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http://hdl.handle.net/1843/SFSA-8DFG64| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Estudo e caracterização físico-química de sistemas supramoleculares nanoagregados e de matrizes poliméricas associadas à ciclodextrina |
| Authors: | Frederico Barros de Sousa |
| First Advisor: | Ruben Dario Sinisterra Millan |
| First Referee: | Oswaldo Luiz Alves |
| Second Referee: | Luiz Fernando Cappa de Oliveira |
| Third Referee: | Humberto Osorio Stumpf |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Tiago Antonio da Silva Brandao |
| Abstract: | No presente trabalho foram preparados e caracterizados sistemas supramoleculares e poliméricos envolvendo a beta-ciclodextrina. Mais especificamente, foi estudado o sistema hóspede:hospedeiro entre a beta-ciclodextrina e o BPP10c, peptídeo potencializador de bradicinina,com atividade anti-hipertensiva. Envolveu ainda o estudo da auto-agregação da beta-ciclodextrina, bem como a influência de uma molécula modelo solúvel em água, a Ampicilina (AMP) um antibiótico deamplo espectro de ação, sobre esse fenômeno de agregação. Finalmente foram estudadas as propriedades fotocrômicas da beta-ciclodextrina e do polímero (PMAA) modificados com aespiropirano, visando à aplicação desses materiais como suporte celular. Os estudos de ressonância magnética nuclear com o auxílio dos resultados obtidos por calorimetria de titulação isotérmica permitiram propor o modo de interação entre essas moléculas de BPP10c e AMP com a beta-CD. Os parâmetros termodinâmicos de interação para esses sistemas supramoleculares indicaram a espontaneidade do processo de formação dos complexos de inclusão, indicando para a molécula de AMP que diferentes estequiometrias poderiam co-existir em solução, resultado que não foi observado para o BPP10c que apresentou um sítio de interação preferencial. Os experimentos de FTIR-ATR e dicroísmo circular demonstraram que a interação da beta-CD com o peptídeo não alterou de forma significativa a estruturação secundária do BPP10c. Porém, para o sistema formado pela auto-agregação da beta-CD, a presença da molécula hóspede (AMP)demonstrou uma dependência entre a concentração de beta-CD e a forma do agregado. Os cálculos de dinâmica molecular permitiram propor os arranjos espaciais dos agregados de beta-CD, corroborando os resultados experimentais. O estudo dos materiais fotocrômicos sintetizados nesse trabalho demonstram que esses apresentam fotocrômismo reverso e que o processo de isomerização dos materiais é dependente da vizinhança da molécula de espiropirano, emonstrando uma maior velocidade de isomerização para a beta-CD[ind]sp. As nanofibras obtidas por eletrofiação à base do polímero PMAA-beta-CD[ind]sp apresentaram uma maior característica hidrofóbica, quando esse material é comparado com as nanofibras de PMAA. Além disso, foi determinada a dependência das características hidrofóbicas da superfície do material após a irradiação de luz UV ou visível. |
| Abstract: | Herein, supramolecular systems involving beta-cyclodextrin and polymer matrix were prepared and characterized. More specifically, the host-guest system formed between beta-cyclodextrin and BPP10c, a bradykinin potentiating peptide with antihypertensive action, was studied. Additionally, the beta-cyclodextrin self-assembly was investigated, as well as, the influence of the Ampicillin (AMP), a broad spectrum antibiotic highly water soluble, in the self-assembly process. Moreover, thephotochromic properties of the modified beta-cyclodextrin and the PMAA polymer with spiropyran were studied looking forward their application as support for cellular growth. Combining the nuclear resonance magnetic and isothermal titration calorimetry results, the supramolecular interactions between BPP10c and AMP with beta-CD were obtained. Thethermodynamic inclusion parameters for these supramolecular systems indicated the spontaneity of the inclusion process. In addition, for the beta-CD:AMP supramolecular system, these results indicated that different stoichiometries can exist simultaneously in solution, which was not observed for the beta-CD:BPP10 system, since only one binding site was observed between these molecules. The FTIR-ATR and circular dichroism results demonstrated that the beta-CD:BPP10c interactionwas not able to modify significantly the peptide secondary structure, however, the AMP molecule was capable to change the supramolecular arrange of the beta-CD aggregates, indicating the dependence between beta-CD concentration and the aggregate arrange. Molecular dynamics simulation allowed proposing the tridimensional structure for the beta-CD aggregates and these complexes, are in agreement with the experimental finds. The photochromic materials synthesized in this work based on spiropyran molecule presented reverse photochromism and it was also observed that their isomerization rates depend on the microenvironment around the spiropyran molecule. In this sense, the beta-CD[ind]sp molecule presented the fastest isomerization rate comparing to the other materials synthesized, PMAASP andPMAA-beta-CDSP. The PMAA-beta-CD[ind]sp electrospun nanofibers surface was more hydrophobic than those nanofibers obtained from PMAA polymer. Moreover, this hydrophobicity observed for thePMAA-beta-CD[ind]sp was light dependent, indicating the presence of the spiropyran on the mats surface. |
| Subject: | Química inorgânica Termodinâmica Polímeros Química Ciclodextrina |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/SFSA-8DFG64 |
| Issue Date: | 15-Dec-2010 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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