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Descrição teórica da reação de desprendimento de oxigênio na folha de g-C3N4 prístino e de g-C3N4 dopado com fósforo, platina e nióbio

2025-12-19T00:00:00Z

Título: Descrição teórica da reação de desprendimento de oxigênio na folha de g-C3N4 prístino e de g-C3N4 dopado com fósforo, platina e nióbio Autor: Machado, Laís Petra Resumo: A crescente demanda por fontes de energia sustentáveis impulsiona o desenvolvimento de tecnologias baseadas em combustíveis alternativos, entre os quais o hidrogênio se destaca como um vetor energético limpo e versátil. Sua produção por meio da eletrólise da água, contudo, depende da eficiência de reações eletrocatalíticas, como a reação de desprendimento do oxigênio (OER), que apresenta barreiras energéticas elevadas. Nesse contexto, o nitreto de carbono grafítico (𝑔 − 𝐶3𝑁4) surge como um material promissor devido à sua estrutura bidimensional, estabilidade térmica e abundância de sítios ativos, embora sua atividade catalítica intrínseca ainda seja limitada. Este trabalho investiga, por meio de cálculos periódicos de estrutura eletrônica baseados na DFT, o desempenho termodinâmico da OER em superfícies de 𝑔 − 𝐶3𝑁4 prístino e funcionalizado com diferentes elementos dopantes: platina (𝑃𝑡), fósforo (𝑃) e nióbio (𝑁𝑏). Foram analisadas as geometrias otimizadas, as energias de adsorção dos principais intermediários reacionais (𝑂𝐻#, 𝑂#, 𝑂𝑂𝐻#e 𝑂𝑂#), e os perfis de energia livre de Gibbs (∆𝐺) para as etapas principais da OER sob diferentes condições de potencial eletroquímico, utilizando modelos periódicos de superfície sob condições periódicas de contorno. O objetivo foi avaliar como essas modificações estruturais e eletrônicas influenciam a estabilidade dos intermediários e a viabilidade termodinâmica da reação. Os resultados mostraram que a dopagem com 𝑃𝑡 reduziu significativamente a sobrepotencial da OER para 0,67 V, tornando todas as etapas exergônicas a partir de 1,90 V e destacando-se como o sistema mais eficiente entre os analisados. A dopagem com nióbio, por sua vez, intensificou a interação com os intermediários oxigenados (especialmente 𝑂#), promovendo forte ancoragem e estabilidade estrutural localizada, mas exigindo um potencial mais elevado (2,60 V) para completar o ciclo catalítico. O sistema puro, embora estruturalmente estável, apresentou desempenho inferior, com sobrepotencial de 1,14 V. Esses resultados reforçam a importância da engenharia de dopagem no 𝑔 − 𝐶3𝑁4 para o desenvolvimento de catalisadores mais eficientes para a reação de desprendimento do oxigênio.

Efeito da adição de sais alcalinos na eficiência da dolomita na síntese de biodiesel metílico

2026-07-07T00:00:00Z

Título: Efeito da adição de sais alcalinos na eficiência da dolomita na síntese de biodiesel metílico Autor: Ferreira, Caroline Rosa Cabral Resumo: O biodiesel é um biocombustível renovável obtido principalmente pela transesterificação de óleos vegetais e gorduras animais, destacando-se como alternativa sustentável ao diesel fóssil devido ao seu potencial de reduzir emissões de gases de efeito estufa e diminuir a dependência de combustíveis não renováveis. Embora a catálise alcalina homogênea seja amplamente empregada na produção de biodiesel, essa rota apresenta limitações relacionadas à recuperação do catalisador, elevada geração de efluentes e formação de sabões. Nesse contexto, catalisadores heterogêneos, como a dolomita, têm despertado interesse. Este trabalho tem como objetivo avaliar a influência dos sais NaCl, KCl, CH3CO2Na e CH3CO2K na síntese de biodiesel metílico de óleo de soja catalisada por dolomita calcinada, bem como otimizar as condições reacionais por meio de planejamento fatorial. A dolomita foi calcinada a 850 °C por 2 h e caracterizada por ATR-FTIR, DRX, MEV-EDS e testes de basicidade de Hammett, que confirmaram a decomposição dos carbonatos e a formação de óxidos de cálcio e magnésio. A conversão dos triglicerídeos em ésteres metílicos foi determinada por RMN de 1H. Inicialmente, os aditivos foram avaliados em reações conduzidas a 65 °C, razão molar metanol:óleo 6:1, 1,5% m/m de catalisador e 120 min. A dolomita sem aditivo apresentou conversão de apenas 8,25%, enquanto NaCl, KCl, CH3CO2Na e CH3CO2K elevaram a conversão para 83,49%, 79,03%, 90,51% e 91,00%, respectivamente. O CH3CO2K foi o aditivo escolhido por apresentar a maior elevação na conversão da dolomita e, foi empregado em um planejamento fatorial 24 envolvendo razão molar metanol:óleo, teor de catalisador, teor de aditivo e tempo de reação. O modelo estatístico obtido apresentou regressão significativa (p < 0,001), sem falta de ajuste significativa (p = 0,316). O modelo previu uma conversão de 98,4% em função das concentrações de catalisador e de aditivo, mantendo-se fixos a razão molar metanol:óleo em 6:1 e o tempo de 8 reação em 60 min e utilizando 2,0% m/m de dolomita e 0,6% m/m de CH3CO2K. Os resultados demonstram que a adição de sais alcalinos aumenta a eficiência catalítica da dolomita na síntese de biodiesel, permitindo alcançar elevadas conversões de triglicerídeos em ésteres metílicos, compatíveis com o teor mínimo de ésteres exigido pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP) para o biodiesel, sob condições reacionais brandas

Síntese e avaliação de derivados cumarínicos planejados como moduladores de receptores de histamina H3, inibidores de colinesterase e MAO-B para o tratamento da Doença de Alzheimer

2026-04-17T00:00:00Z

Título: Síntese e avaliação de derivados cumarínicos planejados como moduladores de receptores de histamina H3, inibidores de colinesterase e MAO-B para o tratamento da Doença de Alzheimer Autor: Ferreira, Larissa de Almeida Peixoto Resumo: A doença de Alzheimer (DA) é considerada um transtorno neurodegenerativo multifatorial, para o qual diversos estudos têm se concentrado no desenvolvimento de compostos multialvo, visando à obtenção de terapias mais eficazes. Nesse contexto, o presente trabalho descreve a síntese e avaliação farmacológica de derivados cumarínicos funcionalizados com substituintes aromáticos, heteroaromáticos e alifáticos, planejados como compostos multialvo com potencial para modulação do receptor de histamina H3 (H3R), além da inibição de colinesterases (ChEs) e da monoamina oxidase B (MAO-B), como estratégia terapêutica para a modulação da DA. A síntese dos compostos foi organizada em cinco séries distintas, baseadas em variações estruturais do núcleo cumarínico. Para a obtenção das moléculas alvo foram empregadas metodologias clássicas, como as reações de Knoevenagel, Pechmann e Perkin, além de reações de acoplamento cruzado, como Suzuki–Miyaura e Buchwald–Hartwig, permitindo a introdução dos substituintes desejados. Ao todo, foram sintetizados trinta e seis compostos finais, os quais foram submetidos à avaliação farmacológica frente ao H3R, ChE e MAO-B, além de ensaios de citotoxicidade em células de neuroblastoma humano SH-SY5Y. Os compostos sintetizados apresentaram resultados promissores, com afinidade pelo hH3R variando entre 12 e 299 nM, inibição das ChEs com valores de CI50 entre 300 e 5000 nM para AChE e entre 647 e 7000 nM para BChE, além de inibição seletiva frente à MAO-B, com valores de CI50 entre 70 e 4521 nM. Adicionalmente, os compostos não apresentaram citotoxicidade significativa em células SH-SY5Y, demonstrando viabilidade celular superior a 90% na concentração de 10 μM. Com base nesses resultados, foram realizados estudos de relação estrutura–atividade (SAR), bem como avaliações in silico por docking molecular e predição de propriedades farmacocinéticas. Dentre os compostos avaliados, foi identificado o composto multialvo promissor 51n (hH3R Ki = 163 nM; eeAChE CI50 = 74 nM; MAO-B CI50 = 75,6 nM). Além disso, os compostos 61e, 61f, 75a e 75b apresentaram excelente atividade dual frente ao hH3R e eeAChE, com valores na faixa de um a dois dígitos nanomolar. Destaca-se ainda o composto 61c, que apresentou maior seletividade para o hH3R (Ki = 12 nM), associada a uma substituição estrutural ainda não descrita na literatura. Os resultados obtidos demonstram o potencial dos derivados cumarínicos desenvolvidos como candidatos promissores para a modulação multialvo da doença de Alzheimer, contribuindo para o avanço no desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas para doenças neurodegenerativas

Potencial biológico dos extratos de Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott (taioba) relacionado ao sistema antioxidante endógeno da levedura Saccharomyces cerevisiae

2026-03-12T00:00:00Z

Título: Potencial biológico dos extratos de Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott (taioba) relacionado ao sistema antioxidante endógeno da levedura Saccharomyces cerevisiae Autor: Amilcar, Isabel João de Deus Resumo: O estresse oxidativo, resultante da produção excessiva de espécies reativas de oxigênio (EROs), provoca danos a biomoléculas e compromete processos celulares essenciais. Nesse contexto, a busca por substâncias antioxidantes naturais tem crescido, especialmente entre plantas alimentícias não convencionais (PANCs), como Xanthosoma sagittifolium (taioba), reconhecida pela presença de diversos metabólitos bioativos. No entanto, ainda são limitados os estudos que avaliam seus efeitos em modelos eucarióticos. Assim, este trabalho investigou o potencial antioxidante de extratos de folhas, caules e cormos de X. sagittifolium, bem como sua interação com o sistema antioxidante endógeno de Saccharomyces cerevisiae, utilizando as cepas BY4741 (selvagem) e Δyap1 (deficiente no fator de transcrição antioxidante Yap1p). Foram preparados extratos aquosos das partes aéreas por decocção, seguidos de particionamento com acetato de etila, além de extratos metanólico e diclorometânico dos cormos obtidos por extração a frio. A triagem fitoquímica por cromatografia em camada delgada revelou diferenças qualitativas entre os órgãos vegetais, com maior diversidade de compostos polares e semipolares nas folhas. A caracterização química por CLAE-DAD, análises espectrofotométricas e RMN confirmou a presença de ácidos fenólicos, flavonas e flavonoides C-glicosilados, como vitexina, isovitexina e orientina, além de metabólitos triterpênicos e esteroidais, especialmente nos extratos dos cormos. Os ensaios biológicos demonstraram ausência de citotoxicidade até a concentração de 50 mg/mL, utilizada como limite superior de triagem, indicando um perfil de segurança relevante para os extratos brutos. Embora relativamente elevada quando comparada a compostos isolados, essa concentração mostrou-se adequada para a avaliação inicial de misturas complexas, nas quais a atividade biológica decorre da ação combinada de múltiplos metabólitos. Na análise da oxidação intracelular, observou-se redução significativa dos níveis de EROs em ambas as cepas, com destaque para o extrato diclorometânico dos cormos, que reverteu completamente a oxidação induzida por peróxido de hidrogênio na linhagem Δyap1. Os testes de viabilidade celular evidenciaram efeito citoprotetor consistente, mais acentuado na cepa mutante. Adicionalmente, a análise funcional mitocondrial indicou recuperação do crescimento em meio não fermentativo e restabelecimento do potencial de membrana mitocondrial nas células Δyap1 tratadas, mesmo sob estresse oxidativo. Em conjunto, os resultados demonstram que Xanthosoma sagittifolium constitui uma fonte promissora de compostos antioxidantes naturais, capazes de modular o equilíbrio redox celular, preservar a integridade mitocondrial e compensar deficiências no sistema antioxidante endógeno, inclusive de forma independente da via regulada por Yap1p. Esses achados evidenciam não apenas a eficácia biológica dos extratos, mas também orientam a necessidade de estudos futuros de fracionamento e isolamento dos compostos bioativos, visando maior potência e aplicação nutracêutica, farmacológica e biotecnológica.