Neste trabalho, amostras de beta-quitina extraída de gládios de lulas foram submetidas ao processo DAIUS, desacetilação assistida por irradiação de ultrassom de alta intensidade, visando à produção de quitosanas extensivamente desacetiladas e de massa molar elevada. Para isso, os parâmetros do processo, a saber, diâmetro do reator, tempo de pulsação da irradiação do ultrassom e tempo de pré-condicionamento visando o intumescimento das partículas de beta-quitina, foram variados utilizando um planejamento fatorial fracionário (23-1). Desse planejamento resultou a execução de quatro experimentos e a triplicata do ponto central. A beta-quitina de partida e as quitosanas obtidas foram caracterizadas por espectroscopia de RMN 1H, espectroscopia da região do infravermelho, difração de raios X, viscosimetria capilar, microscopia eletrônica de varredura e termogravimetria. O parâmetro de acetilação (PA) das quitosanas obtidas foi determinado a partir dos espectros de RMN 1H de modo a permitir a avaliação do tipo de distribuição das unidades GlcNAc e GlcN predominante nas cadeias. As quitosanas apresentaram parâmetro de acetilação variando no intervalo 0,61&lt;PA&lt;0,82, indicando o predomínio da distribuição randômica das unidades GlcNAc e GlcN. A determinação da solubilidade das quitosanas foi baseada na turbidez de suas soluções, sendo todas solúveis em pH &lt; 5, exceto a amostra QT2 que foi insolúvel. A beta-quitina apresentou maior estabilidade térmica em comparação com as quitosanas, devido à maior porcentagem de unidades GlcNAc nas suas cadeias. As características morfológicas da beta-quitina e das quitosanas foram determinadas pelo emprego da microscopia eletrônica de varredura, foi observado que as partículas das quitosanas apresentaram certa rugosidade aparente devido à ocorrência de um acentuado processo de descamação da superfície do polímero. A partir dos espectros no infravermelho foi possível identificar e diferenciar as bandas características, tanto da beta-quitina quanto das quitosanas. Os valores de grau médio de acetilação e de massa molar viscosimétrica média das amostras de quitosana variaram nos intervalos 42%&lt;<span style=\"text-decoration: overline\">GA&lt;62% e 1,25x105g.mol-1&lt;<span style=\"text-decoration: overline\">Mv&lt;2,93x105g.mol-1, respectivamente. Esses resultados revelam que o processo DAIUS foi eficiente na conversão de beta-quitina em quitosana, e que foram produzidas quitosanas com elevada massa molar viscosimétrica média, entretanto o intervalo de variação dos parâmetros do processo não resultou em variação importante do grau médio de acetilação das quitosanas produzidas. / In this project, &beta;-chitin samples extracted from squid pens were submitted to the USAD, ultrasound assisted deacetylation process aiming the production of extensively deactylated high molar mass chitosans. For that process parameters, as, diameter of the reactor, ultrasound irradiation pulsing time and pre-conditioning time seeking the swelling of the &beta;-chitin particles, they have been varied using a fractional factorial design (23-1). From this design resulted the performance of four experiments and the central point triplicate. The &beta;-chitin pattern and the obtained chitosans were characterized by 1H NMR spectroscopy, infrared spectroscopy, X-ray diffraction, capillary viscometry, scanning electron microscopy and thermogravimetry. The parameter of acetylation (PA) of the obtained chitosans was determined from the 1H NMR spectra, allowing the assessment to the distribution pattern of GlcNAc and GlcN units predominant in the chains. The chitosans presented parameter of acetylation ranging as 0,61&lt;PA&lt;0,82, indicating the predominance of random distribution of GlcNAc and GlcN units. The determination of the chitosans solubility was based on the turbidity of its solutions, all being soluble in pH &lt; 5, exept for QT2 sample that was insoluble. The &beta;-chitin showed higher thermal stability in comparisson to the chitosans, probably due to the higher content of GlcNAc units in their chains. The morphological characteristics of &beta;-chitin and chitosans were characterized by scanning electron microscopy, It was observed that the chitosans particles presented certain rugosity apparently due to the occurrence of a strong process of scaling of the polymer surface. From the infrared spectra it was possible to identify and to distinguish the characteristic bands either of the &beta;-chitin as the chitosans. The values of the average degree of acetylation and viscosity average molar mass from the chitosans samples vary in the intervals 42%&lt;<span style=\"text-decoration: overline\">GA&lt;62% e 1,25x105g.mol-1&lt;<span style=\"text-decoration: overline\">Mv&lt;2,93x105g.mol-1, respectively. These outcomes reveal that the USAD process was effective converting &beta;-chitin in chitosan and there were generated chitosans with high viscosity average molar mass, however the process parameters variation interval did not result in an important average degree of acetylation variation from the generated chitosans.

Neste trabalho, amostras de beta-quitina extraída de gládios de lulas foram submetidas ao processo DAIUS, desacetilação assistida por irradiação de ultrassom de alta intensidade, visando à produção de quitosanas extensivamente desacetiladas e de massa molar elevada. Para isso, os parâmetros do processo, a saber, diâmetro do reator, tempo de pulsação da irradiação do ultrassom e tempo de pré-condicionamento visando o intumescimento das partículas de beta-quitina, foram variados utilizando um planejamento fatorial fracionário (23-1). Desse planejamento resultou a execução de quatro experimentos e a triplicata do ponto central. A beta-quitina de partida e as quitosanas obtidas foram caracterizadas por espectroscopia de RMN 1H, espectroscopia da região do infravermelho, difração de raios X, viscosimetria capilar, microscopia eletrônica de varredura e termogravimetria. O parâmetro de acetilação (PA) das quitosanas obtidas foi determinado a partir dos espectros de RMN 1H de modo a permitir a avaliação do tipo de distribuição das unidades GlcNAc e GlcN predominante nas cadeias. As quitosanas apresentaram parâmetro de acetilação variando no intervalo 0,61&lt;PA&lt;0,82, indicando o predomínio da distribuição randômica das unidades GlcNAc e GlcN. A determinação da solubilidade das quitosanas foi baseada na turbidez de suas soluções, sendo todas solúveis em pH &lt; 5, exceto a amostra QT2 que foi insolúvel. A beta-quitina apresentou maior estabilidade térmica em comparação com as quitosanas, devido à maior porcentagem de unidades GlcNAc nas suas cadeias. As características morfológicas da beta-quitina e das quitosanas foram determinadas pelo emprego da microscopia eletrônica de varredura, foi observado que as partículas das quitosanas apresentaram certa rugosidade aparente devido à ocorrência de um acentuado processo de descamação da superfície do polímero. A partir dos espectros no infravermelho foi possível identificar e diferenciar as bandas características, tanto da beta-quitina quanto das quitosanas. Os valores de grau médio de acetilação e de massa molar viscosimétrica média das amostras de quitosana variaram nos intervalos 42%&lt;<span style=\"text-decoration: overline\">GA&lt;62% e 1,25x105g.mol-1&lt;<span style=\"text-decoration: overline\">Mv&lt;2,93x105g.mol-1, respectivamente. Esses resultados revelam que o processo DAIUS foi eficiente na conversão de beta-quitina em quitosana, e que foram produzidas quitosanas com elevada massa molar viscosimétrica média, entretanto o intervalo de variação dos parâmetros do processo não resultou em variação importante do grau médio de acetilação das quitosanas produzidas. / In this project, &beta;-chitin samples extracted from squid pens were submitted to the USAD, ultrasound assisted deacetylation process aiming the production of extensively deactylated high molar mass chitosans. For that process parameters, as, diameter of the reactor, ultrasound irradiation pulsing time and pre-conditioning time seeking the swelling of the &beta;-chitin particles, they have been varied using a fractional factorial design (23-1). From this design resulted the performance of four experiments and the central point triplicate. The &beta;-chitin pattern and the obtained chitosans were characterized by 1H NMR spectroscopy, infrared spectroscopy, X-ray diffraction, capillary viscometry, scanning electron microscopy and thermogravimetry. The parameter of acetylation (PA) of the obtained chitosans was determined from the 1H NMR spectra, allowing the assessment to the distribution pattern of GlcNAc and GlcN units predominant in the chains. The chitosans presented parameter of acetylation ranging as 0,61&lt;PA&lt;0,82, indicating the predominance of random distribution of GlcNAc and GlcN units. The determination of the chitosans solubility was based on the turbidity of its solutions, all being soluble in pH &lt; 5, exept for QT2 sample that was insoluble. The &beta;-chitin showed higher thermal stability in comparisson to the chitosans, probably due to the higher content of GlcNAc units in their chains. The morphological characteristics of &beta;-chitin and chitosans were characterized by scanning electron microscopy, It was observed that the chitosans particles presented certain rugosity apparently due to the occurrence of a strong process of scaling of the polymer surface. From the infrared spectra it was possible to identify and to distinguish the characteristic bands either of the &beta;-chitin as the chitosans. The values of the average degree of acetylation and viscosity average molar mass from the chitosans samples vary in the intervals 42%&lt;<span style=\"text-decoration: overline\">GA&lt;62% e 1,25x105g.mol-1&lt;<span style=\"text-decoration: overline\">Mv&lt;2,93x105g.mol-1, respectively. These outcomes reveal that the USAD process was effective converting &beta;-chitin in chitosan and there were generated chitosans with high viscosity average molar mass, however the process parameters variation interval did not result in an important average degree of acetylation variation from the generated chitosans.

As principais propriedades físico-químicas da quitosana dependem da massa molar média, grau médio de acetilação (<span style=\"text-decoration: overline\">GA) e do parâmetro de acetilação (PA) que expressa o padrão de distribuição das unidades 2-acetamido-2-desoxi-D-glucopiranose (GlcNAc) e 2-amino-2-desoxi-D-glucopiranose ( GlcN) ao longo de suas cadeias. A distribuição alternada, randômica ou em blocos das unidades GlcN e GlcNAc ao longo das cadeias poliméricas está diretamente relacionada com as condições de preparação da quitosana, sendo que as reações executadas em condições homogêneas geram quitosanas em cujas cadeias há o predomínio da distribuição randômica, enquanto que nas quitosanas produzidas em condições heterogêneas a distribuição em blocos predomina. Neste trabalho &beta;-quitina extraída de gládios de lulas (Loligo sp) foi submetida a 3 etapas consecutivas do processo de desacetilação assistida por irradiação de ultrassom de alta intensidade (processo DAIUS), resultando em quitosana extensivamente desacetilada (<span style=\"text-decoration: overline\">GA &asymp; 2%) e de elevada massa molar média viscosimétrica (<span style=\"text-decoration: overline\">Mv &asymp; 354000 g/mol) comparada a quitosanas obtidas por outros métodos. Essa amostra, denominada amostra QSo, foi dissolvida em ácido acético aquoso e então submetida à reação de N-acetilação por 24 h à temperatura ambiente. A ocorrência de O-acetilação foi evitada pela adição de 1,2-propanodiol ao meio reacional e a variação da razão molar anidrido acético/grupos amino permitiu a obtenção de cinco amostras de quitosanas N-acetiladas, as quais foram caracterizadas por espectroscopia de RMN 1H, espectroscopia na região do infravermelho, difração de raios X, viscosimetria capilar, microscopia eletrônica de varredura e análise termogravimétrica. O parâmetro de acetilação (PA) das quitosanas N-acetiladas foi determinado a partir dos espectros de RMN 1H de modo a permitir a avaliação do tipo de distribuição de unidades 2-acetamido-2-desoxi-D-glucopiranose (GlcNAc) e 2-amino-2-desoxi-D-glucopiranose (GlcN) predominante nos produtos. As reações de N-acetilação foram executadas em duplicata gerando as amostras dos conjuntos 1 e 2, as quais apresentaram <span style=\"text-decoration: overline\">GA variando no intervalo 25%&lt; <span style=\"text-decoration: overline\">GA &lt;55%, sendo constatada variação linear de <span style=\"text-decoration: overline\">GA com a razão molar anidrido acético/grupos amino. As quitosanas N-acetiladas apresentaram parâmetro de acetilação variando com 0,9&lt;PA&lt;1,5, indicando o predomínio da distribuição randômica das unidades GlcNAc e GlcN. As quitosanas N-acetiladas apresentaram maior estabilidade térmica em comparação com a quitosana de partida (amostra QSo), devido a porcentagem de unidades GlcNAc nas cadeias dos polímeros que provocaram alterações na sua estrutura cristalina. Os ângulos de Bragg característicos de &beta;-quitina (amostra QTo) extraída de gládios de lulas foram identificados nos difratogramas das quitosanas N-acetiladas com 30%&lt; <span style=\"text-decoration: overline\">GA &lt;55%, o que sugere que essas amostras adquiriram características semelhantes a da &beta;-quitina. Outra evidência desse fato foi comprovada através da análise das micrografias das amostras de quitosana N-acetiladas, que revelaram que as características das superfícies das partículas das amostras mais acetiladas são semelhantes a da &beta;-quitina. / The main physichochemical properties of chitosan rely on its average molar mass, average degree of acetylation (<span style=\"text-decoration: overline\">GA) and the parameter of acetylation (PA), which expresses the distribution pattern of 2-deoxy-2-acetamido-D-glucopyranose (GlcNAc) and 2-deoxy-2-amino-D-glucopyranose (GlcN) units along its chains. The occurrence of alternated, random or block-like distribution of GlcN and GlcNAc along the polymer chains is directly related to preparation conditions of chitosan. When homogeneous conditions are applied chitosan chains exhibiting random distribution are produced, while the chitosan generated from heterogeneous reactions presents block-like distribution. In this work, &beta;-chitin extracted from squid pens (Loligo sp.) was submitted to three consecutive steps of ultrasound-assisted deacetylation process (USAD process), resulting in an extensively deactylated chitosan (DA=2%) with high viscosity average molar mass (<span style=\"text-decoration: overline\">Mv= 354,000 g/mol) compared to chitosan obtained by other methods. This chitosan, named sample CSo, was dissolved in aqueous acetic acid and then it was submitted to N-acetylation reaction for 24 hours at room temperature. The occurrence of O-acetylation was prevented by adding 1,2-propanediol to the reaction nedium and the variation of the molar ratio acetic anhydride/amino groups allowed the preparation of five N-acetylated chitosans, named as samples RCSon, which were characterized by 1H NMR spectroscopy, infrared spectroscopy, X-ray diffraction, viscometry, scanning electron microscopy and thermogravimetric analysis. The parameter of acetylation (PA) of N-acetylated chitosans was determined from the 1H NMR spectra, allowing the assessment to the distribution pattern of GlcNAc and GlcN units. The N-acetylation reactions were carried out in duplicate, generating two independent sets of N-acetylated chitosans whose average degree of acetylation ranged as 25% &lt; DA &lt; 55%, a linear increase of DA with increasing molar ratio acetic anhydride/amino groups being observed. The N-acetylated chitosans presented parameter of acetylation ranging as 0,9 &lt; PA &lt; 1,5, indicating the predominance of random distribution of GlcNAc and GlcN units. The N-acetylated chitosans showed higher thermal stability as compared to the parent chitosan (CSo sample), probably due to the changes in the degree of order resulting from the higher content of GlcNAc units present in former samples. The Bragg angles characteristic of beta-chitin (CTo sample) were identified in the XRD patterns of N-acetylated chitosans, suggesting that these samples acquired similar characteristics as beta-chitin. Further evidence of this fact was observed through the SEM analyses, which revealed that the characteristics of particle\'s surfaces of N-acetylated chitosans are similar to those of beta-chitin.

As principais propriedades físico-químicas da quitosana dependem da massa molar média, grau médio de acetilação (<span style=\"text-decoration: overline\">GA) e do parâmetro de acetilação (PA) que expressa o padrão de distribuição das unidades 2-acetamido-2-desoxi-D-glucopiranose (GlcNAc) e 2-amino-2-desoxi-D-glucopiranose ( GlcN) ao longo de suas cadeias. A distribuição alternada, randômica ou em blocos das unidades GlcN e GlcNAc ao longo das cadeias poliméricas está diretamente relacionada com as condições de preparação da quitosana, sendo que as reações executadas em condições homogêneas geram quitosanas em cujas cadeias há o predomínio da distribuição randômica, enquanto que nas quitosanas produzidas em condições heterogêneas a distribuição em blocos predomina. Neste trabalho &beta;-quitina extraída de gládios de lulas (Loligo sp) foi submetida a 3 etapas consecutivas do processo de desacetilação assistida por irradiação de ultrassom de alta intensidade (processo DAIUS), resultando em quitosana extensivamente desacetilada (<span style=\"text-decoration: overline\">GA &asymp; 2%) e de elevada massa molar média viscosimétrica (<span style=\"text-decoration: overline\">Mv &asymp; 354000 g/mol) comparada a quitosanas obtidas por outros métodos. Essa amostra, denominada amostra QSo, foi dissolvida em ácido acético aquoso e então submetida à reação de N-acetilação por 24 h à temperatura ambiente. A ocorrência de O-acetilação foi evitada pela adição de 1,2-propanodiol ao meio reacional e a variação da razão molar anidrido acético/grupos amino permitiu a obtenção de cinco amostras de quitosanas N-acetiladas, as quais foram caracterizadas por espectroscopia de RMN 1H, espectroscopia na região do infravermelho, difração de raios X, viscosimetria capilar, microscopia eletrônica de varredura e análise termogravimétrica. O parâmetro de acetilação (PA) das quitosanas N-acetiladas foi determinado a partir dos espectros de RMN 1H de modo a permitir a avaliação do tipo de distribuição de unidades 2-acetamido-2-desoxi-D-glucopiranose (GlcNAc) e 2-amino-2-desoxi-D-glucopiranose (GlcN) predominante nos produtos. As reações de N-acetilação foram executadas em duplicata gerando as amostras dos conjuntos 1 e 2, as quais apresentaram <span style=\"text-decoration: overline\">GA variando no intervalo 25%&lt; <span style=\"text-decoration: overline\">GA &lt;55%, sendo constatada variação linear de <span style=\"text-decoration: overline\">GA com a razão molar anidrido acético/grupos amino. As quitosanas N-acetiladas apresentaram parâmetro de acetilação variando com 0,9&lt;PA&lt;1,5, indicando o predomínio da distribuição randômica das unidades GlcNAc e GlcN. As quitosanas N-acetiladas apresentaram maior estabilidade térmica em comparação com a quitosana de partida (amostra QSo), devido a porcentagem de unidades GlcNAc nas cadeias dos polímeros que provocaram alterações na sua estrutura cristalina. Os ângulos de Bragg característicos de &beta;-quitina (amostra QTo) extraída de gládios de lulas foram identificados nos difratogramas das quitosanas N-acetiladas com 30%&lt; <span style=\"text-decoration: overline\">GA &lt;55%, o que sugere que essas amostras adquiriram características semelhantes a da &beta;-quitina. Outra evidência desse fato foi comprovada através da análise das micrografias das amostras de quitosana N-acetiladas, que revelaram que as características das superfícies das partículas das amostras mais acetiladas são semelhantes a da &beta;-quitina. / The main physichochemical properties of chitosan rely on its average molar mass, average degree of acetylation (<span style=\"text-decoration: overline\">GA) and the parameter of acetylation (PA), which expresses the distribution pattern of 2-deoxy-2-acetamido-D-glucopyranose (GlcNAc) and 2-deoxy-2-amino-D-glucopyranose (GlcN) units along its chains. The occurrence of alternated, random or block-like distribution of GlcN and GlcNAc along the polymer chains is directly related to preparation conditions of chitosan. When homogeneous conditions are applied chitosan chains exhibiting random distribution are produced, while the chitosan generated from heterogeneous reactions presents block-like distribution. In this work, &beta;-chitin extracted from squid pens (Loligo sp.) was submitted to three consecutive steps of ultrasound-assisted deacetylation process (USAD process), resulting in an extensively deactylated chitosan (DA=2%) with high viscosity average molar mass (<span style=\"text-decoration: overline\">Mv= 354,000 g/mol) compared to chitosan obtained by other methods. This chitosan, named sample CSo, was dissolved in aqueous acetic acid and then it was submitted to N-acetylation reaction for 24 hours at room temperature. The occurrence of O-acetylation was prevented by adding 1,2-propanediol to the reaction nedium and the variation of the molar ratio acetic anhydride/amino groups allowed the preparation of five N-acetylated chitosans, named as samples RCSon, which were characterized by 1H NMR spectroscopy, infrared spectroscopy, X-ray diffraction, viscometry, scanning electron microscopy and thermogravimetric analysis. The parameter of acetylation (PA) of N-acetylated chitosans was determined from the 1H NMR spectra, allowing the assessment to the distribution pattern of GlcNAc and GlcN units. The N-acetylation reactions were carried out in duplicate, generating two independent sets of N-acetylated chitosans whose average degree of acetylation ranged as 25% &lt; DA &lt; 55%, a linear increase of DA with increasing molar ratio acetic anhydride/amino groups being observed. The N-acetylated chitosans presented parameter of acetylation ranging as 0,9 &lt; PA &lt; 1,5, indicating the predominance of random distribution of GlcNAc and GlcN units. The N-acetylated chitosans showed higher thermal stability as compared to the parent chitosan (CSo sample), probably due to the changes in the degree of order resulting from the higher content of GlcNAc units present in former samples. The Bragg angles characteristic of beta-chitin (CTo sample) were identified in the XRD patterns of N-acetylated chitosans, suggesting that these samples acquired similar characteristics as beta-chitin. Further evidence of this fact was observed through the SEM analyses, which revealed that the characteristics of particle\'s surfaces of N-acetylated chitosans are similar to those of beta-chitin.