Versatilidade de compostos a base de nióbio: aplicação em oxidação de glicerina residual, em terapia fotodinâmica e formação de nanogéis

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Poliane Chagas
Orientador(a): Luiz Carlos Alves de Oliveira
Banca de defesa: Márcio César Pereira, Mario Cesar Guerreiro, Patricia Alejandra Robles Dutenhefner, Dayse Carvalho da Silva Martins
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
glicerina residual
Polioxometalato de nióbio
ácido fórmico
espécies reativas de oxigênio
antitumoral
micronutrientes e nanogel
Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-BBZTWG
Resumo: O objetivo desse trabalho foi produzir espécies reativas de oxigênio a partir de polioxos de nióbio obtidos da reação de óxidos de nióbio comercial e peróxido de hidrogênio. O peróxido de hidrogênio promove a lixiviação de espécies oligoméricas de nióbio com elevada carga negativa e alto teor de nióbio. Essas espécies de nióbio foram empregadas como fonte de nióbio na impregnação de catalisadores, já que a maioria dos sais são de baixa solubilidade, fornecendo baixa quantidade de nióbio nos processos de impregnação. Catalisadores foram obtidos pela impregnação de uma sílica sintética com o polioxometalato de nióbio, PxNb@SiO2. O caráter bifuncional (ácido e oxidante) dos materiais produzidos com nióbio proporcionou elevadas conversões (acima de 90% após 8h em fluxo contínuo) nas reações com glicerina residual da produção de biodiesel e boa seletividade para ácido fórmico. Além disso, podem oxidar diretamente moléculas ou espécies celulares pela transferência de espécies reativas de oxigênio presentes no polioxo lixiviado (PxNb_liq). O polioxometalato de nióbio foi empregado na oxidação de espécies celulares cancerígenas (K562, HeLa e MRC-5) onde mostrou ser capaz de transferir espécies de oxigênio reativas matando preferencialmente as células doentes (para as células da linhagem HeLa o material puro, PxNb_líq em concentrações acima de 5 ppm, apresentou um viabilidade celular menor que 4%, já para a célula sadia, MRC-5, a viabilidade na mesma concentração é de cerca de 40%). A elevada carga negativa dos polioxos de nióbio permitiram ainda a obtenção de nanogéis pela adição de cátions que neutralizavam as cargas promovendo a formação de estruturas estáveis capazes de armazenar micro/macronutrientes (cátions) do solo e água. Os resultados mostraram um elevado acumulo de Zn2+ (aproximadamente 30 mg .L-1) e água, apresentando-se com um nanogel capaz de acumular e liberar controladamente umidade e nutrientes para o solo.
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O caráter bifuncional (ácido e oxidante) dos materiais produzidos com nióbio proporcionou elevadas conversões (acima de 90% após 8h em fluxo contínuo) nas reações com glicerina residual da produção de biodiesel e boa seletividade para ácido fórmico. Além disso, podem oxidar diretamente moléculas ou espécies celulares pela transferência de espécies reativas de oxigênio presentes no polioxo lixiviado (PxNb_liq). O polioxometalato de nióbio foi empregado na oxidação de espécies celulares cancerígenas (K562, HeLa e MRC-5) onde mostrou ser capaz de transferir espécies de oxigênio reativas matando preferencialmente as células doentes (para as células da linhagem HeLa o material puro, PxNb_líq em concentrações acima de 5 ppm, apresentou um viabilidade celular menor que 4%, já para a célula sadia, MRC-5, a viabilidade na mesma concentração é de cerca de 40%). A elevada carga negativa dos polioxos de nióbio permitiram ainda a obtenção de nanogéis pela adição de cátions que neutralizavam as cargas promovendo a formação de estruturas estáveis capazes de armazenar micro/macronutrientes (cátions) do solo e água. Os resultados mostraram um elevado acumulo de Zn2+ (aproximadamente 30 mg .L-1) e água, apresentando-se com um nanogel capaz de acumular e liberar controladamente umidade e nutrientes para o solo.The objective of this work was to produce reactive oxygen species fromniobium polyoxe obtained from the reaction of commercial niobium oxides and hydrogen peroxide. Hydrogen peroxide promotes the leaching of oligomeric species of niobium with high negative charge and high niobium content. These species were used as a source of niobium in the impregnation of catalysts, since most of the salts are of low solubility, providing low amount of niobium in the impregnation processes. The catalysts were obtained by the impregnation of a synthetic silica with the niobium polyoxe, PxNb@SiO2. The bifunctional (acid and oxidant) character of the materials produced with niobium provided high conversion (above 90% after 8h in continuous flow) in the reactions withresidual glycerin of the biodiesel production and good selectivity for formic acid. Furthermore, the niobium polyoxe can directly oxidize molecules or tumor cell by transfer the reactive oxygen species from (PxNb_liq). Niobium polyoxe was used in the oxidation of carcinogenic cell species (K562, HeLa and MRC-5) where it was shown to be capable of transferring reactive oxygen species preferentially killing diseased cells (for HeLa cells the pure material, PxNb_líq, in concentrations above 5 ppm, had a cell viability of less than 4%; for the healthy cell, MRC-5, the viability at the same concentration is about 40%). The high negative charge of the niobium polyoxe allowed to obtain nanogels by the addition of cations that neutralized the loads promoting the formation of stable structures capable of storing micro / macronutrients (cations) of the soil and water. The results showed a high accumulation of Zn2+ (approximately 30 mg L-1) and water, presenting a nanogel capable ofaccumulating and releasing moisture and nutrients to the soil.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGOxidaçãoMicronutrientesFotoquimioterapiaÁcido fórmicoCompostos de nióbioGlicerinaAgentes antineoplásicosglicerina residualPolioxometalato de nióbioácido fórmicoespécies reativas de oxigênioantitumoralmicronutrientes e nanogelVersatilidade de compostos a base de nióbio: aplicação em oxidação de glicerina residual, em terapia fotodinâmica e formação de nanogéisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALtese_poliane_chagas.pdfapplication/pdf8319723https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SFSA-BBZTWG/1/tese_poliane_chagas.pdf384fd63d1c0bf2b15cbca237ed19033bMD51TEXTtese_poliane_chagas.pdf.txttese_poliane_chagas.pdf.txtExtracted texttext/plain193259https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/SFSA-BBZTWG/2/tese_poliane_chagas.pdf.txt1b322595bb182f579142dd4a314726b4MD521843/SFSA-BBZTWG2019-11-14 14:15:16.182oai:repositorio.ufmg.br:1843/SFSA-BBZTWGRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T17:15:16Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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