. Nesse contexto, o triacetato de celulose (TAC), polímero de origem renovável, surge como alternativa para modificar estruturalmente o PLA e ampliar sua interação com meios aquosos. Assim, o presente trabalho teve como objetivo produzir e caracterizar blendas biodegradáveis de PLA/TAC obtidas pelo método de casting, avaliando o efeito da composição e do tipo de TAC - comercial (TAC-C) e obtido a partir de papel filtro acetilado (TAC-PF) - sobre as propriedades físico-químicas, térmicas, mecânicas e de interação com a água, visando aplicações biomédicas. As blendas foram preparadas nas proporções de 95/5, 85/15, 70/30 e 60/40 (% m/m) e caracterizadas por FTIR-ATR, DRX, TGA, viscosimetria diluída para avaliação da miscibilidade segundo o modelo de Flory–Huggins, microscopia óptica e eletrônica de varredura (MO e MEV), ensaios mecânicos de tração, testes de umidade, intumescimento, solubilidade em água, ângulo de contato e ensaio de crescimento de hidroxiapatita (HA) in vitro em fluido corporal simulado (SBF). Os resultados de FTIR-ATR confirmaram a acetilação da celulose, com graus de substituição de 2,88 para o TAC-PF e 2,32 para o TAC-C. A análise de miscibilidade indicou comportamento predominantemente imiscível para as blendas PLA/TAC, com separação de fases confirmada pelas análises morfológicas. As análises térmicas mostraram que a incorporação do TAC não comprometeu significativamente a estabilidade térmica do PLA, sendo o TAC-C mais estável que o TAC-PF. Observou-se ainda redução do módulo elástico e aumento da flexibilidade com o aumento da fração de TAC, além de maior hidrofilicidade superficial. Dentre as composições avaliadas, a blenda PLA/TAC-C 70/30 apresentou o melhor equilíbrio entre propriedades mecânicas, térmicas e de interação com a água e por isso, foi utilizada para os testes de crescimento de hidroxiapatita (HA) por imersão em meio simulado de plasma corporal. Após 7 dias de imersão em SBF, evidenciou-se a formação de depósitos minerais compatíveis com HA sobre a superfície do material, ausentes antes da imersão, indicando bioatividade e potencial para nucleação de fase mineral. Esses resultados demonstram que a blenda PLA/TAC-C 70/30 é promissora para aplicações biomédicas, especialmente como scaffold para regeneração óssea
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    Espectroscopia do infravermelho próximo para a discriminação das espécies de café cru
    (2026-03-13) Silva, Fabrício Bruneli; Nixdorf, Suzana Lucy; Galvan, Diego; Killner, Mário Henrique Montazzolli
    O café possui grande importância na economia do Brasil, sendo responsável por cerca de 30% da produção mundial. Em 2024, foram exportados aproximadamente 50,6 milhões de sacas de 60 kg. As espécies Coffea arabica e Coffea canephora são as mais comercializadas, sendo o arábica mais valorizado devido às suas características sensoriais, como sabor mais suave e adocicado, além das maiores exigências relacionadas ao seu cultivo. Em função dessas diferenças, o café arábica pode atingir valores de mercado significativamente superiores aos do canéfora, o que favorece a ocorrência de fraudes. Assim, o desenvolvimento de uma metodologia rápida, de baixo custo e robusta para a identificação da espécie apresenta grande relevância econômica. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo desenvolver uma metodologia baseada na espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS) para discriminar as espécies arábica e canéfora, tanto em grão quanto moídas. No total, foram utilizadas 207 amostras provenientes das seis principais regiões produtoras de café do Brasil (MG, SP, BA, PR, ES e RO), referentes às safras de 2020 e 2022. As amostras da safra de 2022 foram utilizadas para a calibração dos modelos, enquanto as da safra de 2020 foram empregadas para a validação externa. Os espectros NIR foram obtidos a partir de 50 g de café em grão e 2,0 g de café moído, sendo este último passado em peneira de 32 mesh, na faixa de 400 a 2498 nm, por meio da média de 32 scans. Os espectros foram submetidos aos pré-processamentos de correção multiplicativa de espalhamento (MSC), variável padrão normal (SNV) e primeira derivada. A análise por componentes principais (PCA) indicou que as componentes principais 1 e 2 (PC1 e PC2), obtidas a partir dos espectros tratados com MSC, explicaram juntas 95,75% da variância para o café moído e 97,51% para o café em grão. A Análise Discriminante por Mínimos Quadrados Parciais (PLS-DA) foi empregada para a discriminação das duas espécies e para avaliar a eficiência da seleção de variáveis associadas a compostos presentes em diferentes concentrações nas duas espécies. Para isso, os modelos foram construídos utilizando o espectro NIR completo (1000 a 2498nm) e com regiões selecionadas. Para o café cru moído, o modelo apresentou exatidão de 99,34% na calibração e 100% na validação. Para o café em grão, observou-se alta eficiência na calibração (100%), porém baixo desempenho no conjunto de validação (18,87%). Os modelos com seleção de variáveis apresentaram desempenho semelhante ao obtido com o espectro completo. A partir das regiões selecionadas, foi utilizado um algoritmo iterativo com o objetivo de encontrar a melhor razão entre somas de comprimentos de onda capaz de discriminar as duas espécies, considerando como critérios a maximização da distância entre os grupos e a minimização da variabilidade dentro dos grupos. A equação obtida foi posteriormente ajustada visando maior explicabilidade química, por meio da inclusão de novos comprimentos de onda. Com a equação final, tornou-se possível discriminar as duas espécies de café provenientes de diferentes safras
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    Produção e caracterização de membranas de Celulose/Poli(Álcool Vinílico)/Sulfato de Condroitina para aplicações biomédicas
    (2026-02-23) Gouveia, Julia Eloisa de Souza; Carvalho, Gizilene Maria de; Matos, Roberto de; Oliveira, Daniela Martins Fernandes de
    O desenvolvimento de materiais curativos eficazes exige propriedades como acessibilidade, biodegradabilidade, biocompatibilidade e capacidade de favorecer a regeneração tecidual. Nesse contexto, polímeros naturais, especialmente a celulose vegetal, destacam-se por sua abundância, renovabilidade e baixo custo. Este estudo investigou a produção e caracterização de blendas de celulose, poli(álcool vinílico) (PVA) e sulfato de condroitina (SC), utilizando diferentes fontes de celulose (papel filtro moído, celulose microcristalina e celulose branqueada) e as técnicas de casting e eletrofiação, com o intuito de avaliar sua aplicação em materiais curativos. As análises de DRX evidenciaram que o ácido trifluoroacético (TFA) converteu a estrutura semicristalina da celulose e das blendas em uma matriz majoritariamente amorfa, com fração cristalina do alomorfo tipo II. As análises de FTIR confirmaram a completa hidrólise do intermediário formado no processamento da celulose e indicou que a regeneração das blendas depende do teor de PVA. A termogravimetria mostrou redução da estabilidade térmica das blendas em relação aos polímeros puros constituintes, e os dados de intumescimento revelaram relação direta entre teor de PVA e absorção de água. A capacidade de movimentação de fluídos das blendas variou de 1,66 a 10,9 g 10 cm-2 24h-1, abrangendo valores adequados para curativos destinados a feridas exsudativas. As micrografias das fibras eletrofiadas demonstraram que seus diâmetros dependem da composição e da fonte de celulose, enquanto as propriedades físico-químicas dos materiais eletrofiados sobre papel filtro foram determinadas apenas pela morfologia porosa das fibras interconectadas e pelas propriedades do substrato. Os materiais produzidos se destacaram pela possibilidade de adaptação a diferentes condições de exsudação, com destaque especial às blendas eletrofiadas sobre papel filtro, que foram completamente regeneradas, independente da composição, e apresentaram morfologia favorável à aplicação
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    Preparação de cerâmicas ternárias de oxicarbeto de silício modificadas com níquel (SiOC/Ni) e investigação como sensores eletroquímicos na determinação de metil paration
    (2024-03-22) Cruz, Alexandre Costa Guimarães; Segatelli, Mariana Gava; Pessoa, Christiana Andrade; Ferreira, Odair Pasto
    O estudo almeja evidenciar os impactos das diferentes porcentagens de níquel nas cerâmicas de oxicarbeto de silício (SiOC/xNi), ricas em carbono na formação de fases condutoras, carbono grafite e siliceto de níquel, e semicondutoras, beta-carbeto de silício e porções amorfas de SiO4-xCx ,0= x =4, buscando viabilizar aplicações como componentes em sistemas elétricos e materiais eletródicos. A obtenção das cerâmicas, iniciou-se com da reação de hidrossililação do poli(metilhidrossiloxano) em 40% massa com 60% massa de divinilbenzeno, no qual foi disperso 20 % em massa de polietileno e quantidades de 0, 1, 3, 5, 10 e 20% em massa de cloreto de níquel, resultando em seis precursores cerâmicos. O tratamento térmico empregado foi de 1400 °C, por 1 hora, sob atmosfera estática de argônio, com razão de aquecimento/resfriamento de 5 °C min-1. As caracterizações feitas foram FT-IR, ensaios de intumescimento, TGA, SEM, EDS, XDR, Raman, XPS, Fisiossorção de nitrogênio, impedância no material em meio aéreo e em solução; e utilizou-se a técnica voltamétrica para avaliação como materiais eletródicos em solução de hexacianidoferrato(II/III) e pesticida metil paration. O níquel presente nas cerâmicas de SiOC, associado a atmosfera estática de argônio, intensificou a produção de carbono grafite e siliceto de níquel, ao modo de quanto maior a quantidade maior a produção de tais fases condutoras. Notou-se que as fases semicondutoras não são totalmente indesejadas, devido ao consumo das mesmas para formação de fases condutoras. A produção in situ de carbono grafite foi excelente, ao modo que, a espectroscopia Raman sugeriu a formação de folhas de grafeno tortuoso interplanar com ótima qualidade. Observou-se que a porcentagem atômica carbono foi elevada e houve evidências de que a presença de níquel auxilia o processo de grafitização e segregação de fases. Por outro lado, os aspectos texturais revelaram menores áreas específicas, sugerindo um processo de deposição de voláteis baseados em silício e carbono nos materiais. A análise morfológica indicou ótima dispersão do metal na matriz polimérica e cerâmica, a qual a última descreveu estruturas de carbono nas proximidades do níquel. Os ensaios de resistividade elétrica mostraram que a adição de 5% em massa de níquel é suficiente para se ter o desempenho elétrico aprimorado e todos as cerâmicas de SiOC com diferentes quantidades descrevem melhores respostas eletroquímicas que o eletrodo comercial de carbono vítreo tanto para o hexacianidoferrato(II/III) quanto para o metil paration. A impedância eletroquímica auxiliou a compreensão molecular da interação do par ferri-ferro com as fases condutoras e isolantes, auxiliando nas justificativas das tendências de área eletroativa e variação entre o potencial de oxidação e redução. O método eletroanlítico desenvolvido foi eficiente na determinação do metil paration em águas superficiais, apresentando LQ de 27,4 ηmol L−1. Conclui-se que a produção de cerâmicas ternárias de SiOC modificadas com níquel aprimora as propriedades elétricas do material e viabiliza estudos eletroquímicos com estes materiais, por conta da facilidade na transferência de corrente que auxiliará em processos de oxidação e na comunicação elétrica com o potenciostato
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    Óxido de zinco por síntese de combustão e preparo de eletrodos para aplicação em fotoeletrocatálise
    (2019-01-22) Liberatti, Vanessa Rocha; Dall’Antonia, Luiz Henrique; Matos, Roberto de; Urbano, Alexandre
    O ZnO tem sido estudado devido suas propriedades ópticas e eletrônicas. Pode-se sintetizá-lo por combustão, que é eficiente tanto em gastos energéticos, tempo de duração, quanto em formação de partículas de tamanho manométrico. Este trabalho teve como objetivo estudar a influência dos combustíveis alanina, glicina e ureia na síntese por combustão do ZnO; inserir diferentes porcentagens de nanotubos de carbono na síntese utilizando o combustível glicina; investigar suas propriedades como fotoeletrodo preparado por Layer by Layer e sua atividade fotoeletrocatalítica na descoloração azul de metileno. O ZnO foi satisfatoriamente sintetizado por combustão, independente do combustível utilizado, como confirmado nas análises de difração de raios X. O ZnO sintetizado com o combustível glicina obteve o material em menor temperatura, 297 ºC, como visto no TGA/DTG; apresentou maior área superficial, de 3,390 m² g-¹ e resultou em materiais mais uniformes e com menor tamanho de partícula, observados no MEV. A atividade fotoeletrocatalítica do material sintetizado com a glicina obteve melhores resultados de jN, kobs e % de descoloração, de 3,93 µA cm-2, 8,37x10-3 min-1 e 79,1%, respectivamente, O que pode ser justificado pelo fato desta condição de síntese ter proporcionado material com maior área superficial disponível. Já para as amostras sintetizadas com 2,0, 5,0 e 10,0% de nanotubos de carbono, a amostra com maior porcentagem de nanotubos (10,0%NTC) apresentou melhores resultados fotoeletrocatalíticos, kobs = 4,29x10-3 min-1 e maior porcentagem de descoloração, 42,55% ao ser comparada com as outras amostras. Isso pode também ser justificado por esse material ter apresentado maior área superficial disponível, SBET de 9,519 m² g-1
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    Desenvolvimento de método de microextração líquido-líquido com solvente eutético profundo (DES) para determinação de herbicidas em material particulado atmosférico
    (2025-10-10) Leal, Rafael Junqueira; Solci, Maria Cristina; Gonzalez, Mario Henrique; Zeraik, Maria Luiza; Tarley, César Ricardo Teixeira
    Um método de microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME) utilizando solvente eutético profundo (DES) foi desenvolvido para pré-concentração simultânea de quatro herbicidas triazínicos: simazina, atrazina, ametrina e propazina. O método foi aplicado em amostras atmosféricas de material particulado fino (PM2,5) para determinação dos pesticidas por cromatografia líquida de alta eficiência com detector de arranjo de diodos (HPLC-DAD). Na DLLME, são utilizados 200 µL do DES composto de mentol e 2-propanol na proporção molar de 1:4, respectivamente. O DES proposto foi caracterizado por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H-RMN) e calorimetria diferencial de varredura (DSC) e, além disso, sua dispersão foi avaliada por microscopia óptica. Os parâmetros da microextração foram avaliados de forma multivariada por um planejamento fatorial 24, com o objetivo de maximizar a função desejabilidade global para a eficiência de sensibilidade. Os filtros contendo PM2,5 foram submetidos a extração assistida por ultrassom, em meio aquoso, durante 10 minutos. Posteriormente, 15 mL do extrato filtrado foram submetidos a pré-concentração com DES. Foram obtidos altos fatores de pré-concentração (75,7-155,3), bem como baixos valores de LQ (0,47-0,58 µg L-1). A precisão, avaliada em termos de porcentagem do desvio padrão relativo (%RSD), variou de 4,6 a 10,6%. O método foi aplicado para determinar os herbicidas em amostras atmosféricas, obtendo altos valores de recuperação (82-113%), comprovando a ausência de efeito de matriz da metodologia e possibilitando a quantificação dos analitos pelo método do padrão externo por meio de curvas analíticas
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    Síntese e avaliação do potencial antifúngico de cumarilamidas no combate a ferrugem asiática de soja
    (2025-09-12) Duo, Leandro Jose Souza; Bispo, Marcelle de Lima Ferreira; Arakawa, Nilton Syogo; Cabeça, Luis Fernando; Perez, Carla Cristina
    A cultura da soja é a atividade agrícola mais importante do agronegócio brasileiro. Entretanto, durante o ciclo produtivo, várias doenças podem afetar a produção, gerando enormes perdas econômicas. Dentre as fitopatologias mais importantes, destaca-se a ferrugem asiática causada pelo fungo Phakopsora pachyrhizi. Apesar da existência de algumas classes de fungicidas disponíveis atualmente no mercado, para algumas destas substâncias há o desenvolvimento da resistência fúngica, culminando em uma menor sensibilidade aos tratamentos disponíveis. Portanto, é evidente a necessidade de busca de novos ingredientes ativos com atividade fungicida capazes de atuarem frente a P. pachyrhizi e outros fungos fitopatogênicos. Nesse contexto, a classe das cumarinas pode ser considerada promissora, uma vez que várias substâncias contendo tal núcleo heterocíclico têm apresentado atividade antifúngica descrita na literatura. Outra importante classe de antifúngicos é denominada carboxamidas, que conta com vários princípios ativos já disponíveis no mercado contra diversos fungos fitopatogênicos. Portanto, neste trabalho foram planejadas duas séries de cumarinas-3-carboxamidas por meio da estratégia de hibridização molecular, com o intuito de avaliar seu potencial antifúngico in vitro frente a esporos de P. pachyrhizi. Para isso, foram sintetizados dois ácidos cumarino-3-carboxílicos, um sem substituintes e outro di-hidroxilado nas posições 7 e 8 do anel cumarínico, utilizando o ácido de Meldrum como reagente-chave. A partir desses precursores, foram preparadas dezoito cumarilamidas divididas em duas séries, por meio de reações de ativação com cloreto de tionila e posterior acoplamento com diferentes aminas, gerando variações estruturais na porção amídica. As cumarilamidas de interesse foram obtidas em rendimentos que variaram entre 63% e 93% (calculado para duas etapas). As substâncias obtidas foram caracterizadas por espectroscopia de RMN e espectrometria de massas de alta resolução (QTOF-MS). O potencial antifúngico dos compostos sintetizados foi avaliado por meio de ensaios in vitro de germinação de esporos de Phakopsora pachyrhizi. Dentre os compostos testados, dois apresentaram índices de inibição da germinação de 81% e 82%, evidenciando elevada atividade antifúngica e potencial para inibir o desenvolvimento do agente causador da ferrugem asiática da soja
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    Síntese e aplicação de solvente eutético profundo ternário no desenvolvimento de metodologia de microextração e determinação de agrotóxicos organofosforados por GC-MS
    (2025-09-24) Angelis, Pedro Nunes de; Tarley, César Ricardo Teixeira; Zeraik, Maria Luiza; Bezerra, Marcos de Almeida
    O presente trabalho trata da síntese e aplicação de um solvente eutético profundo (DES) para extração dos organofosforados (OPs) metil paration, pirimifós-metílico, clorpirifós e metidationa em amostras de água e bebidas, por meio da técnica de microextração líquido-líquido assistida por agitação em vórtice (VA-LLME-DES) com determinação por cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS). A síntese dos DES foi avaliada para misturas binária e ternária de componentes ambientalmente sustentáveis, que resultem em um solvente aliado aos princípios de química verde. As condições otimizadas para o método foram obtidas a partir de estudos multivariados de planejamentos de mistura, para otimização da composição do DES, e fatorial fracionado 24-1, para as variáveis do processo de VA-LLME-DES. Melhores desempenhos analíticos foram obtidas sob condições de DES ternário, formado por mentol, timol e ácido orto-tolilacético, na proporção molar de 0,525:0,325:0,15, utilizando os parâmetros de extração de tempo de agitação de 20 segundos, concentração de KCl 5% (m/v), pH 7,0 e volume de DES de 150 µL. Sob condições otimizadas, foram determinados os parâmetros de validação para o método, obtendo-se coeficientes de determinação superiores a 0,99, amplas faixas lineares de trabalho (0,1 a 500 µg L-1), limites de detecção de 0,030 a 0,240 µg L-1, precisões intradia (n = 10) e interdias (n = 2) inferiores a 7%. Para avaliação da exatidão, o método foi aplicado na determinação de organofosforados em amostras de águas superficiais e amostras de suco de maçã e de cervejas, obtendo-se percentuais de recuperação de 82,4 a 116,2%, por meio de ensaios de adição e recuperação. O método desenvolvido demonstrou ser simples, rápido (com capacidade de preparo de 18 amostras h-1) e sensível para a determinação de OPs, apresentando limites de detecção mais baixos e fatores de pré-concentração mais elevados em comparação com outras metodologias analíticas descritas na literatura científica, empregadas na determinação de OPs por métodos cromatográficos associados à VA-LLME-DES e outras técnicas de microextração. Além disso, o método mostrou-se eficaz no monitoramento de amostras reais, possibilitando a determinação conforme os limites estabelecidos por órgãos reguladores nacionais e internacionais
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    Heterojunções em filmes finos funcionais para produção de hidrogênio via fotoeletrocatálise
    (2025-08-26) Oliveira, Mauricio Rocha e Silva Carias de; Matos, Roberto de; La Porta, Felipe de Almeida; Spagnolo, Emerson Marcelo Girotto; Urbano, Alexandre
    O hidrogênio é um recurso versátil e de grande importância para a indústria, podendo ser encontrado de forma livre em reservatórios de petróleo, ou obtido a partir de diversas matérias-primas. Na indústria existem diversas rotas para a obtenção de hidrogênio, destacando-se o water splitting, na qual se utiliza energia para decompor a água em hidrogênio e oxigênio. Para a reação ocorrer, deve-se ceder uma quantidade mínima de energia, ou catalisar utilizando semicondutores que possuam fronteiras de banda adequadas para as reações redox. No entanto, existem problemas inerentes, como a recombinação do par elétron-lacuna fotogerado ou a baixa mobilidade dos portadores de carga, limitando suas aplicações. Para contornar este problema aplicam-se heterojunções, para promover um aumento na densidade de portadores de carga e melhorar a absorção no visível. O objetivo deste trabalho é, portanto, fabricar eletrodos heteroestruturados a partir dos materiais semicondutores BiVO4, CuO e WO3 utilizando técnicas simples, visando obter a melhor eficiência fotocatalítica para water splitting. Os fotoeletrodos foram caracterizados estrutural e eletroquimicamente por difração de raios-X, fluorescência de raios-X e microscopia eletrônica de varredura, e por técnicas voltamétricas, cronoamperometria e determinação da energia de gap para avaliar suas propriedades. O fotoeletrodo com três camadas CuO/WO3/BiVO4 – CuO/WO/BVO 5 h – apresentou o melhor desempenho foto(eletro)catalítico, com densidade de fotocorrente de 0,4 mA.cm-2 em 1,1 V vs. Ag/AgCl (KCl sat.). Este fotoanodo, constituído por uma combinação de esquema-Z e heterojunção tipo II, promoveu uma elevada geração de portadores de carga, com baixa taxa de recombinação. Esses resultados indicam que o material possui grande potencial para aplicação na produção sustentável de hidrogênio via water splitting, destacando-se por seu baixo custo e baixa toxicidade
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    Métodos quimiométricos aliados à espectroscopia NIR para o monitoramento de folhas de erva-mate quimicamente diferenciadas
    (2023-10-02) Almeida, Andressa Gomes de; Scarminio, Ieda Spacino; Corazza, Marcela Zanetti; Março, Paulo Henrique
    Insumos de erva-mate (Ilex paraguariensis St. Hil., Aquifoliaceae) têm sido utilizados em diversos setores da indústria. Quando ingerida, promove efeitos benéficos como prevenção de cânceres e doenças cardiovasculares. A cafeína, presente na erva-mate, quando consumida moderadamente traz diversos benefícios, entretanto, o abuso pode levar a danos ao consumidor. É conhecido que fatores ambientais interferem nas rotas biossintéticas das plantas. Pesquisas recentes têm utilizado esta informação em favor da produção de plantas com conteúdos diversificados de metabólitos, como a cafeína. Dois grupos de clones de erva-mate geneticamente melhorados foram classificados como: plantas com alto teor de cafeína e descafeinadas. As plantas de erva-mate foram cultivadas no sistema semi-hidropônico sob cinco níveis de sombreamento (0%, 40%, 51%, 76% e 82%). Impressões digitais obtidas por meio da espectroscopia de infravermelho próximo (NIRS) foram obtidas para as folhas de erva-mate quimicamente diferenciadas e modelos de análise de variância - análise de componentes simultâneos (ASCA) foram desenvolvidos para monitoramento químico, onde o pré-processamento dos espectros NIR foi avaliado através de um planejamento fatorial completo de três níveis. O tratamento por meio da Analise Discriminante de Mínimos Quadrados Parciais (PLS-DA) em dados de refletância (900–1700 nm) obtidos pelo NIR, foi usado para identificar as folhas de erva-mate, com análise direta no material vegetal, bem como a análise de componentes principais (PCA) foi aplicada para avaliar os efeitos da luminosidade sobre as plantas. Ambos tratamentos estatísticos trouxeram resultados satisfatórios, indicando o uso das técnicas como alternativa a processos mais dispendiosos, de maior custo relativo e geradores de resíduos tóxicos.
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    Solvente supramolecular para pré-concentração de protioconazol em amostras de água e determinação por cromatografia líquida de alta eficiência.
    (2024-09-27) Silva, Edson Luís da; Tarley, César Ricardo Teixeira; Zeraik, Maria Luiza; Moriera, Altair Benedito
    A utilização de agrotóxicos para controle de pragas e doenças, visando aumentar a produtividade agrícola está cada vez mais presente atualmente. No entanto, o emprego excessivo e inadequado desses produtos químicos tem gerado preocupação global em relação aos impactos ao meio ambiente e na saúde humana. Dentro da indústria de produção de agrotóxicos, existem regulamentações que estabelecem limites máximos para a presença desses compostos em água. Adicionalmente, órgãos regulamentadores no Brasil, como a ANVISA (Agência de Vigilância Sanitária) e CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente), preconizam limites máximos de agrotóxicos em águas potáveis e águas naturais, respectivamente. Para formulações utilizando protioconazol, há carência de legislação. O protioconazol é um fungicida que recentemente vem sendo produzido no Brasil e é utilizado na cultura de soja para controle da ferrugem asiática. Por ser um agrotóxico recentemente comercializado no Brasil, ainda não há legislação quanto aos limites máximos em corpos d´água. Portanto, o desenvolvimento de métodos analíticos que atendam essa demanda é de grande importância. Ressalta-se que dentre os poucos métodos reportados para microextração de protioconazol, os encontrados na literatura foram microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME) e microextração líquido-líquido com emulsificação (ELLME). Assim sendo, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um método de pré-concentração de protioconazol em amostras de água utilizando microextração por solvente supramolecular (SUPRAS) baseado em 1-decanol e tetraidrofurano (THF). O método foi otimizado utilizando um planejamento fatorial fracionário 25-1 com 16 ensaios, incluindo um ponto central. A partir da avaliação do diagrama de Pareto, as melhores condições determinadas para a microextração de protioconazol foram identificadas: volume de 40,0 mL de água em pH 4,00, 500,0 µL de 1-decanol, 750,0 µL de THF, 30 segundos de agitação em vortex e centrifugação a 4000 rpm por 3 minutos. O método de microextração destaca-se por apresentar um fator de pré-concentração de 71 vezes, permitindo atingir os limites de detecção e quantificação de 4,2 e 14,1 µg L-1, respectivamente, sem a necessidade de utilizar a cromatografia líquida acoplada a um espectrômetro de massas. De acordo com os resultados das análises, não foi detectado protioconazol nas amostras de água da bacia de contenção e do Rio Ribeirão Lindóia.
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    Síntese de alquiltriazóis como potenciais agentes antiplasmodiais
    (2024-07-26) Santos, Fabrício Augusto dos; Butera, Anna Paola; Orsato, Alexandre; Oliveira, Renata Barbosa de; Viana, Gustavo Henrique Ribeiro
    Dentre as doenças infecciosas tropicais, a malária representa um dos maiores problemas de saúde humana, tendo sido responsável por 249 milhões de casos e 608 mil mortes em 2022. A ocorrência de resistência a medicamentos antimaláricos disponíveis e o status de doença negligenciada, justifica a necessidade de busca de novos agentes contra a malária. O Plasmodium sp, agente etiológico da malária, em seu ciclo de vida biológico, digere a hemoglobina das hemácias, liberando o grupo heme, tóxico ao parasita. Um mecanismo de sobrevivência do parasito é a conversão do heme, tóxico ao parasita, em hemozoína, seu polímero supramolecular, insolúvel. Dessa forma, substâncias que interagem fortemente com o grupo heme, desfavorecendo a formação da hemozoína, são potenciais agentes antiplasmodiais. Em trabalhos prévios, foi identificada a atividade antiplasmodial de 3-alquilpiridinas que apresentaram alta afinidade pelo heme, em ensaios de titulação UV-vis. Essa evidência permitiu atribuir o mecanismo antiplasmodial à inibição de formação de hemozoína. No presente trabalho, na busca por compostos com menor citotoxicidade relativa que as 3-alquilpiridinas, que mantivessem o modo de interação com o heme, foi construída uma série de homólogos, considerando-se a substituição bioisostérica do grupo piridínio pelo grupo triazol. A síntese dos derivados triazólicos envolveu a reação click alcino-azida. A formação de complexos estável alquiltriazol-heme foi verificada por espectrometria de massas (EM-ESI). Nos espectros de massas de soluções contendo heme e um alquiltriazol (ligante), para a maioria dos ligantes avaliados, observou-se pico referente ao complexo 1:1 hemeligante. Em nenhum dos casos, foram observados picos de m/z referentes ao complexo de estequiometria 2:1. As constantes de dissociação (Kd) da interação heme-ligante foram determinadas por titulação UV-vis. Foram encontrados valores de Kd entre 3,935±2,164 e 0,783±0,385 µmol/L, que indicam que esses compostos se associam com alta afinidade com o grupo heme. Com base nos resultados obtidos, conclui-se que componentes da série de alquiltriazóis avaliada são promissores agentes antiplasmodiais. Esses compostos foram encaminhados para avaliação de atividade citotóxica frente a Plasmodium falciparum e células humanas.
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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.
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    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.
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    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.
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    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
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    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
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    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
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    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