Estágio realizado na FCT-UNL e orientado pela Doutora Maria Teresa Barros da Silva

Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Advisors/Committee Members: Soares, Helena Maria Vieira Monteiro, Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia.

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A baixa degrabilidade no solo de quelantes sintéticos usados para induzir a fitoextração pode significar elevado risco ambiental pela lixiviação de metais pesados. Agentes quelantes naturais, mais rapidamente degradados no solo, podem ser uma alternativa para os quelantes sintéticos. Os objetivos do trabalho foram avaliar a capacidade de cinco agentes quelantes sintéticos e dois naturais de cadeia alifática na dessorção de Pb, além do risco de lixiviação desse metal promovida pelos quelantes em solo contaminado pela deposição de escórias resultantes da reciclagem de baterias automotivas. O trabalho compreendeu dois experimentos: (1) dessorção utilizando as concentrações de 0, 2, 5, 10, 20 e 30 mmol kg-1 de ácido cítrico e oxálico, EDTA, DTPA e NTA; (2) lixiviação de Pb realizada em colunas de PVC com concentrações de 0, 10 e 20 mmol kg-1 de ácido cítrico e oxálico, EDTA e NTA. O uso do EDTA promoveu elevada dessorção e lixiviação de Pb, não sendo recomendado o uso para programa de fitoextração na área em estudo. A elevada dessorção de Pb, aliada a baixa lixiviação promovida pelo NTA, qualifica o quelante para programa de fitoextração de Pb na área a qual as amostras de solo foram coletadas. Os quelantes orgânicos não apresentaram riscos para a lixiviação de Pb nas concentrações estudadas, mas parecem pouco promissores para a fitoextração de chumbo devido a baixa dessorção do metal.

Synthetic chelates used in phytoextraction, barely degradate in soil and pose a risk owing metal leaching. Natural organic acids can be an alternative to synthetic chelates thanks to their rapid biodegrability. The study was carried out aiming at evaluating the performance of three synthetic chelators and two natural aliphatic acids in desorbing Pb from a soil contaminated through recycling of battery wastes. Additionally, effects of the amendments on the Pb leaching from soil were also studied. The work comprised two experiments: (1) Pb desorption from soil using the rates of 0, 2, 5, 10, 20 and 30 mmol kg-1 of citric acid and oxalic, EDTA, DTPA and NTA; (2) Pb leaching from soil columns by applying citric acid, oxalic, EDTA, and NTA onto soil at the 0, 10, and 20 mmol kg-1 concentrations. EDTA promoted the highest desorption and leaching, hence is not recommended for phytoextraction programs in the area. High desorption of Pb along with low leaching, qualifies NTA as a potential Pb phytoextraction enhancer for the metal in the field condition. Neither citric acid nor oxalic acid posed risk regarding Pb leaching. On the other hand, they seem little promising for enhancing Pb phytoextraction due to the lowmetal concentration in soil solution.

Advisors/Committee Members: Adriana Maria Aguiar Accioly, Gustavo Pereira Duda, Clístenes Williams Araújo do Nascimento, Mateus Rosas Ribeiro.

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A baixa degrabilidade no solo de quelantes sintéticos usados para induzir a fitoextração pode significar elevado risco ambiental pela lixiviação de metais pesados. Agentes quelantes naturais, mais rapidamente degradados no solo, podem ser uma alternativa para os quelantes sintéticos. Os objetivos do trabalho foram avaliar a capacidade de cinco agentes quelantes sintéticos e dois naturais de cadeia alifática na dessorção de Pb, além do risco de lixiviação desse metal promovida pelos quelantes em solo contaminado pela deposição de escórias resultantes da reciclagem de baterias automotivas. O trabalho compreendeu dois experimentos: (1) dessorção utilizando as concentrações de 0, 2, 5, 10, 20 e 30 mmol kg-1 de ácido cítrico e oxálico, EDTA, DTPA e NTA; (2) lixiviação de Pb realizada em colunas de PVC com concentrações de 0, 10 e 20 mmol kg-1 de ácido cítrico e oxálico, EDTA e NTA. O uso do EDTA promoveu elevada dessorção e lixiviação de Pb, não sendo recomendado o uso para programa de fitoextração na área em estudo. A elevada dessorção de Pb, aliada a baixa lixiviação promovida pelo NTA, qualifica o quelante para programa de fitoextração de Pb na área a qual as amostras de solo foram coletadas. Os quelantes orgânicos não apresentaram riscos para a lixiviação de Pb nas concentrações estudadas, mas parecem pouco promissores para a fitoextração de chumbo devido a baixa dessorção do metal.

Synthetic chelates used in phytoextraction, barely degradate in soil and pose a risk owing metal leaching. Natural organic acids can be an alternative to synthetic chelates thanks to their rapid biodegrability. The study was carried out aiming at evaluating the performance of three synthetic chelators and two natural aliphatic acids in desorbing Pb from a soil contaminated through recycling of battery wastes. Additionally, effects of the amendments on the Pb leaching from soil were also studied. The work comprised two experiments: (1) Pb desorption from soil using the rates of 0, 2, 5, 10, 20 and 30 mmol kg-1 of citric acid and oxalic, EDTA, DTPA and NTA; (2) Pb leaching from soil columns by applying citric acid, oxalic, EDTA, and NTA onto soil at the 0, 10, and 20 mmol kg-1 concentrations. EDTA promoted the highest desorption and leaching, hence is not recommended for phytoextraction programs in the area. High desorption of Pb along with low leaching, qualifies NTA as a potential Pb phytoextraction enhancer for the metal in the field condition. Neither citric acid nor oxalic acid posed risk regarding Pb leaching. On the other hand, they seem little promising for enhancing Pb phytoextraction due to the lowmetal concentration in soil solution.

Advisors/Committee Members: Mateus Rosas Ribeiro, Adriana Maria Aguiar Accioly, Gustavo Pereira Duda, Clístenes Williams Araújo do Nascimento.

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Determinar si el tiempo de aplicación del EGTA como irrigante final está asociado a la prevención de la erosión dentinaria excesiva y a la disminución del barrillo dentinario en comparación al EDTA. Cincuenta y seis piezas anteriores fueron instrumentadas e irrigadas con NaOCl al 3% luego, distribuidas aleatoriamente en 4 grupos de 14 piezas para la irrigación final: grupo A, irrigación con NaOCl al 3% (3 ml) por 2 minutos, seguido de EDTA 17% (3ml) por 1 minuto; grupo B, NaOCl al 3% (3 ml) por 2 minutos, seguido de EGTA 17% (3ml) por 1 minuto; grupo C, NaOCl al 3% (3ml) por 2 minutos, seguido de EDTA 17% (3ml) por 3 minutos; grupo D, NaOCl al 3 % (3ml) por 2 minutos, seguido de EGTA 17% (3ml) por 3 minutos. Cada tercio medio fue observado en el microscopio electrónico de barrido (2500x; 5000x). Se empleó el método de observación de participante, la prueba de Chi cuadrada y el coeficiente de contingencia. La irrigación final con EGTA al 17% no logró prevenir la erosión dentinaria excesiva durante la aplicación por 1 y 3 minutos. Resultó insuficiente al no disminuir el barrillo dentinario, encontrándose elevados y similares porcentajes entre la aplicación durante 1 y 3 minutos.

Determine if the time of exposure of EGTA as final irrigation solution is associated to the prevention of excessive dentinal erosion and the reduce of smear layer compared with EDTA. Fifty - six single rooted-human teeth were instrumented then irrigated with 3% sodium hypochlorite (NaOCl). The teeth were divided into four groups of fourteen each and subjected to final irrigation as follows: group A, irrigated with 3% NaOCl (3 ml) for 2 min, followed by 17% EDTA (3ml) for 1 min; group B, 3% NaOCl (3ml) for 2 min, followed by 17% EGTA (3ml) for 1 min; group C, 3% NaOCl (3ml) for 2 min, followed by 17% EDTA (3ml) for 3 min; group D, 3% NaOCl (3ml) for 2 min, followed by 17% EGTA (3ml) for 3 min. Photomicrographs of dentinal walls were produced using a scanning electron microscope (2500X, 5000X). It was used the method of participant observation, chi-squared test and contingency coefficient. Final irrigation with 17% EGTA failed to prevent the excessive dentinal erosion during 1 and 3 min. Smear layer decrease was deficient. Similar rates between 1 and 3 minutes application were found.

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Este estudo teve como objetivo avaliar a capacidade de remoção da smear layer das paredes de canais radiculares instrumentados pelas soluções de soro fisiológico, EDTA a 17%, vinagre de maçã e SmearClear®, nos três níveis radiculares, associadas ou não ao ultra-som. Para tal propósito, foram utilizados 70 dentes caninos humanos superiores e inferiores extraídos os quais tiveram suas coroas removidas. O comprimento de trabalho foi determinado pela visualização da ponta de uma lima tipo K com diâmetro 10 no forame apical, subtraindo-se 1 milímetro dessa medida. Para o preparo biomecânico, instrumentou-se os dentes com o sistema rotatório ProTaper®, pela técnica coroa-ápice, até o instrumento F5, irrigando os canais com hipoclorito de sódio a 2,5% a cada troca de instrumento. Os dentes foram divididos aleatoriamente em 6 grupos de 10 dentes e 2 grupos controle de 5 dentes de acordo com o método de irrigação final a serem testados: Grupo 1 (controle) Soro fisiológico por 3 minutos sem ultra-som; Grupo 2 - (controle) Soro fisiológico por 3 minutos, sendo o primeiro minuto ativado pelo ultra-som; Grupo 3 - EDTA a 17% por 3 minutos sem ultra-som; Grupo 4 - EDTA a 17% por 3 minutos, sendo o primeiro minuto ativado pelo ultra-som; Grupo 5 - Vinagre de maçã por 3 minutos sem ultra-som; Grupo 6 - Vinagre de maçã por 3 minutos, sendo o primeiro minuto ativado pelo ultra-som; Grupo 7 - SmearClear® por 1 minuto sem ultra-som; Grupo 8 - SmearClear® por 1 minuto ativado pelo ultra-som. Em seguida, os dentes foram irrigados com hipoclorito de sódio a 2,5% e soro fisiológico e secos com cones de papel absorvente. As raízes foram seccionadas longitudinalmente e preparadas para a microscopia eletrônica de varredura com o aumento de 750 vezes. Fotomicrografias foram obtidas dos terços cervical, médio e apical e analisadas por três examinadores para a atribuição de escores para posterior análise estatística. Concluiu-se que as soluções de EDTA e SmearClear® foram efetivas na remoção da smear layer do canal radicular, com pequena vantagem numérica do EDTA, entretanto, sem diferença estatisticamente significante entre elas. O soro fisiológico apresentou resultado significativamente inferior comparado às demais soluções irrigadoras. O vinagre de maçã se mostrou ligeiramente inferior ao SmearClear® e ao EDTA, apresentando diferença estatisticamente significante ao EDTA no terço cervical. O uso do ultra-som não promoveu uma melhora significante na capacidade de limpeza de todas as soluções irrigadoras testadas. Em todos os grupos, o resultado menos favorável em relação à remoção da camada de smear layer foi observado no terço apical do canal radicular, com diferença estatisticamente significante em relação ao terço cervical.

The aim of this study was to evaluate the smear layer removal from instrumented root canal walls by saline solution, 17% EDTA, apple vinegar and SmearClear®, at three radicular levels, with or without ultrasonics. For that purpose, 70 upper and lower human canines were used, which had their crowns removed. The…

Advisors/Committee Members: Bernardineli, Norberti.

▼ One of the challenges in acidification of wells in carbonate formations is controlling the dissolution reaction of calcium carbonate. Due to the high rate of reaction between hydrochloric acid (HCl) and the rock formation, the HCl is all consumed close to the wellbore region. In this way, the deeper areas are not reached and the damage regions may not be exceeded. Several systems have been developed to retard the dissolution reaction, including the use of organic acids, viscous emulsion systems, and the use of chelating agents. However, few studies have reported the use of microemulsion systems as retarded acid systems. In this work, oil in water acid microemulsions are studied for use in carbonate acidizing. The work was divided into two main stages. The first stage was the obtaining and the characterizing of the systems and the second one was the efficiency evaluation by performing injection experiments in carbonate cores. Two microemulsion systems were obtained, one using the hydrochloric acid (HCl) and the second using the ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), a chelating agent. The surfactant used was the ALK-L90 (non-ionic), sec-butanol was used as a co-surfactant, and xylene as the organic component. The results showed that the addition of the HCl or chelating agent promotes the transition of the phase of microemulsion system. Wettability studies showed that the microemulsion systems obtained have a greater power of interaction with the carbonate than the aqueous solutions and also the microemulsion systems without addition of HCl or EDTA. The coreflood experiments showed that the microemulsion systems obtained were effective in stimulating the carbonate cores, achieving increases in permeability up to 86% without showing core face dissolution. The HCl and EDTA corrosiveness in microemulsion media was 80% less than in the aqueous solution. The microemulsion systems obtained can be a promising candidate to use as alternative fluids to carbonate stimulation. Advisors/Committee Members: Dantas, Tereza Neuma de Castro (advisor), 07286937391 (advisor), http://lattes.cnpq.br/0676872399141537 (advisor).

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Neste trabalho nós investigamos as propriedades estruturais e magnéticas de nanopartículas de Co3O4 preparadas pelo método de co-precipitação com a adição de agentes quelantes. Medidas de Difração de Raios-X (DRX) em amostras policristalinas foram realizadas com o objetivo de verificar se a fase única foi obtida. Imagens de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) foram realizadas para se obter informações sobre a morfologia e distribuição de tamanho das partículas. A caracterização magnética foi feita através de medidas de magnetização em função do campo magnético aplicado (-70 <H <70 KOe) e em função da temperatura (300 K) usando um magnetômetro SQUID MPMS-EverCool.

In this work, we have investigated the structural and magnetic properties of Co3O4 samples prepared via co-precipitation with the addition of chelating agents. Measurements of X-Ray Diffraction (XRD) in polycrystalline samples were realized in order to verify that the single phase was grown. Images Scanning Electron Microscopy (SEM) was performed to obtain information about the morphology and size distribution of the particles. The magnetic characterization was carried out through magnetization measurements as function of applied magnetic field (-70 <H <70 KOe) and as function of temperature (300 K) using a magnetometer SQUID MPMS-EverCool.

Advisors/Committee Members: José Gerivaldo dos Santos Duque.

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A radiomarcação de biomoléculas específicas com o tecnécio-99m 99mTc utilizando agentes quelantes bifuncionais é um campo em crescimento na Medicina Nuclear. Em especial, a classe de peptídeos regulatórios, como a Neurotensina, participa de processos fisiológicos essenciais no organismo, como o crescimento tumoral. O objetivo do presente trabalho foi o estudo comparativo da influência dos agentes quelantes bifuncionais 6-hidrazinonicotinamida (HYNIC) e S-acetil-mercaptoacetiltriglicina (MAG3), no comportamento in vitro e in vivo do análogo duplamente estabilizado da Neurotensina(8-13) radiomarcado com 99mTc, em células tumorais de mama da linhagem MDA-MB-231. Um elevado rendimento radioquímico (> 97%) e estabilidade frente aos agentes transquelantes foi observado para ambos análogos radiomarcados. Foram também obtidos comportamentos similares in vitro, no que diz respeito à porcentagem de ligação às proteinas plasmáticas (aproximadamente 22%), estabilidade metabólica, ligação aos receptores celulares (intervalo nM) e taxas de internalização/externalização para ambos radiocomplexos. A maior lipofilicidade encontrada para o análogo radiomarcado via MAG3 refletiu nas principais diferenças nos estudos de biodistribuição. A degradação do análogo radiomarcado via HYNIC nos estudos de estabilidade metabólica in vivo aos 90 min levou a menor retenção tumoral (0,44±0,02% DI/g), e consequentemente, às menores razões tumor/órgãos não-alvos (< 5%). Embora a superioridade do traçador marcado via MAG3 tenha sido comprovada no presente estudo, um redesenho estrutural objetivando contornar a alta captação no trato gastrointestinal deve ser realizada a fim de que sua potencial aplicabilidade não seja comprometida.

The radiolabeling of receptor specific biomolecules with 99mTc using bifunctional chelator agents represents a growing field in Nuclear Medicine, specially, regarding regulatory peptides, such as Neurotensin, which are important in several essential physiological functions, particularly in tumor growth. The aim of the study was the comparative radiolabeling evaluation of the double-stabilized NT(8-13) analog with 99mTc, via the bifunctional chelating agents 6- hydrazinonicotinamide (HYNIC) and S-acetyl-mercaptoacetyltriglycine (MAG3) in MDA-MB-231 breast cancer cell line. High radiochemical yields (> 97%) and stability toward transchelant agents was observed for both radiolabeled analogs. Also, comparable in vitro behaviour regarding the percentage of plasma protein binding (nearby 22%), metabolic stability, receptor binding affinity (nM range), and internalization/externalization rates were obtained. The greater lipophilicity found for the analog radiolabeled via MAG3, reflected in the major differences in biodistribution studies. The in vivo metabolic stability studies suggested that the degradation observed in the later time point (90 min) for the conjugate radiolabeled via HYNIC, leads not only to lower tumor uptake accumulation (0,44±0,02% ID/g), but also to lower tumor-to-non-tumor ratios (< 5%). Although the…

Advisors/Committee Members: Faintuch, Bluma Linkowski.

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O presente estudo teve como objetivo avaliar a ação das soluções de quitosana, EDTA e ácido cítrico sobre a microdureza da dentina radicular. Utilizaram-se 10 incisivos centrais superiores humanos, os quais tiveram suas coroas seccionadas transversalmente e desprezadas. As raízes foram incluídas em resina acrílica de rápida polimerização e o bloco formado raiz/resina adaptado a máquina de corte. Desprezou-se o primeiro corte transversal da porção cervical e dividiu-se o segundo, em quatro quadrantes. Cada quarto foi destinado à confecção do corpo de prova obtendo-se 4 espécimes para cada raiz, um para cada solução (n=10): G1- EDTA 15%; G2- ácido cítrico; G3- quitosana 0,2% e G4- controle. Os espécimes receberam 50 μL da solução por 5 minutos, sendo em seguida, lavados com água deionizada. Utilizou-se um microdurômetro (dureza Knoop) com carga de 10 g durante 15 segundos. Os resultados mostraram que todas as soluções avaliadas apresentaram capacidade de reduzir a microdureza da dentina radicular de forma semelhante entre si e estatisticamente diferente a do grupo controle (p<0,01). Concluiu-se as soluções de quitosana 0,2%, EDTA 15% e ácido cítrico 10% apresentam efeito semelhante na redução da microdureza dentinária.

The aim of this study was to evaluate the action of solutions: chitosan, EDTA and citric acid on the microhardness of the root dentin. There were used 10 human maxillary central incisors which ones had their crown cross-sectioned and discarded. The roots were embedded in acrylic resin of rapid polymerization and the block formed root/resin suitable by cutting machine. Neglecting the first cross-section of the cervical portion and the second was divided in four quadrants. Each quarter was destined to the confection of the specimen and it was got 4 specimen to each root, one for each solution (n=10): G1- EDTA 15%; G2- citric acid;G3- chitosan 0,2 % and G4- control. The specimen received 50 μL of the solution for 5 minutes, and following up they were washed by deionized water. It was used a microhardness (Knoop hardness) with a load of 10g during 15 seconds. The results showed that all the solutions evaluated presented a capacity to reduce the microhardness of the root dentin in a similar way between them, and statically differ from the control group (p<0,01). It was concluded that chitosan 0,2% EDTA 15% and the citric acid 10% presented a similar effect in the reduction of the dentin microhardness.

Advisors/Committee Members: Cruz Filho, Antonio Miranda da.

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O presente estudo avaliou a remoção da camada de smear por meio da MEV e quantificou a liberação de íons cálcio resultante da irrigação com diferentes soluções por meio da espectrometria de absorção atômica. Cinquenta caninos foram instrumentados com o sistema rotatório K3 até ♯ 40 e irrigados a cada troca de instrumento com água destilada e deionizada. As raízes foram distribuídas em 5 grupos, de acordo com a irrigação final, durante a qual 5 mL de solução permaneceram em contato com o canal por 5 min.: GI água destilada e deionizada (controle); GII vinagre de maçã; GIII ácido málico 5%; GIV ácido acético 5%; GV EDTA 17%. As soluções foram coletadas após a irrigação final e foram analisadas por espectrometria de absorção atômica, a fim de quantificar a concentração de íons cálcio liberados. As raízes foram seccionadas longitudinalmente e examinadas por MEV, para análise da remoção da camada de smear nos terços cervical, médio e apical, por meio de escores (variando de 1 a 4). Com relação à camada de smear, o teste de Kruskal-Wallis evidenciou diferença estatística significante (p<0,001) entre o EDTA 17% (média=3,7) e as demais soluções. Já o vinagre de maçã (média=2,7), ácido málico 5% (média=2,5), ácido acético 5% (média=2,4) foram semelhantes estatisticamente entre si e diferentes da água destilada e deionizada (média=1,0). Não houve diferença estatística entre os terços estudados. A solução de EDTA 17% (152,20 μg/mL Ca) apresentou maiores concentrações de íons cálcio que as demais soluções (p<0,001). O ácido málico 5% (61,70 μg/mL Ca) apresentou valores estatisticamente diferentes do vinagre de maçã (0,84 μg/mL Ca) e do ácido acético 5% (22,54 μg/mL Ca), que por sua vez foram estatisticamente semelhantes entre si. Pode-se concluir que o vinagre de maçã, ácido málico 5% e ácido acético 5% possibilitaram menor remoção da camada de smear e promoveram menor liberação de íons cálcio que o EDTA 17%.

The present study evaluated the removal of smear layer using SEM and quantified the calcium ion release in the resulting irrigating solution using atomic absorption spectrometry. Fifty canines were prepared with the K3 rotary instruments up to a40 file and irrigated between files with distilled and deionized water. The roots were distributed in 5 groups, according to final irrigation, and 5 mL of each solution remained in contact with the canal for 5 minutes: GI distilled and deionized water (control); GII apple vinegar; GIII 5% malic acid; GIV 5% acetic acid; GV 17% EDTA. The solutions were collected after final irrigation and analyzed with atomic absorption spectrometry, to quantify the concentration of calcium ions released. The roots were sectioned longitudinally and examined using SEM to analyze the removal of smear layer at the cervical, middle and apical thirds with scores (varying from 1 to 4). When considering the smear layer, the Kruskal-Wallis test showed a statistically significant difference (p<0.001) between 17% EDTA (mean=3.7) and the other solutions. Apple vinegar (mean=2.7), 5%…

Advisors/Committee Members: Antônio Miranda da Cruz Filho.

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Rabies or hydrophobia is a viral infection that affects the central nervous system, occuring in animals and humans. The main proteins found in rabies virus that activates the immunological system are the N nucleoprotein (NPV) and the G glycoprotein, a transmembrane protein that forms the spikes of the virus and induces virus-neutralizing antibodies that protect against infection. This research aimed at the purification of the rabies virus glycoprotein containing a polyhistidine tag (GPV) from lisate and supernatant of Drosophila melanogaster Schneider 2 (S2AcGPV2) cells culture, transfected with the vector pAc 5.1/V5-His A containing the GPV gene, using immobilized metal íon affinity chromatography (IMAC). The aspects developed in this project were the agarose gel derivatization with the chelating agent iminodiacetic acid (IDA) and the evaluation of the agarose-IDA-Ni2+ gel seletivity, capacity and reproductibility at the GPV adsorption, regarding different buffer systems and different GPV?s desorption strategies (lowering the pH of the buffer or increasing the concentration of a competitive agent in the buffer). The seletivity in each buffer system was determined by performing SDS-PAGE electrophoresis on the chromatographic samples with the larger concentration of proteins, and the GPV quantification in these samples was determined by ELISA assays. The best results of purification were found when lisate was fed into an agarose-IDA-Ni2+ column equilibrated with 20 mM sodium phosphate buffer containing 500 mM sodium chloride and 2 mM imidazole pH 7,0. The washing step was proceeded with 20 mM sodium phosphate buffer containing 500 mM sodium chloride and 2 mM imidazole pH 6,0 and the elution proceeded by raising the imidazole concentration at the wash buffer to 200 e 500 mM. The results demonstrated the potencial of using IMAC to purify rabies virus G glycoprotein

Raiva ou hidrofobia é uma infecção viral que atinge o sistema nervoso central, ocorrendo em animais e humanos. As proteínas principais encontradas no vírus da raiva que atuam ativando o sistema imune são a nucleoproteína N (NPV) e a glicoproteína G, uma proteína transmembrana que forma o envelope viral e induz a produção de anticorpos neutralizantes que protegem contra o ataque viral. Este trabalho visou a purificação da glicoproteína G do vírus da raiva com cauda de polihistidina (GPV) a partir do lisado e do sobrenadante da cultura de células de inseto Drosophila melanogaster Schneider 2 (S2AcGPV2), transfectadas com o vetor pAc 5.1/V5-His A contendo o gene da GPV, empregando cromatografia de afinidade por íons metálicos imobilizados (IMAC). Os aspectos abordados neste trabalho foram a derivatização do gel de agarose com o agente quelante ácido iminodiacético (agarose-IDA) e a avaliação da seletividade, capacidade e reprodutibilidade do gel de agarose-IDA-Ni2+ na adsorção da GPV em função de diferentes sistemas tamponantes e de diferentes estratégias de dessorção de GPV (abaixamento de pH ou aumento da concentração de agente competitivo). A seletividade…

Advisors/Committee Members: Wiria Maria da Silva Cunha Tamashiro, Sonia Maria Alves Bueno [Orientador], Ronaldo Zucatelli Mendonça, Sonia Maria Alves Bueno, Angela Maria Moraes.

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Nesta dissertação, duas resinas reticuladas comerciais (denominadas, AmberliteGT73 e AmberliteIRC748) foram empregadas para suportar partículas de prata. Os grupos tiol da GT73 e ácido iminodiacético da IRC748 presentes nessas resinas foram empregados para a fixação de íons Ag+ a partir de solução aquosa. Posteriormente, os íons Ag+ foram reduzidos pelo emprego de três redutores diferentes em pH alcalino, denominados hidrazina, hidroxilamina e formaldeído (pH  12). A morfologia e a impregnação de prata dos materiais binários assim obtidos foram avaliadas por meio de microscópio eletrônico de varredura equipado com detector de elétrons retro-espalhados (SEM-BSE). O detector de espectrometria de energia dispersiva de raios-X (EDAX) acoplado ao SEM permitiu a observação de partículas de prata. Os espectros de raios-X revelaram a presença do metal nas superfícies interna e externa das microesferas dos compósitos. A quantidade de prata incorporada foi determinada pelo método titulométrico, empregando solução padrão de tiocianato de potássio. As características antibactericidas dos compósitos foram avaliadas em colunas contendo pérolas de resina por onde foram percoladas suspensões da bactéria Escherichia coli auxotrópica AB1157 (tipo selvagem) nas concentrações de 103 a 107 células/mL. A avaliação biocida mostrou que estes materiais foram completamente bactericidas, sendo efetivos na eliminação da bactéria em poucos minutos. Esta ação biocida foi atribuída à combinação da atuação da prata e dos grupos funcionais das resinas

In this work, two different commercial cross-linked resins (namely, Amberlite GT73 and AmberliteIRC748) were employed for anchoring silver. The SH and the N(CH2COOH)2 groups, respectively present on these resins, were used for the Ag+ chelation from aqueous solution. The Ag+ ions were reduced by employing three different reductants, namely hydrazine, hydroxylamine and formaldehyde (under alkaline pH). The produced composites were characterized by thermogravimetry (TG-DTG) and scanning electron microscopy equipped with backscattered scanning electron detector (SEM-BSE). Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) coupled to SEM allowed the observation of submicron particles of silver and chemical microanalysis of emitted X-rays revealed the presence of metal on the internal and external surfaces of the composite microspheres. The amount of incorporated silver was determined by titration. The antibacterial activity of the silver/resin composites were determined towards 103 to 107 cells/mL dilutions of the auxotrophic AB1157 Escherichia coli strain, showing that the networks containing anchored submicron silver particles were completely bactericidal within a few minutes due to the combined action of silver and functional groups of the resins

Advisors/Committee Members: Luiz Cláudio de Santa Maria, Marcos Antonio da Silva Costa, Elizabete Fernandes Lucas, Israel Felzenszwalb.

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Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Uma das características dos metais que os torna tão importantes como componentes dos seres vivos é o facto de serem solúveis nos fluidos biológicos, o que promove a sua interação com as moléculas biológicas, explicando, assim, a razão pela qual muitos dos processos vitais exigirem a presença de iões metálicos. Respiração, fixação de azoto, contração muscular e muitas reações metabólicas, designadamente de desenvolvimento, crescimento, transdução de sinal e proteção face a agentes mutagénicos, são alguns exemplos desses processos. Deste modo, a utilização de metais como forma de tratamento é de extrema utilidade e, por isso, ao longo das últimas décadas, a Química Bioinorgânica tem sido responsável por grandes contribuições para a saúde humana e Ciência Médica. A caracterização das principais atividades dos metais para uso terapêutico e a sua importância são temas pertinentes nos dias de hoje, uma vez que a incorporação de metais em moléculas orgânicas está em crescimento exponencial, sendo de grande interesse conhecer o papel dos iões metálicos nas patogenias, as interações metal-fármaco e os metais presentes em fármacos. Estes metalofármacos podem ser usados, entre outros exemplos, como antineoplásicos, antibacterianos, antiartríticos ou antidepressivos. Os metais, apesar de serem farmacologicamente muito úteis, podem exibir, também, elevados níveis de toxicidade quando se encontram em excesso no organismo. A toxicidade pode ser responsável por doenças graves e, em casos extremos, a morte. A quelatoterapia é um método utilizado para a remoção de metais presentes no organismo, sendo há muito tempo utilizado em intoxicações por metais. One of the characteristics that make metals such important components of the living beings is the fact that they are soluble in biological fluids, which promotes their interaction with biological molecules, therefore explaining why many of the vital processes demand the presence of metal ions. Breathing, nitrogen fixation, muscular contraction and many metabolic reactions including development, growth, signalling transduction and protection against mutagenic agents, are some of the examples of these processes. Thus, the use of metals as a form of treatment is extremely useful and therefore, for the past decades, Bioinorganic Chemistry has been responsible for major contributions to the Human Health and Medical Science. The characterization of the main activities of metals for therapeutic use and their importance are pertinent topics today, because the incorporation of metals in organic molecules is in exponential growth, being extremely essential to understand the role of metal ions in pathogenesis, the metal-drug interactions and the metals that are present in drugs. These metallodrugs can be used, among other examples, as antineoplastic, antibacterial, antiarrhythmic or…

Advisors/Committee Members: Moutinho, Carla, Balcão, Victor M..

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A doença de Wilson (DW) é distúrbio da excreção biliar de cobre, de herança autossômica recessiva, devido a mutações no gene ATP7B. O cobre que não se liga à apoceruloplasmina circula no organismo ligado a aminoácidos, deposita-se principalmente no fígado e no cérebro e é excretado pelos rins. A cuprúria maior que 100ug/24h pode auxiliar no diagnóstico, embora cerca 20% dos pacientes com DW apresentem níveis anormais de cuprúria basal. A administração da d-penicilamina (DPA) pode promover, em crianças, valores maiores que 1.600ug/24h. A fim de se conhecer os níveis de cuprúria de possíveis indivíduos heterozigotos adultos, foram avaliados 25 pais e 25 mães de pacientes (média 61 anos em homens; 57 anos em mulheres) com diagnóstico de DW. Foram obtidos os níveis séricos de enzimas hepáticas, cobre e ceruloplasmina, e quantificada a cuprúria de 24h. A seguir, os indivíduos receberam DPA 1,0g por via oral dividido em duas tomadas, durante nova coleta de urina para dosagem de cuprúria de 24h. Esta análise foi realizada pelo método de espectrometria de absorção atômica eletrotérmica. Os níveis de enzimas hepáticas foram semelhantes nos dois grupos, exceto o nível médio de fosfatase alcalina que foi maior nas mulheres (H= 68,72 UI/L; M=81,68 UI/L). Os níveis de ceruloplasmina (H=21,72mg/dL; M=27,78mg/dL) e de cobre sérico (H=71,38 ?g/dl; M=88,0 ug/dl) foram maiores em mulheres do que em homens (p<0,001). Os níveis de cuprúria basal foram 22,43ug/24h (média) e 21,40ug/24h (mediana); e, após a DPA, de 523,54 ug/24h (média) e 511,5 ug/24h (mediana). A cuprúria média basal masculina foi de 26,19. ug/24h, enquanto a feminina foi de 18,28. ug/24h (p=0,005). Com o presente estudo, ficou definida possível faixa de variação da cuprúria antes e depois da administração de dpenicilamina em pais de portadores com doença de Wilson; que os pais apresentaram cupremia e níveis de ceruloplasmina menores e cuprúria basal maior do que as mães; que as faixas de variação de normalidade para os parâmetros ceruloplasmina, cobre sérico e urinário deveriam ser diferenciadas de acordo com o sexo.

Wilson disease is a biliary copper excretion disturbance, of recessive autossomic heritage, due to ATP7B gene mutations. The copper not bound to apoceruloplasmin circulates in the organism bound to amino acids and accumulates mainly in the liver and brain being excreted by the kidneys. Urinary copper higher than 100ug/24h can be useful in the diagnosis, but only about 20% of Wilson disease patients have abnormal basal levels. In this case, d-penicillamine (DPA) administration can lead, in children, to levels higher than 1.600ug/24h. Twenty five fathers and twenty five mothers of wilson disease patients (mean 61 years for male, and 57 years for female) were assessed in order to obtain urinary copper levels of probable heterozygote adults. Fasting liver enzymes, copper and ceruloplasmin serum levels were obtained along with 24h urinary copper excretion. After, patients got DPA 1.0g by oral route, twice a day, while collecting urine for 24h urinary copper…

Advisors/Committee Members: Cançado, Eduardo Luiz Rachid.

▼ O remodelamento cardíaco pós-infarto agudo do miocárdio (IAM) envolve a participação do estresse oxidativo. A N-acetilcisteína (NAC) é um antioxidante que pode ter atividade pró-oxidante, devido à presença de íons de ferro. A associação de um quelante de ferro pode potencializar os efeitos antioxidantes da NAC. Nosso objetivo foi testar a associação de NAC com um quelante de ferro (deferoxamina - DFX) para avaliar parâmetros bioquímicos, ecocardiográficos e histológicos em um modelo animal de IAM. Para isso, ratos Wistar machos (60 dias de idade) foram submetidos a uma cirurgia do SHAM (sem oclusão da coronária) ou de infarto. Doze horas depois, o IAM foi confirmado por avaliação da troponina I e os animais foram alocados aleatoriamente nos seguintes grupos de tratamento: veículo, NAC (25 mg/kg por 28 dias ), DFX (40 mg/kg por 7 dias), ou NAC mais DFX (NAC 25 mg/kg durante 28 dias mais DFX 40 mg/kg durante 7 dias ). Todos os animais foram acompanhados por 28 dias. O IAM promoveu aumento nos níveis totais de ferro plasmático 7 dias após o procedimento e todos os tratamentos foram capazes de diminuir a concentração de ferro. O único tratamento capaz de diminuir os níveis de ferro ao final do protocolo foi NAC/DFX, quando comparado ao grupo veículo (184 μg/dL vs. 210 μg/dL). As avaliações morfofuncionais foram feitos em série pelo ecocardiograma. Os animais tratados com NAC/DFX apresentaram uma diminuição no diâmetro de câmara sistólico (7,9 mm ± 0,7 mm vs. 8,7 mm ± 1 mm) e um aumento na fração de ejeção (45,2% ± 10,9% vs 34,7% ± 8,7% , p = 0,03), ambos aos 28 dias, quando comparados com o grupo veículo. Na análise histológica (em 28 dias), o grupo NAC / DFX apresentou uma diminuição do estresse oxidativo (imunohistoquímica anti- HNE), quando comparado com o grupo veículo (p = 0,059). Portanto, a associação de NAC/DFX foi capaz de atenuar o remodelamento de câmara e melhorar a função do ventrículo esquerdo em um modelo animal de IAM enquanto que nenhum dos tratamentos teve algum efeito quando administrados sozinhos. Provavelmente, os radicais livres e os níveis de ferro contribuem para piora desse modelo, mas são necessários mais estudos para comprovar a eficácia dessa associação. Advisors/Committee Members: Andrades, Michael Everton.

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Têm sido estudadas novas modalidades para o diagnóstico e tratamento de câncer de próstata avançado baseado em peptídeos. Receptores para o peptídeo liberador de gastrina (GRPr) são superexpressos em vários tipos de células cancerígenas, incluindo câncer de mama e próstata. A bombesina é um análogo do peptídeo GRP de mamíferos que se liga com alta especificidade e afinidade a GRPr. Várias pesquisas têm sido realizadas para desenvolver e radiomarcar um análogo da bombesina com lutécio-177 com interesse para terapia de tumores pequenos ou metástases, devido às características físicas e viabilidade comercial do radionuclídeo. O objetivo deste trabalho foi estudar o processo de marcação e controle de qualidade de derivados da bombesina, usando como agente quelante DTPA e DOTA e espaçador aminoacídico Gly5, e realizar estudos de estabilidade e de biodistribuição de modo a avaliar o potencial de aplicação em estudos clínicos. Os estudos demonstraram que os análogos da bombesina estudados podem ser marcados com 177Lu com alto rendimento de marcação e alta atividade específica. Os estudos de estabilidade in vitro sugerem que os derivados DOTA-conjugados apresentam maior estabilidade que o DTPA-conjugados quando armazenados sob refrigeração e em soro humano. O coeficiente de partição do PG5N-DOTA-177Lu indicou maior lipofilicidade quando comparado com o derivado PG5M-DOTA-177Lu , porém sem influência sobre o clareamento sanguíneo ou captação hepática do composto. Os compostos DOTA-conjugados apresentam menor ligação às proteínas plasmáticas, corroborado pelo rápido clareamento sanguíneo observado nos estudos in vivo. Os estudos de biodistribuição com os compostos PG5M-DOTA-177Lu e PG5N-DOTA-177Lu mostraram o rápido clareamento sanguíneo dos compostos e excreção renal, e baixa captação óssea, indicando estabilidade in vivo dos derivados 177Lu-DOTA. O composto PG5M-DOTA-177Lu apresentou maior captação no pâncreas e intestinos, órgãos com maior porcentagem de receptores para bombesina. Entretanto, a ligação dos compostos às células tumorais (PC-3) in vitro foi similar para ambos os compostos.

New therapy modalities for the treatment of advanced prostate cancer based on peptide analogues are reviewed. It has been shown that gastrin releasing peptide receptors (GRPr) are overexpressed in various types of cancer cells including prostate and breast cancer. Bombesin is an analogue of the mammalian GRP that binds with high specificity and affinity to GRPr. Significant research efforts have been devoted to the design bombesin analogues labeled with 177Lu considering the excellent radiophysical properties and commercial availability of the radionuclide. The aim of this work was to study the labeling and the quality control of a bombesin analogues with Lu-177 using DOTA and DTPA as chelate group and an aminoacidic spacers Gly5 and study the stability and biodistribution properties in order to evaluate the potencial for clinical application. The studies showed that the bombesin analogs were labeled with 177Lu with high radiochemical…

Advisors/Committee Members: Araújo, Elaine Bortoleti de.

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Tese de doutoramento, Química, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2017

Tetrazoles have attracted increasing attention in recent years in the fields of coordination and supramolecular chemistry, due to the excellent coordination ability of the four nitrogen atoms, acting either as multidentate ligands or as bridging building blocks in supramolecular assemblies. Moreover, the structure of the coordination complex can be tailored by employing functional tetrazoles in the assembly process. Likewise, several studies on saccharin have shown that its coordination chemistry is very interesting, acting either as a bidentate or as bridging ligand. Inspired by the versatility of those heterocycles, the research described within this thesis focus on the synthesis, structure and reactivity of a library of new tetrazole-saccharyl conjugates with applications as multidentate nitrogen ligands. Ligands are the very body of coordination chemistry, therefore understanding the structural properties of these systems is crucial, in order to explore their properties and functions. As such, the structure of these new ligands has been investigated in detail, and their chelating capacity towards divalent cations of transition metals was evaluated. In parallel, the photochemistry of these ligands, isolated in solid argon, was investigated by means of infrared spectroscopy and quantum chemical calculations. The plethora of applications of saccharin derivatives often rely on the photochemical stability of the saccharyl system. On the other hand, tetrazoles are known for their rich photochemistry. As such, the photochemical stability of these conjugates, introduced by the saccharyl system into the photolabile tetrazole, was evaluated. In the course of those studies, important mechanistic questions regarding the effects of the ring substitution pattern, on the photochemical pathways of disubstituted tetrazoles, were addressed. Two novel copper(II) complexes based on selected tetrazole-saccharinates were prepared and their structural and spectroscopic properties investigated. Additionally, selected conjugates were tested as selective copper(II) chelators, and the complexes were evaluated for their in vitro cytotoxicity against human tumour cell lines.

A maioria dos metais, na crosta terrestre, são encontrados em ambientes inorgânicos, como rochas ou solos, onde os metais formam agregados em elevadas concentrações, sob a forma de minerais metálicos ou metais nativos, obtidos na sequência de longos processos geológicos. Por esta razão talvez não seja surpreendente que, durante muitos anos, tenha existido uma divisão entre o “mundo dos metais” e o “mundo vivo”. Efetivamente, os iões metálicos estão presentes por toda a parte, na natureza, desempenhando papéis essenciais nos seres vivos, inclusive no local ativo de enzimas. Na realidade, as biomoléculas contendo metais são surpreendentemente comuns e importantes. O ferro, o zinco e o cobre são os metais de transição mais comuns no corpo humano, desempenhando papéis…

Advisors/Committee Members: Cristiano, Maria Lurdes Santos.

▼ A exposição das populações humanas a uma variedade de metais pesados é um problema de saúde pública. O cádmio é um elemento não essencial e devido ao seu imenso uso em diversas aplicações industriais, é um contaminante ambiental através da comida e da fumaça do cigarro. Este metal tóxico é mais eficientemente absorvido através dos pulmões do que do trato gastrointestinal. Portanto, o uso dos pulmões como um tecido alvo do cádmio é de grande importância porque este metal pesado pode ser absorvido, entrando nos pulmões através da respiração. Uma terapia possível para a intoxicação por metais é remover os metais tóxicos ligados a bioligantes funcionais. O presente estudo foi delineado para avaliar o efeito in vitro do cádmio na atividade da d-aminolevulinato desidratase (d-ALA-D) em pulmão de rato. A atividade da d-ALA-D, um parâmetro toxicológico, tem sido reportada como alvo do cádmio em diferentes tecidos. Foram avaliados também o possível efeito protetor dos agentes quelantes ditiólicos (ácido 2,3-dimercapto-1-propanosulfônico (DMPS) e o ácido meso 2,3- dimercaptosuccínico (DMSA)) ou agentes antioxidantes (ácido ascórbico, N-acetilcisteína (NAC) e o disseleneto de difenila (PhSe)2) isolados ou em combinação (agentes quelantes x antioxidantes). Além disso, para investigar o possível mecanismo envolvido, nós determinamos o efeito restaurador do cloreto de zinco (ZnCl2) e do ditiotreitol (DTT) na d-ALA-D. A atividade da d-ALA-D de pulmão de rato foi inibida por baixas concentrações de cádmio, e esta inibição ocorreu devido a oxidação dos grupos -SH da enzima, e não por remover os íons zinco da estrutura enzimática. Os agentes quelantes não foram efetivos em proteger a atividade da enzima inibida por cádmio, e apresentaram um efeito inibitório per se. O possível mecanismo envolvido nesta inibição foi demonstrado. O DTT restaurou a inibição causada por ambos agentes quelantes, mas o ZnCl2 restaurou somente o efeito inibitório do DMSA. Isto indica que o DMPS não remove os íons zinco da estrutura da enzima. Este estudo demonstrou também que estes agentes quelantes potencializam a inibição da d-ALA-D causada por cádmio. Neste sentido, o estudo do possível mecanismo verificou que o DTT restaura a inibição da enzima causada pelo complexo cádmio/DMSA, mas não pelo complexo cádmio/DMPS. Ao contrário do DTT, o ZnCl2 não restaura a atividade da enzima inibida por ambos complexos. Em relação aos compostos antioxidantes, nós podemos verificar que nenhum antioxidante utilizado neste trabalho foi eficiente em restaurar a atividade da enzima inibida por cádmio. Alguns autores têm demonstrado que a associação de agentes quelantes e antioxidantes é uma boa alternativa no tratamento das intoxicações por metais. Neste sentido, observou-se um efeito combinado de cádmio x DMPS x (PhSe)2 e cádmio x DMPS x NAC. Porém esse efeito combinado de cádmio x antioxidantes x quelantes não foi observado quando se utilizou o DMSA como 4 agente quelante. De uma maneira geral, os resultados deste estudo indicam que o cádmio inibiu a atividade da d-ALA-D… Advisors/Committee Members: Cristina Wayne Nogueira, Maria Rosa Chitolina Schetinger, Luiz Fernando Freire Royes, Francielli Weber Santos.

▼ Recentes pesquisas têm sido desenvolvidas para caracterizar biomarcadores em tecidos periféricos que possam ser utilizados em casos de dano, disfunção ou interações envolvendo alvos de agentes tóxicos. As plaquetas têm sido amplamente sugeridas como um excelente modelo do aparato sináptico e, ainda tem sido demonstrado que estas células acumulam glutamato de maneira similar a sinaptossomas de cérebro de ratos. De fato, as células sanguíneas são ideais para monitorar os efeitos neurotóxicos causados por agentes químicos, por serem de fácil acesso e devido a estas apresentarem funções similares às encontradas em neurônios do sistema nervoso central. O aumentado número de agentes químicos presentes no meio ambiente tem elevado o risco de intoxicação ocupacional. Os metais pesados são alguns dos principais contaminantes encontrados no meio ambiente. Estes metais podem interagir com grupos -SH, os quais são necessários para a função de muitas enzimas, proteínas estruturais e receptores. Os compostos de organoselênio (disseleneto de difenila e ebselen) e de organotelúrio (ditelureto de difenila) também foram alvo deste estudo, visto que também possuem a capacidade de oxidar grupos SH de moléculas biologicamente ativas. Assim como os metais pesados, os mecanismos pelos quais os organocalcogênios desencadeiam ações tóxicas não são bem descritos. Levando em consideração que grupos SH estão presentes em receptores e transportadores, investigou-se os efeitos dos metais pesados (Hg2+, Pb2+ e Cd2+), bem como do disseleneto de difenila, ditelureto de difenila e ebselen sobre o sistema glutamatérgico em plaquetas humanas. Os resultados obtidos demonstraram que o Hg2+, o Cd2+ e o Pb2+ inibem a captação de [3H]-glutamato em plaquetas. O Hg2+ inibiu a união específica de [3H]-glutamato, enquanto o Cd2+ e o Pb2+ estimularam a união específica de [3H]-glutamato em plaquetas. Os metais pesados testados causaram um aumento na peroxidação lipídica e nos níveis de espécies reativas de oxigênio em plaquetas, sugerindo que o estresse oxidativo, pelo menos em parte, pode estar envolvido na neurotoxicidade induzida por estes metais. O 2,3-dimercaptopropanol (BAL), um agente quelante ditiólico usado terapeuticamente no tratamento de intoxicações por metais pesados, foi capaz de proteger e restaurar os efeitos causados por Pb2+, Cd2+ e Hg2+ sobre a união específica de [3H]-glutamato. Outro agente quelante ditiólico testado, o ácido 2,3-dimercapto-1-propanosulfônico (DMPS), foi capaz de proteger e restaurar os efeitos causados pelos metais pesados sobre a união específica de [3H]-glutamato em plaquetas. Resultados similares foram obtidos com o ditiotreitol (DTT), um agente utilizado como redutor de grupos -SH. Os agentes ditiólicos sozinhos não alteraram a união específica de [3H]-glutamato. Em contraste, a glutationa reduzida (GSH), um agente redutor monotiol, causou inibição sobre a união específica de [3H]-glutamato em todas as concentrações testadas. Esse composto não foi capaz de proteger do efeito causado pelos metais. Esses resultados… Advisors/Committee Members: Cristina Wayne Nogueira, Carla Denise Bonan, Diogo Onofre Gomes de Souza, Lisiane de Oliveira Porciúncula.

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Tese de mestrado, Bioquímica (Bioquímica Médica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2017

Alzheimer’s disease (AD) is a neurodegenerative disorder and the biggest cause of senile dementia, among the elderly population. Currently, almost all the drugs approved by the Food and Drug Administration (FDA) for AD treatment function as acetylcholinesterase inhibitors (AChEI), due to low levels of acetylcholine found in AD patients’ brains. However, these drugs can only improve the symptoms of the disease, but don’t interfere with its progress and don’t have any role in the disease cure. AD has proven to have a pathology with several different hallmarks associated with complex biochemical mechanisms, which difficult the understanding of the cause of the disease. Even though, efforts are being made worldwide for the development of potential therapeutic drug candidates for AD treatment. The aim of this thesis is to contribute to the development of drug candidates based on a multi-target approach, involving the design, synthesis and biochemical evaluation of the compounds. The compounds were designed based on the conjugation of donepezil (an AChEI) derivatives and benzimidazole or benzofuran derivatives, to obtain molecules with two different moieties and, consequently, non-toxic multifunctional compounds. Following this approach, six compounds were fully synthesized and studied for their AChE inhibition, antioxidant activity and Aβ aggregation inhibition, with moderate results. Some of the compounds containing a phenol group, were also studied for their in vitro metal chelation capacity. Specifically, hydroxyphenylbenzimidazole derivatives demonstrated good copper(II) and moderate zinc(II) chelating ability. Pharmacokinetic properties were also calculated in view of their possible administration as drugs. Overall, these results provide a set of information that, in association with the molecular modulation study, can give an insight on the capacity of these donepezil mimetics as potential multi-targeting anti-AD agents and also on future suggestion for structural modifications to improve important properties, namely the AChE inhibition and Aβ aggregation. Moreover, two analogue compounds with chelation power towards copper(II) and zinc(II) are in the final stage of synthesis development.

A doença de Alzheimer (AD) é uma doença neurodegenerativa progressiva caraterizada pela perda de neurónios no córtex cerebral e regiões subcorticais. É a forma mais comum de demência na população idosa, sendo que os primeiros sintomas podem mesmo ser confundidos com características de idade avançada, como o esquecimento de eventos recentes. Com o avançar da doença, a memória a longo prazo também começa a ficar afetada, e outros fenómenos, tais como alterações de humor e dificuldades com a linguagem, começam a aparecer. Num estádio final, a doença é fatal para o paciente. Num contexto molecular, a AD ainda não é 100% compreensível devido ao envolvimento de diferentes mecanismos bioquímicos. De entre as diferentes…

Advisors/Committee Members: Seabra, Maria Amélia Loureiro dos Santos, Serralheiro, Maria Luísa, 1957-.

▼ A unidade de cloro-álcalis da CUF-QI produz cloro, hidróxido de sódio e hidrogénio através da eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de sódio, designada por salmoura. A salmoura antes de ser alimentada à eletrólise, passa por um processo de purificação. Uma das etapas consiste na remoção dos catiões bivalentes dissolvidos, tais como o cálcio, Ca2+, e o estrôncio, Sr2+, por meio de duas colunas de permuta iónica a operar em série. Este trabalho teve como propósito o estudo da sorção do Ca2+ e do Sr2+ utilizando duas resinas quelantes: aminofosfónica, RA, e iminodiacética, RB, através da realização de experiências em descontínuo e em contínuo. As experiências em descontínuo permitiram determinar as constantes de sorção entre Ca2+ e Na+ (sódio) e entre Sr2+ e Na+ considerando a não idealidade da mistura na salmoura, em que os coeficientes de atividade dos componentes foram calculados utilizando o modelo termodinâmico de Bromley. Com estas experiências foi estudado o efeito da temperatura, das concentrações de Ca2+ e de Sr2+ e do pH da salmoura nas constantes de sorção. Os resultados obtidos não foram conclusivos, evidenciando a possibilidade de existirem vários equilíbrios de sorção entre as espécies durante as experiências, e por isso, o equilíbrio considerado para determinar as constantes de sorção não representou corretamente o sucedido. As experiências em contínuo foram realizadas numa coluna de leito fixo e permitiram estudar o processo de sorção do Ca2+ através da construção das curvas de rutura, considerando o efeito da temperatura, da concentração de Ca2+, do caudal e do pH da salmoura alimentada à coluna. Pela análise dos tempos de rutura obtidos, verificou-se que a sorção do Ca2+ aumenta com o aumento da temperatura e do pH e diminui com a diminuição da concentração de Ca2+ e do caudal da salmoura. Verificou-se também que, quando se utilizou a resina RB o tempo de rutura foi atingido mais tarde, o que mostra uma maior eficiência de remoção do Ca2+ em relação à resina RA. Utilizou -se um modelo matemático da coluna de leito fixo para simular as curvas de rutura de um ensaio experimental e fez-se a previsão da curva de rutura do Sr2+ nesse mesmo ensaio. Verificou-se que o Sr2+ seria detetado à saída da coluna primeiro que o Ca2+ quando se utiliza a resina RA. Com a resina RB, ambas as impurezas seriam detetadas à saída da coluna quase ao mesmo tempo, o que comprova que esta resina é mais adequada para a purificação da salmoura. Por fim, simulou se as curvas de rutura do Ca2+ e do Sr2+ numa coluna industrial onde se verificou que ao utilizar a resina RB, a coluna vai para regeneração um dia mais tarde quando comparado com o que acontece com a resina RA. Advisors/Committee Members: Freitas, Francisco Avelino (advisor), Prior, Jorge Miguel Velho (advisor).

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Dissertação de mestrado, Ciências Farmacêuticas, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2016

Os metais desempenham um papel importante em diversos processos biológicos. Assim, a sua homeostasia, que é controlada através de mecanismos de absorção, armazenamento e eliminação, é fundamental ao bom funcionamento do organismo e apresenta limites estritamente definidos. O cobre, por exemplo, é cofator enzimático em diversas reações redox e a sua relevância em processos patológicos tem sido extensamente investigada. A doença de Wilson, caraterizada pela acumulação tóxica de cobre no organismo, é um exemplo clássico da aplicação dos compostos com capacidade quelante. Os fármacos aprovados para a destoxificação do metal nesta patologia são a D-penicilamina, a trientina e os sais de zinco. O tetratiomolibdato tem-se revelado benéfico nesta situação, mas está em fase de investigação para posterior desenvolvimento. Estudos recentes relacionam a rotura da homeostasia do ferro e do cobre com a etiologia de distúrbios neurológicos como o Alzheimer. Outros estudos associam a presença de elevadas concentrações de cobre em células tumorais ao elevado nível de stress oxidativo. Estas investigações sugerem a utilização de compostos com capacidade quelante como potencial terapêutica nestas patologias. As células neoplásicas apresentam maior teor em Cu(II) do que as células normais, por isso o desenho de compostos quelantes, seletivos para este metal, tem sido o foco de vários projetos de investigação. Ismael et al. sintetizaram ligandos seletivos para Cu(II) que apenas se mostraram citotóxicos quando complexados com o metal nas células neoplásicas, abrindo perspetivas para o desenvolvimento de quelantes com potencial contra neoplasias. Esta monografia aborda a importância dos quelantes de cobre e o seu potencial no desenvolvimento de compostos farmacologicamente ativos e com propriedades melhoradas, que possam ser usados no tratamento de várias patologias.

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Os agentes quelantes, como é o caso do EDTA, são utilizados numa ampla variedade de indústrias como a indústria têxtil, da pasta de papel, alimentar, de cosméticos ou de detergentes. Contudo, os agentes complexantes sintéticos, habitualmente usados, não são biodegradáveis, pelo que a sua acumulação no meio ambiente constitui motivo de preocupação. Deste modo, existe um interesse crescente na substituição destes compostos por compostos similares biodegradáveis sendo, deste modo, ambientalmente amigáveis. Alguns microrganismos são capazes de produzir moléculas com capacidade de captar metais. Um desses exemplos são os sideróforos: compostos produzidos por bactérias, fungos e plantas gramíneas, com capacidade de formar quelatos muito estáveis com o ferro. A presente dissertação teve como objetivo estudar o efeito de diferentes condições culturais e nutricionais na produção de sideróforo pela bactéria Bacillus megaterium. A avaliação da produção de sideróforo, utilizando o método colorimétrico Chrome Azurol S (CAS), durante o crescimento da bactéria, em meio de cultura deficiente em ferro, na presença de 5 ou de 20 g/L de glucose, mostrou que o início da sua produção ocorre, durante a fase exponencial de crescimento, não está relacionada com a esporulação e não é afetada pela concentração de glucose. Contudo, o crescimento da bactéria na presença de diferentes fontes de carbono (glicerol, frutose, galactose, glucose, manose, lactose, maltose ou sacarose) evidenciou que a produção de sideróforo é afetada pelo tipo de fonte de carbono. O crescimento na presença de glicerol promoveu a maior produção de sideróforo; efeito inverso foi observado na presença de manose. A bactéria B. megaterium, quando crescida na presença de frutose, galactose, glucose, lactose, maltose ou sacarose, produziu concentrações similares de sideróforo. O aumento da concentração de arginina, no meio de cultura, não aumentou a produção de sideróforo. A agitação apresentou um efeito positivo na produção de sideróforo; o crescimento em condições estáticas atrasou e diminuiu a produção de sideróforo. Em conclusão, o glicerol parece constituir uma fonte de carbono alternativa, aos monossacáridos e dissacáridos, para a produção de sideróforo. A agitação apresenta um efeito positivo na produção de sideróforo pela bactéria B. megaterium ATCC 19213.

The chelating agents, such as EDTA, are used in a wide variety of industries, for instance, textile, pulp and paper, food, cosmetic or detergent industries. However, the commonly used synthetic complexing agents are not biodegradable. By this reason, they are accumulated in the environment, which is a matter of concern. Thus, there is a growing interest in replacing these compounds by similar, biodegradable and environment- friendly chelating compounds. Some microorganisms are able to produce molecules with ability to capture metals. Siderophores are one of these types of molecules. Siderophores are compounds produced by bacteria, fungi and grass plants, able of forming very stable complexes with iron. This work…

Advisors/Committee Members: Soares, Eduardo Jorge Valente, Soares, Helena Maria.

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O presente trabalho avaliou, por microscopia eletrônica de varredura (MEV), a limpeza das paredes dos canais radiculares instrumentados pelas técnicas rotatória e Self-adjusting file (SAF®) com uso do NaOCl a 1% como solução irrigadora e o uso do EDTA a 15% e da Quitosana 0,20% como soluções quelantes, e quantificou os íons cálcio removidos pelas diferentes soluções irrigadoras por meio de espectrometria de absorção atômica. Trinta dentes caninos inferiores humanos foram divididos em dois grupos (n=15), de acordo com a técnica de instrumentação utilizada: A - instrumentos FlexMaster® usados na técnica Free Tip Preparation, assegurado alargamento mínimo de 200, até o instrumento 60.02, irrigados com 1 mL de NaOCl 1% em cada troca de instrumento e B - sistema SAF®, com prévio alargamento manual até o instrumento K #20, aplicação da SAF® por 4 minutos, com fluxo de irrigação pelo sistema VATEA de 5mL/min. Os dentes foram divididos em três subgrupos conforme a irrigação final: G1-NaOCl 1%, G2- EDTA 15% e G3 Quitosana 0,20%. Utilizou-se 5mL de cada solução à 1mL/min. A solução extravasada pelo forame foi coletada e submetida à análise espectrométrica. O EDTA 15% apresentou maior capacidade de remoção de íons cálcio do que a Quitosana a 0,20% (p<0,05) e o NaOCl 1% não removeu íons. Os espécimes foram analisados em MEV. As fotomicrografias obtidas foram avaliadas qualitativamente em relação à remoção da camada de smear observada. Não houve diferença entre as instrumentações rotatória e SAF® nos terços dos canais avaliados. Analisadas as interações entre as técnicas utilizadas e aos terços do canal, o EDTA 15% apresentou melhores resultados que a Quitosana 0,20% (p<0,05), sendo ambas as soluções melhores que o NaOCl 1%. Conclui-se que as soluções quelantes testadas foram capazes de remover íons cálcio das paredes dos canais radiculares - com superioridade do EDTA 15% sobre a Quitosana 0,20%, e o NaOCl a 1% não apresentou essa capacidade - e removeram a camada de smear das paredes dos canais radiculares com superioridade do EDTA 15%, sem interferência das técnicas de instrumentação avaliadas rotatória e SAF®.

The present study evaluated, by scanning electron microscopy (SEM), the cleanness of the root canal walls instrumented by rotary and the self-adjusting file (SAF®) techniques using 1% NaOCl as an irrigating solution and 15% EDTA, 0.20% Chitosan as chelator solutions, and quantified the calcium ions removed by the different irrigants with atomic absorption spectrometry. Thirty human mandibular canine teeth were divided into 2 groups (n=15) according to the instrumentation technique used: A- FlexMaster® instruments used with the Free tip Preparation, assuring a minimal enlargement of 200m, up to a #60 .02 instrument, irrigated with 1mL of 1% NaOCl between each instrument; and B- SAF® system, with previous enlargement to a type K #20 manual instrument, application of SAF during 4 minutes, with VATEA irrigation system at a flow of 5mL/min. The teeth were divided into three subgroups according to the final irrigation…

Advisors/Committee Members: Pecora, Jesus Djalma.

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INTRODUÇÃO: Há poucos modelos experimentais de doença óssea adinâmica (DOA) e os mecanismos fisiopatológicos dessa doença não são completamente compreendidos. Além disso, os efeitos dos quelantes de fósforo (P) na DOA têm sido pouco estudados. Este estudo objetivou estabelecer um modelo de DOA e avaliar os efeitos da terapia com carbonato de cálcio (Ca) e carbonato de sevelamer (sevelamer) sobre os distúrbios do metabolismo mineral e ósseo da doença renal crônica (DMO-DRC), no modelo estabelecido. MÉTODOS: Experimento 1: A DOA e a DRC foram induzidas por nefrectomia 5/6 (Nx) e paratireoidectomia (PTx) em ratos Wistar, que após a cirurgia foram divididos em 2 grupos: Nx+PTx e sham (sham Nx+PTx). Experimento 2: ratos Wistar foram submetidos à Nx e à PTx e após a cirurgia, foram divididos em outros 2 grupos: Nx+PTx+Ca (CaCO3 a 3%); Nx+PTx+Sev (sevelamer a 3%). A dieta de todos os animais após a cirurgia foi rica em P (1,2%) à base de grãos, exceto o grupo sham, que recebeu dieta padrão com 0,6% de P. Após oito semanas, os animais foram sacrificados. Foram realizadas análises bioquímicas, ósseas e de calcificação vascular. RESULTADOS: Experimento 1: A Nx e a PTx foram efetivas, confirmadas pela elevação da creatinina, com diminuição do clearance de creatinina e dos níveis de cálcio iônico, nos animais Nx+PTx comparados aos animais sham. O modelo foi eficaz na indução da DOA, confirmada pela diminuição do turnover ósseo nos animais Nx+PTx, comparados ao grupo sham. Experimento 2: A terapia com quelantes de P não alterou o P sérico, mas reduziu a fração de excreção de P (FeP). A diminuição dos níveis de FGF-23 e PTH nos animais Nx+PTx foram independentes da terapia com quelantes e não houve diferença nos valores entre os grupos. A esclerostina sérica não foi diferente entre os grupos, mas os animais Nx+PTx+Sev apresentaram menor expressão gênica de SOST e menor taxa de apoptose de osteócitos que os outros grupos. Ambos os quelantes de P diminuíram a expressão gênica do Dickkopf-1 e do fator de crescimento ?1 (TGF-?1). Os animais Nx+PTx+Ca apresentaram maior superficie de reabsorção e maior conteúdo de Ca do ventrículo esquerdo (VE) que os animais Nx+PTx, enquanto os animais Nx+PTx+Sev mostraram diminuição do conteúdo de Ca de VE, comparado aos demais grupos. CONCLUSÕES: o modelo experimental desenvolvido é útil para o estudo da DRC com DOA. A FeP parece ser parâmetro mais fidedigno que o P sérico para avaliar o poder dos quelantes de P. A diminuição do FGF-23 esteve relacionada à diminuição dos níveis de PTH e à hipocalcemia. Os animais tratados com Ca apresentaram sobrecarga desse elemento, traduzida por maior calciúria, maior conteúdo de cálcio de VE e maior superfície de reabsorção óssea. Os mecanismos subjacentes à ação do sevelamer na diminuição da expressão da SOST foram independentes do PTH, do P séricos, da função renal e da expressão gênica de TGF-?1. Mais estudos são necessários para melhor compreensão desses mecanismos

INTRODUCTION: There are few experimental models of adynamic bone disease (ABD) and the…

Advisors/Committee Members: Moyses, Rosa Maria Affonso.

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O presente trabalho teve como objetivo avaliar, por meio da microscopia eletrônica de varredura (MEV), a capacidade de remoção da smear layer dos terços médio e apical do canal radicular utilizando soluções quelantes e desmineralizantes e, quantificar, por meio da espectrometria de absorção atômica com chama, a concentração de íons cálcio presentes nessas soluções após suas utilizações. Vinte e cinco caninos superiores foram preparados pela técnica Free Tip Preparation com 4 instrumentos acima do inicial e irrigados com hipoclorito de sódio 1% a cada troca de instrumento. Os dentes foram distribuídos aleatoriamente em 4 grupos, conforme protocolo utilizado para a irrigação final: G1 - EDTA 15%, G2 - quitosana 0,2%, G3 - ácido cítrico 10%, G4 - ácido acético 1%. O grupo controle (G5) não recebeu irrigação. Foram utilizados 5 mL de cada solução por 3 minutos. Após percorrer toda extensão do canal radicular a solução extravasada pelo forame foi coletada e encaminhada para análise espectrométrica. Os espécimes foram seccionados longitudinalmente e preparados para análise em MEV. As fotomicrografias obtidas foram avaliadas qualitativamente por três examinadores, que atribuíram escores às imagens, conforme a quantidade de smear layer. Os dados obtidos pela MEV foram analisados estatisticamente por meio do Teste de Kruskal-Wallis e Dunn. Para avaliação da espectrometria utilizou-se Tukey-Kramer (one-Way ANOVA). Os resultados mostraram que o EDTA 15%, quitosana 0,2% e ácido cítrico 10% removeram a smear layer de forma semelhante entre si e estatisticamente diferente (p<0,05) do ácido ácético 1% e controle. Não houve diferença na capacidade de limpeza das soluções quando os terços médio e apical foram comparados. A maior concentração de íons cálcio foi observada no grupo do EDTA 15% e quitosana 0,2%, sem diferença entre ambos. O grupo do ácido acético 1% apresentou as menores concentrações e o ácido cítrico 10%, concentrações intermediárias e diferentes estatísticamente dos dois grupos (p<0,01). Concluiu-se que as soluções de EDTA 15%, quitosana 0,2% e ácido cítrico 10% foram eficientes na remoção da smear layer do terço médio e apical do canal radicular. As soluções de EDTA 15% e quitosana 0,2% promoveram o maior efeito desmineralizante, seguidas pelo ácido cítrico 10% e acido acético 1%.

This study aimed to evaluate, by scanning electron microscopy (SEM), the ability to remove the smear layer from the apical and middle thirds of the root canal using chelators and demineralizing solutions, and quantify, by atomic absorption spectrophotometry flame, the concentration of calcium ions present in these solutions after their use. Twenty-five canines were prepared by Free Tip Preparation Technique with four instruments above the initial and irrigated with 1% sodium hypochlorite in each change of instrument. The teeth were randomly divided into four groups, according to the protocol used for the final irrigation: G1 - EDTA 15%, G2 - 0.2% chitosan, G3 - citric acid 10%, G4 - 1% acetic acid. The control group (G5) did not receive…

Advisors/Committee Members: Cruz Filho, Antonio Miranda da.

▼ Abstract: Rabies or hydrophobia is a viral infection that affects the central nervous system, occuring in animals and humans. The main proteins found in rabies virus that activates the immunological system are the N nucleoprotein (NPV) and the G glycoprotein, a transmembrane protein that forms the spikes of the virus and induces virus-neutralizing antibodies that protect against infection. This research aimed at the purification of the rabies virus glycoprotein containing a polyhistidine tag (GPV) from lisate and supernatant of Drosophila melanogaster Schneider 2 (S2AcGPV2) cells culture, transfected with the vector pAc 5.1/V5-His A containing the GPV gene, using immobilized metal íon affinity chromatography (IMAC). The aspects developed in this project were the agarose gel derivatization with the chelating agent iminodiacetic acid (IDA) and the evaluation of the agarose-IDA-Ni2+ gel seletivity, capacity and reproductibility at the GPV adsorption, regarding different buffer systems and different GPV's desorption strategies (lowering the pH of the buffer or increasing the concentration of a competitive agent in the buffer). The seletivity in each buffer system was determined by performing SDS-PAGE electrophoresis on the chromatographic samples with the larger concentration of proteins, and the GPV quantification in these samples was determined by ELISA assays. The best results of purification were found when lisate was fed into an agarose-IDA-Ni2+ column equilibrated with 20 mM sodium phosphate buffer containing 500 mM sodium chloride and 2 mM imidazole pH 7,0. The washing step was proceeded with 20 mM sodium phosphate buffer containing 500 mM sodium chloride and 2 mM imidazole pH 6,0 and the elution proceeded by raising the imidazole concentration at the wash buffer to 200 e 500 mM. The results demonstrated the potencial of using IMAC to purify rabies virus G glycoprotein Advisors/Committee Members: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS (CRUESP), Bueno, Sônia Maria Alves, 1961- (advisor), Bueno, Sonia Maria Alves (advisor), Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Química (institution), Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química (nameofprogram), Moraes, Ângela Maria (committee member), Tamashiro, Wirla Maria da Silva Cunha (committee member), Mendonça, Ronaldo Zucatelli (committee member).

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[pt] A partir dos anos 70 constatou-se a formação de uma massa aderida às paredes do canal radicular, após a instrumentação, que foi denominada smear layer. Esta camada é composta de material orgânico e inorgânico, tecido pulpar e bactérias, e contribui para obliterar os túbulos dentinários. A remoção desta camada melhora a adaptação entre o material obturador e as paredes dentinárias, elimina bactérias, limpa e alarga os túbulos. Essa remoção é realizada por soluções quelantes, mas a substância e o tempo ideais permanecem desconhecidos. Os quelantes atuam removendo Cálcio da microestrutura dentinária. No presente estudo, foi analisado o poder quelante de MTAD, HEBP e EDTA sobre a dentina coronária, avaliando a fração de área tubular aberta (AreaP) e a massa de Cálcio quelado (MNC (Ca)). Três hipóteses foram propostas e testadas: Não existe diferença entre os quelantes quanto a AreaP (H1) e quanto a MNC(Ca) (H2); existe correlação entre AreaP e MNC(Ca) (H3). Através de Microscopia Óptica Co-localizada (MCL) foram capturadas imagens de vários campos de cada amostra, em diferentes tempos de ataque ácido. Uma seqüência de processamento e análise de imagens foi utilizada para medir AreaP versus tempo, para cada quelante. Esta análise foi complementada qualitativamente com Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). As medidas de MNC(Ca) foram realizadas por Espectroscopia de Absorção Atômica (AA) sobre as soluções quelantes utilizadas no experimento de MCL. H1 foi negada, com MTAD sendo o mais potente e HEBP o menos potente dos quelantes. Os resultados de MEV corroboram os resultados de MCL. Os resultados de AA apresentaram grande dispersão, mas indicam que H2 é falsa. H3 foi rejeitada.

[en] In the 70's it was discovered that after instrumentation of the root canal there was the formation of a smear layer, attached to the walls of the canal. This layer is composed of organic and inorganic material, pulp tissue and bacteria, and contributes to the obliteration of the dentine tubules. The removal of this layer improves the adaptation of the filling material to the dentine walls, eliminates bacteria, cleans and enlarges the tubules. Smear layer removal is achieved through the use of chelators but the ideal substance and application time remain unknown. Chelators act through the removal of Calcium from the dentine microstructure. In the present study, the chelating power of MTAD, HEBP and EDTA on coronal dentine was analyzed through the measurement of the area fraction of open tubules (AreaP) and of the chelated Calcium mass (MNC(Ca)). Three hypotheses were proposed and tested: There is no difference between chelators regarding AreaP (H1) and regarding MNC(Ca) (H2); there is correlation between AreaP and MNC(Ca) (H3). Images of several fields of each sample, for different chelation times, were acquired through Co-Site Optical Microscopy (CSOM). An image processing and analysis sequence was employed to measure AreaP versus time, for each chelator. This analysis was qualitatively complemented by Scanning Electron Microscopy…

Advisors/Committee Members: SIDNEI PACIORNIK.

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[pt] Com os métodos de instrumentação usados atualmente na terapia endodôntica ocorre a formação de uma camada residual composta de matéria orgânica e inorgânica que freqüentemente pode reter bactérias e seus subprodutos. Os métodos disponíveis para a remoção do smear layer incluem o ataque químico, técnicas ultra-sônicas e a laser, sendo que nenhum desses métodos se mostra totalmente eficaz, não existindo um consenso universal a respeito. A ação do EDTA, do EDTAC e do ácido cítrico sobre a dentina radicular foi analisada neste estudo por dois métodos. Primeiramente, foi realizada uma análise da microdureza radicular antes e depois da aplicação dos quelantes. Em seguida, utilizou-se microscopia de força atômica (AFM) para mapear e caracterizar as alterações microestruturais ocorridas na dentina durante o processo de quelação dos íons de cálcio. No caso da microscopia, realizou-se experimentos em que a ação quelante foi observada em tempo real, in situ, através do uso de um porta-amostras especial - uma célula de líquido - que permitiu observar a superfície das amostras durante o condicionamento ácido. Seqüências de imagens foram capturadas durante o processo e uma rotina de processamento e análise digital de imagens (PADI) foi criada para avaliar qualitativa e quantitativamente o efeito das substâncias quelantes. O desenvolvimento desta metodologia de microscopia in situ e análise digital é uma das principais contribuições da presente dissertação.

[en] Instrumentation methods currently used in endodontic therapy create a residual layer composed of organic and inorganic material that frequently retains bacteria and their subproducts. The available methods to remove this smear layer include chemical etching, ultrasonic and laser techniques but none of these is completely efficient and there is no universal consensus regarding this subject. In the present study the effect of EDTA, EDTAC and citric acid upon radicular dentin was analyzed by two methods. Dentin microhardness was measured before and after etching. Atomic force microscopy was used to map and characterize dentinary microstructural changes throughout the chelation process. Real time, in situ, observations of the process were performed through the use of a special sample holder - a liquid cell - that allowed the observation of the samples surfaces during etching. Image sequences were acquired and an image processing and analysis procedure was developed to evaluate, both qualitatively and quantitatively, the effect of the 3 chelators. The development of this methodology employing in situ microscopy and digital image analysis is one of the main contributions of the present dissertation.

Advisors/Committee Members: SIDNEI PACIORNIK.

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[pt] Após instrumentação do canal radicular, uma camada de material orgânico/inorgânico é formada sobre a dentina. Não existe um consenso sobre o método ideal para a remoção deste smear layer e exposição dos túbulos dentinários, necessários à adaptação da obturação ao canal radicular. Geralmente, soluções quelantes são utilizadas com essa finalidade, mas a substância e o tempo ideais permanecem desconhecidos. Nesse estudo, foi analisado o poder quelante de EDTA, EDTAC e ácido cítrico (AC) 1%, 5% e 10% sobre dentina radicular. Através de microscopia óptica co-localizada foram capturadas imagens de vários campos de cada amostra, em 5 diferentes tempos de ataque ácido (15 a 300 s). Uma seqüência de processamento e análise de imagens foi utilizada para medir dezenas de imagens, obtendo dados relativos à fração de área ocupada e de tamanho de milhares de túbulos ao longo do tempo. Assim, foi possível acompanhar a evolução do processo e quantificar o efeito das substâncias. As soluções de AC apresentaram maior poder quelante. EDTA e AC 1% apresentaram efeitos similares após 300 s. O EDTAC teve o menor efeito. Experimentos análogos com microscopia eletrônica de varredura ambiental forneceram resultados similares, com maior informação sobre a rugosidade da superfície dentinária. AC 10% causou erosão severa após 60 s.

[en] Instrumentation methods currently used in endodontic therapy create a residual layer composed of organic and inorganic material. There is no universal consensus regarding the ideal method for removing this smear layer and exposing the dentinary tubules, necessary for the adaptation of root canal filling. In general, chelating solutions are used but the ideal solution and application time remain unknown. In the present study the chelating power of EDTA, EDTAC and 1, 5 and 10% citric acid (CA) on radicular dentine was analyzed. Co-site digital optical microscopy was used to capture images of several fields of each sample after acid etching for 5 experimental times (15-300 s). An image processing and analysis sequence measured tens of images, providing data of area fraction and size for thousands of tubules over time. Thus, it was possible to follow the phenomenon and quantitatively analyze the effect of the various substances. The CA solutions showed the greatest chelating power. EDTA and CA 1% showed similar effect after 300 s. EDTAC was the least effective. Equivalent experiments employing Environmental Scanning Electron Microscopy provided similar results, complemented by a better view of dentine surface roughness. CA 10% caused severe erosion of the surface

Advisors/Committee Members: SIDNEI PACIORNIK.