PPG - Química - Ciência e Tecnologia da Sustentabilidade
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- ItemEstudo de nanopartículas metálicas e bimetálicas para aplicações em medicina e agricultura(Universidade Federal de São Paulo, 2024-02-29) Lopes, Isabela Santos [UNIFESP]; Courrol, Lilia Coronato [UNIFESP]; Caseli, Luciano [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/892916291017293; http://lattes.cnpq.br/7225675813566195; http://lattes.cnpq.br/8652646215861192Este trabalho descreve a síntese, caracterização e aplicação de nanopartículas (NPs) de prata, cobre e ouro, sintetizadas por fotorredução com os aminoácidos ácido aminolevulínico (ALA) e sua forma metilada ácido aminolevulinato de metila (MALA) e o ácido gama aminobutírico (GABA). As nanopartículas foram caracterizadas por espectroscopia no UV-Vis, microscopia eletrônica de transmissão (MET), potencial Zeta, espectroscopia do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e microscopia de força atômica. O potencial de aplicação das nanopartículas sintetizadas na agricultura e medicina foi avaliado. Os resultados analisados mostram nanopartículas em tamanho nanométrico com alta estabilidade coloidal com potencial Zeta negativo acima de -25.0 mV, formato esférico no caso das nanopartículas de prata, cobre e ouro com ALA, MALA, GABA e ALAGABA. As nanopartículas de prata e cobre foram aplicadas em nanopriming com sementes de girassol. Resultados de fluorescência da clorofila, decaimento do tempo de vida, fator de crescimento da planta e percentual de germinação foram obtidos e mostraram o aumento da intensidade de fluorescência da clorofila e no fator de crescimento das mudas em comparação com sementes tratadas com água. A eficácia das nanopartículas de prata e cobre como agentes antimicrobianos foi testada as com as bactérias E. coli e S. aureus e os fungos fitopatogênicos A. grandis, C. truncatum, C. cassiicola e F. oxysporum. A citotoxicidade das NPs de ouro revestidas com ALA, MALA e GABA foram estudadas em células MCF-7 para a realização da terapia com raio x de baixa energia. Com este trabalho obtivemos uma melhor compreensão dos mecanismos envolvidos no processo de síntese das NPs, nas aplicações médicas e o papel fundamental da atuação das NPs de ouro com ALA, MALA e GABA. NPs de prata e cobre se mostraram promissoras como carreadores do ALA e GABA para a célula vegetal, com ação antimicrobiana satisfatória contra as bactérias e fungos estudados e em nanopriming de sementes.
- ItemAprimorando o enriquecimento alimentar na agricultura empregando nanopartículas de óxido de ferro (Fe3O4) como nanofertilizante(Universidade Federal de São Paulo, 2024-03-05) Coelho, Alana da Conceição Brito [UNIFESP]; Nascimento, Angerson Nogueira do [UNIFESP]; Ferreira, Paula Silvia Haddad [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/8472122310617187; http://lattes.cnpq.br/6172517093430235; http://lattes.cnpq.br/3800019382911869O crescente aumento populacional tem exigido maior exploração de recursos naturais para intensificar a produção agrícola. Considerando esse cenário, torna-se necessário desenvolver novos compostos que melhorem a produção agronômica. Como alternativa, tem-se os nanofertilizantes, que não apenas reduzem o consumo de fertilizantes convencionais, mas também têm o potencial de enriquecer os alimentos. Portanto, este estudo teve como objetivo avaliar a eficiência de nanopartículas de óxido de ferro (Fe3O4-NP) como nanofertilizantes para enriquecer microverdes de cebola durga (Allium fistulosum). O nanofertilizante foi obtido por meio do método de co-precipitação alcalina usando sais de ferro e uma solução alcalina. As amostras foram caracterizadas por espectrometria ultravioleta-visível (UV-Vis), Difração de Raios X (DRX) e Magnetometria. Os resultados exibiram uma banda plasmônica característica deste nanomaterial na faixa de 190 e 536 nm, indicando previamente sua formação. Por meio do DRX obteve-se o tamanho médio do cristalito, o qual foi de aproximadamente 18 nm. A magnetometria exibiu uma curva de histerese compatível com um material superparamagnético, confirmando a formação da nanoestrutura do tipo Fe3O4. Para avaliar a eficácia do nanofertilizante, realizou-se ensaios de germinação utilizando as sementes de A. fistulosum. Para isso, estabeleceu-se quatro grupos, sendo eles: controle negativo (tratado com água ultra pura, G1), controles positivos com solução salina de Fe2+(G2) e Fe3+(G3), e o tratamento com Fe3O4-NP (G4). As taxas de germinação obtidas foram de 70% para o G1, 62% para o G4, 58% para o G2 e 44% para o G3. A análise do crescimento radicular relativo (CRR) revelou que as sementes tratadas com o nanomaterial mostraram um desenvolvimento superior em comparação com os grupos G1, G2 e G3 indicando um efeito estimulante no crescimento das raízes. Observou-se, ainda, uma melhora na produção de biomassa (massa total, comprimento de raízes e partes aéreas) para os vegetais tratados com nanopartículas. Além disso, para determinar a concentração total de Fe nos microverdes, foi empregada a espectrometria de massas com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS) e os resultados demonstraram uma maior absorção desse elemento em microverdes tratados com a nanopartícula. Dessa forma, é possível demonstrar que, ao empregar pequenas concentrações de ferro nanoparticulado no crescimento de microverdes, esse composto é capaz de promover um estímulo da produtividade, enriquecer o cultivo podendo ser uma ferramenta auxiliar no combate às doenças de micronutrientes minerais (DMMs).
- ItemCaracterização eletroquímica e espectroscópica da interação cobre-carbaril em meio aquoso(Universidade Federal de São Paulo, 2023-12-21) Silva, Helia Aparecida [UNIFESP]; Akamatu, Eliana Maira Agostini Valle [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/1501926375630837; http://lattes.cnpq.br/1326913513585792Pesticidas são substâncias utilizadas no combate a diferentes tipos de pragas em plantações e armazenamento de alimentos. O carbaril é um inseticida da classe dos carbamatos muito utilizado no combate a pragas em plantações de banana, abacaxi, tomate, entre outros. Por apresentar em sua estrutura átomos de nitrogênio e oxigênio, com pares de elétrons disponíveis, pode interagir com íons metálicos presentes no ambiente, formando novos compostos, podendo modificar suas propriedades. Para compreender melhor o tipo de interação que ocorre entre o carbaril e os íons metálicos em solução, neste trabalho foi avaliada a interação entre o íon metálico cobre (II) e o pesticida carbaril, utilizando técnicas eletroquímicas e espectroscópicas. Por medidas de voltametria cíclica, observou-se o deslocamento do pico de oxidação do cobre. Por espectroscopia UV-Vis observou-se a variação nas bandas de absorção do ligante quando em presença de metal. A medida de Ressonância Magnética Nuclear nos mostrou variação do sinal em 3,55 ppm, referente ao hidrogênio ligado ao nitrogênio da amida da molécula de carbaril, após a adição de cobre à solução. Isso nos sugere que a interação entre as espécies ocorre por meio deste nitrogênio. Variações também foram observadas nas medidas de espectroscopia de absorção na região do infravermelho, com o surgimento de um novo estiramento com número de onda em 567 cm-1 o qual foi atribuído a interação metal-nitrogênio. Medidas de cromatografia gasosa também foram realizadas e observou-se a variação do tempo de retenção referente ao carbaril em 10,095 minutos e o surgimento de um novo tempo de retenção em 29,311 minutos. Observou-se nos espectros de massa o surgimento de um pico base de 296 m/z sendo, possivelmente, a massa do novo composto. Os resultados obtidos nos indicam que ocorre interação entre o carbaril e o íon metálico cobre em meio aquoso. Esses dados são importantes para compreender, futuramente, a toxicidade desse novo composto formado.
- ItemSíntese estereosseletiva de adutos nitro-cianoésteres com carbonos estereogênicos quaternário e terciário vicinais por reação de adição do tipo michael promovida por organocatalisadores derivados da cinchona(Universidade Federal de São Paulo, 2023-12-15) Soares, Priscila Machado Arruda [UNIFESP]; Rodrigues, Alessandro [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/5134320818291591; http://lattes.cnpq.br/7649798542903539Entre as muitas ferramentas disponíveis para a obtenção de compostos enantioenriquecidos, a síntese estereosseletiva por organocatálise tem se mostrado promissora. Esta técnica utiliza moléculas orgânicas em quantidades subestequiométricas como catalisadores, que são geralmente mais estáveis e não-tóxicas em comparação aos metais. Neste contexto, o objetivo desse trabalho foi desenvolver, sintetizar e aplicar organocatalisadores bifuncionais derivados dos alcaloides da Cinchona em uma reação de Michael estereosseletiva. O objetivo era obter compostos nitro-cianoésteres que possuem como centros estereogênicos um carbono quaternário e um terciário adjacentes. Inicialmente foram sintetizados seis organocatalisadores e aplicados na reação de Michael entre o trans-nitroestireno e o 2-ciano-3-fenilpropanoato de etila como substratos modelos para o estudo. Em seguida, as condições reacionais foram investigadas utilizando o organocatalisador que apresentou o melhor resultado (maior conversão e melhores razões diastereo- e enantiomérica). Foram variados o tempo, a estequiometria, o solvente, a quantidade de solvente, a temperatura e a quantidade de catalisador. O aduto de Michael modelo foi obtido com um rendimento de 66% e com excelentes razões diastereoisomérica (96:4) e enantiomérica (99:1), utilizando apenas 2 mol % de catalisador, em baixa concentração (0,25 mol.L-1), sem a necessidade de uma atmosfera inerte ou solventes pré-tratados. Após a otimização das condições reacionais, realizou-se a avaliação do escopo reacional com uma série de onze compostos trans-nitrovinílicos adicionais e três cianoésteres análogos. No total, quatorze exemplos foram obtidos de maneira eficiente, com rendimentos que variaram de 19% a 88%. Além disso, foi observada uma elevada razão diastereoisomérica (até 96:4) e razão enantiomérica de até 99:1. Adicionalmente, foi possível determinar a configuração absoluta como (R,R) por meio da difração de raios X do monocristal do estereoisômero majoritário formado em um dos exemplos sintetizados. Como resultado, a configuração absoluta dos isômeros majoritários para os demais compostos da série estudada foi assinalada por analogia. Com base nos dados experimentais sobre a configuração absoluta do isômero formado majoritariamente, foi possível propor um modelo de ativação dos substratos pelo organocatalisador IX. Neste modelo, os grupos funcionais ativos do catalisador interagem por meio de ligações de hidrogênio com os substratos.
- ItemEstudos de indução biossintética a partir de co-culturas microbianas em Penicillium sp.CML-3020(Universidade Federal de São Paulo, 2023-11-28) Rivero, Milena Patrícia Salgado [UNIFESP]; Medeiros, Livia Soman de [UNIFESP]; Veiga, Thiago André Moura [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/8190975614526360; http://lattes.cnpq.br/7404733691134037; https://lattes.cnpq.br/5715081698604930Dada a busca contínua de agentes terapêuticos de origem natural, a exploração do metabolismo secundário de espécies Penicillium hoje representa um potencial promissor para novas descobertas. Neste contexto, investigações a respeito da quimiodiversidade de metabólitos produzidos por Penicillium sp.CML-3020, uma nova espécie isolada de Mata Atlântica foi o principal alvo de estudo desta pesquisa. Através da implementação de co-culturas de Penicillium sp.CML-3020 com outras espécies fúngicas e de seu cultivo de forma axênica, foi investigada a potencialidade da produção de metabólitos fúngicos bioativos. A investigação dos micro-extratos obtidos foi realizada pela análise de dados obtidos em cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas de alta resolução (HPLC-DAD-HRMS). Através da inspeção de massas acuradas e consultas a bancos de dados de Produtos Naturais, foi realizada a desreplicação química dos compostos biossintetizados por Penicillium sp.CML-3020. A indução metabólica e um aumento significativo de alguns compostos foram observados quando esta especie foi submetido ao crescimento conjunto com Penicillium limosum, Penicillium setosum e Penicillium sp.CMLD-16, evidenciando assim a possível ativação de genes crípticos responsáveis pela codificação e síntese de metabólitos secundários produzidos por Penicillium sp.CML-3020. A partir do cultivo axênico para avaliação do perfil metabólico deste microorganismo, foram isoladas três substâncias identificadas como esclerodina (1), mistura epimérica de uma dicetoacetonilfenalenona (2) e derivado 9-desmetil de FR-901235 (3); que foram submetidos a ensaios antimicrobianos contra bactérias e fungos patogênicos em humanos.