https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/472 2026-04-28T06:56:27Z https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/6548 Título: Síntese, caracterização e estudo citotóxico de um metaloprotótipo à base de rutênio 3+) com potencial atividade antileucêmica Autor: Moura, Severino Vitor do Nascimento Abstract: Ruthenium complexes constitute a promising class of metalloprototypes due to their biological activities. These ruthenium-based complexes have peculiar characteristics such as low associated toxicity, effective lability rate and “selectivity” to cancer cells, promoting damage to nuclear nDNA and apoptosis. Using strategies in combination with the Ru3+ ion and ligands with bioactive activities, the complex formed can show enhanced biological responses. This study aimed to synthesize, characterize and study the cytotoxicity of a metalloprototype containing ruthenium and ascorbate as a ligand. The synthetic methodology used enabled the formation of sodium ascorbate from the deprotonation of ascorbic acid with sodium bicarbonate in water, guaranteeing a reaction yield of 83%. The synthesized sodium ascorbate was then reacted with ruthenium (3+) chloride in water for 12 hours, resulting in the formation of the compound with the minimum formula [Ru(Asc)(OH2)4]Cl2 in a yield of 85%. This form was characterized by spectroscopy at infrared wavelengths, with significant differences in the absorption coefficients, such as the C=O and C=C bonds, when compared to ascorbic acid. The [Ru(Asc)(OH2)4]Cl2 complex was characterized by infrared spectroscopy, suggesting its formation through the shifts observed in the absorption bands of the C=O, C=C and C-O bonds. The characterization of the complex by electronic absorption spectroscopy showed hypsochromic shifts of the transitions located in the ligand of the π→π* type and the presence, in the visible, of transitions of the d→d type. The 1H NMR spectrum of the complex showed three signals, the multiplicities of which were two doublets and one triplet, the 13C NMR spectrum showed six signals consistent with the structure of the ligand used and the HSQC NMR spectrum showed three C-H correlation signals, also consistent with the complex studied. The high-resolution mass spectrum of the [Ru(Asc)(OH2)4]Cl2 complex showed six signals for the ruthenium isotopes (98Ru, 99Ru, 100Ru, 101Ru, 102Ru and 104Ru) with the highest relative m/z of 278.75, referring to the presence of Ru3+ and the ascorbate ligand [C6H9O6102Ru]+. The results of the cytotoxicity tests of the [Ru(Asc)(OH2)4]Cl2 complex, carried out on RAW 264.7 (normal cell line), MCF-7 (breast cancer) and HL-60 (human leukemia) cells, showed cytotoxic activity for the HL-60 cell line, with an IC50 of 39.3 μmol.L-1. For the normal cell line, the ruthenium complex proved to be non-cytotoxic (IC50 60.0 μmol.L-1). Therefore, the synthetic strategies used were satisfactory, with yields above 80%. The characterization techniques used were consistent with the formation of the complex obtained. The in vitro toxicological test showed evidence of non-toxicity to healthy cells and proved to be active in human leukemia cells (HL-60), possibly acting as an anti-leukemia candidate. Resumo: Os complexos de rutênio constitui uma promissora classe de metaloprotótipos devido às atividades biológicas apresentadas. Esses complexos à base de rutênio apresentam características peculiares como baixa toxidade associada, taxa de labilidade eficaz e “seletividade” a células cancerosas, promovendo danos ao nDNA nuclear e apoptose. Usando estratégias em combinar o íon Ru3+ e ligantes com atividades bioativos, o complexo formado pode apresentar respostas biológicas potencializadas. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo a síntese, caracterização e estudo citotóxico de um metaloprotótipo contendo rutênio e como ligante o ascorbato. A metodologia sintética utilizada possibilitou a formação do ascorbato de sódio, a partir da desprotonação do ácido ascórbico com bicarbonato de sódio em água, garantindo um rendimento reacional de 83%. Após isso, reagiu-se o ascorbato de sódio sintetizado com o cloreto de rutênio (3+) em água por 12 horas, havendo a formação do composto com fórmula mínima [Ru(Asc)(OH2)4]Cl2 num rendimento de 85%. Dessa forma, foram realizadas caracterizações do ascorbato de sódio por espectroscopia no infravermelho, apresentando deslocamentos significativos nas absorções referentes às ligações C=O e C=C, quando comparados ao ácido ascórbico. O complexo [Ru(Asc)(OH2)4]Cl2 foi caracterizado por espectroscopia no infravermelho, sugerindo sua formação através dos deslocamentos observados nas bandas de absorção das ligações C=O, C=C e C-O. A caracterização do complexo por espectroscopia de absorção eletrônica apresentou deslocamentos hipsocrômicos das transições localizadas no ligante do tipo π→π* e a presença, no visível, de transições do tipo d→d. O espectro de RMN de 1H do complexo apresentou três sinais, cujas multiciplicidades foram dois dupletos e um tripleto, o espectro de RMN de apresentou seis sinais coerentes com a estrutura do ligante utilizado e o espectro de RMN em HSQC mostrou três sinais de correlação C-H, sendo coerentes também com o complexo estudado. O espectro de massas de alta resolução do complexo [Ru(Asc)(OH2)4]Cl2 mostrou seis sinais para os isótopos de rutênio (98Ru, 99Ru, 100Ru, 101Ru, 102Ru e 104Ru) com m/z de maior abundância relativa 278,75, referente à presença de Ru3+ e o ligante ascorbato [C6H9O6102Ru]+. Os resultados dos ensaios de citotoxicidade do complexo [Ru(Asc)(OH2)4]Cl2, realizado em células RAW 264,7 (linhagem normal), MCF-7 (câncer de mama) e HL-60 (leucemia humana), mostrou atividade citotóxica para a linhagem HL-60, com IC50 de 39,3 μmol.L-1. Para a linhagem celular normal, o complexo de rutênio se mostrou não citotóxico (IC50 > 60,0 μmol.L-1). Portanto, as estratégias sintéticas utilizadas mostraram-se satisfatórias, com rendimentos acima de 80%. As técnicas de caracterização utilizadas apresentaram concordância com a formação do complexo obtido. O ensaio toxicológico in vitro apresentou indícios de não-toxicidade para células saudáveis e mostrou-se ativo em células de leucemia humana (HL-60), podendo-se agir como candidato antileucêmico. 2024-07-29T00:00:00Z https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/6512 Título: A experimentação no ensino de Química: análise de uma proposta de sequência didática para o ensino do conteúdo de metais pesados Autor: Lima, Isabela Januario de Abstract: Chemistry and the knowledge it provides are extremely important for humanity since its beginning. Learning it provides the students comprehension about the most variable chemical transformations that happen around us. Teaching Chemistry can be challenging for various teachers that have troubles in getting attention from its students for this science, since it has very abstract characteristics and of tough comprehension. In this regard, practical pedagogics are needed to help catch the students’ attention on this science, and one way of achieve that goal is by practical experiments. The general goal of this research was to analyze a didactical sequence utilizing the experimentation as a methodology strategy for the teaching about the Heavy Metals. The utilization of practical activities in the teaching of Chemistry shows as a good strategy to simplify and enthrall the students in the process of learning so that they can articulate the theoretical concepts with practical experiments. This research shows the analysis of a didactical sequence about of using practical experiments when teaching about Heavy Metals. It shows the benefits that practical activities brought while learning the subject, as well the development of scientific abilities. The acquired data were analyzed in an articulated way along with the authors of the theoretical foundation under a qualitative perspective. The tools utilized were two questionnaires, one applied before the experimental activity, and a problem situation to conclude activities carried out afterwards. The research brought many positive outcomes, as a bigger participation of the students and a better comprehension of the same about the Heavy Metals and their characteristics. The engagement and curiosity about this specific subject and about clothes questions that involves chemistry in the experimental part of this science. In conclusion the experiment is one strategy that provides an improvement in the process of teaching and contributes to a bigger engagement of the students in the class, stimulating the curiosity of this science. Resumo: A Química e o conhecimento que ela proporciona são de extrema importância para a humanidade desde os primórdios. Sua aprendizagem deve possibilitar aos estudantes a compreensão sobre as mais variadas transformações químicas que ocorrem ao nosso redor. O ensino de Química pode ser desafiador para muitos professores que possuem dificuldades em atrair a atenção dos estudantes para esta ciência, por ela ter características muito abstratas e de difícil compreensão. Nesse sentido, são necessárias práticas pedagógicas que possam cativar os estudantes para esta Ciência, uma das formas de alcançar esse objetivo é por meio da experimentação. O uso de atividades experimentais no ensino de Química mostra-se como uma boa estratégia para facilitar e envolver os estudantes no processo de ensino e aprendizagem de modo que os mesmos possam articular os conceitos teóricos com práticas experimentais. O objetivo geral desta pesquisa foi analisar uma sequência didática utilizando a experimentação como estratégia metodológica para o ensino e aprendizagem do conteúdo de metais pesados. São apresentados os benefícios que a atividade experimental trouxe para a aprendizagem do conteúdo de metais pesados, assim como o desenvolvimento de habilidades científicas. Os dados obtidos foram analisados de forma articulada com os autores da fundamentação teórica sob uma perspectiva qualitativa. Os instrumentos utilizados foram dois questionários, um aplicado antes da atividade experimental e outro após a atividade e uma situação-problema para finalizar as atividades realizadas na sequência. A pesquisa trouxe muitos resultados positivos, com uma maior participação dos estudantes e um melhor entendimento dos mesmo sobre os metais pesados e suas características, o envolvimento e curiosidade sobre este conteúdo específico e sobre outras questões que envolvem a Química na parte experimental desta ciência. Concluímos que a experimentação é uma estratégia que propicia uma melhora no processo de ensino-aprendizagem e contribui para um maior envolvimento dos estudantes nas aulas estimulando a curiosidade sobre esta ciência. 2024-09-27T00:00:00Z https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/6494 Título: Tratamento de águas residuais em uma indústria de envase de refrigerante e água mineral utilizando sulfato de alumínio com sistema de homogeneização adaptado Autor: Souza, Robson Severino de Abstract: It is well known that with the increased consumption of beverages such as soft drinks, juices, among others, there is an increase in the production of effluents. The lack of treatment of these effluents generates major environmental, social and economic impacts. The effluents generated by soft drinks, predominantly made up of sugars, juices, colorants, extracts and organic acids, have a high organic load, which increases the values of biological oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD), which are potential polluters of receiving bodies such as rivers and lakes. The aim of this work was to improve the conditions of effluents treated by acti-vated sludge, aligning biological and physical-chemical treatment, in a soft drink and mineral water industry, using aluminium sulphate (Al2(SO4)3) as a coagulant and a system adapted for homogenization and pH correction. In wastewater treatment plants (WWTPs) that only use activated sludge as a form of treatment, (Al2(SO4)3) can be an ally in improving the conditions of effluent that has already undergone activated sludge treatment. However, the use of aluminium sulphate requires a homogenization system to mix it with the effluent and to correct the pH. The methodology of this work is based on using this coagulant to improve the final effluent, adapting a recirculation system that homogenizes the inorganic coagu-lant with sodium hydroxide to correct the pH. The system works by sucking the effluent from the bottom of the decanter and discharging it over itself, ensuring a complete mixture between the coagulant, the sodium hydroxide and the effluent. Laboratory tests were carried out to determine the correct concentration of the coagulant, using turbidity and COD analyses. The BOD5 analysis, which is the analysis of BOD over a period of five days, was only carried out at the time of the field test, taking a sample before and after the coagulation process in the decanter tank. The results obtained using 10mL of coagulant (20g/L) for each liter of effluent showed a good reduction in the COD turbidity of the effluent already treated by activated sludge. With the addition of the coagulant to the samples, followed by correction of the pH to 7, there was a reduction in turbidity from 362 turbidity units (UT) to 41UT. In the COD analysis, there was a reduction from 326mg/L ofdissolved O2 to 81mg/L. There was also a significant reduction in the results of the BOD analysis of the effluent treated in the decanter itself, from 354.6mg/L ofO2 to 183.6mg/L. These results showed that both the addition of the coagulant and the adapted homogenization system were effective in reducing the parameters analyzed (turbidity, COD and BOD). The volume of sludge decanted by coagulation in 10 minutes also proved to be very low and this results in faster disposal, making the whole process more agile and ruling out the need to use a flocculant. Resumo: Sabe-se que, com aumento do consumo de bebidas como refrigerantes, sucos, entre outras, há um aumento na produção de efluentes. A falta de tratamento desses efluentes gera grandes impactos ambientais, sociais e econômicos. Os efluentes gerados pelo refrigerante, predominantemente formado por açúcares, sucos, corantes, extratos e ácidos orgânicos, possuem uma grande carga orgânica, o que eleva os valores de demanda biológica de oxigênio (DBO) e demanda química de oxigênio (DQO), que são potenciais poluidores de corpos receptores como rios e lagoas. O objetivo desse trabalho foi melhorar as condições dos efluentes tratados por lodos ativados, alinhando o tratamento biológico com o físico-químico, em uma indústria de refrigerante e água mineral, utilizando sulfato de alumínio (Al2(SO4)3) como coagulante e um sistema adaptado para sua homogeneização e, também, para correção do pH. Em estações de tratamento de efluentes (ETE), que utilizam apenas lodos ativados como forma de tratamento, o Al2(SO4)3 pode ser um aliado na melhora das condições do efluente que já passou pelo tratamento de lodos ativados. Porém, para utilização do sulfato de alumínio, é necessário um sistema de homogeneização para misturá-lo ao efluente e para a correção do pH. A metodologia desse trabalho baseia-se na utilização desse coagulante para a melhoria do efluente final, adaptando um sistema de recirculação que faz a homogeneização do coagulante inorgânico com o hidróxido de sódio para a correção do pH. O sistema funciona sugando o efluente do fundo do decantador e lançando por cima dele próprio, garantindo uma mistura completa entre o coagulante, o hidróxido de sódio e o efluente. Foram realizados testes em laboratório para saber a concentração correta do coagulante, por meio das análises de turbidez, DQO. A análise de DBO5, que é a análise de DBO em um período de cinco dias, foi realizada apenas no momento do teste em campo, coletando uma amostra antes e depois do processo de coagulação no tanque decantador. Os resultados obtidos utilizando 10mL de coagulante (20g/L) para cada litro de efluente mostrou uma boa diminuição da turbidez de DQO do efluente já tratado por lodos ativados. Com a adição do coagulante nas amostras, seguido da correção do pH para 7, houve uma diminuição na turbidez de 362 unidades de turbidez (UT) para 41UT. Já na análise de DQO, houve uma redução de 326mg/L de O2 dissolvido para 81mg/L. Houve também redução expressiva nos resultados da análise de DBO do efluente tratado no próprio decantador, que foi de 354,6mg/L de O2 para 183,6mg/L. Por meio desses resultados ficou evidente que, tanto a adição do coagulante quanto o sistema adaptado de homogeneização, foram efetivos na redução dos parâ-metros analisados (turbidez, DQO e DBO). O volume de lodo decantado por coagulação em 10 minutos também se mostrou bem baixo e isso resulta em um descarte mais rápido, tornando todo o processo mais ágil e descartando a necessidade de utilização de um floculante. 2024-10-01T00:00:00Z https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/6470 Título: O modelo de ensino híbrido rotação por estações no ensino de funções orgânicas: uma proposta didática para o ensino médio Autor: Barbosa, Lucas Matheus Ferraz Abstract: The application of Active Methodologies, Blended Learning Models, and digital technologies aims to increase student engagement and interest, enabling a more attractive and captivating learning process, while fostering their autonomy as protagonists of their own educational development. Active Methodologies (AM) allow the teaching of chemistry, specifically Organic Functions, to be innovatively related by combining in-person and digital activities that encourage student autonomy and engagement. Adopting the blended learning model, this work seeks to explore the integration of AM and digital technologies to enable the understanding of complex concepts, by developing a didactic proposal for teaching Organic Functions in high school based on the Station Rotation Model. To achieve the proposed objective, theoretical research was conducted through two methodological stages: literature review on the theoretical foundations of the research (stage 1); and proposal of a didactic plan (stage 2). The proposed didactic approach was organized into two phases: Activity proposals for lessons on organic functions (Phase 1) and the application of the Station Rotation model (Phase 2). Phase 2 was structured around five stations, which included various activities, such as computer simulations, gamified quizzes, building molecular models with accessible materials, and technological resources using software like MolView and PhET. It is hoped that the implementation of this didactic proposal will significantly contribute to overcoming the traditional difficulties faced by students in understanding abstract and complex content related to Organic Functions, as well as the discussions on Active Methodologies and Blended Learning Models in teacher training, encouraging changes in pedagogical practices in the teaching of Chemistry. Resumo: A aplicação de metodologias ativas, modelos de ensino híbrido e tecnologias digitais, considerando suas diferentes dimensões conceituais e objetivos, busca aumentar o engajamento e o interesse dos discentes, possibilitando um processo de aprendizagem mais atrativo e cativante, além de possibilitar a autonomia deles como protagonistas de sua própria formação pedagógica. Para atender ao objetivo proposto, foi desenvolvida uma pesquisa teórica a partir de duas etapas metodológicas: revisão da literatura sobre os aportes teóricos da pesquisa (etapa 1); e proposição da proposta didática (etapa 2). A presente proposta didática foi organizada com dois momentos: proposições de atividades para aulas sobre funções orgânicas (Momento 1), aplicação da Rotação por Estação (Momento 2). O momento 2 foi estruturado a partir de cinco estações, a saber: As cinco estações foram planejadas considerando, por exemplo, diferentes atividades, simulações computacionais, quizzes gamificados, construção de modelos moleculares com material acessível, recursos tecnológicos com softwares como Molview e PhET. Espera-se que a implementação da proposta didática elaborada possa contribuir de forma significativa para a superação das dificuldades tradicionais enfrentadas pelos estudantes, na compreensão de conteúdos abstratos e complexos relativos à Funções Orgânicas e com as discussões sobre Metodologias Ativas e Modelos de Ensino Híbrido no contexto de formação de professores na perspectiva de mudanças das práticas pedagógicas no ensino de Química. 2024-10-03T00:00:00Z