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Livro de resumos do IX

EDAQ

(Apresentações pôsteres)

Londrina, de 26 a 26 de setembro de 2017

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA – 2017 FQ

IX Encontro de Discentes e Docentes

do Doutorado Associado em Química

Mecanismo de obtenção de óxido de grafeno via esfoliação eletroquímica e controle de suas

propriedades.

Rodolfo T. Ferreira* (PG)a, JArem R. Garcia (PQ)a.[ED20171] a Departamento de Química, Universidade Estadual de Ponta Grassa/UEPG, Ponta Grossa, PR, Brasil, 84010-290.

*e-mail: [email protected]

Materiais grafênicos vêm sendo amplamente estudados nos últimos anos.1 Este interesse reside em suas propriedades intrínsecas, como alta resistência mecânica, alta condutividade elétrica e térmica, transparência óptica, luminescência, alta área superficial e controle de reatividade química.1 Desta forma, diversas metodologias de preparo vêm sendo desenvolvidas.2 Neste contexto, a metodologia de exfoliação eletroquímica (EE) vêm sendo destacada por apresentar a possibilidade de maior controle dos parâmetros experimentais (concentração de eletrólito, tensão, corrente, temperatura, pH, natureza do eletrólito). Apesar das vantagens, a velocidade, das reações em corrente contínua utilizadas na EE, é relativamente lenta. Além disso, a EE ainda carece de um consenso de mecanismo geral. Desta forma, o presente trabalho objetiva o estudo do mecanismo de esfoliação eletroquímica em polarização anódica para subsidiar o desenvolvimento de uma nova técnica de exfoliação eletroquímica baseada em corrente alternada. Os estudos do mecanismo de exfoliação eletroquímica anódico foram realizados em NaF 0,01 mol L-1. Utilizaram-se as metodologias de caracterização: cronopotenciometria (0,1, 0,5, 1,0, 1,5 mA por 24 h), espectroscopia na região do ultravioleta e visível (200 – 800 nm) e espectroscopia de fluorescência no UV-Vis. As amostras em correntes de 0,1 mA e 0,5 mA demonstraram um decréscimo de potencial em função do aumento do tempo de esfoliação, devido ao processo de hidrofilização da superfície grafítica (Fig. 1a). Observaram-se platôs, em função do tempo de esfoliação, para os perfis cronopotenciometricos em 1,0 mA (ΔE ≈ 0,42 V) e 1,5 mA (ΔE ≈ 0,96 V) (Fig. 1a). Tais comportamentos exigem mais estudos para serem explicados. O UV-Vis para as dispersões resultantes demonstrou bandas de absorção em 230 nm referente a transição π-π* C=C e em 300 nm referente a transição n-π* C=O. Foram realizadas medidas de fluorescência nas dispersões geradas a 0,1, 0,5, 1,0, 1,5 mA não dialisadas. A dispersão preparada em 0,1 mA apresentou maior fluorescência (Fig. 1b). A fluorescência se deve a existência de nanopartículas de óxido de grafeno, as quais demonstraram eficiência quântica, após dialisada, de 15,9 % vs. fluoresceína apresentando um comportamento de luminescência não-dependente da fonte de excitação. FIGURA 1 – a) Perfil cronopotenciométrico para as correntes 0,1 mA, 0,5 mA, 1,0 mA e 1,5 mA. b) Perfil de luminescência para as correntes 0,1 mA, 0,5 mA, 1,0 mA e 1,5 mA.

1Sungjin, P.; Ruoff, R. S. Nature Nanotechnology, 2009,1-8. 2Zhu, Y.; et al. Advanced Materials, 2010, 3.908.

[Agradecimentos – CAPES, DOQAS, UEPG, CNPQ, Fund. Aracária, CLabmu, GSCECOM.]




A B

ESTRUTURA CRISTALOGRÁFICA DA UROCANATO HIDRATASE DE Trypanosoma cruzi.

Sheila Boreiko Sánchez a,* (PQ), Marcio Silva b (PG), Jorge Iulek a (PQ).

a Departamento de Química, Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, Paraná, Brasil, 84030-900 b Departamento de Ensino, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, Paraná, Brasil, 84016-210


A enzima Urocanato Hidratase (UH) participa da via catabólica da L-histidina, onde atua na conversão de urocanato a 4-imidazolona-5-propionato1. Experimentos confirmam que esta enzima está presente nas formas epimastigota e tripomastigota metacíclico do T. cruzi2, o que lhe outorga a necessidade de estudos estruturais para entendimento de suas ações e possível bloqueio enzimático. Neste trabalho está apresentada a determinação da estrutura da Urocanato Hidratase de Trypanosoma cruzi (TcUH) por meio da técnica de difração de raios X em monocristais. As imagens de difração foram obtidas na estação W01B-MX2 do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS). O pacote utilizado para indexação, integração e escalonamento das imagens foi o X-ray Detector Software (XDS). Realizou-se uma busca pela ferramenta Basic Local Alignment Search Tool (BLAST), disponível no site do National Center of Biotechnology Information (NCBI) para identificar quais estruturas depositadas no Protein Data Bank (PDB) apresentavam "e-value" abaixo de 0,01, maiores percentagens de identidade e cobertura com a enzima TcUH. Para a preparação do modelo inicial foi utilizado o programa Chainsaw e para encontrar a rotação e translação das moléculas foi utilizado o programa Phaser. As estruturas foram refinadas de modo interativo com os programas Phenix.refine e COOT. Os mapas utilizados para visualização de densidade eletrônica foram Fourier diferença mFo-DFc e densidade eletrônica 2mFo-DFc. O cristal pertence ao sistema monoclínico com grupo de espaço P21 e medidas de cela unitária a= 84,61, b= 134,79, c= 113,40 Å e β= 93,25° Foram utilizados dados obtidos do cristal difratados a um limite máximo de 2,16 Å de resolução. A unidade assimétrica da TcUH contém um tetrâmero de massa molecular 299,32 kDa, sendo o coeficiente de Mathews3 2,14 Å3/Da-1 e a percentagem em volume do solvente no cristal igual a 42,43%. Na Figura 1-A está apresentada a imagem de difração da TcUH e na Figura 1-B a estrutura tridimensional. Figura 1. A. Imagem do padrão de difração a 2,16 Ă de resolução. B. Estrutura 3D do homotetrâmero, sendo as estruturas secundárias em cada monômeros representadas nas cores verde, azul, amarelo e lilás. Em vermelho destaca-se o cofator NAD+.

1Kessler D, Rétey J, Schulz GE, Journal of Molecular Biology, 342, 2004, 183. 2Atwood JA, Weatherly DB, Minning TA, Bundy B, Cavola C, Opperdoes FR, Orlando R, Tarleton RL, Science, 309, 2005, 473. 3Matthews BW, Journal of Molecular Biology, 33, 1968, 491. [agradecimentos – UEPG, USP, LNLS]




ESTUDO DA DEGRADAÇÃO DE POLUENTES VIA PROCESSOS OXIDATIVOS AVANÇADOS UTILIZANDO MATERIAIS ALTERNATIVOS

Vitor S. Kosera* (PG)a, Elaine R. L. Tiburtius (PQ)a, Jarem R. Garcia (PQ)a a Química, Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, Paraná, Brasil, 84030-900


Atualmente muitos contaminantes aportam em cursos hídricos alterando o meio ambiente e causando efeitos negativos à fauna e flora. Assim, há uma crescente preocupação em controlar ou reduzir esta contaminação. Por exemplo, o Triclosan, o qual é um agente antimicrobiano bastante utilizado em produtos de higiene pessoal, os agrotóxicos (como a atrazina) e azocorantes utilizados em indústrias têxteis.

Dentro deste contexto, processos oxidativos avançados (POAs) tem chamado a atenção principalmente pela eficiência na degradação e mineralização de uma ampla gama de compostos orgânicos1,2. Este tipo de processo é baseado na geração in situ de radicais hidroxila (HO•), os quais possuem um alto poder de oxidação, sendo capazes assim de degradar diferentes contaminantes. Existem várias maneiras de gerar os radicais hidroxila e dentre estas podemos destacar os processos conhecidos como eletro-Fenton e Foto-eletrocatálise os quais tem demonstrado bons resultados em diversos estudos2-4.

A principal vantagem dos processos do tipo Eletro-Fenton está na geração in situ de peróxidos (H2O2) e de íons de Fe2+ a partir de cátodos (Equação 1) e ânodos (Equação 2), respectivamente 2,5,6.

O2(g) + 2H+(aq) + 2e- à H2O2(aq) (1)

Fe(s) à Fe2+(aq) + 2e- (2)

H2O2(aq) + Fe2+(aq) à Fe3+

(aq) + HO•(aq) + OH-(aq) (3)

Fe3+(aq) + H2O2(aq) à Fe2+

(aq) + HO2• + H+(aq) (4)

Além da reação de Fenton como apresentado, pode-se utilizar outros catalisadores para a geração dos radicais, tais como o ZnO o qual é amplamente conhecido pela sua atividade fotocatalítica, alta estabilidade química e um bom tamanho de bandgap7. Porém uma das desvantagens destes POAs está no seu custo elevado, fazendo com que atualmente tenha-se buscado materiais alternativos de menor custo, mas que não prejudiquem a eficiência do processo. O óxido de grafeno tem-se demonstrado interessante nesta área e é uma alternativa promissora. Assim, este trabalho objetiva avaliar a capacidade da utilização de óxido zinco e grafeno, obtidos a partir do reaproveitamento de pilhas usadas visando o barateamento na construção dos eletrodos e o reaproveitamento de resíduo químico8,9.

Além disso, é importante destacar que estudos envolvendo a aplicação da foto-eletrocatálise juntamente com o processo eletro-Fenton e fotoeletro-Fenton na degradação de corantes, pesticidas e contaminantes de preocupação emergente ainda necessitam de estudos mais aprofundados.

Estudos preliminares de separação dos componentes das pilhas (LeClanché e alcalinas) já estão em andamento, bem como as etapas de caracterização dos materiais . A avaliação da eficiência dos sistemas será realizada via técnicas de absorção molecular e cromatografia líquida de alta eficiência.

1Xiao J, Xie Y, Cao H, Chemosphere, 121, 2015, 1

2Sun M, Zhang G, Liu Y, Liu H, Qu J, Li J, Chemistry A European Journal, 21, 2015, 7611 3Akbarpour A, Khataee A, Fathinia M, Vahid B, Electrochimica Acta, 187, 2016, 300

4Hou Y, Qu J, Zhao X, Lei P, Wand D, Huang CP, Science of the Total Environment, 407, 2009, 2431 5Markovic M, Jovic M, Stankovic D, Kovacevic V, Roglic G, Gojgic-Cvijovic G, Manojlovic D, Science of the Total

Environment, 506, 2015, 1 6Pouran SR, Aziz ARA, Daud WMAW, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 21, 2015, 53

7Ibhadon AO, Fitzpatrick P, Catalysts, 3, 2013, 189 8Gupta S, Subramanian V, Applied Materials & Interfaces, 6, 2014, 18597

9Lightcap IV, Kamat PV, Journal of the American Chemical Society, 134, 2012, 7109.




ADSORÇÃO DE GLIFOSATO EM ÁGUA DO MAR SOBRE MONTMORILONITA

Rodrigo C. Pereira* (PG)a, Dimas A. M. Zaia (PQ)a a Departamento de Química, Universidade Estadual de Londrina, Londrina, PR, Brasil, CEP


O glifosato é um herbicida inibidor enzimático muito utilizado na agricultura. Na maioria dos casos de aplicação, por não apresentar uma grande seletividade, o glifosato não é metabolizado pelas plantas. Com isso, a maior parte do glifosato aplicado chega ao solo na sua forma original. No solo é facilmente adsorvido por compostos inorgânicos, como os óxidos de alumínio e ferro, o que pode impedir que ele atinja águas subterrâneas e rios.1 Porém, recentemente tem sido detectadas pequenas quantidades deste herbicida em rios e até em alguns ambientes marinhos.2 Por esta razão, foi estudada a adsorção do glifosato na presença de água do mar artificial3 sobre montmorilonita, um argilomineral muito importante devido suas propriedades adsortivas. O processo de adsorção pode ser representado, graficamente, por isotermas de adsorção, que relacionam a quantidade de glifosato adsorvido à fase sólida (θ) com sua concentração na solução (C), a uma temperatura constante.4 Foram adicionados 60 mg de montmorilonita a uma solução de glifosato 1000 mg L-1, na presença de água do mar artificial. O pH inicial foi ajustado para 2,0, 4,0, 6,0 e 8,0. As soluções foram agitadas por 24 h e então foram centrifugadas e utilizado o sobrenadante para quantificação do glifosato. Pode se observar uma baixa adsorção em soluções com pH 2,0, o que pode ser atribuído ao fato do mineral apresentar seu pcz (ponto de carga zero) nesta faixa de pH. Nos valores de pH 4,0 e 6,0 foi observado uma grande adsorção, sendo a faixa de pH com maior adsorção do glifosato na montmorilonita. No pH 8,0, apesar de ter sido observado uma adsorção considerável, foi notado uma diminuição da adsorção. Isto pois a molécula de glifosato, com o aumento do pH, sofre desprotonações, aumentando suas cargas negativas e diminuindo sua interação com a superfície do mineral carregada negativamente. Com isso podemos verificar que a maior adsorção do glifosato ocorre na faixa de pH entre 4,0 e 6,0, porém o pH da água do mar é mais próximo de neutro (pH 7,0), por esta razão nos experimentos para obtenção das isotermas de adsorção será escolhido trabalhar na faixa de pH 7,0. Referências 1 De Santana H, Toni LRM, Benetoli LOB, Zaia CTBV, Rosa Jr. M, Zaia DAM. Geoderma, 55, 2007, 108 2 Mercurio P, Flores F, Mueller JF, Carter S, Negri AP. Marine Pollution Bulletin, 85, 2014, 385 3 Zaia DAM. International Journal of Astrobiology, 11, 2012, 229 4 Benetoli LOB. Estudo da adsorção de biomoléculas sobre argilas: implicações para a origem da vida. 2007, Dissertação (Mestrado) - UEL [agradecimentos – CNPq, LQP - UEL]




TESTES DE EXPRESSÃO E MODELAGEM POR HOMOLOGIA DA HISTIDINA AMÔNIO LIASE DE Homo sapiens.

Robson Rodrigo Mirandaa* (PQ), Marcio Silva (PG)b, Jorge Iulek (PQ)a.

a Departamento de Química, Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, Paraná, Brasil, 84030-900 b Departamento de Ensino, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, Paraná, Brasil, 84016-210


A enzima Histidina Amônio Liase de Trypanosoma cruzi é considerada um potencial alvo terapêutico para doença de Chagas e participa da via catabólica da L-histidina ao Urocanato1. A HAL também foi identificada em Homo sapiens (HsHAL), sendo sua deficiência a causa da doença histidinemia2. A Fosfoglicerato Mutase de Naegleria gruberi (NgFGM), faz parte da via glicolítica, onde catalisa a conversão entre 2-fosfoglicerato e 3-fosfoglicerato1. Este protozoário não patogênico pertence ao mesmo gênero e apresenta similaridades gênicas e estruturais com Naegleria fowleri, agente etiológico da Meningoencefalite Amebiana Primária (MAP)3. O objetivo deste trabalho é apresentar o modelo por homologia da enzima HsHAL e descrever as condições iniciais de expressão. Para a construção do modelo foram selecionadas estruturas depositadas no PDB sugeridas pelo programa MHOLLINE e a ferramenta BLAST. Foram escolhidas as seguintes estruturas moldes, de códigos PDB: 1GKM, 2QVE e 3UNV, as quais apresentam ≥ 25% de identidade com a enzima HsHAL. 150 modelos da HAL foram obtidos com o programa MODELLER. O modelo escolhido apresentou DOPE normalizado igual a -0,880 e o gráfico de Ramachandran gerado pelo programa PROCHECK indicou que 91% dos aminoácidos se encontram nas regiões mais favoráveis, 7,4% em regiões adicionalmente permitidas, 0,3% em regiões generosamente permitidas e 1,4% em regiões desfavoráveis. Na figura 1 está apresentado o modelo por homologia. Figura 1. Estrutura por homologia. Modelo de fitas, as alfas hélices na cor vermelha, folhas betas na cor amarela e os loops na cor verde. Figura produzida com o programa PyMol.

Atualmente foram iniciados os trabalhos experimentais com a enzima HsHAL. Realizou-se a transformação bacteriana por eletroporação e alguns testes iniciais de expressão variando-se a temperatura (25 e 37 °C) e a concentração de IPTG (0,25; 0,5 e 1 mmol L-1). As condições testadas não evidenciaram uma banda de expressão de 49 kDa, sendo necessário futuramente testar a expressão a 20 °C e mantendo-se a variação de concentração do indutor IPTG. Neste semestre serão iniciados os estudos com NgFGM e a escrita do artigo da estrutura cristalográfica da TcHAL. 1 Enzyme Database - BRENDA (www.brenda-enzymes.org/). 2 Auerbach VH, DIGEORGE AM, CARPENTER GG, McGraw-Hill, 60, 1967, 487. 3 John DT, Annual Review of Microbiology, 36, 1982, 101.

UEPG, USP, LNLS.




MODELAGEM POR HOMOLOGIA DO COMPLEXO hTrm9L/Trm112 DE Homo sapiens.

Renato Ferras Penteado* (PG)a, Jorge Iulek (PQ)a

a Departamento de Química, Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, Paraná, Brasil, 84030-900 *e-mail: [email protected]

Uma das macromoléculas biológicas mais importantes é a de RNA. Existem vários tipos de RNA, entre eles, RNA transportador (tRNA). Sua função é transportar aminoácidos que serão usados durante a síntese de proteínas no ribossomo. Para que essa função seja desempenhada de forma apropriada, muitas moléculas de tRNA necessitam de modificações químicas, como a metilação de alguns de seus nucleosídeos, para assegurar principalmente seu correto dobramento, bem como a correta decodificação1. O processo de metilação é realizado por enzimas denominadas metiltranferases (Trm) e utiliza S-adenosil-metionina (SAM ou AdoMet) como doador de grupo metil2. O complexo Trm9/Trm112 é conservado em eucariotos e Trm9 possui duas ortólogas em humanos, a saber, ABH8 e hTrm9L. Uma busca usando a ferramenta BLAST3 contra a base de dados Protein Data Bank (PDB) mostra que não há depósitos da estrutura da enzima Trm112 humana ou hTrm9L. Neste trabalho foi realizada a modelagem por homologia do complexo metiltransferase humano hTrm9L/Trm112 pela satisfação de restrições espaciais como implementado no programa MODELLER4, utilizando como molde o complexo Trm9/Trm112 de Yarrowia lipolytica. Para cada uma das proteínas foram gerados 100 modelos, dos quais foi escolhido aquele com o menor valor da pontuação DOPE em cada caso. A figura 1 mostra o modelo final. Figura 1. Modelo final do complexo hTrm9L/Trm112. Estruturas secundárias do tipo hélice alpha são mostradas em vermelho e azul, fitas beta em amarelo e lilás e alças em verde e rosa.

A análise com o programa PROCHECK5 mostrou que os resíduos de aminoácidos do modelo estão distribuídos nas regiões do gráfico de Ramachandran da seguinte maneira para hTrm9L e Trm112, respectivamente: 80,9 / 94,3 % em regiões mais favoráveis, 14,0 / 4,7 % em regiões adicionalmente permitidas, 2,9 / 0,9 % em regiões generosamente permitidas e 2,2 / 0,0 % em regiões desfavoráveis. 1Létoquart J, van Tran N, Caroline V, Aleksandrov A, Lazar N, van Tilbeurgh H, Liger D, Graille M, Nucleic Acids Research, 43, 2015, 10989. 2Schubert HL, Blumenthal RM, Cheng X, Trends in Biochemical Sciences, 28, 2003, 329. 3Altschul SF, Madden TL, Schaffer AA, Zhang J, Zhang Z, Miller W, Lipman DJ, Nucleic Acids Research, 25, 1997, 3389. 4Sali A, Blundell TL, J. Mol. Biol., 234, 1993, 779. 5Laskowski RA, Macarthur MW, Moss DS, Thornton JM, Journal of Applied Crystallography, 26, 1993, 283. [CAPES, UEPG ]

Trm112 hTrm9L




Síntese de Magnetita na presença de íons cianeto e tiocianato: Ensaios de Química Prebiótica

Rafael Block Samulewskia* (PG), Dimas Augusto Morozin Zaia (PQ)a a Departamento de Química, Universidade Estadual de Londrina, Londrina, Paraná, Brasil, 86051-990


INTRODUÇÃO - Oparin e Haldane propuseram que a origem da vida no planeta teria se iniciado a partir de moléculas pequenas como H2O, H2, NH3, CH4, CO, H2S e HCN, oriundas do intenso processo de vulcanismo, que reagiam entre si formando moléculas orgânicas mais complexas como aminoácidos, ácidos nucléicos, sacarídeos e lipídios.1 Dois íons que se destacam como blocos construtores de moléculas complexas são o cianeto (CN-) e o tiocianato (SCN-). Ensaios simulados mostram que esse íons, além de agir como agentes nucleófilos em reações de condensação, podem agir como catalisadores na formação de fosfatos poliméricos.2-3 Como os principais minerais metálicos componentes da crosta terrestre primitiva eram óxidos/hidróxidos de ferro, como a magnetita (Fe3O4), presume-se que estes desempenharam importante papel na biogênese primitiva, através da concentração de íons e moléculas e agindo como catalisadores.4 Haja vista a importância dos íons cianeto e tiocianato em sistemas prebióticos simulados, a investigação da interação desses íons com o mineral magnetita é uma via válida para o entendimento das condições de biogênese e formação de moléculas orgânicas de maior massa molecular. OBJETIVOS – Síntese e caracterização de magnetita na presença dos íons cianeto ou tiocianato em condições prebióticas simuladas; Estudo de reações fotoquímicas com cianeto ou tiocianato em condições prebióticas na presença de magnetita; Estudo da adsorção de adenina em magnetita e magnetita modificada com cianeto e tiocianato. JUSTIFICATIVA E RESULTADOS ESPERADOS - Com o intuito de tentar entender a origem da vida no planeta, a Química Prebiótica tem se mostrado uma das principais ferramentas para a montagem do “quebra-cabeça” evolucionário, principalmente por se utilizar de experimentos de simulação plausíveis com as condições da terra em tempos anteriores a origem da vida. É de extrema importância entender como ocorreu a formação das primeiras moléculas orgânicas e as condições possíveis de biogênese. Um dos aspectos que têm demonstrado coerência entre a teoria e a experimentação é a de que os minerais prebióticos desempenharam papel fundamental na formação das primeiras moléculas, principalmente pelos fatores catalíticos e de adsorção. Experimentos de descargas elétricas com condições prebióticas simuladas demonstraram a formação dos íons cianeto e tiocianato e, assim, mostrando que as reações entre esses íons e moléculas menores, como formaldeído, podem ter sido vias de síntese de aminoácidos e outras moléculas orgânicas de baixa massa molecular. Nesse sentido, o estudo da interação desses íons com matrizes ferrosas como a magnetita pode servir de direcionamento para a compreensão do papel dos minerais nas condições de biogênese e entendimento das reações de formação das primeiras moléculas orgânicas, mostrando-se, assim, como um importante passo na evolução da Química Prebiótica e, logo, na origem da vida no planeta. Utilizando diversas técnicas de caracterização será possível entender a interação do mineral magnetita com os íons cianeto e tiocianato, além de observar as possíveis interações decorrentes da adsorção dos íons pelo mineral e prováveis modificações na estrutura cristalina da magnetita. 1Zaia, DAM, Química Nova, 31, 2008, 6 2 ORÓ, J, KAMAT, SS, Nature 4774, 1961 3 Raulin, F, Toupance, GJ, J. Mol. Evol., 329, 1977, 9 4 Bernal, JD, The Physical Basis os Life, Routledge and Kegan Paul Ltd, 1951

[Agradecimento: CAPES, CNPq]




DESENVOLVIMENTO, CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE GLIADINA CONTENDO HESPERIDINA

Irineo Kelte Filho* (PG)a, Rubiana Mara Mainardesb (PQ)

a Departamento de Química, UNICENTRO, Guarapuava, Paraná, Brasil, 85040-080 b Departamento de Fármácia, , Guarapuava, Paraná, Brasil, 85040-080


A hesperidina é um composto subproduto do cultivo de plantas cítricas, sendo o principal flavonóide encontrado na laranja e também no limão, mas em menores quantidades. Além disso, a hesperidina é um composto abundante e barato. É um glicosídeo da sua forma aglicona hesperitina1. O composto hesperidina, entre outros flavonóides, apresenta um potencial anti-infeccioso e anti-replicativo in vitro contra alguns microorganismos. Além disso, a atividade anti-fúngica da hesperidina já foi reportada em outros estudos em 1988 2, 3. Entretanto, após a ingestão de hesperidina, algumas pesquisas apontam pequenas concentrações dos metabólicos da hesperitina no sangue, o que indica uma biodisponibilidade limitada deste composto. Isso se deve ao fato de que os flavonoides são degradados no organismo, estando assim em pequenas concentrações no sangue, mesmo após uma grande ingestão deles. Devido a isso, a hesperidina possui eficácia terapêutica limitada quando administrada via oral4.

Uma possível alternativa para a melhorar a eficácia terapêutica da hesperidina, a partir do aumento do tempo de retenção no organismo, concentração do princípio ativo em células sítio-específicas e redução de efeitos adversos, é a utilização de sistemas nanocarreadores de fármacos, como as nanopartículas5.

Uma ampla variedade de materiais poliméricos pode ser utilizada nas formulações de nanopartículas. Dentre estes, os polímeros biodegradáveis são preferíveis, devido ao seu baixo custo, biocompatibilidade, degradação espontânea no organismo e atoxicidade5. Nanopartículas poliméricas biodegradáveis são muito estudadas como sistemas de liberação de fármacos, onde os sistemas preparados com proteínas podem ser promissores. Dessa forma, neste trabalho, a proteína utilizada para a produção de nanopartículas será a gliadina. Gliadinas são proteínas monoméricas, solúveis em solução aquosa alcoólica. As características de hidrofobicidade e solubilidade da gliadina permitem o desenvolvimento de nanopartículas que possam proteger o encapsulamento e controlar a liberação de fármacos6 .

Nesta pesquisa, nanopartículas de gliadina contendo hesperidina serão produzidas pelo método de coacervação/dessolvatação com posterior evaporação do solvente.Será realizado planejamento fatorial para determinar as condições ótimas de produção de nanopartículas. Estas serão caracterizadas físico-quimicamente e biologicamente a partir da avaliação de suas propriedades antitumorais, antifúngicas e antioxidantes. 1-GARG, A. et. al. Chemistry and Pharmacology of The Citrus Bioflavonoid Hesperidin. Phytotherapy Research, v. 15, p. 655-669, 2001.LHJ, Spectrochemical Analysis by Atomic Absorption and Emission, The Royal Society of Chemistry, 1991. 2- BAE, E. A. et. al. In vitro anti-Helicobacter activity of some flavonoids and their metabolities. Planta Med, v. 65, p. 442-443, 1999. 3- KROLICKI, Z.; LAMER-ZARAWSKA, E. 1984. Investigation of anti-fungal effect of flavonoids. Part 1. Herb Pol, v. 30, p. 53-57, 1984. 4- MANACH, C.; MORAND, C.; GIL-IZQUIERDO, A. et al. Bioavailability in humans of the flavanones hesperidin and narirutin after the ingestion of two doses of orange juice. Eur. J. Clin. Nutr., v.57, n. 2, p. 235-242, 2003. 5- WU, C.; JIM, T. F.; GAN, Z.; ZHAO, Y.; WANG, S. A heterogeneous catalytic kinetics for enzymatic biodegradation of poly(ϵ-caprolactone) nanoparticles in aqueous solution. Polymer, v. 41, n. 10, p. 3593-3597, 2000. 6- JAHANSHAHI, M. E BABAEI, Z. African Journal of Biotechnology, 7, 4926, 2008.

[agradecimentos – CAPES, UNICENTRO, PPGQ. ]




CARACTERIZAÇÃO E PRODUÇÃO ANTIOXIDANTES MICRO E NANOENCAPUSLADOS PARA UTILIZAÇÃO EM BIODIESEL

Guilherme P. Pavanello* (PG)a , Paulo R. P. Rodrigues (PQ)a a Departamento de Química, Universidade Estadual do Centro-Oeste do Paraná, Guarapuava, Paraná, Brasil, CEP

85040080 *e-mail: [email protected]

O aumento da população mundial, desenvolvimento industrial e exigência por conforto (ar-

condicionado, automóveis etc.) acarretam no aumento do uso de combustíveis fósseis, os quais causam grande impacto ambiental negativo. Devido a isso, a comunidade científica vem pesquisando fontes alternativas ao petróleo e carvão vegetal para amenizar esses efeitos nocivos ao meio ambiente, tais como energia eólica, solar, biogás e biodiesel [1].

O biodiesel está consolidado na matriz energética brasileira, sendo que no ano de 2016 teve participação de XX% [2]. Frente à crise econômica brasileira, o governo adotou aumentos de 1% a cada ano para diminuir a importação de óleo diesel. Mesmo com as vantagens ambientais e econômicas, o biodiesel possui uma desvantagem: a baixa estabilidade à oxidação [3].

A biodegrabilidade do biodiesel torna a adição de antioxidantes uma ação indispensável para que o biocombustível mantenha sua qualidade durante o tempo necessário para consumo e também atinja o mínimo de oito horas no ensaio de estabilidade à oxidação, exigido pela Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e biocombustíveis (ANP). Atualmente, são empregados antioxidantes sintéticos tais como: terc-butil-hidroquinona (TBHQ) e butil-hidroxitolueno (BHT). Entretanto, esses compostos são derivados do petróleo e possuem potencial carcinogênico. Deste modo, antioxidantes naturais vêm sendo estudados para aumentar a estabilidade oxidativa do biodiesel [4].

Nos últimos anos, antioxidantes microencapsulados vêm sendo estudados por pesquisadores do mundo inteiro. Dependendo do tipo de cápsula, a liberação dos antioxidantes pode ocorrer de forma controlada bem como o isolamento desses compostos (nenhuma liberação). Contudo, há uma ausência de estudos com antioxidantes micro e nanoescapsulados para utilização no biodiesel.

Deste modo, o objetivo do trabalho é micro e nanoencapsular antioxidantes naturais para aumentar a estabilidade oxidativa do biodiesel de forma que o biocombustível ultrapasse as oito horas exigidas pela ANP e também esteja em conformidade com os demais ensaios presentes na resolução nº45 da ANP.

Para averiguar o potencial antioxidante dos compostos presentes nas micro e nanocápsulas, as mesmas serão adicionadas ao biodiesel em proporções diferentes e posteriormente será utilizada a técnica de oxidação acelerada (Rancimat® 873) para mensurar esse potencial.

Para avaliar as características físico-químicas do biodiesel, serão empregados ensaios como análise de massa específica, condutividade elétrica, índice de acidez, ponto de fulgor, método Karl Fischer (teor de água), cor e aspecto.

Já para estudar a morfologia das micro e nanocápsulas serão empregadas as técnicas de microscopia eletrônica de varredura e difração de raio-X.

1 - IEA - Internacional Energy Agency. Key world energy statistics 2016. 2 - BRASIL. Empresa de Pesquisa Energética - EPE. Relatório Síntese: ano base 2015 3 - MOSER, B. R. Efficacy of gossipol as an antioxidant additive in biodiesel. Renewable Energy, v. 40, p. 65-70, set. 2012.. 4 – Borsato, D.; Maia, E. C. R.; Henrique, L.; Antonia, D.; Cremasco. Cinética da oxidação do biodiesel de óleo de soja em mistura com THBQ: Determinação do tempo de estocagem. Química Nova, v. 35, n. 44, p; 733-737, 2012. [Agradecimentos – CAPES, CNPQ, UNICENTRO, UEL ]




CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DA AÇÃO ANTIOXIDANTE DE

ÓLEO DE SEMENTE DE ABÓBORA E DE CASCAS DE GRAVIOLA PARA

APLICAÇÃO EM BIODIESEL.

Paloma Detlingera* (PG), Paulo Rogério Pinto Rodrigues (OR)b

a Departamento de Química, Universidade Estadual do Centro Oeste, Guarapuava, Paraná, Brasil, 85040-080 b Departamento de Química, Universidade Estadual do Centro Oeste, Guarapuava, Paraná, Brasil, 85040-080


Os problemas ambientais gerados com a utilização de combustíveis fósseis e a escassez dos recursos

utilizados para a produção dos mesmos vêm impulsionando a pesquisa por fontes energéticas limpas e

renováveis. O biodiesel vem sendo amplamente utilizado como alternativa ao diesel de petróleo[1]

. Apesar

das suas vantagens ambientais ele possui menor estabilidade à oxidação em comparação com o diesel de

petróleo[2,3]

. Devido a essa característica são adicionados a ele compostos antioxidantes, sendo a maioria

deles sintéticos, como o butil hidroxitolueno (BHT), butilhydroxyanisol (BHA), tertbutylhydroquinone

(TBHQ), propilgalato (PG) e pirogallol (PA) [4]

. Estes antioxidantes sintéticos são muito eficientes no sentido

de prolongarem a vida útil do biodiesel, porém, são oriundos de fontes não renováveis e surge dai a

necessidade de pesquisas por antioxidantes naturais [4]

.

A abóbora e a graviola são dois produtos naturais muito consumidos no Brasil e no mundo. Suas

principais formas de consumo são na forma de doces, geleias, sorvetes, sucos e suplementos vitamínicos.

Nessas formas de consumo, porém, há uma grande geração de resíduos uma vez que as sementes da abóbora

e as cascas da graviola são descartadas. A semente de abóbora é rica em vitamina E principalmente α-

tocoferol e ɣ– tocoferol, tendo o α - tocoferol como isômero predominante, classificando a como um

poderoso composto antioxidante [5]

. Quanto às cascas da graviola, estudos vêm apontando que sua polpa e

sementes são excelentes fontes de minerais e de compostos fitoquímicos, com destaque para os compostos

fenólicos, o que confere a estes compostos ótimas propriedades antioxidantes [6]

.

Nesse sentido o objetivo do projeto é a caracterização e avaliação do potencial antioxidante de óleo

de semente de abóbora e das cascas de graviola para utilização em Biodiesel.

O processo de extração dos compostos antioxidantes da casca de graviola será testado em três meios,

meio ácido, básico e neutro. Será realizado um planejamento estatístico para avaliar o melhor meio de

extração e concentração de antioxidante. Quanto ao óleo de semente de abóbora, serão realizados ensaios

adicionando –se o óleo diretamente ao biodiesel pronto e adicionando-se ao óleo de soja antes da reação de

trasesterificação. Para a caracterização dos antioxidantes serão realizadas análises por Cromatografia Líquida

e/ou Gasosa, Espectroscopia Raman, Ressonância Magnética Nuclear (RMN) e Espectroscopia no

Infravermelho Próximo (NIR). Para a investigação do poder antioxidante dos extratos obtidos, frente à

oxidação do biodiesel, serão realizados ensaios de oxidação acelerada, de acordo com a norma européia EN

14112 e pela resolução Nº45 de 2014 da ANP, utilizando-se um equipamento de oxidação acelerada 873

Biodiesel Rancimat - Metrohm®.

Referências 1. Borsato, D.; Maia, E.C.R.; Henrique, L.; Antonia, D.; Cremasco, H. Cinética da oxidação de biodiesel de óleo de soja em mistura

com TBHQ: Determinação do tempo de estocagem. Quimica Nova, v. 35, n. 4, p. 733–737, 2012.

2. Monyem, A.; Gerpen, J.H. Van The effect of biodiesel oxidation on engine performance and emissions. Biomass and Bioenergy,

v. 20, p. 317–325, 2001.

3. Xin, J.; Imahara, H.; Saka, S. Kinetics on the oxidation of biodiesel stabilized with antioxidant. Fuel Processing Technology, v.

88, n. 2, p. 282–286, 2009.

4. Karavalakis, G.; Hilari, D.; Givalou, L.; Karonis, D.; Stournas, S. Storage stability and ageing effect of biodiesel blends treated

with different antioxidants. Energy, v. 36, n. 1, p. 369–374, 2011.

5. Saavedra, M.J.; Aires, A.; Dias, C.; Almeida, J.A. Evaluation of the potential of squash pumpkin by-products ( seeds and shell ) as

sources of antioxidant and bioactive compounds. Journal of Food and Science Technology, v. 52, n. February, p. 1008–1015, 2015.

6. Hamizah, S.; Roslida, A.H.; Fezah, O.; Tan, K.L.; Tor, Y.S.; Tan, C.I. Chemopreventive potential of Annona muricata L leaves on

chemically-induced skin papillomagenesis in mice. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention, v. 13, n. 6, p. 2533–2539, 2012.

[Agradecimentos – CAPES, CNPQ, UNICENTRO,UEL ]

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA – 2017 QA



ESTUDO DA MISCIBILIDADE E DAS PROPRIEDADES TÉRMICAS, MECÂNICAS E MORFOLÓGICAS DE BLENDAS BIODEGRADÁVEIS DE

POLI (ÁCIDO LÁTICO)/ POLI (BUTILENO ADIPATO-CO-TEREFTALATO) PREPARADAS PELO MÉTODO DE CASTING

Fernanda N. Coboa* (PG), Gizilene M. Carvalhoa (PQ) a Departamento de Química, Universidade Estadual de Londrina- UEL, Londrina,PR, Brasil, CEP 86.057-970


Os plásticos convencionais, tais como, o polietileno (PE), o polipropileno (PP), o poliestireno (PS), o poli (tereftalato de etileno) (PET) e o poli (cloreto de vinila) (PVC), tornaram-se materiais de grande importância para a vida moderna, com ampla gama de aplicações. No entanto, devido à sua baixa biodegradabilidade e ao seu descarte inadequado, os plásticos convencionais são considerados uns dos principais poluentes ambientais. Assim, o interesse em polímeros biodegradáveis que possuam propriedades físico-químicas semelhantes aos dos plásticos convencionais tem sido crescente nas últimas décadas. [1] Um dos polímeros biodegradáveis mais promissores para substituir os plásticos não biodegradáveis é o Poli (ácido lático), PLA. O PLA tem se destacado principalmente por sua disponibilidade, biocompatibilidade e capacidade de formar filmes transparentes, no entanto, algumas de suas propriedades limitam suas aplicações. [2] Recentemente, diversas blendas poliméricas de PLA com outros polímeros têm sido investigados a fim de melhorar suas propriedades. No presente estudo foram produzidas blendas poliméricas de PLA/PBAT. O PBAT, poli (butileno adipato-co-tereftalato), é um copoliéster aromático alifático, biodegradável e flexível. Foram preparados filmes de PLA e PBAT puros e de suas blendas com proporções de: 95/5, 70/30, 30/70 e 5/95 de PLA/PBAT, utilizou-se o método de casting empregando como solvente o clorofórmio. Os filmes dos polímeros puros e das blendas PLA/PBAT foram caracterizados por FT-IR, DSC, TGA, MEV e por análise mecânica de tração com o objetivo de estudar a miscibilidade das blendas e suas propriedades morfológicas, térmicas e mecânicas. Os espectros FT-IR revelaram as principais bandas características do PLA e do PBAT nos filmes dos polímeros puros. Nos espectros das blendas poliméricas não foi possível observar o deslocamento ou aparecimento de bandas, o que indica que não houve uma interação química entre o PLA e o PBAT. A imiscibilidade das blendas poliméricas de PLA/PBAT foi confirmada pela análise de DSC e MEV. Por DSC, observou-se que a temperatura de transição vítrea (tg) das blendas PLA/PBAT foi igual à tg do PLA puro, isto é, a adição de PBAT nas blendas não alterou a tg dos materiais, o que caracteriza os sistemas como termodinamicamente imiscíveis. Pelas imagens de microscopia eletrônica de varredura, MEV, constatou-se que as blendas poliméricas PLA/PBAT exibiram morfologia típica de sistemas imiscíveis para todas as composições estudadas, apresentando separações de fases e uma pobre adesão interfacial entre a matriz e a fase dispersa. Através da análise termogravimétrica (TGA), avaliou-se a estabilidade térmica dos materiais. Nesta análise observou-se que o PLA começa a se degradar a uma temperatura menor que o PBAT. Os picos de máxima degradação das blendas foram próximos aos picos dos polímeros puros. Pela análise mecânica de tração verificou-se que os filmes de PLA puro apresentaram maior rigidez, enquanto os filmes de PBAT puros apresentaram maior flexibilidade. A adição de PBAT nas blendas poliméricas teve efeito sobre a rigidez dos materiais. O estudo da miscibilidade e das propriedades estudadas possibilitarão a escolha de algumas composições das blendas de PLA/PBAT para um futuro estudo sobre filmes poliméricos porosos de PLA/PBAT aplicados na área biomédica. 1 Hamad K, Kaseem, M, Ko YG, Deri F, Polymer Science, Ser. A, 56, 2014, 812 2 Al-Itry R, Lamnawar K, Maazouz A, Polymer Degradation and Stability 97, 2012, 1898

Agradecimentos à CAPES, ao CNPQ e a Fundação Araucária.

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA – 2017 F.Q



Utilização de óxido misto de titânio e cério em células solares sensibilizadas por corante

Bianca V. Dias* (PG)a, Paulo R. P. Rodrigues (PG)a

a Departamento de Química, Universidade Estadual do centro-oeste, Guarapuava, Paraná, Brasil, 85040-080 *e-mail: [email protected]

Introdução

Células solares sensibilizadas por corante (CSSC) vêm sendo estudadas para o aproveitamento de energia solar, visto possuírem baixo custo de produção e boa estabilidade fotoeletroquímica. Dentre os semicondutores empregados em CSSC, o óxido de titânio (TiO2) é o mais utilizado, entretanto os valores de eficiência de conversão de energia solar ainda são baixos1. Desta maneira, o objetivo deste trabalho foi estudar a influência do óxido de cério (CeO2) em células solares de TiO2/CeO2, a fim de aumentar esta eficiência.

Parte Experimental O CeO2 foi obtido via precipitação. Os filmes foram preparados misturando-se 3% em mol de CeO2

ao TiO2 comercial. A microimulsão foi realizada adicionando-se o óxido (CeO2 +TiO2), Triton X-100, acetilacetona , polietilenoglicol e H2O. As deposições das microimulsões foram realizadas sobre vidro condutor FTO pelo método de doctorblanding. Os filmes foram imersos em solução de corante N719 por 12 h. Como contra eletrodo foi utilizada a platina eletro depositada em FTO e o eletrólito foi uma solução de I-/I3-. Os parâmetros fotovoltaicos foram extraídos a partir curvas de corrente por potencial (JxE).

Resultados e Discussão

Na tabela 1, são apresentados os parâmetros fotovoltaicos como densidade de corrente (Jsc ) e voltagem máxima (Vmáx ) de potência de saída da célula. Com esses fatores obtidos foi possível calcular o fator de preenchimento, FF, e o rendimento global da célula, η.

Tabela 1 – Parâmetros fotovoltaicos de células solares de TiO2/CeO2, sensibilizadas por corante N719.

Amostra Jsc/mA cm-2 Vmáx /V FF η (%)

TiO2 nano 8,11 ± 0,13 0,762 ± 0,023 0,626 ± 0,015 3,87

TiO2 + 3% CeO2 9,70 ± 0,24 0,778 ± 0,007 0,635 ± 0,003 4,80

O filme de TiO2 + 3% CeO2 apresentou maior valor de densidade de Jsc, em relação ao filme com TiO2. A corrente é associada ao mecanismo de injeção de elétrons e ao transporte de carga dos portadores. De acordo com Zhang2, dopagem com cério, introduz estados de energia sob a banda de condução (BC) do óxido de titânio o que contribui para a diminuição da banda proibida, sugerindo o aumento da eficiência de injeção de elétrons.

Conclusão

A CSSC contendo TiO2 + 3% em mol de CeO2 foi aproximadamente 20% mais eficiente na conversão de energia solar em elétrica comparada a CSSC contendo somente TiO2.

Referencias Bibliográficas

1 Viomar A, Revista Virtual de Quimica, 8, 2016. 2 Zhang J, Peng, W, Chen Z, Chen H, Han, L. The journal of Physical Chemistry, 116, 2012. Agradecimentos Á Capes e Unicentro




INFLUÊNCIA DOS PARÂMETROS MORFOLÓGICOS DE ELETRODOS POROSOS NA CAPACIDADE DE BATERIAS.

Luiz A. Vicaria* (PG), Mauro C. Lopes (PQ)b a Departamento de Ensino, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina, São Lourenço do

Oeste, SC, Brasil, 89990-000 b Departamento de Química, Universidade Estadual do Centro-Oeste, Guarapuava, PR, Brasil, 85040-080


Baterias de chumbo-ácido entregam menos energia com o aumento da corrente de descarga. Tal comportamento segue a Lei de Peukert expressa pela equação C = K.Id

1−n. Onde C é a capacidade da bateria (Ah), K é o coeficiente que está relacionado com a quantidade de material ativo efetivamente disponível para a reação de descarga, Id é a corrente de descarga (A), e n é o coeficiente que indica a eficiência de descarga. Uma bateria ideal teria n = 1 e, portanto, sua capacidade não seria dependente da corrente de descarga. Nas baterias reais n varia tipicamente entre 1 e 2.

A compreensão da dinâmica do transporte de massa e da distribuição da densidade de corrente nos eletrodos porosos pode ser utilizada para otimizar taxa de carregamento de baterias, bem como estimar seu estado de carga e estado de saúde. A concordância com a Lei de Peukert é um passo para a investigação mais aprofundada dos fenômenos que ocorrem nesses eletrodos. No presente trabalho utilizamos um modelo computacional para estudar a influência de parâmetros relacionados à morfologia do material ativo no coeficiente n. Tal modelo foi adaptado de CUGNET et al.1 e implementado no software COMSOL Multiphysics®. O modelo empregou a abordagem macroscópica, também chamado de modelo macro-homogêneo, onde os eletrodos porosos são tratados como um meio contínuo com a superposição de duas fases, uma matriz sólida porosa e o eletrólito que inunda os poros2. Consequentemente, as reações interfaciais se distribuem homogeneamente ao longo do eletrodo. Nesta abordagem a geometria aleatória dos eletrodos porosos é caracterizada por valores médios de porosidade, área superficial por volume, tortuosidade e parâmetro de correção morfológico. O último é usado para quantificar os efeitos da morfologia na estrutura porosa que, com o avanço das reações, se altera devido à diferença de volume molar entre o material poroso dos eletrodos e o produto das reações que se incorpora a eles, tal diferença leva a mudanças da área superficial ativa. O modelo consiste em uma célula de bateria de chumbo-ácido reduzida a uma geometria 1D, que considera desprezíveis os efeitos da estratificação do ácido sulfúrico, e quatro regiões ou domínios: eletrodo poroso positivo, reservatório, separador poroso e eletrodo poroso negativo. O modelo resolve as variáveis: potencial elétrico nas matrizes porosas e no eletrólito, concentração do eletrólito e porosidade.

Simulou-se descargas de 600 a 3 A e foram obtidos os tempos de descarga necessários para atingir o potencial de corte (1,75V). Em diferentes simulações, variou-se a porosidade inicial, de 0,56 a 0,38, e o parâmetro de correção morfológico, de 1,0 a 3,0, nos eletrodos positivo e negativo, a fim de estudar quais suas influências no coeficiente n. Obteve-se um aumento do coeficiente n com o aumento da porosidade e o mesmo comportamento em relação ao parâmetro de correção morfológico. 1 Cugnet M, Laruelle S, Grugeon S, Sahut B, Sabatier J, Tarascon J, Oustaloupc A, Journal of The Electrochemical Society, 156, 2009, A974. 2 Newman JS, Tobias CW, Journal of The Electrochemical Society, 109, 1962, 1183.




DESENVOLVIMENTO DE POLÍMEROS SEMICONDUTORES VISANDO APLICAÇÃO COMO CAMADA ATIVA DE CÉLULAS FOTOVOLTAICAS

Alex Vieira Pedroso(PG)a, Jarem Raul Garcia (PQ) a Departamento de Química, Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, Paraná, Brasil, 84030-900

*e-mail: [email protected] Introdução A busca por fontes alternativas de energia tem sido foco de intensas pesquisas atualmente, podendo-se citar como uma área de grande interesse mundial a de energia solar. Neste sentido, dispositivos fotovoltaicos orgânicos, como células solares produzidas a partir de polímeros semicondutores ou moléculas fotoativas, são de grande interesse para a obtenção de energia limpa e renovável. A produção de células solares orgânica apresentam certas vantagens sobre compostos inorgânicos fotovoltaicos, tais como: fácil síntese, baixo custo, podem ser depositados sobre substratos flexíveis e possuem alta resistência mecânica. Entretanto, característica como eficiência e durabilidade são fatores que necessitam de otimização para aplicações comercias. Logo, neste trabalho buscou-se realizar a síntese de díades a partir de cardanol (um composto de fonte renovável e de baixo custo) e 1,8 naftalimida, para aplicação como camada ativa em células solares orgânicas. Parte Experimental 1) Síntese díade cardanol/naftalimida 2) Síntese díade cianocardanol/naftalimida

Resultados e discussão Por meio de FTIR e RMN de 1H, caracterizou-se os produtos obtidos, sendo constatadas as bandas características dos grupos funcionais envolvidos, bem como os deslocamentos químicos referentes as estruturas apresentadas. A partir da obtenção das díades com cardanol e cianocardanol com naftalimida, o trabalho terá como sequência as caracterizações eletroquímicas por meio de voltametria cíclica e fotoelétricas por meio de curvas IxV de dispositivos fotovoltaicos utilizando como camada ativa os compostos sintetizados. Conclusão Por meio da metodologia utilizada verificou-se a possibilidade de obtenção de díades a partir de cardanol e naftalimida, sendo que além desse novo composto será avaliada a influência do grupo nitrila na eficiência de dispositivos fotovoltaicos orgânicos. Referências !Mehmood, U; Al-Ahmed, A; Hussein, I.A. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2016, 57, 550–561. 2Zhang, T; Chen, Z; Yang, D; Wu, F; Zhao, X;Yang, X. Organic Electronics, 2016, 32, 126-133. 3Voirin, C; Caillol, S; Sadavarte N. V; Tawade B.V; Boutevin, B; Wadgaonkar, P.P. Polymer Chemistry, 2014, 5, 3142

Agradecimentos Os autores agradecem a UEPG, ao doutorado associado em química UEL/UEPG/UNICENTRO, à fundação araucária e ao grupo de pesquisa GGAETS.




ESTUDO ELÉTRICO DA INTERFACE ITO/PEDOT:PSS/P3HT VISANDO A APLICAÇÃO EM DISPOSITIVOS ORGÂNICOS AVANÇADOS

Aline Domingues Batista* (PG)a, Henrique de Santanaa (PQ)

a Departamento de Química - CCE, Universidade Estadual de Londrina, Londrina, PR, Brasil, 86051-990 *e-mail: [email protected]

Os poli(3-alquiltiofenos) (P3ATs) são importantes polímeros conjugados, suas aplicações destacam-se no campo da optoeletrônica orgânica, principalmente na utilização em células solares poliméricas (CSPs)(1,2). Dentre os P3AT´s, o poli(3-hexiltiofeno) (P3HT) é o que apresenta a maior mobilidade para difundir os buracos gerados pela dissociação(3), favorecendo sua aplicação nesses dispositivos. Entretanto, a eficiência desses dispositivos tem se mostrado insuficiente, devido à perda de fótons absorvidos, ocasionado após a formação do éxciton(4,5). Visando superar essa dificuldade algumas modificações estruturais nessas interfaces dos polímeros doadores com o substrato semicondutor têm sido investigadas, como por exemplo, a preparação da interface de copolímeros entre os P3ATs com outros polímeros conjugados(5,6). A utilização de poli(3,4-etilenodioxitiofeno) dopado com poli(4-estirenosulfonato) (PEDOT:PSS) com os P3ATs para formar uma camada injetora de buracos em CSPs, tem melhorado a eficiência dos dispositivos, devido a sua característica de aceitar buracos de qualquer polímeros independente do orbital molecular de maior nível de energia (HOMO)(7). Com o intuito de compreender os fatores que colaboram com a eficiência de células solares poliméricas (CSPs), o poli(3-hexiltiofeno) (P3HT) foi depositado anodicamente (+1.80 V versus Ag/AgCl) sobre o ITO recoberto com poli(3,4-etilenodioxitiofeno) dopado com poli(4-estirenosulfonato) (ITO/PEDOT:PSS) em LiClO4-ACN. Considerando que a síntese do P3HT sobre ITO/PEDOT:PSS ocorre em um alto potencial anódico, segmentos poliméricos carregados devem estar presentes na estrutura preservada na interface e o comportamento do sistema pode ser melhor caracterizado por Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS). Os diagramas Bode-Fase foram obtidos em potencial de circuito aberto (OCP). Para a interface ITO/P3HT ficou evidente, após a análise dos diagramas, que há contribuições da condução polarônica nos tempos menores (como preparado até 48 h) e a partir de 72 h a condução bipolarônica se mostra mais presente. Para o sistema ITO/PEDOT:PSS/P3HT/LiClO4-ACN verificou-se que logo após a síntese e por todo o tempo em estudo (240 h) a condução polarônica se manteve mais estável. Com base nesses resultados foi observado que o uso do PEDOT:PSS na interface entre o ITO e o P3HT favoreceu a formação e estabilização do segmento cátion radical do anel tiofênico do P3HT, o que justifica estar favorecendo melhor os processos de injeção de carga em CSPs.

[1] T.N.M. Cervantes, D.C. Bento, E.C.R. Maia, D.A.M. Zaia, E. Laureto, M.A.T. Silva, G.J. Moore, H. de Santana, J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 23, 1916 (2012). [2] D.C. Bento, E.C.R. Maia, P.R.P. Rodrigues, G. Louarn, H. de Santana, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 24, 4732 (2013). [3] A. Facchetti, Mater. Today. 16, 123 (2013). [4] Y-J. Cheng, S-H. Yang, C-S. Hsu. Chem. Rev. 109, 5868 (2009). [5] W. Lee, H. Choi, S. Hwang, J.Y. Kim, H.Y. Woo, Chemistry – A European Journal. 18, 2551 (2012). [6] E. Zhou, Z. Tan, Y. He, C. Yang, Y. Li, J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 45, 629 (2007). [7] D. M. Huang , S. A. Mauger, S. Friedrich, S. J. George, D. Dumitriu-LaGrange, S. Yoon, A. J. Moulé, Adv. Funct. Mater. 21, 1657 (2011).

[Agradecimentos: Ao Laboratório de Espectroscopia da Central Multiusuária da PROPPG/UEL.

A Fundação Araucária, Chamada No. 09/2016PROPPG/UEL 03/2016.

A CAPES pela concessão da bolsa de estudos de A. D. Batista]




DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA ANALÍTICA PARA DETERMINAÇÃO DO ANTI-HIPERTENSIVO CLORIDRATO DE DILTIAZEM USANDO UM

ELETRODO DE DIAMANTE DOPADO COM BORO

Carlos A. R. Salamanca-Neto* (PG), Jaqueline T. Moraes (PG), Jessica Scremin (PG), Elen R. Sartori (PQ)

Departamento de Química, Universidade Estadual de Londrina, Londrina, Paraná, Brasil, 86057-970 *e-mail: [email protected]

O cloridrato de diltiazem (DTZ) é um bloqueador dos canais de cálcio usado para tratar hipertensão, angina e arritmia cardíaca. O controle da quantidade de DTZ em produtos farmacêuticos é muito importante porque uma sobredosagem deste medicamento pode causar hipotensão, dor torácica e também pode levar a morte principalmente em pacientes com disfunção do nódulo sinusal [1]. Para isso, vários métodos foram desenvolvidos para a determinação de DTZ, incluindo espectrofotometria, cromatografia e voltametria. A voltametria apresenta vantagens em relação a outras técnicas, tais como rapidez, sensibilidade e baixo custo. Neste trabalho, pela primeira vez, um eletrodo de diamante dopado com boro (EDDB) foi utilizado para a determinação voltamétrica de DTZ. Os experimentos foram conduzidos em uma célula eletroquímica de vidro acoplada a um suporte de Teflon® contendo três eletrodos, uma placa de platina como eletrodo auxiliar, um Ag/AgCl (KCl 3,0 mol L-1) como eletrodo de referência e um EDDB como eletrodo de trabalho. As medidas voltamétricas foram realizadas utilizando um potenciostato/galvanostato FRA2 μAutolab tipo III controlado pelo software GPES. O EDDB foi pré-tratado eletroquimicamente usando um potenciostato/galvanostato Microquímica aplicando 0,5 A cm-2 durante 30 s (pré-tratamento anódico), seguido da aplicação de –0,5 A cm-2 durante 120 s (pré-tratamento catódico) [2]. O comportamento do DTZ no EDDB foi investigado na solução tampão Britton-Robinson (pH 7,0) usando voltametria cíclica. O voltamograma cíclico mostrou que o DTZ apresentou dois picos de oxidação bem definidos. Esses picos de oxidação nos potenciais de 1,03 e 1,35 V são irreversíveis e independentes. Um estudo de pH foi realizado utilizando uma solução tampão fosfato na faixa de 2,0-10,0. O primeiro pico de oxidação foi observado apenas na faixa de pH de 7,0 a 10,0 e seu potencial dependia do pH de acordo com a equação: E (V) = (–61,8 mV) × pH + 1,47 (R2 = 0,966), o que indica número de prótons igual a número de elétrons na oxidação do DTZ. O segundo pico de oxidação (1,35 V) foi observado em todos os valores de pH estudados e não foi dependente do pH, o que implica que nenhum próton está envolvido neste processo de oxidação. O valor de corrente mais alta para DTZ foi obtido em pH 3.0, então este valor de pH foi escolhido para ser usado na determinação de DTZ. Vários eletrólitos suporte em pH 3,0 foram avaliados quanto à determinação de DTZ e a solução tampão fosfato foi escolhida e continuou a ser usada. Um estudo de velocidade de varredura demonstrou que o transporte do DTZ para a superfície do EDDB é controlado por difusão e sua oxidação envolve dois elétrons [3]. Em condições otimizadas dos parâmetros operacionais da voltametria de onda quadrada, a curva analítica foi construída por adições sucessivas de alíquotas de DTZ e os valores de corrente foram linearmente dependentes com a concentração de DTZ na faixa de 0,99 – 16,3 μmol L-1. O limite de detecção obtido foi de 0,019 μmol L-1. O método proposto foi aplicado com sucesso na determinação de DTZ em formulações farmacêuticas. Os resultados obtidos pelo método proposto não foram estatisticamente diferentes dos obtidos por método cromatográfico com um nível de confiança de 95%. 1Hardman JG, Limbird LE, Gilman AG, A.G. Goodman & Gilman’s – The Pharmacological Basis of Therapeutics, McGraw-Hill, 1996. 2Suffredini HB, Pedrosa VA, Codognoto L, Machado SAS, Rocha-Filho RC, Avaca LA, Electrochimica Acta, 49, 2004, 4021. 3Gosser DK, Cyclic Voltammetry: simulation and analysis of reaction mechanisms, John Wiley & Sons, Inc. 1993.

[CAPES, CNPq e Fundação Araucária]




VIABILIDADE DA MICROEXTRAÇÃO SUPRAMOLECULAR À BASE DE SOLVENTE PARA PRÉ-CONCENTRAÇÃO SIMULTÂNEA DE

HERBICIDAS A PARTIR DE ÁGUAS NATURAIS COM DETERMINAÇÃO POSTERIOR POR HPLC-DAD.

Guilherme Luiz Scheel*,a (PG), César Ricardo Teixeira Tarleya,b (PQ). a Departamento de Química, Universidade Estadual de Londrina, Londrina, PR, Brasil, 86057-970

b Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) de Bioanalítica, Instituto de Química, Departamento de Química Analítica, Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Cidade Universitária Zeferino Vaz s/n, Campinas, SP, Brasil,

13083-970. *e-mail: [email protected]

Diuron, hexazinona, ametrina e tebuthiuron são herbicidas amplamente utilizados em todo o mundo e no Brasil representam 70% de todos os herbicidas aplicados em plantações de cana-de-açúcar.1 Devido à persistência no meio ambiente e mobilidade dos mesmos, vestígios são frequentemente detectados nas em águas superficiais e, em alguns casos, nas águas subterrâneas.2 Neste trabalho, foi proposto um procedimento de microextração supramolecular à base de solvente para a pré-concentração de herbicidas em amostras de águas naturais com posterior determinação por cromatografia líquida de alta eficiência contendo detector de arranjo de fotodiodos (HPLC-DAD). O método proposto envolve a utilização de um solvente supramolecular em que as micelas reversas de 1-decanol são dispersas em tetrahidrofurano (THF)/água. São apresentados os principais resultados obtidos em estudos de otimização, figuras de mérito e análise de amostras reais. O efeito das variáveis experimentais (faixa de pH, efeito “salting-out”, tipo de sal, volume de 1-decanol/THF e tempo de agitação do vortex) sobre a eficiência de extração de herbicidas em água foi investigado mudando cada variável por sua vez, mantendo as demais previamente fixadas. As condições ideais foram alcançadas com volumes de 50 μL de 1-decanol e 100 μL de THF em 10,0 mL de solução aquosa de herbicidas a pH 4,0 e contendo 5% de NaCl (m/v). Depois, a mistura foi agitada por um oscilador de vórtice durante 0,5 min e, em seguida, centrifugada a 2000 rpm durante 10 minutos para completar a separação do solvente supramolecular. Com uma seringa de agulha fixa, o solvente foi retirado e transferido para microtubos, diluído em metanol (1:1 v/v) para homogeneizar e analisar. As curvas analíticas foram construídas simultaneamente por pré-concentração de 10,0 mL de soluções de amostra com solvente supramolecular, em triplicata. Vários parâmetros analíticos, como linearidade, intervalo de confiança, fator de préconcentração (PF), limite de detecção (LOD), limite de quantificação (LOQ), precisão inter/intradía (DPR) e precisão (ER) também foram obtidos após a aplicação do método desenvolvido de acordo com as normas internacionais. Os valores de linearidade demonstraram uma ampla faixa de trabalho para todos os herbicidas. Foram obtidos valores de PFs elevados: 48,5 a diuron, 15,1 a hexazinona, 47,4 a ametrina e 21,0 a tebuthiuron. O LOD, LOQ, DPR e ER do método desenvolvido variaram entre 0,13-1,45 μg L-1, 0,43-4,85 μg L-1, 2,62-6,81% e 0,55 a 6,20%, respectivamente. Tebuthiuron e ametrina foram detectados e quantificados no poço de Assis com concentrações de 0,81±0,02 μg L-1 e 1,56±0,04 μg L-1, respectivamente. No corrego de Arapongas, o diuron foi detectado e quantificado em 0,49±0,03 μg L-1. Os herbicidas não foram detectados nos corregos de Assis e Tarumã. Os valores de recuperação obtidos pela aplicação do método proposto em amostras de águas subterrâneas e águas superficiais no nivel de μg L-1 (8,0 e 16,0 μg L-1) variaram na faixa de 94,57-110,62%. O método mostrou-se eficiente e confiável para determinar os herbicidas analisados nas amostras de águas subterrâneas e águas superficiais. A quantificação de alguns herbicidas analisados em águas naturais mostrou claramente a importância de investigar as concentrações de herbicidas em regiões de predominância de cultivo de cana-de-açúcar. 1 H. M. Lebaron, J. E. Mcfarland, O. C. Burnside, The Triazine Herbicides. Elsevier, 2008. 2 A. D. B. Dantas, C. F. R. Paschoalato, M. S. Martinez, R. R. Ballejo, L. Di Bernardo. Braz. J. Chem. Eng., 28, 2011, 415.

[agradecimentos – UEL, CNPq, CAPES, Fundação Araucária, Pró-forenses e INCTBio ]




COMPARAÇÃO ENTRE BIOMASSAS DE SPIRULINA E PHORPHYRA NA SORÇÃO DE CROMO E ANTIMÔNIO PARA USO COMO FASE

SORVENTE EM DISPOSITIVOS DGT

Renata M. da Silva (PG)a, Adriano G. Viana (PQ)a, Vanessa E. dos Anjos (PQ)a* a Departamento de Química, Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, Paraná, Brasil, CEP 84030-900


O comportamento, essencialidade e toxicidade dos elementos químicos em ambientes aquáticos não estão relacionados apenas com os teores dos elementos e sim com a sua especiação1. O uso de amostradores passivos, especialmente de Difusão em Filmes Finos por Gradiente de Concentração (DGT), vêm sendo utilizados em estudos de especiação. A técnica DGT se baseia na difusão de elementos metálicos lábeis através de um hidrogel de poliacrilamida com posterior retenção em fase ligante composta por uma resina Chelex-100 imobilizada em um hidrogel. Contudo, esse dispositivo comercial não é aplicável na especiação redox de inúmeros elementos. Assim, buscando ampliar a aplicabilidade dos dispositivos DGT tem sido propostas substituições da fase ligante. Neste contexto, no presente trabalho pretende-se utilizar uma biomassa seca em dispositivos DGT para serem utilizados na especiação redox de Cr e Sb. Nessa etapa, foram avaliadas duas biomassas secas (cianobactéria (Spirulina platensis) e a alga Phorphyra Tenera - Nori) na sorção seletiva de Cr(III), Cr(IV), Sb(III) e Sb(V) e dessorção dessas espécies. A escolha por biossorventes deve-se ao fato da fase sorvente ter a capacidade de simular o mecanismo de interação dos elementos traço com os organismos vivos. Os ensaios de sorção vêm sendo realizados em batelada e com as espécies separadas de Cr e Sb (15,0 µg L-1). Nos ensaios de dessorção, foi utilizado HNO3 1 mol.L-1 como extrator. As determinações de Cr e Sb nos ensaios de sorção e dessorção vêm sendo conduzidas por Espectrometria de Absorção Atômica por Forno de Grafite (GF AAS). As biomassas foram obtidas através do tratamento ácido dos materiais comerciais com posterior secagem e maceração para obtenção de pó. Os biosorventes foram caracterizados por infravermelho, difração de raio X e microscopia eletrônica de varredura. Inicialmente foram avaliados alguns parâmetros como massa de sorvente, tempo de contato na sorção das espécies de Cr e Sb. De um modo geral, a alterações desses parâmetros não influenciaram de maneira significativa o processo de sorção para ambas as biomassas. Para o Cr em um estudo inicial, a sorção de Cr(IV) foi superior para a alga Nori (85%) em relação à cianobactéria (41%), enquanto que não foi observada sorção de Cr(III). Com relação à influência do pH (4-8) na sorção de Cr, os resultados mostraram que em pH 4, observou-se um máximo de sorção (91±4,6%) de Cr(IV), na ausência de sorção de Cr(III) para a Nori. Esse comportamento era esperado, devido a característica aniônica do Cr(IV) com interação favorecida em pH ácido. Para a cianobactéria, nessa mesma condição a sorção de Cr(IV) foi de 61±16% e para Cr(III) de 46±36%, respectivamente. Portanto, a biomassa Nori se mostrou um sorvente seletivo e com maior retenção de Cr(IV). Para as espécies de Sb, o processo de sorção pelos sorventes foram elevadas (acima 75%) e sem influência significativa do pH. Em pH 7,0, a sorção de Sb(III) e Sb(V) foi de 100% para biomassa de Spirulina pl. Para a alga, a sorção de Sb(III) e Sb(V) foi de 100% e 99,4±0,85%, respectivamente. Ambos os sorventes apresentaram elevada capacidade de retenção de Sb(III) e Sb(V). Contudo, para o emprego desses sorventes nos dispositivos DGT a serem utilizados na especiação de Sb, é necessário que o processo de interação seja seletivo. Assim, estudos estão sendo realizados como a modificação da biomassa para sorção seletiva das espécies de Sb. Com relação a dessorção de Cr(IV), os valores variaram entre 30 a 120%. Para Sb, estão sendo realizados experimentos para aumentar a dessorção. Pode-se concluir que a biomassa de alga Nori se mostrou um sorvente promissor a ser aplicado em dispositivos DGT, pela sua capacidade de sorver seletivamente espécies de Cr. 1 Sigg, L. et.al. Environ. Sci. Technol., 40, 2006, 1934.

[CNPQ (Proc. 448270/2014-5), UEPG e C-LABMU]




EFICIÊNCIA DA DUPLA FILTRAÇÃO NO PÓS-TRATAMENTO DE EFLUENTE DE REATOR ANAERÓBIO DE MANTA DE LODO (UASB)

QA Cleber Pinto da Silva_2015* (PG) a, Sandro Xavier de Campos (PQ)a.

a Laboratório de Química Analítica Ambiental e Sanitária, UEPG, PR, Brasil. 84030-900 *e-mail: [email protected]

Palavras-chave: Dupla Filtração, Coagulação/Oxidação, Água para reuso. Introdução Nas últimas décadas, vários contaminantes foram produzidos e dispersados pelas atividades humanas. O lançamento desses contaminantes através do esgoto sanitário, tornou-se um desafio para a comunidade científica1. Um dos tratamentos de esgoto amplamente utilizado no Brasil é o Reator Anaeróbio de Manta de Lodo do inglês (UASB). Entretanto sua eficiência possui limitações, sendo necessário pós-tratamento do efluente2. A dupla filtração surge como uma alternativa promissora no pós-tratamento, devido a permitir o tratamento de água de pior qualidade e melhor remoção de microrganismos. O objetivo deste trabalho foi estudar um sistema de pós-tratamento de efluente de reator UASB em escala piloto, utilizando dupla filtração para fins de reuso. Parte experimental A unidade piloto de dupla filtração foi instalada em uma estação de tratamento de esgoto (ETE) na cidade de Irati. Foram realizados os testes de DQO, fosforo total, turbidez, Coliformes Totais (CT) e Escherichia Coli. Quatro diferentes combinações utilizando cloreto férrico (CF) para coagulação, ácido peracético (APA) ou hipoclorito (HIP) para oxidação/desinfecção foram utilizados, sendo testados nos sistemas de dupla filtração (DF) e dupla filtração e carvão ativado (DFCA). Resultados e discussões A Tabela 1 apresenta os principais resultados da DQO, fosforo total, Turbidez, E. Coli e CT. Tabela 1. Resultados para os testes físico-químico e microbiológicos.

UASB (bruto) DF DF DFCA DFCA

FeCl3 (mg L-1) - 20 20 60 60

ClO-(mg L-1) - 1,6 - 1,6 -

APA (mg L-1) - - 4,0 - 4,0

DQO (mg L-1) 210 35.6 42.6 3.1 17.8 Fosforo total (mg L-1) 3.19 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01

Turbidez (NTU) 110.5 1.5 0.9 0.9 0.9

E. Coli (UFC/100ml) 1.05E+06 7 0 0 0

C.T (UFC/100ml) 1.26E+06 29 32 0 14 Os melhores resultados foram observados nas combinações utilizando DFCA, com valores de DQO <20,0 mg L-1, turbidez <1,0 NTU, E. Coli ausente e CT <20 UFC/100ml. A remoção de fosforo é um grande problema nas ETEs. Os métodos utilizados proporcionaram a redução dos níveis de fosforo, sendo que estudos apontam que o uso de Fe como coagulante representa uma via importante de remoção deste parâmetro pela adsorção/precipitação2. Conclusão As combinações com DFCA foram melhores no pós-tratamento do efluente, sendo uma possibilidade futura de reuso em várias atividades, incluído a irrigação de pastagem e cultivo de cereais. 1Nair, A. T., et al Journal of Cleaner Production,2015, 96, 272–281. 2Cavallini, G. S., et al. Environmental Science and Pollution Research, 2015, 23, 6244–6252.

[Agradecimentos: Orientador Prof. Dr. Sandro Xavier de Campos, QAAS, UEPG e Capes]




ESTUDO SOBRE A COMPOSIÇÃO ORGÂNICA E INORGÂNICA E O POTENCIAL OXIDATIVO DO MATERIAL PARTICULADO

ATMOSFÉRICO EM LOCAIS E FONTES COM CARACTERÍSTICAS DISTINTAS

*Débora Rejane F. dos Santosa (PG), Maria Cristina Solcib (PQ). LACA, Departamento de Química, CCE, Universidade Estadual de Londrina, Londrina Paraná Brasil, CEP 86.057-970


Numerosos estudos mostraram os efeitos do material particulado atmosférico (MPA) sobre a saúde. Na maioria dos estudos, os efeitos foram ligados às concentrações de massa MPA10 ou MPA2,5. No entanto, MPA é uma mistura heterogênea variando em propriedades físicas e composição química dependendo de condições meteorológicas e fontes de emissão1. O conhecimento atual não permite uma quantificação precisa dos efeitos sobre a saúde de componentes individuais de MPA ou de emissões de MPA de diferentes fontes. O estresse oxidativo tem sugerido um importante mecanismo subjacente de ação pelo qual a exposição ao MPA pode levar a efeitos adversos para a saúde.2 O estresse oxidativo resulta quando a geração de espécies reativas de oxigênio (ROS), ou radicais livres, excede as defesas antioxidantes disponíveis. A área superficial das partículas, conteúdo de metais de transição, compostos orgânicos sorvidos sobre a superfície e componentes biológicos no MPA grosso e fino têm sido alvos de intensas discussões. No entanto, o potencial oxidativo (PO), definido como a medida da capacidade do MPA em oxidar certas moléculas tem sido proposto como uma métrica mais adequada para inferir sobre a resposta biológica às agressões ambientais. Neste estudo será focada a determinação do PO no MPA a ser coletado em diferentes locais na cidade de Londrina. Serão paralelamente determinados os conteúdos orgânicos (HPA, carbonílicos e carboxílicos) e inorgânicos solúveis (metais de transição e íons). Os resultados correlacionados poderão contribuir para o melhor entendimento sobre a ação do MPA no ambiente. 1 World Health Organization. Air quality guideline. Global update 2005. Copenhagen:WHO regional Office for Europe;

2006. 2 YANG A, Jedynska A, HELLACK B, KOOTER I, HOEK G, BRUNEKREEF B, KUHLBUSCH TAJ, CASSEE Fr, JANSSEN NAH. Atmos. Environ. V.83, p.35-42, 2014. .

Agradecimentos: CAPES, CNPQ, INCT de Energia e Ambiente.




OTIMIZAÇÃO DE METODOLOGIA PARA DETERMINAÇÃO DE NICOTINA EM CIGARROS CONTRABANDEADOS PARA O BRASIL

Cinthia Eloise Domingues* (PG), Sandro Xavier de Campos (PQ)a

a Universidade Estadual de Ponta Grossa, UEPG, PR, Brasil. *e-mail: [email protected]

Estima-se que 12% do mercado mundial de cigarros é composto por cigarros contrabandeados1,2. No Brasil no ano de 2016 o número de apreensões de cigarros contrabandeados teve um aumento de 29,58% em relação ao ano de 20153. Estes produtos que entram de maneira ilícita no mercado, não passam por sistemas de controle de qualidade, o que garante principalmente o teor de substâncias presentes no tabaco. Há indícios de que os cigarros contrabandeados apresentaram teor de nicotina 80% maior em relação a cigarros legais4, contudo esses dados na literatura são escassos. Com base nisso, este trabalho visa a otimização de método analítico para a determinação de nicotina em cigarros contrabandeados e em cigarros legais para fins de comparação. Serão utilizadas 18 marcas de cigarros contrabandeados. Para a extração da nicotina será utilizado 10g de tabaco de cigarro, 100uL de padrão interno de nicotina-D4, repouso por 12h. Adiciona-se 10 mL de solvente, agitação em vortex por 1 min. Adiciona-se 1g de NaCl e sonicação por 10 min. Centrifugação por 10 min (4000 rpm). A etapa de limpeza será realizada com 0,2g PSA e 0,2g de MgSO4. A otimização do método de extração de nicotina será por meio de um planejamento experimental 23, em triplicata em dois níveis, onde os fatores são: solvente (Acetonitrila (+) e Metanol (-)), hidratação (com (+) e sem (-)) e adição de NaOH (com (+) e sem (-)). Como mostra a matriz experimental na tabela 1. Tabela1 – Matriz experimental para extração de nicotina.

Experimento Solvente Hidratação Adição de NaOH 1 + + + 2 - + + 3 + - + 4 - - + 5 + + - 6 - + - 7 + - - 8 - - -

A determinação e quantificação será realizada em GC-FID6. De acordo com determinações iniciais, como apresentadas nas figuras 1 e 2, o tempo de retenção do padrão de nicotina foi de 8.32 min. Pode-se determinar também o limite de quantificação da técnica5 utilizada, sendo de 10 ppm. Fig. 1 – Tempo de retenção do padrão de nicotina Fig. 2 – Limite de quantificação Sendo assim, o trabalho em desenvolvimento além da importância academia apresenta importância social, devido à escassez de dados em relação a cigarros contrabandeados. A otimização do método é necessária visando as características da amostra e do analito em questão. 1Lampe, K. et. Al. International Criminal Justice Review. 22(1), 43-67, 2012. 2Souza Cruz. Contrabando. 2015. Disponível em: http://www.souzacruz.com.br/group/sites/SOU_AG6LVH.nsf/vwPagesWebLive/DO9YDBCE

3Receita Federal. Balanço aduaneiro 2016. 4Chen, H. et. al. Asian Economic Journal, Vol. 24 No. 3, 2010. 5ANVISA. Resolução - RE nº 899, de 29 de maio de 2003. 6Sheng, L.Q. et.al. Chromatographia, 62, July, No. 1/2, 2005.




OTIMIZAÇÃO MULTIVARIADA DE POLÍMERO IMPRESSO COM ACESSO RESTRITO NA PRÉ-CONCENTRAÇÃO DE Cd2+ E EXCLUSÃO

DE ÁCIDO HÚMICO (AH) EMPREGANDO O SISTEMA FIA-FAAS

Leandro L. G. de Oliveira*(PG)a, César R. T. Tarley (PQ)a,b aDepartamento de Química, Universidade Estadual de Londrina,UEL, PR, Brasil.

bInstituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) de Bioanalítica, Universidade Estadual de Campinas, UNICAMP, SP, *e-mail: [email protected]

A utilização de polímeros quimicamente impressos com moléculas (MIP) ou íons (IIP) tem atraído grande atenção devido ao seu potencial de reconhecimento na adsorção seletiva da espécie de interesse (template). Porém, o desempenho destes materiais para extração de analitos na presença de macromoléculas pode ser diminuído. Neste caso, a modificação da superfície com co-monômeros hidrofílicos, como o hidroxietil metacrilato (HEMA) e/ou ancoramento da Albumina do Soro Bovino (BSA) chamados de IIP-RAM (Restricted Access Materials Ion Imprinted Polymer), evitam as interações não específicas e excluem moléculas de alta massa molar, sendo uma interessante estratégia para viabilizar o clean up on-line de amostras complexas na determinação de espécies químicas sem tratamentos prévios e morosos.1 Apesar das vantagens que esta estratégia pode oferecer, dados da literatura apontam que esses materiais tem sido majoritariamente preparados e aplicados com ênfase em amostras de interesse clínico na pré-concentração de moléculas.2 Para metais seu uso tem sido exclusivamente para a extração por nanotubos de carbono RACNT–BSA.3 Nesse sentido, o trabalho tem por objetivo avaliar a influência dos parâmetros de concentração do tampão (CT) e eluente (CE), tipo de eluente (TE), massa de adsorvente (MA), vazão de pré-concentração (VP) e pH da amostra estabelecendo a melhor condição de pré-concentração de cádmio e simultânea exclusão de AH para o polímero IIP-HEMA empregando a Análise por Injeção em Fluxo (FIA) com determinação por Espectrofometria de Absorção Atômica com Chama (FAAS). O delineamento experimental foi construído por meio de um planejamento fatorial fracionado 25-1, totalizando 32 ensaios (réplica), e como variável resposta, eficiência de sensibilidade (absorbância/tpré-conc.). Para o pH da amostra uma otimização univariada foi realizada para avaliar a capacidade simultânea do material na exclusão de AH. O pH 8,70 foi fixado e as variáveis independentes CT, CE, MA e VP foram estudadas na faixa 0,10 - 0,01 mol L-1, 1,0 - 2,0 mol L-1, 50,0 - 100,0 mg e 3,5 - 7,5 mL min-1, respectivamente. A variável qualitativa TE foi avaliada utilizando HCl e HNO3. A análise dos efeitos estimados revela que o parâmetro mais significativo foi a VP, seguido a certa distância pelo MA, para um tcal > ttab ao nível de 95% de confiança. Sem dúvida a MA é menos importante que o efeito principal da VP, mas ele parece atuar no sentido de aumentar a ES, em caso de mudança do nível inferior (50,0 mg) para o nível superior (100 mg). Se examinarmos os outros efeitos principais e os efeitos de interação, constatamos que a mudança do nível inferior para o nível superior não produz um efeito significativo na ES (tcal < ttab). Parece que o principal fator é a VP, a mudança do nível inferior (3,5 mL min-1) para o nível superior (7,5 mL min-1) aumenta em média a ES em 12,5. As melhores condições para as faixas avaliadas foram VP de 7,5 ml L-1, MA de 100 mg, HNO3 2,0 mol L-1 e CT de 0,01 mol L-1. 1.Figueiredo, E. C.; Moraes, G. O. I.; Silva, L. M. R.; Santos-Neto, A. J.; Florenzano, F. H. Anal. Bioanal. Chem., 405, 2013, 7687–7696. 2.Figueiredo, E. C.; Silva, K. K. M. S.; Boralli, V. B.; Wisniewski, C.; Journal of Analytical Toxicology, 2015, 1–8. 3.Figueiredo, E. C.; Barbosa, V. M. P.; Barbosa, A. F. B.; Bettini, J.; Luccas, P. O. Talanta, 147, 2016, 478–484.

[UEL, CNPq, CAPES, INTCBioanalítica, Fundação Araucária e SANEPAR]




DETERMINAÇÃO DE Pb2+ EM MP10 POR TS-FF-AAS UTILIZANDO MICROEXTRAÇÃO LÍQUIDO-LÍQUIDO DISPERSIVA À BASE DE

SOLVENTE SUPRAMOLECULAR (SM-DLLME)

Alexandra Beala,b*(PG), Leila D. Martinsb(PQ) e César R. T. Tarleya(PQ). aDepartamento de Química, Universidade Estadual de Londrina (UEL), Londrina, Paraná, Brasil. bDepartamento de Eng. Ambiental, Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Londrina, Paraná, Brasil. *e-mail: [email protected] A poluição ambiental por chumbo é muito conhecida por se tratar de um metal muito utilizado no desenvolvimento de atividades industriais e por sua alta toxicidade1. O chumbo pode ser emitido para a atmosfera através de fontes como ressuspensão de solo, poeiras de rodovias, construção civil, queima de combustíveis fósseis, carvão, óleo, madeira e biomassa, incineração de resíduos, desgaste de freios veiculares, atividades industriais entre outros2. A quantificação de chumbo na atmosfera é realizada por meio da concentração no material particulado atmosférico (MP10), que em geral, é realizada com a digestão ácida dos filtros contendo MP10 via micro-ondas e posteriormente determinação por ICP-MS ou GF AAS3. Apesar de serem procedimentos relativamente simples, possuem um custo relativamente elevado de aquisição e manutenção. Por isso se torna interessante o desenvolvimento de métodos analíticos sensíveis, simples operação, baixo custo e acessível à maioria dos laboratórios. Neste sentido, o objetivo do trabalho é o desenvolvimento de um método analítico para a determinação de Pb2+ em MP10 por TS-FF-AAS utilizando extração ultrassônica associada à microextração líquido-líquido dispersiva à base de solvente supramolecular (SM-DLLME). O método foi realizado utilizando 50,0 mL de uma solução de 200,0 µg L-1 de Pb2+ em HNO3 0,8 mol L-1, em seguida, 190 µL foram adicionados de dietilditiofosfato de amônio (DDTP) 26,87 % (m/v), 750 µL do agente extrator (ácido dodecanóico 0,11 g mL-1 dissolvido no agente dispersor (Tetrahidrofurano - THF) e submetido a agitação por 2,5 minutos em vórtex. Após agitação a emulsão formada foi separada em banho maria à 40 ºC. Em seguida a solução foi levada para o refrigerador, para facilitar a solidificação e posterior separação da emulsão (complexo Pb-DDTP). A fase pobre foi descartada e a fase rica recolhida em 400 µL de álcool etílico absoluto. Utilizando um sistema de Análise por Injeção em Fluxo (FIA), 23 µL da amostra foi inserida no Espectrofometro de Absorção Atômica com Forno Tubular na Chama e Aerossol Térmico (TS-FF-AAS) para a determinação de chumbo. Para simular o MP10 , 25 mg de carbon black enriquecido com solução de Pb2+ 200,0 µg L-1 foram misturados com 50 mL de HNO3 0,8 mol L-1 e mantidos em ultrassom por 30 minutos. Após, as fases foram separadas por centrifugação, filtradas e submetidos a microextração e determinação por FIA-TS-FF-AAS. O método se mostrou eficiente na extração por ultrassom com recuperações de 95 % quando comparado com procedimento realizado por micro-ondas. Foi obtida uma faixa linear de 7,0-200,0 µg L-1 de Pb2+, com limite de detecção (LD) e quantificação (LQ) igual a 2,1 e 7,0 µg L-1, respectivamente. O fator de pré-concentração obtido para o método proposto foi de 18,5 vezes quando comparado com a etapa sem pré-concentração. 1Shotyk, W, Zheng, J, Krachler, M, Zdanowicz, C, Koerner, R, Fisher, D, Geophysical Research Letters, 32, 2005, L21814 2Seinfeld, JH, Pandis, SN. Atmospheric chemistry and physics. New York: Jonh Wiley & Sons,3a Edição, 2006, EUA. 3Chen, RH, Wang, BQ, Wang, ZB, Yao, S, Biomed Environ Sci, 28(1), 2015, 44. Agradecimentos: UEL, CAPES, CNPq, FUNDAÇÃO ARAUCÁRIA e INCT-BIO.

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DESENVOLVIMENTO DE MÉTODO ALTERNATIVO PARA A DETERMINAÇÃO INDIRETA DE ENXOFRE ELEMENTAR

Jessica Scremina* (PG), Carlos A. R. Salamanca-Netoa (PG), Jaqueline T. Moraesa (PG), Elen R. Sartoria (PQ)

a Departamento de Química, Universidade Estadual de Londrina, Londrina, Paraná, Brasil, 86057-970 *e-mail: [email protected]

O enxofre elementar devido as suas propriedades químicas é largamente empregado na indústria farmacêutica por trazer vários benefícios ao organismo humano, mais especificamente é adicionado em sabonetes para o tratamento da acne, aliviar a rosácea, combater a dermatite seborreica, tratar sarna, adstringente para a pele oleosa e aliviar o eczema. Para a eficácia do tratamento é necessário que a quantidade de enxofre elementar seja a indicada no rótulo dos sabonetes comercializados, necessitando para isso de um controle de qualidade. Neste contexto, as técnicas de voltametria juntamente com o eletrodo de carbono vítreo (ECV) vêm se destacando devido ao seu relativo baixo custo, fácil manuseio, apresentam boa seletividade, exatidão e sensibilidade, sendo viáveis para o dia-a-dia de uma indústria. Há poucos trabalhos descritos na literatura para a determinação de enxofre elementar em sabonetes, gasolina e água. Porém a maioria destes utilizam eletrodo gotejante de mercúrio ou filme de mercúrio e como já se sabe, o mercúrio é tóxico. Desse modo, o presente trabalho descreve o desenvolvimento de um procedimento voltamétrico alternativo para a determinação indireta de enxofre elementar, no qual baseia-se na diminuição da intensidade de corrente da trifenilfosfina (TFF) sobre o ECV na presença do enxofre elementar. Isso ocorre devido a reação entre enxofre elementar com TFF para formar sulfeto de trifenilfosfina.1-3 As análises voltamétricas foram realizadas em um potenciostato/galvanostato FRA2 µAutolab type III, acoplado a uma célula eletroquímica contendo três eletrodos: eletrodo de referência (Ag/AgCl (KCl 3,0 mol L-1)), contra-eletrodo (placa de platina) e o eletrodo de trabalho ECV, como eletrólito suporte utilizou-se uma solução de acetato de sódio 0,6 mol L-1 e 2% de ácido acético em metanol. O comportamento eletroquímico do enxofre elementar foi estudado juntamente com da TFF, onde se observou que o enxofre elementar promove uma diminuição na intensidade de corrente de oxidação da TFF e não se observa o aparecimento de outra corrente de oxidação ou redução no intervalo de potencial investigado e condições experimentais. Em seguida avaliou-se possíveis interferentes, sendo eles L-cisteina, metionina, N-acetil-L-cisteina, difenil disulfeto, ácido sufanílico, sulfanilamida e ácido etilenodiamino tetra-acético, não se observando variações maiores que 5,0 % na corrente de oxidação da TFF. Para o estudo da concentração do eletrólito suporte fixou-se a concentração de TFF em 1,0 ᵡ 10-3 mol L-1 e de enxofre elementar em 1,0 ᵡ 10-4 mol L-1; as concentrações de acetato de sódio estudadas foram 0,2; 0,6; 1,0; 1,4 e 1,8 mol L-1 mantendo ácido acético 2%, em metanol. Devido a uma maior variação na corrente de oxidação da TFF, a concentração de 0,6 mol L-1 foi escolhida para dar continuidade ao trabalho. Após estudado esses parâmetros, construiu-se uma curva analítica para enxofre elementar variando a concentração da TFF em 0,25; 0,50; 0,75 e 1,0 x 10-3 mol L-1, selecionando-se 0,50 ᵡ 10-3 mol L-1, devido melhor distribuição dos pontos na reta (r = 0,997). Para este valor de concentração de TFF, obteve-se linearidade do enxofre elementar no intervalo de concentração de 9,94 ᵡ 10-6 a 3,46 ᵡ 10-4 mol L-1, representada pela equação: Ipa/µA = -0,331 + 0,088 [c/(µmol L-1)]. Posteriormente, o método desenvolvido será aplicado na determinação de enxofre elementar em amostras de sabonetes dermatológicos e combustíveis. 1Al-Zahrani I, Mohammed MHA, Basheer C, Siddiqui MN, Al-Arfaj A, Journal of Chemistry, 2015. 2Bartlett PD, Cox EF, Davis RE, Journal of the American Chemical Society, 83, 1961. 3Pauls RE, Journal of Chromatographic Science, 48, 2010. [CAPES, CNPq, Fundação Araucária]




ESTUDO SOBRE COMPOSTOS NITROGENADOS EM AR AMBIENTE VISANDO IDENTIFICAÇÃO DE FONTES BIOGÊNICAS E ANTRÓPICAS.

Janaina S. M. Costa* (PG), Maria Cristina Solci (PQ). LACA, Departamento de Química, CCE, Universidade Estadual de Londrina, Londrina Paraná Brasil, CEP 86.057-970


A deposição atmosférica de nitrogênio (N) é foco de preocupação tanto científica como política, devido à sua participação na acidificação dos solos e sistemas aquáticos, no enriquecimento de nutrientes, nos processos de formação do ozônio troposférico e do material particulado. O papel de N inorgânico (nitratos e amônia) nos ciclos biogeoquímicos é bem compreendido, enquanto que o N orgânico ainda necessita de mais estudos1. Entre os compostos orgânicos nitrogenados, similarmente à amônia, as aminas são as únicas com capacidade de reação rápida ácido-base com ácidos presentes na atmosfera, formando sais na forma particulada. Poucos modelos atmosféricos incorporam-na devido à poucos estudos sobre suas propriedades termodinâmicas e cinéticas2. Em fase gasosa são precursoras do material particulado secundário. Estudos mostraram que a fração de aminas no material particulado é função da temperatura, sendo explicado pela preferência na conversão gás para partícula em baixas temperaturas. No material particulado obtido no inverno foram encontrados muitos componentes ácidos, sugerindo que a reação ácido–base é predominante em baixas temperaturas. A umidade relativa tem influencia significativa na formação de aminas no material particulado, sendo diretamente proporcional à formação de partículas com base em aminas. Observações sugerem que as aminas podem ser responsáveis por parte significativa da massa orgânica secundária em áreas muito poluídas3. As aminas mais comuns e abundantes na atmosfera são as alifáticas de baixa massa molar, oriundas de atividades de criação animal, processos de combustão veicular, queima de biomassa e fontes geológicas2. A deficiência no tratamento adequado ao N orgânico, em comparação com as espécies inorgânicas, tem sido devido à deficiência em técnicas de amostragem e devido ao grande número de compostos distintos que contribuem para o N orgânico total. A determinação de N orgânico é usualmente definida pela diferença entre a concentração do N total e o N inorgânico. Uma alternativa promissora é por separação cromatográfica que possibilita a identificação e quantificação dos compostos individualmente. Este trabalho tem como objetivos: desenvolver técnica de amostragem para as aminas na atmosfera; otimizar a determinação dos compostos nitrogenados utilizando diferentes técnicas; realizar campanhas de amostragem (urbano e rural); avaliar a formação de material particulado contendo aminas em diferentes épocas do ano e locais distintos; determinar os perfis de distribuição de tamanho de partículas e concentração de compostos nitrogenados (nitrato, amônia/amônio, nitro-HPA, aminas e NOx); estabelecer traçadores químicos de emissões. A determinação dos compostos será realizada através de cromatografia de íons com detecção por condutividade, espectrometria UV-vis, cromatografia liquida de alta eficiência com detectores de arranjo de fotodiodos e fluorescência e cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massa. 1 CAPE, J.N. et al. Organic nitrogen in the atmosphere. Atmospheric Research, v.102, p. 30-48, 2011. 2 GE, X., WEXLERL, A.S., CLEGG, S.L. A review. Atmospheric Environment, v.45, p. 524-546, 2011 3 HUANG, Y., CHEN, H., WANG, L. Single analysis. Environmental Chemistry, v. 9, p. 202-210, 2012. Agradecimentos: CAPES, CNPQ, INCT de Energia e Ambiente.

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DESENVOLVIMENTO E VALIDAÇÃO DE METODOLOGIAS ANALÍTICAS PARA A DETERMINAÇÃO DE ELEMENTOS TRAÇO EM

MATRIZES ALIMENTARES POR GF AAS

Fernanda Galvãoa* (PG), Maria Lurdes Felsner (PQ)a a Departamento de Química, Universidade Estadual do Centro-Oeste, Guarapuava, Paraná, Brasil, 85040-080


Introdução A presença de elementos tóxicos nos alimentos diminui significativamente sua qualidade e

põe em risco a saúde humana. Acredita-se que cerca de 80 a 90% da dose de metais tóxicos à qual os homens são expostos são provenientes de alimentos contaminados, o que se dá principalmente através do ambiente, devido à poluição e uso de pesticidas e fertilizantes1,2. No caso de alimentos industrializados também podem ocorrer contaminações durante o processo de fabricação e estocagem dos produtos. Sendo assim, a análise de alimentos quanto ao teor de elementos traço, especialmente metais tóxicos, é de extrema importância para garantir a qualidade e segurança desses produtos. As técnicas espectrofotométricas, como a Espectrometria de Absorção Atômica em Forno de Grafite (GF AAS), são amplamente utilizadas para a determinação de íons metálicos em alimentos, pois apresentam boa seletividade, sensibilidade e robustez. Essas técnicas exigem muitas vezes um pré-tratamento da amostra para a extração dos analitos de interesse. Com isso, busca-se cada vez mais o desenvolvimento de novas metodologias de preparo de amostra que tornem a análise mais simples e rápida e que contribuam com a química verde. A amostragem em suspensão e a extração assistida por ultrassom são exemplos de técnicas que têm se destacado como preparo de amostras para a determinação de íons metálicos em matrizes diversas3,4. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento e validação de metodologias analíticas rápidas e precisas para a determinação de Cr, Pb e Cd em melado de cana e farinhas de fruta por GF AAS. Metodologia As condições experimentais de preparo de amostra serão otimizadas de forma univariada para ambas as matrizes alimentares. As amostras de melado de cana serão analisadas por amostragem em suspensão, onde serão avaliados fatores como massa da amostra, utilização de ácidos e/ou surfactantes e influência de diferentes modificadores químicos. Para a análise das farinhas de fruta será aplicada a extração assistida por ultrassom, onde serão avaliados fatores como massa de amostra, composição do solvente extrator, temperatura e tempo de sonicação. Para as determinações de Pb, Cd e Cr será utilizado um espectrofotômetro de absorção atômica com atomização eletrotérmica em forno de grafite (Varian, modelo AA 240Z). As temperaturas de pirólise e de atomização serão otimizadas de forma univariada, buscando a melhor razão absorbância/sinal de fundo. As metodologias otimizadas para a determinação de Pb, Cd e Cr serão validadas pela avaliação de parâmetros como linearidade, limites de detecção e de quantificação, precisão (repetitividade e precisão intermediária) e exatidão, utilizando diferentes ferramentas estatísticas (teste-t, teste-F, ANOVA e regressão linear). Também serão realizados testes de bioacessibilidade in vitro dos metais Pb, Cd e Cr em amostras de melado de cana e de farinhas de fruta cujos resultados serão correlacionados com a composição físico-química das amostras. 1Krejpcio Z., Sionkowski S., Bartela J, Polish Journal of Environmental Studies, 14, 2005, 877. 2Sherameti I, Varma A, Soil Heavy Metals, Springer, 2010. 3Ferreira SLC et al., Applied Spectroscopy Reviews, 45, 2010, 44. 4Rocha DL, Batista AD, Rocha FRP, Donati GL, Nóbrega JÁ, Trends in Analytical Chemistry, 45, 2013, 79.

[agradecimentos – CAPES, FINEP, Fundação Araucária, CNPq]

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA – 2017 QI



Estudo da influência dos íons Cu2+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Co2+ e Cr2+ no fator de proteção relativo de antioxidantes naturais em biodiesel comercial através do

monitoramento da formação de radicais livres por RPE

Kelly Roberta Spacino* (PG), Dionisio Borsato (PQ), Departamento de Química, Universidade Estadual de Londrina, Londrina, PR, Brasil, CEP


Introdução O biodiesel devido à variedade de

óleos e gorduras utilizados na sua fabricação tende a degradar-se e alterar-se quando exposto a presença do oxigênio do ar, luz, temperatura, enzimas, íons de elementos metálicos e umidade, tornando difícil garantir sua qualidade, de forma a atender a todos os parâmetros de conformidade obrigatórios para a sua comercialização1.

A oxidação lipídica pode ser afetada por íons de metais de transição e, uma maneira de monitorar a formação de radicais livres é através do emprego da técnica de Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE).

Antioxidantes devem ser acionados o mais cedo possível no processo de obtenção do biodiesel já que ele oxidado não pode ser restaurado, para isso, antioxidantes naturais tem sido uma alternativa e tem se mostrado eficazes no controle da oxidação lipídica em óleos comestíveis, porém, em biodiesel ainda não estão sendo utilizados na prática2. O fator de proteção relativo tem sido utilizado em alguns trabalhos para avaliar a efetividade dos antioxidantes naturais quanto a inibição da oxidação do biodiesel e óleos vegetais. O objetivo desse trabalho é avaliar a influência de íons Cu2+, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Co2+ e Cr2+ no fator de proteção relativo de antioxidantes naturais em biodiesel. Metodologia

O biodiesel utilizado será fornecido pelo laboratório de Pesquisa e Análise de Combustíveis do Departamento de Química da Universidade Estadual de Londrina. Os extratos antioxidantes utilizados serão de

pimenta (Capsicum sp), bacupari (Garcinia gardneriana), folhas de café arábica (Coffea sp) e sálvia (Salvia officinalis)

As análises que serão realizadas são: determinação do teor de fenóis, determinação da atividade dos antioxidantes, análise termogravimétrica dos extratos dos antioxidantes naturais, determinação dos radicais livres, determinação do período de indução, análise por Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE), e para o tratamento dos dados serão realizados os cálculos do fator de proteção relativo (FPR) e delineamento experimental para mistura. Resultados Esperados

O aumento do consumo de biodiesel B100 no Brasil, com a adição de 8 % desse ao diesel, tem levado a geração de emprego a partir da sua produção além de ser uma investigação inserida na nova tendência de produzir insumos industriais utilizando produtos de fontes renováveis. O estudo do fator de proteção de antioxidantes naturais adicionados ao biodiesel B100 é de fundamental importância para seu controle de qualidade, principalmente no que diz respeito a seu armazenamento. A aplicação de compostos químicos que promovem o “spin trapping” acoplado ao uso da técnica de RPE permitirá uma análise mais detalhada dos mecanismos envolvidos na reação de oxidação. Isto permitirá a estipulação do período confiável, entre sua produção do biodiesel B100 e sua utilização e, com isso, espera-se uma melhoria contínua da qualidade e produtividade do processo de conservação deste biocombustível.

1Martins GI, Secco D, Rosa HA, Bariccatti RA, Dolci BD, Souza SNM, Santos RF, Silva TRB, Gurgacz F, Renewable and Sustainable Energy: Reviews, 42, 2015, 154. 2Coppo RL, Pereira JL, Silva HC, Aangilelli KG, Rodrigues PRP, Galvan D, Borsato D, Journal of Biobased Materials and Bioenergy, 8, 2014, 545. Agradecimento: Laboratório de Análises por Raios X




HIDRÓXDOS DUPLOS LAMELARES SUPORTADOS EM CASCA DE OVOS DE AVES E SUA APLICAÇÃO NA MINERALIZAÇÃO DE CORANTES

ALIMENTÍCIOS

Kaio V. B. Oliveira*,a (PG), Rafael Marangoni (PQ)a a Departamento de Química, Universidade Estadual do Centro-Oeste, Guarapuava, PR, Brasil, CEP 85040-080


A casca de ovo é um composto biocerâmico constituindo-se em multicamadas, podendo ser dividido em duas fases: fase mineral, composta principalmente de calcita (CaCO3) próximo a 95%, que está depositada sobre e dentro da fase orgânica (proteínas, proteoglicanos e polissacarídeos) conhecida também como membrana.1 Grande parte da produção das cascas de ovos (originada da indústria alimentícia) é descartada sem passar por nenhum tipo de reaproveitamento. Dois dos grandes problemas deste rejeito é o mau cheiro característico (devido a remanescentes de albumina) e a proliferação de bactérias. 2 Deste modo, nos últimos anos várias pesquisas relacionadas com aplicações de cascas de ovos têm surgido, podendo-se citar: enriquecimento nutricional (fonte de cálcio), adsorvente para retenção de cátions de metais de transição, aplicação da membrana como peneira molecular ou fonte de proteínas, catalise e outras. Como a casca de ovo não é um bom condutor elétrico a proposta deste trabalho é modificar quimicamente a superfície da casca de ovo, aderindo hidróxidos duplos lamelares (HDL) de Ca2+ (originado da própria casca de ovo) na sua superfície a fim de transforma-la em um semicondutor para aplicação em foto-catálise (Fig.1.). Outro problema ambiental atual, mas de origem longínqua está relacionado com a emissão de poluentes colorantes que não são fixados durante as etapas de tingimento industrial. Dentre as várias classes de corantes utilizados, os corantes alimentícios apresentam grande importância devido à elevada quantidade de alimentos que utilizam destes compostos para melhorar suas características estéticas.3

Figura 1. Representação esquemática de uma partícula de casca de ovo modificada quimicamente com revestimento de HDL de cálcio. Assim neste trabalho será realizada a modificação química da casca de ovo de aves para aplicação em foto-catálise de corantes alimentícios, como alternativa de purificação destes efluentes e para agregar valor a casca de ovos. A principio será estudado três tipos de casca: ovos brancos e marrons de galinha e ovos de codornizes 1Hunton P, Brazilian Journal of Poultry Science, 7, 2005, 67 2Francis AA, Abdel RMK, Journal of Cleaner Production, 137, 2016, 1432 3Amanda L, Adriana L, Mario D, Journal of Environmental Management, 197, 2017, 351 Agradecimentos – CAPES, CNPq, UNICENTRO




Estudo do semicondutor Bi2Fe4O9 produzido por reação de estado sólido e método de Pechini modificado e aplicação em fotocatálise

Francielli Casanova Monteiro (PG)a, Sergio Toshio Fujiwara (PQ)a a Departamento de Química, Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, Paraná, Brasil, CEP 84030-900


O Bi2Fe4O9 é um semicondutor com potencial para ser utilizado como fotocatalisador e vem se mostrando promissor na degradação de corantes1. Baseado nesses fatos, este estudo tem por objetivo sintetizar Bi2Fe4O9 pelos métodos de Pechini modificado e através da reação do estado sólido, para verificar a diferença dos materiais obtidos no processo de degradação do corante alimentício amarelo tartrazina. A sintese pelo metodo de estado sólido (método do estado sólido) utilizou o Bi2O3 e Fe2O3 como precursores. Os óxidos foram misturados com estequiometria desejada e macerados por 1 hora, em seguida o material foi calcinado a 800ºC por 12 horas. Após a calcinação o pó foi macerado novamente e prensado numa prensa hidráulica com 1 tonelada de pressão, obtendo uma pastilha de 10x2 mm e sinterizado a 850ºC por 12 horas. Já para o método de Pechini modificado, Bi(NO3)3·5H2O e Fe(NO3)3 foram dissolvidos separadamente em 50 mL de água destilada, as soluções obtidas foram misturadas e mantidas sob agitação por 30 minutos com aquecimento à 90ºC. Em seguida adicionou-se ao meio reacional 3,46 mL de etileno glicol, a mistura foi agitada por 1h na temperatura de 90ºC e após esse tempo, o pH da solução foi alterado para 7 com aproximadamente 5mL de etilenodiamina 0,1M. A mistura foi mantida sob agitação constante até evaporar completamente toda a água e obter-se um material parcialmente carbonizado, de cor preta, com aspecto de espuma que foi calcinado, pastilhado e sinterizado como descrito anteriormente. A caracterização do material foi realizada por difratometria de raios X (XRD), microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de dispersão de energia (SEM-EDS). A porosidade e o volume dos poros dos materiais foram determinados através da técnica de Braunauer, Emmet e Teller (BET). Os valores do band-gap dos materiais foram obtidos através da espectroscopia na região do UV-Vis pela técnica de reflectância difusa. As cerâmicas pastilhadas foram submersas na solução aquosa do corante 50 mg/L em pH 3, dentro de um reator fotoquímico refrigerado contendo uma lâmpada de vapor de mercúrio (125 W sem vidro protetor). Alíquotas da solução do corante foram retiradas a cada 60 minutos para análise. Através da análise da XRD foi possível verificar a formação de Bi2Fe4O9, sem a presença de fases secundárias. As análises de SEM-EDS revelaram que o material obtido tem aspecto poroso com uma distribuição homogênea de Fe, Bi e O, confirmando que não ocorreu a formação de aglomerados nos materiais obtidos. Os valores de band-gap foram 2,0 para o material sinterizado pelo metodo de estado solido e 1,8 para o de Pechini e estão de acordo com a literatura2. A análise de BET revelou que as áreas superficiais das pastilhas obtidas pelo método de Pechini e método do estado sólido são respectivamente (colocar os valores). Os estudos de degradação mostraram que as pastilhas dos dois materiais obtidos degradam 99% do corante, a diferença entre os dois processos é o tempo para degradar 99% do corante, o material obtido pelo método de Pechini degradou o corante em 120 minutos e o material obtido pelo método do estado sólido 180 minutos. Portanto, o material obtido pelo método de Pechini se mostrou mais promissor para a utilização no processo de degradação de corantes comestíveis através de fotocatálise heterogênea. 1 Z. M. Tian, et. al. Size effect on magnetic and ferroelectric properties in Bi2Fe4O9 multiferroic Ceramics, Journal of Applied Physics. 106, 2009, 103912/1. 2 S. Huang, et. al. Enhanced magnetization and electric polarization in Bi2Fe4O9 ceramics by magnetic field pre-sintering. Materials Letters 160, 2015, 323.

[Agradecimentos – CAPES, FUNDAÇÃO ARAUCÁRIA, UEPG, CLABMU, GDMIT, GDEM ]




PREPARAÇÃO DE UM IMUNOSSENSOR ELETROQUÍMICO LABLE-

FREE PARA CARCINOMA DE CÓRTEX ADRENAL CONTENDO NANOPARTÍCULAS DE OURO FUNCIONALIZADAS COM L-ARGININA

Dhésmon Lima*a (PG), Giselle Calaçaa (PQ), Patrícia Weinerta (PQ), Rafaela Fogaçab (PG), Larissa Alvarengab (PQ), Juliana Mourab (PQ), Juliana Inabaa (PQ), Christiana Pessôaa (PQ)

a Departamento de Química, Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, PR, Brasil, 84030-900 b Departamento de Patologia Básica, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, PR, Brasil, 81531-980


O carcinoma de córtex adrenal (CCA) consiste em uma neoplasia rara e agressiva, cuja incidência em crianças (até 15 anos) é excepcionalmente alta no sul do Brasil, sendo de 10 a 15 vezes maior do que a média mundial.1,2 O CCA pediátrico caracteriza-se também pela superprodução do hormônio dehidroepiandrosterona sulfato (DHEAS), de forma que sua determinação pode ser útil como um biomarcador para a detecção precoce de CCA.3 Neste sentido, o presente trabalho visa otimizar a preparação e caracterizar um imunossensor eletroquímico label-free para a detecção de DHEAS, empregando como plataforma um eletrodo de carbono vítreo (ECV) modificado com nanopartículas de ouro funcionalizadas com L-arginina (AuNps-ARG). As AuNps-ARG foram obtidas pela redução do complexo [AuCl4]- (2,25 mmol L-1) com D-glucose (0,5 mol L-1), na presença de L-arginina (100 mmol L-1), sob agitação a 55º C por 10 minutos. Inicialmente, os ECV foram oxidados por medidas de voltametria cíclica (VC) em meio de H2SO4 0,5 mol L-1, seguido pela ativação dos grupos COO- formados com solução de EDC:NHS 100:50 mmol L-1. As AuNps-ARG foram depositadas sobre o ECV via drop-coating por 60 min. Os ECV foram então incubados em solução de anticorpos monoclonais anti-DHEA (AbDHEA) contendo EDC:NHS 50:25 mmol L-1), seguido por incubação durante 30 min em solução de BSA 0,05%. A [AbDHEA] e o tempo de incubação dos ECV na solução de AbDHEA (t) foram otimizados por um planejamento fatorial 22 composto central (ponto central em triplicata), monitorando-se como resposta a variação na resistência à transferência de carga (Rct) do imunossensor após imunoensaio realizado a 37 °C na presença de 50 μg dL-1 de DHEAS. O valor de Rct foi estimado por medidas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), realizadas em tampão PBS pH 7,4 contendo 10 mmol L-1 de K4Fe(CN)6/K3Fe(CN)6. O espectro de UV-VIS das AuNps-ARG mostrou uma única banda em 526,0 nm, correspondente ao efeito de ressonância plasmon de superfície. Imagens de MET mostraram que as partículas possuíam 5,53 ± 1,08 nm e morfologia esférica, com potencial zeta igual a -33,1 mV. A análise de variância (ANOVA) do modelo quadrático ao qual os dados experimentais do planejamento fatorial foram ajustados evidenciou, com 95% de confiança, que a variância explicada pelo mesmo é próxima da máxima variância explicável (Rsqr = 0,9164; Radj = 0,8329), e que não houve falta de ajuste (Ffaj = 13,98 < F3,2,95% = 19,16). Assim, as condições otimizadas para a preparação do imunossensor para CCA foram: [AbDHEA] = 1 μg mL-1 e t = 90 min. A modificação do ECV com as AuNps-ARG foi acompanhada por um aumento nas correntes de pico (Ip) e uma diminuição na Rct, devido à elevada condutividade e área superficial das AuNps. Após imobilização dos AbDHEA, os eletrodos apresentaram decréscimos nas Ip e aumento de Rct, comprovando a ligação das biomoléculas à superfície eletródica. Uma nova diminuição nas Ip e um novo aumento na Rct foram observados após a incubação do ECV na solução de BSA, devido ao bloqueio dos sítios de ligação não-específicos. O imunoensaio realizado na presença de 50 μg dL-1 de DHEAS evidenciou decréscimos nas Ip e aumento na Rct, sugerindo a ocorrência da imunorreação na superfície dos eletrodos modificados. Curvas analíticas preliminares obtidas com o imunossensor otimizado evidenciaram uma dependência linear entre a ∆Rct (%) e a [DHEAS] na faixa de 1 μg dL-1 a 13 μg dL-1, o que sugere o potencial do imunossensor na detecção do hormônio estudado, e evidencia a possibilidade de utilização do mesmo no desenvolvimento de novos métodos para diagnóstico precoce de CCA pediátrico. 1Ronchi CL et al., European Journal of Endocrinology, 171, 2014, R1. 2Xu X, Sergi C, Contemporary Clinical Trials, 50, 2016, 37. 3Else T et al., Endocrine Reviews, 35, 2014, 282 Agradecimentos: À UEPG, à CAPES, ao C-labmu, ao GDEM e ao DOQAS.




DESSORÇÃO DE METAIS EM SOLOS COM APLICAÇÃO DE DEJETO LÍQUIDO SUÍNO E CAMA DE AVIÁRIO.

Danilo B. Ruiz 1* (PG)a, Maria J. dos Santos 2 (PG)a, Graziela M. C. Barbosa 3 (PQ)b. a Departamento de Química, Universidade Estadual de Londrina, UEL, Londrina, Pr, Brasil, CEP

b Área de Solos, Instituto Agronômico do Paraná, IAPAR, Londrina, Pr, Brasil, CEP *e-mail: [email protected]

A grande produção de suínos e aves no Brasil gera um problema no tocante ao descarte dos dejetos produzidos pelos animais. Sabendo da inserção de metais na dieta de suínos e aves fazem com que o uso dos dejetos provenientes desses animais produzido na lavoura como adubação possa promover contaminação, sendo importante o estudo de seu acúmulo e mobilidade no solo, bem como na cultura em questão. Com isso, estudos de sorção e dessorção dos metais importantes em resíduos de animais podem ser conduzidos para estabelecer quantidades seguras de aplicação no solo através de parâmetros de capacidade máxima de sorção, e evitar a contaminação do solo e do lençol freático. Diante disso, o objetivo deste projeto foi avaliar o tempo de liberação de metais tóxicos em solos a partir da aplicação de dosagens de dejeto líquido suíno e cama de aviário como adubação, através de estudos cinéticos de dessorção. O estudo encontra-se em fase de elaboração sendo conduzido no Instituto Agronômico do Paraná - IAPAR, em um solo representativo da região Norte do estado do Paraná, classificado como Latossolo Vermelho eutroférrico. O experimento para sorção/dessorção é realizado em tubos de PVC de 40 cm com solo oriundo de um experimento onde são aplicados doses de dejeto líquido de suíno (DLS) e cama de aviário (CA). A distribuição do DLS e do CA é calculada de acordo com a exigência da cultura em nitrogênio ou fósforo. As doses utilizadas são: T1 – testemunha; TM – adubação mineral recomendada de acordo com a cultura a ser implantada, conforme valores mencionados acima; T50, T100, T150 e T200 correspondem a 50%, 100%, 150% e 200% de N ou P aplicado na forma DLS e CA referente ao tratamento mineral (TM). Serão coletadas amostras de solo para montagem dos tubos antes da aplicação dos dejetos, 7 dias após a aplicação dos dejetos, 15 dias após a aplicação dos dejetos e 30 dias após a aplicação dos dejtos para avaliar a influencia do tempo de aplicação na capacidade sortiva e dessortiva de cada metal. Após os tubos montados, serão coletadas periodicamente soluções do solo para analisar a cinética de dessorção de cada metal. Desta forma, isotermas de sorção e dessorção serão construídas e ajustadas de acordo com o modelo mais adequado. Alem disso, as amostras dos tubos de PVC da isoterma de sorção serão fracionadas a cada 10 cm para estabelecer parâmetros de mobilidade com relação aos horizontes mais profundos de solo. No estudo prévio de sorção dos metais com solo aplicado DLS, metais como cobre (Cu) e chumbo (Pb), apresentaram maiores valores de capacidade máxima de sorção, bem como maiores energias de interação seguidos de zinco (Zn) e níquel (Ni) com as menores capacidades máximas de sorção. Portanto, na cinética de dessorção dos metais, acredita-se que pela energia de interação dos metais com o solo, a tendência é que metais como Zn e Ni sejam liberados mais rapidamente ao passo que Cu e Pb levem mais tempo para voltarem a ser móveis.




MATERIAIS HÍBRIDOS FORMADO ENTRE POLÍMEROS E MAGNETITA.

Caroline Zanotto* (PG)a, Patrícia T. Marques (PQ)b, Eryza G. De Castro (PQ)a. a Departamento de Química, Universidade Estadual do Centro Oeste, Guarapuava, PR, Brasil, 85040-080

b Departamento de Química, Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, PR, Brasil, 85503-390 *e-mail: [email protected]

Materiais híbridos formados entre partículas magnéticas e polímeros condutores têm atraído

considerável atenção de muitos grupos de pesquisa, devido ao grande potencial de aplicação que apresentam que depende das propriedades, características e proporções de cada um dos constituintes. Devido a suas propriedades semicondutoras, estes polímeros são utilizados em sínteses de materiais híbridos, pois possuem amplas possibilidades de aplicações em dispositivos eletrônicos, sensores, aplicações em cromatografia líquida em fases estacionárias, revestimentos contra corrosão, materiais semicondutores, biomateriais, dispositivos eletrocrômicos, células fotovoltaicas, eletroluminescência, separação magnética, entre outros 1.

A polianilina (Pani) se destaca dos demais polímeros condutores devido à boa condutividade, aliada a facilidade de síntese, estabilidade em condições ambientes e baixo custo do monômero. Óxidos magnéticos como a magnetita podem ser sintetizados juntamente com um polímero semicondutor formando uma mistura orgânico-inorgânico, aumentando as características condutoras do material resultante 2. A magnetita (Fe3O4), foi escolhida para produção de materiais híbridos pelas suas propriedades magnéticas, físicas químicas e morfológicas que a torna muito interessante do ponto de vista tecnológico e científico, além da facilidade de obtenção por síntese química, baixo custo e disponibilidade.

Esse estudo objetiva sintetizar materiais híbridos e explorar as propriedades magnéticas em aplicações tecnológicas viáveis. Na metodologia para síntese do híbrido Pani-Fe3O4, primeiramente será sintetizado as nanopartículas de magnetita através da precipitação de FeCl2 e FeCl3 em meio básico. Em seguida, uma pequena quantidade de magnetita será misturada em solução ácida na presença do monômero anilina pelo método de emulsão com surfactante adequado. Após seguem as etapas de caracterizações 3.

Como resultados esperados, apesar da síntese por via química ser simples, é necessário obter tamanho de partícula em escala nanométrica, para isso vários parâmetros são importantes de serem controlados durante essa etapa, como velocidade de agitação e o agente oxidante. Após otimização dos parâmetros, ocorrerá a síntese do híbrido entre polianilina e magnetita, caracterizações e estudo de uma aplicação para esse material de acordo com as características que apresentarem, ressaltando que se pretende explorar as características magnéticas do material para uma aplicação. Com esse intuito, estudos estão sendo realizados para que em etapas futuras, outro polímero além da Pani, possa ser utilizado em síntese de materiais híbridos magnéticos. 1Araújo ACV, Oliveira RJ, Alves Júnior S, Rodrigues AR, Synthetic metals, 160, 685, 2010. 2Tabares BEJ, Isaza FJ, Torresi SIC, Materials chamistry and physics, 132, 529, 2012. 3Kurlyandskaya GV, Cunanan J, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 68, 2007.

[Agradecimentos – LabGati, CAPES, FINEP, UTFPR, UNICENTRO]




ESTUDO DA MATRIZ DE QUITOSANA-ALGINATO COM REFORÇO DE HDL (Zn/Al) INTERCALADO COM ÓLEO DE COPAÍBA PARA

REGENERAÇÃO CUTÂNEA Daiane A. R. Nogueira* (PG)a, Rafael Marangoni (PQ)b

a DEQ, Universidade Estadual do Centro Oeste, Guarapuava-PR, Brasil, CEP b DEQ, Universidade Estadual do Centro Oeste, Guarapuava-PR, Brasil, CEP

*e-mail: [email protected] Diversas situações clínicas, dentre as quais queimaduras, traumatismos, infecções, doenças autoimunes e feridas complexas, podem resultar na perda completa do revestimento cutâneo. A solução consagrada pela cirurgia plástica é a enxertia de pele. Os enxertos realizados podem ser derivados de três fontes[1]: aloenxertos (pele de cadáver), xenoenxertos (pele de animais), e fontes sintéticas. Ao que se refere a matéria-prima para confecção desses materiais, eles podem ser[2,3]: Metais, cerâmicas, polímeros, blendas e compósitos, o qual, este ultimo refere-se a classe de matérias compostos por duas fases, uma continua(matriz) e uma descontinua que é a fase dispersa (componente de reforço), as propriedades destes compósitos na maioria das vezes são diferentes das propriedades dos respectivos proponentes puros, tais como, melhorar as propriedades mecânicas do material em questão, aumentar a taxa de degradação, melhorar a biocompatibilidade e a bioatividade, bem como controlar o perfil de liberação de fármacos ou fatores de crescimento incorporados a dispositivos. Dentre os materiais que podem ser utilizado como carga de compósitos, destacam-se a classe de materiais lamelares, estes são compostos cuja estrutura cristalina é constituída por empilhamento de unidades denominadas lamelas. A intercalação topotáticas destes materiais são de natureza hospede/ hospedeiro, em que o reticulo cristalino é capaz de comportar espécie em sua estrutura.

Materiais e Métodos: A síntese da matriz de hidróxido duplo lamelar será realizado pelo método de co-precipitação[4] direta em pH constante, o qual consiste, em uma solução de zinco e alumínio em uma proporção de 2:1 relação Zn/Al, o qual será gotejada através de uma bomba peristáltica, em uma solução de dodecilssulfato de sódio, que terá como objetivo a formação de um hidróxido duplo lamelar hidrofóbico, para permitir a intercalação do óleo de copaíba. Após a formação do precipitado, o mesmo será lavado e centrifugado por 5X, para retirada de íons livres e seco a estufa em 80°C. Para intercalação do óleo de copaíba, será preparada uma solução do óleo, e em seguida adicionado o HDL a solução, mantida sobre agitação constante. O sólido será novamente isolado e seco.

No preparo dos filmes contendo quitosana e alginato, a síntese realizada[5], será de uma solução de alginato 0,5%, em banho termostatizado a 25°C. Será acrescentado acetona PA, equivalente a quantidade de solução de quitosana a 1% e ácido acético a 2% proporção 1:1 em agitação obtendo uma mistura homogênea. A mistura será gotejada lentamente sobre a solução de alginato por uma bomba peristáltica, na solução final uma solução de hidróxido de sódio 1M será acrescentada para que o pH seja ajustado. Em seguida uma solução de CaCl2 e o HDL previamente preparado, deve ser adicionada a solução com o intuito de que ocorra a complexação das carboxilas remanescentes com íons de cálcio. Após esse procedimento a solução deve ser filtrada a vácuo. A mistura será levada a estufa por 20 horas a 37°C, para formação da membrana.

Resultado esperado: Desenvolver uma matriz polimérica de quitosana/alginato, reforçada com HDL de Al/Zn, intercalado com óleo de copaíba, o qual possui propriedades analgésicas e cicatrizante, melhorando as propriedades mecânicas, bem como a resistência e elasticidade da matriz. A qual pode ser estudada, como material de substituição cutânea.

[1].ROCHA, M.; Instituto de química- USP- São Paulo-SP, 2015. [2] LOFÊGO J.; PASQUARELLI. O.; COTRIN. P.; FRANÇA L.; Borojevic R.An Bras Dermatol. Vol. 83, 2008. [3]PIRES 2015, ROCHA, 2015 PIRES A.;BIERHALZ C. K.; MORAIS. A.;Quim. Nova, Vol. 38, 2015. [4] MARANGONI, R.; Universidade Federal do Paraná, 2009. [5] YANG X.; KHOR, E.; LIM, L. Y. Chemical and pharmaceutical bulletin, v.48, 2000. [ Agradecimentos: CAPES, CNPQ, UNICENTRO]




REMOÇÃO DE FÁRMACOS UTILIZANDO BIOADSORVENTES

PROVENIENTES DO BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR

Aline R. Almeida* (PG), Sérgio T. Fujiwara (PQ) Programa Associado de Pós-Graduação em Química, UEPG/ Ponta Grossa, Paraná, Brasil, CEP: 84030-900


O ecossistema aquático vem recebendo muitos compostos químicos derivados de medicamentos que sem qualquer tratamento prévio vêm se acumulado nos mananciais, causando um problema para meio ambiente1; e conseqüentemente para o homem, uma vez que nem sempre esses compostos conseguem ficar retidos nas estações de tratamento de água para abastecimento e são levados ao consumo humano, o que pode gerar um problema de saúde2.

O processo de adsorção tem se mostrado o método mais eficiente para remoção de fármacos, principalmente por apresentar alta seletividade, baixo consumo de energia, ser de fácil aplicação e poder utilizar resíduos agroindustriais para produção do material adsorvente, conhecido como bioadsorventes, tornando-o técnica e economicamente viável de ser aplicado3.

A molécula de microcistina, toxina proveniente da cianobactéria Microcystis aeroginosa em bagaço de cana de açúcar in natura apresentou uma taxa de remoção para maior concentração superior em 8% da remoção do carvão ativado4, possibilitando a ampliação dos estudos na área e otimização de biomaterial proveniente do bagaço de cana-de-açúcar para retenção de contaminantes emergentes e fármacos, uma vez que a toxina é muito estável e resistente à hidrólise química e oxidação em pH neutro, apresenta massa molecular de 909 a 115gmol-1 e concentrações na ordem de µgL-1, enquanto que aqueles possuem cadeias de aldeídos, alcoóis, ácidos carboxílicos e cetonas, estrutura química que possibilita um maior número de interações intermoleculares, e suas concentrações ficam na ordem de ngL-1.

Na tabela 1 é apresentada os dados de retenção da microcistina-LR da Microcystis aeruginosa em bagaço de cana-de-açúcar in natura e em carvão ativado.

Tabela 1. Dados da retenção de microcistina-LR no intervalo de tempo de 10 h de adsorção

Material adsorvente

Concentração inicial (µgL-1)

Concentração em 2h de adsorção

(µgL-1)


(µgL-1)


(µgL-1)


(µgL-1)


(µgL-1) 2,36 2,31 2,12 1,96 1,95 1,79 3,33 3,21 3,13 3,07 3,06 2,70 3,83 3,82 3,73 3,65 3,43 3,36 2,36 2,16 1,63 1,50 1,36 0,82 3,33 2,76 2,49 2,44 2,02 1,94 3,83 3,79 3,75 3,71 3,55 3,38

Diante dos resultados encontrados na dissertação de mestrado, pretende-se com projeto de doutorado, aproveitar um resíduo agroindustrial antes da etapa para produção de bioeletricidade, avaliando o desempenho adsorvente do bagaço de cana-de-açúcar in natura e seus bioadsorventes derivados como possibilidade de agregar maior desenvolvimento econômico e sustentável para esse resíduo agroindustrial, solucionando parte da preocupação em relação ao aumento da presença de medicamentos na água de mananciais através de um aprofundamento sobre estrutura química e eletroafinidade do adsorbato e adsorvente. 1Fick J, Södeström H, Linderbeng RH, Phan C, Tyrklind M, Joakim Larsson DG, Environmental Toxicology and Chemistry, 28, 2009, 2522. 2Tiwari B, Sellamuthu B, Ouarda Y, Drogui P, Tuagi RD, Buelna G, Bioresource Technology, 224, 2017, 1. 3Nebout P, Cagnon B, Delpeux, S, Giusto AD, Chedeville, Journal of Environmental Engineering, v.142,. 2016,1. 4Almeida AR, Passig FH, Pagioro TA, Nascimento PTH, Carvalho, K Q, Ambiente e água, v.11, 2016, 188.




Síntese e caracterização de cerâmicas de SiBCO à partir de uma investigação

estrutural

Patricia M. Sanchez* (PG)a, Mariana G. Segatellia (PQ) a Química, Universidade Estadual de Londrina, Londrina, PR, Brasil, CEP 86057-970


Materiais cerâmicos baseados em oxicarbeto de silício (SiCO) obtidos por pirólise de precursores contendo silício tem sido foco de diversos estudos devido à relativa simplicidade para obtenção e ampla variedade de aplicações. A incorporação de boro em precursores poliméricos tem se mostrado efetiva para obtenção de cerâmicas de oxicarbeto de silício e boro (SiBCO) mais estáveis termicamente, além de antecipar e intensificar a cristalização da fase semicondutora de carbeto de silício (SiC), influenciando, ainda, no aumento da grafitização da fase de carbono livre. Obviamente, a formação destas e de outras fases na matriz cerâmica durante o processo de pirólise depende de fatores como natureza da estrutura química e composição dos precursores e das condições de pirólise como temperatura, tratamento isotérmico e atmosfera1. Neste contexto, o foco será um estudo comparativo entre cerâmicas de oxicarbeto de silício baseadas nos precursores metiltrietoxissilano e feniltrietoxissilano puros e com boro em proporções B/Si 0,1 e 0,5, pelo método sol-gel e obtidas por pirólise em atmosfera inerte e 1500°C com anneling de 1 e 3h.O intuito é uma futura avaliação com relação às suas propriedades eletroquímicas. As cerâmicas foram caracterizadas por FT-IR, DRX e RAMAN. Os espectros FT- IR das cerâmicas apresentaram ausência de bandas em regiões de grupos laterais (incorporados à estrutura da rede ou eliminados), indicando mineralização do material. As análises de DRX revelaram maior cristalinidade para amostras de FTS em relação ao sistema MTS. O processo de anneling em 1500 ° C associados à quantidade de B adicionada foram eficazes para o processo de cristalização nas matrizes cerâmicas, principalmente para fase SiC. A ausência de difração Cgrafite somente nas amostras FTS podem ser indicativas de reação intensa de carborredução, justificando assim os picos intensos do SiC. Por possuir um grupo lateral fenil, esperava- se observar nas amostras FTS o sinal intenso em torno de 26° (2θ), correspondente ao carbono grafite, condutor, isto porque a fase de carbono livre formada com a degradação incompleta dos grupos orgânicos insaturados ligados à cadeia principal, é obtida em maior quantidade se comparada a grupos orgânicos saturados. A 1500 ° C, os espectros Raman demonstraram características espectrais semelhantes com relação à posição de picos e amplitudes. O sinal do componente SiC não pôde ser observado provavelmente devido ao tamanho reduzido de seus nanocristais. Os espectros sem B mostram as duas bandas na mesma posição com uma altura bem inferior da banda D. Este evento sugere uma estabilidade da estrutura de carbono com ligeira ordenação dos nanocristais. Por outro lado, as amostras de MTS+ B mostraram um estreitamento das bandas G e D, com uma aproximação do valor típico do grafite, 1582 cm-1. Além disso, há o surgimento de um novo pico juntamente com a banda G, aproximadamente 1617 cm-1, denominado modo D 'do grafite. Esta evolução sugere que há um ordenamento significativo dos nanocristais de grafite para as cerâmicas2. Pode-se atribuir este fato à substituição, nas camadas de grafeno, de C por átomos de B que atuam como defeitos da estrutura cristalina diminuindo a correlação no plano, aumentando assim a intensidade de ambos as bandas D e D`3. Portanto, as variáveis estudadas mostraram influência na produção de cerâmicas com diferentes microestruturas, sendo relevante o estudo futuro de suas propriedades eletroquímicas. 1. Sorarú, G.D.; Dallabona, N.; Gervais, C.; Babonneau, F. J. of the Sol-Gel Sci and Tech, 18, 2000, 11. 2 Ferrari, A. C.; Robertson, J. Phys. Rev. B, 20, 2000,14095. 3 Endo, M.; Kim, C.; Karaki, T.; Tamaki, T.; Nishimura, Y.; Matthews, M. J.; Brown, S. D. M.; Dresselhaus, M. S. Phys. Rev. B, 14,1998, 8991. [Agradecimentos – CAPES, CNPq, Fundação Araucária, UEL e ESPEC-UEL.]

QI




ESTUDO DA INFLUÊNCIA DE ÍONS E CHAPAS METÁLICAS NA DEGRADAÇÃO DE MISTURAS DE BIODIESEL COM EXTRATO

ALCÓOLICO DE ALECRIM

Letícia Thaís Chendynski (PG)a,b*, Dionísio Borsato (PQ)b

a Instituto Federal do Paraná, Campus Londrina, R. João XXIII, 600, Judith, Londrina-PR, Brasil. b Universidade Estadual de Londrina, Departamento de Química - Lab. LPAC. Rod. Celso Garcia Cid, PR 445, km 380,

CEP 86057-970, Londrina-PR, Brasil. *e-mail: [email protected]

Com o crescimento da demanda de biodiesel, necessita-se de uma maior exigência no controle da qualidade desse biocombustível. A ANP (Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis) legisla que a estabilidade oxidativa seja no mínimo de 8 h, a 110 °C, para o biodiesel (EN14214, 2008)1,2. O biodiesel está em contato com diferentes materiais metálicos e ligas metálicas, desde a produção até o armazenamento. De acordo com pesquisas recentes, os íons metálicos são bons catalisadores da reação de oxidação do biodiesel, enquanto que extratos alcóolicos de plantas que possuem compostos fenólicos, que atuam como antioxidantes naturais e retardando as reações de oxidação3. O trabalho objetiva a avaliação da eficiência dos antioxidantes utilizados, na presença dos metais, a partir da análise da estabilidade oxidativa. Foi empregado um biodiesel B100 comercial, dentro das especificações estabelecidas pela ANP. O extrato alcoólico do antioxidante natural foi produzido pesando dez gramas do alecrim (Rosmarinus sp.) seco e adicionado a 250 mL de etanol, e em seguida filtrado e evaporado até 50 mL. O extrato alcóolico foi adicionado na proporção de 0,8(v/v). Ainda, foram adicionadas lâminas de cobre e ferro, óxido de cobre II (CuO) e uma amostra de ferrugem que corresponde a uma mistura de Fe2+ e Fe3+. As amostras de biodiesel produzido, para cada mistura, foram submetidas ao aquecimento acelerado a 110 ⁰C utilizando o equipamento Rancimat (Marca: Metrohm; Modelo: 873). Foram realizadas análises no 1⁰ e 43⁰ dia de armazenagem. Os resultados obtidos estão apresentados na Tabela 1. Tabela 1. Estabilidade oxidativa das amostras

Amostra Tempo/ dias

Amostra Tempo/ dias

1 43 1 43 B100 (controle) 4,4 3,5 B100+Cu 1,2 0,1 B100+antioxidante 4,6 3,7 B100+Cu + antioxidante 0,0 0,0 B100+Fe 4,4 3,4 B100+Cu2O 0,2 0,0 B100+Fe+antioxidante 4,2 3,6 B100+Cu2O+antioxidante 0,2 0.0 B100+ferrugem 4,0 2,3

B100+ferrugem+antioxidante 3,8 2,5

Os dados concordam com a literatura, haja vista que a oxidação foi catalisada na presença dos íons metálicos3 e retardada na presença de compostos fenólicos4. Nota-se ainda que o cobre acelerou mais o processo oxidativo do que o ferro, e que a mistura de Fe2+ e Fe3+ acelerou mais que a lâmina de ferro. O tempo de armazenagem reduziu a estabilidade oxidativa desse biocombustível nas amostras. Referências 1European Committee for Standardization; EN 14214:2008 Automotive Fuels. Fatty Acid /Methyl Esters (FAME) for diesel engines - Requirements and test methods, Berlin, 2008. 2CHENDYNSKI, L. T.; ANGILELLI; K. G.; FERREIRA, B. A D.; BORSATO, D. Revista Virtual Química, 8, 823-837, 2016 3CHENDYNSKI, L. T.; SIGNORI ROMAGNOLI, E. ; DA SILVA, P. R. C. ; BORSATO, D. Energy & fuels, 2017 (Articles ASAP). 4SPACINO, K. R.; BORSATO, D.; BUOSI, G. M.; CHENDYNSKI, L. T. Fuel Processing Technology 2015, 137, 366.

Agradecimentos: Ao Programa de Doutorado Associado, ao IFPR e ao LPAC.

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA – 2017 QO



EFEITO DA REMOÇÃO DO ÓLEO ESSENCIAL NA COMPOSIÇÃO QUÍMICA, ATIVIDADE ANTIOXIDANTE E CITOTOXICIDADE DAS

FRAÇÕES DE Cymbopogon citratus

Ana Carolina M. Hackea* (PG), Jacqueline A. Marquesa (PQ), José Carlos R. Vellosab (PQ), Aline A. Boligonc (PQ), Romaiana P. Pereiraa (PQ)

a Departamento de Química, Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, PR, Brasil, 84030-900 b Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas, Universidade Estadual de Ponta Grossa, PR, Brasil, 84030-900

c Departamento de Farmácia Industrial, Universidade Federal de Santa Maria, RS, Brasil, 97105-900 *e-mail: [email protected]

A Cymbopogon citratus (DC) Stapf, popularmente conhecida como capim-limão tem recebido a atenção dos pesquisadores devido as suas propriedades bioquímicas e medicinais1. Estudos demonstraram que esta planta é rica em compostos fenólicos, os quais possuem atividade antioxidante e podem ser os responsáveis na prevenção de doenças2. Considerando a presença destes compostos em plantas e seu uso popular, o objetivo deste trabalho foi comparar a composição química e avaliar a atividade antioxidante e citotoxicidade das frações de C. citratus. A planta foi macerada em etanol 70% (v/v) e concentrado em rotoevaporador. O extrato aquoso foi extraído com clorofórmio (CHCl3 F1) e o pH da fração aquosa foi ajustado (pH 8) e extraída com acetato de etila (AcOEt pH 8 F1). Em seguida, a fração aquosa foi acidificada (pH 4) e novamente extraída com acetato de etila (AcOEt pH 4 F1). O óleo essencial foi removido das folhas e o mesmo procedimento de extração foi utilizado para obter as frações CHCl3 F2, AcOEt pH 8 F2, AcOEt pH 4 F2. O conteúdo de compostos fenólicos e flavonoides totais foi avaliado com o reagente de Folin-Ciocalteau e complexação com o íon alumínio, respectivamente. A atividade antioxidante destas frações foi determinada pelos métodos de ABTS•+ e HOCl. Os polifenóis foram identificados e quantificados por CLAE. A citotoxicidade destas frações foi investigada em leucócitos por meio do método da Exclusão com Trypan Blue. As frações obtidas em acetato de etila apresentaram os maiores teores de polifenóis e atividade antioxidante comparada com aquelas obtidas em clorofórmio. Contudo, após a remoção do óleo essencial das folhas, foi observado um aumento no teor de compostos fenólicos e atividade antioxidante nas frações AcOEt pH 4 F2 e AcOEt pH 8 F2. Este aumento pode ser explicado devido ao contato das folhas com a água quente utilizada no processo de hidrodestilação o que facilitou a extração dos constituintes químicos. As frações obtidas em acetato de etila pH 8 extraíram mais flavonoides e substâncias neutras comparadas com aquelas em pH 4. Além disso, os valores de CI50 para as frações AcOEt pH 8 F2 e AcOEt pH 4 F2 foram comparáveis ao ácido ascórbico no método de ABTS•+. No método de HOCl, todas as frações exibiram valores de CI50 comparáveis ao ácido ascórbico. Os dados de CLAE das frações revelaram a presença de polifenóis como os ácidos gálico, clorogênico e cafeico além dos flavonoides catequina, quercetina e luteolina. Estes compostos podem contribuir para a atividade antioxidante exibida pelas diferentes frações frente aos diferentes métodos empregados. O ensaio de viabilidade celular demonstrou que a exposição dos leucócitos às frações de acetato de etila por 3 horas não modificou a viabilidade celular comparada com o controle. Contudo, após a remoção do óleo essencial a fração clorofórmica não apresentou toxicidade. Estes resultados demonstraram que diferentes mecanismos estão envolvidos na atividade antioxidante das frações. No entanto, mais estudos serão realizados para relacionar a alta atividade antioxidante com os constituintes químicos das frações obtidas em acetato de etila.

1Moreira, F. V.; Bastos, J. F. A.; Blank, A. F.; Alves, P. B.; Santos, M. R. V. Revista Brasileira de Farmacognosia, 20, 2010, 904.

2 Viuda-Martos, M.; El Gendy, A. El-Nasser G. S. E.; Sendra, E.; Fernández-López, J.; El Razik, K. A. A.; Omer, E. A.; Pérez-Alvarez, J. A. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 58, 2010, 9063.

Agradecimentos: UEPG, UFSM, CAPES

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA – 2017 QO



CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E DIELÉTRICA PARA USO DO ÓLEO DE CRAMBE COMO FLUÍDO ISOLANTE

Ana C C dos S Reis 1* (IC)a,b, Carmen L B Guedes 2 (PG)a a Departamento de Química, Universidade Estadual de Londrina, Londrina, Paraná, Brasil

b Centro Universitário da Fundação Assis Gurgacz, Cascavel, Paraná, Brasil *e-mail: [email protected]

Introdução O setor elétrico se caracteriza pelas constantes inovações tecnológicas na sua infraestrutura operacional, manutenção e distribuição para fazer frente aos desafios tecnológicos e ambientais que o mercado e a legislação exigem. Visando contribuir com a seguridade dos sistemas de transmissão e distribuição de energia elétrica, inicia-se a investigação de fluídos isolantes, derivados do óleo de crambe (Crambe abyssinica – Família: Cruciferae). Para tanto, o óleo bruto necessita de um processo de refino que consiste nas etapas de filtração, degomagem, neutralização, secagem e aditivação, para que adquira características e propriedades físico-químicas e dielétricas adequadas para uso como fluído isolante em transformadores. Assim, esse trabalho tem por objetivo realizar a caracterização físico-química e dielétrica do óleo de crambe para uso como óleo vegetal isolante. Metodologia Após as etapas de refino, uma amostra do óleo foi submetida às análises físico-químicas e dielétricas conforme especificado na Norma ABNT NBR 15422, que determina os testes e os limites para que o óleo possa ser utilizado como fluído isolante. Para comprovar a eficácia do refino realizado, as análises também foram realizadas com o óleo bruto. Resultados e Discussão Os resultados encontrados encontram-se na Tabela 01. Tabela 01: Caracterização Físico-química e dielétrica do Óleo de Crambe

Teste Unidade Método do ensaio Valor

Referência Resultado

Bruto Refinado Densidade relativa à 20 /4 °C - ABNT NBR 7148 0,96 máx 0,9005 0,9190 Viscosidade Cinemática 20 °C

cSt ABNT NBR 10441 150 máx 138,74 96,33

Viscosidade Cinemática 100 °C 15 máx 10,94 8,38 Ponto de Fulgor °C ABNT NBR 11341 275 mín 293 321

Ponto de Combustão °C ABNT NBR 11341 300 mín 328 354 Ponto de Fluidez °C ABNT NBR 11349 - 10 máx 3 -12

Rigidez Dielétrica, disco kV ABNT NBR 6869 30 mín 26 48 Fator de Perdas 100 °C

4,0 máx - 2,1

Enxofre corrosivo - ABNT NBR 10505 Não corros - Não corr Índice de neutralização mgKOH/g ól ABNT NBR 14248 0,06 máx 3,59 0,06

Teor de água mg/Kg ABNT NBR 10710 B 200 371 71 Teor de PCB mg/Kg ABNT NBR 13882 Não detec - < 2,0

Observa-se que o óleo após o refino apresenta características adequadas para uso com fluído isolante e, também comprova a eficiência das etapas de refino do óleo, melhorando suas características como, teor de umidade, acidez, viscosidade, dentre outras, que, uma vez não ajustadas, poderiam causar danos ao equipamento e maior degradação do óleo quando em uso. Conclusão Realizar testes de caracterização nos óleos vegetais para uso como isolantes é importante para averiguar se apresenta as características e propriedades adequadas. Uma vez que não apresente os valores ideais, o óleo precisa ser submetido à etapas de refino para ajuste destes. 1 TULIO, L.; Estudo do envelhecimento acelerado de óleo vegetal isolante em escala laboratorial. 2008. 105 f. Dissertação (Mestrado em Desenvolvimento de Tecnologia) – Instituto de Engenharia do Paraná (IEP), Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento (LACTEC), Curitiba, PR. 2008. [Agradeço à COPEL, ao Centro Universitário FAG e à UEL. ]

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