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O uso de materiais de revestimento na agricultura se constitui em uma das mais importantes aplicações de polímeros, principalmente, no encapsulamento da ureia. Devido a seu elevado conteúdo de nitrogênio entre 44 a 46 % em massa, a ureia leva muita vantagem na adubação nitrogenada. A escolha recaiu sobre um sistema polimérico acrilato incorporando vinhaça, melaço e carbonato de cálcio (aditivo inorgânico), sendo o foco deste sistema reter e liberar, controladamente, os nutrientes. Foram feitos bio-ensaios usando três tipos de fertilizantes ureia, material comercial e ureia revestida, sendo possível avaliar o filme como um sistema de revestimento bastante eficaz. Para determinar a quantidade de íon amônio (NH4+), empregaram-se técnicas de análise simples como a micro-destilação e micro-volumetria. Além disso, foi aplicado métodos instrumentais FTIR, TG, DTG, DSC, MEV e EDX para caracterizar a estrutura e morfologia do material polimérico. Os resultados mostraram que a presença do composto inorgânico (CaCO3) no compósito, tem um papel relevante na estrutura aniônica do polímero-base, este atua na retenção de cargas opostas por interações eletrostáticas, controlando a taxa de liberação de nitrogênio como íon amônio, mostrando que o polímero revestido presenta melhor eficiência e desempenho na liberação em quanto ao polímero comercial e a ureia. A opção pela investigação de fertilizantes revestidos foi devido à relevância do tema e do impacto na sustentabilidade ambiental e econômica. / The use of coating materials in agriculture constitutes one of the most important applications of polymers, mainly in the encapsulation of urea. Due to its high nitrogen content between 44-46% by weight, urea takes much advantage in nitrogen fertilization. The choice fell on a polymeric acrylate system incorporating vine, molasses and calcium carbonate (inorganic additive), the center of this system hold and release controlled nutrients. Bioassays were performed using three types of fertilizer urea, commercial material and coated urea being possible to evaluate the film as a very effective coating system. To determine the amount of ammonium ion (NH4+) simple analysis techniques, such as micro-distillation and micro-volumetric were employed. In addition, instrumental methods, including FTIR, TG, DTG, DSC, MEV and EDX were applied to characterize the structure and morphology of the polymeric material. The results showed that the presence of the inorganic compound (CaCO3) in the composite plays an important role in the structure of anionic polymer base, it acts on the retention of opposite charge by electrostatic interaction by controlling the release rate of nitrogen as ammonium ion, showing the improved efficiency and performance of coated polymer in the release compared to the commercial polymer and the urea. The option for the investigation of coated fertilizers was due to the relevance of the issue and the impact on economic and environmental sustainability.

O uso de materiais de revestimento na agricultura se constitui em uma das mais importantes aplicações de polímeros, principalmente, no encapsulamento da ureia. Devido a seu elevado conteúdo de nitrogênio entre 44 a 46 % em massa, a ureia leva muita vantagem na adubação nitrogenada. A escolha recaiu sobre um sistema polimérico acrilato incorporando vinhaça, melaço e carbonato de cálcio (aditivo inorgânico), sendo o foco deste sistema reter e liberar, controladamente, os nutrientes. Foram feitos bio-ensaios usando três tipos de fertilizantes ureia, material comercial e ureia revestida, sendo possível avaliar o filme como um sistema de revestimento bastante eficaz. Para determinar a quantidade de íon amônio (NH4+), empregaram-se técnicas de análise simples como a micro-destilação e micro-volumetria. Além disso, foi aplicado métodos instrumentais FTIR, TG, DTG, DSC, MEV e EDX para caracterizar a estrutura e morfologia do material polimérico. Os resultados mostraram que a presença do composto inorgânico (CaCO3) no compósito, tem um papel relevante na estrutura aniônica do polímero-base, este atua na retenção de cargas opostas por interações eletrostáticas, controlando a taxa de liberação de nitrogênio como íon amônio, mostrando que o polímero revestido presenta melhor eficiência e desempenho na liberação em quanto ao polímero comercial e a ureia. A opção pela investigação de fertilizantes revestidos foi devido à relevância do tema e do impacto na sustentabilidade ambiental e econômica. / The use of coating materials in agriculture constitutes one of the most important applications of polymers, mainly in the encapsulation of urea. Due to its high nitrogen content between 44-46% by weight, urea takes much advantage in nitrogen fertilization. The choice fell on a polymeric acrylate system incorporating vine, molasses and calcium carbonate (inorganic additive), the center of this system hold and release controlled nutrients. Bioassays were performed using three types of fertilizer urea, commercial material and coated urea being possible to evaluate the film as a very effective coating system. To determine the amount of ammonium ion (NH4+) simple analysis techniques, such as micro-distillation and micro-volumetric were employed. In addition, instrumental methods, including FTIR, TG, DTG, DSC, MEV and EDX were applied to characterize the structure and morphology of the polymeric material. The results showed that the presence of the inorganic compound (CaCO3) in the composite plays an important role in the structure of anionic polymer base, it acts on the retention of opposite charge by electrostatic interaction by controlling the release rate of nitrogen as ammonium ion, showing the improved efficiency and performance of coated polymer in the release compared to the commercial polymer and the urea. The option for the investigation of coated fertilizers was due to the relevance of the issue and the impact on economic and environmental sustainability.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2015-01-30T10:47:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Rodrigo Gomes de Alencar - 2014.pdf: 13066901 bytes, checksum: 15e26e7a3dde863c6267ef54f83385be (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-01-30T12:58:45Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Rodrigo Gomes de Alencar - 2014.pdf: 13066901 bytes, checksum: 15e26e7a3dde863c6267ef54f83385be (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-30T12:58:45Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Rodrigo Gomes de Alencar - 2014.pdf: 13066901 bytes, checksum: 15e26e7a3dde863c6267ef54f83385be (MD5) Previous issue date: 2014-04-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Ketoprofen is a nonsteroidal anti-inflammatory drug used for the treatment of mild to moderate pain in chronic inflammatory conditions. Due to its superior potency ketoprofen can be used in the treatment of inflammatory bowel disease (IBD). The treatment of IBD becomes safer and more effective when the drug is incorporated into colon-specific drug delivery systems. Pellets are multiparticulate solid dosage forms extensively investigated as colon-specific drug delivery systems. Pellets can be introduced into capsules or compressed into tablets. The industrial production of tablets containing pellets has several advantages when compared to the production of capsules. However, the compression of the pellets should not affect the release of the drug and the tablets should quickly disintegrate following administration. Therefore, the aim of this study was to develop tablets containing ketoprofen coated pellets for colon-specific drug release. For this, pellets were produced by extrusion and spheronization technique containing 40% (w / w) ketoprofen. Ketoprofen pellets obtained were coated with two different pH - dependent polymers derived from methacrylic acid (Opadry ® k 94 or Eudragit ® FS 30D) with weight gains of 10 or 20% (w / w). The coated pellets were then compressed under different pellets’ amounts and different compression forces. An extra- granular mixture of lactose and microcrystalline cellulose was used as compression aid. The in vitro release of ketoprofen from the systems obtained was evaluated in Bio Dis ® apparatus. The morphological and physical properties of pellets and tablets were assessed. The Eudragit ® FS 30 D coated pellets with weight gains of 10 or 20% showed higher efficiency of colon-specific delivery (94 %), however, the drug was released slowly and incompletely in conditions mimicking the pH of the colonic region. After compression of the pellets, the efficiency of colon – specific drug delivery was lowered after compression (between 20% and 61%, depending on the formulation). The lowest decrease of colon specific efficiency was observed in formulations containing lower amount of pellets, which also produced disintegrating matrices with potential for use in the topical treatment of IBD. / O cetoprofeno é um antiinflamatório não esteroidal usado para o tratamento de dores leves a moderadas, em condições inflamatórias crônicas. Devido a sua elevada potência antiinflamatória, o cetoprofeno pode ser aproveitado no tratamento das doenças inflamatórias intestinais (DII). O tratamento das DII se torna mais seguro e eficaz quando o fármaco é incorporado em sistemas de liberação cólon-específica. Pellets são formas farmacêuticas multiparticuladas bastante investigadas como sistemas de liberação cólon-específica. Após sua produção, os pellets podem ser inseridos em cápsulas ou comprimidos. A produção industrial de comprimidos contendo pellets apresenta inúmeras vantagens quando comparada ao processo de enchimento de cápsulas. No entanto, a compressão dos pellets não deve afetar as características de liberação do fármaco e os comprimidos formados devem se desintegrar rapidamente. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi desenvolver comprimidos contendo pellets revestidos para liberação cólon-específica de cetoprofeno. Para tanto, foram produzidos pellets contendo 40% (p/p) de cetoprofeno e celulose microcristalina pela técnica de extrusão e esferonização. Os pellets de cetoprofeno obtidos foram revestidos com dois diferentes polímeros pH-dependentes, ambos derivados do ácido metacrílico (Opadry ® 94 k ou Eudragit ® FS 30) com ganhos de massa 10 ou 20% (p/p). Os pellets revestidos foram então comprimidos com diferentes cargas de pellets e submetidos a diferentes forças de compressão, utilizando como adjuvante extra-pellets uma mistura granulada de lactose e celulose microcristalina. A liberação in vitro do cetoprofeno a partir das formas farmacêuticas obtidas foi avaliada em dissolutor Bio Dis aparato III. As caracterizações morfológicas e físicas dos pellets e comprimidos foram conduzidas. Os pellets obtidos por revestimento com Eudragit ® FS 30 D, com ganhos de massa de 10 ou 20%, mostraram elevada eficiência de liberação cólon-específica in vitro (até 94%), no entanto, o fármaco foi liberado de forma lenta e incompleta em meio com pH similar ao encontrado na região colônica. Após a compressão dos pellets, os valores de eficiência de liberação cólon-específica sofreram reduções entre 20% e 61%. A menor diminuição da eficiência de liberação cólon-específica foi observada nas formulações contendo a menor carga de pellets, as quais deram origem à matrizes desintegráveis com potencial para utilização no tratamento tópico das DII.