Submitted by Diego Henrique de Oliveira Barbosa null (diego01152@aluno.feis.unesp.br) on 2017-05-10T13:09:57Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Diego Henrique Oliveira Barbosa.pdf: 5018278 bytes, checksum: cb86be067c2f427437a2054f0da896d2 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-10T18:56:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 barbosa_dho_me_ilha.pdf: 5018278 bytes, checksum: cb86be067c2f427437a2054f0da896d2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-10T18:56:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 barbosa_dho_me_ilha.pdf: 5018278 bytes, checksum: cb86be067c2f427437a2054f0da896d2 (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho foram sintetizados e caracterizados hidrogéis formados a partir do polímero natural carboximetilcelulose e o polímero sintético poliacrilamida e a zeólita ZS – 403H, com a finalidade de aplicação como veículo carreador de herbicidas para sistemas de liberação controlada. Os hidrogéis são materiais formados por rede tridimensional com a capacidade de absorver grande quantidade de água ou fluído biológico, além disso, apresenta biocompatibilidade, biodegradabilidade e não toxidade. Essas características garantem a essa classe de polímeros ampla utilização em sistemas de liberação controlada, no qual o objetivo é manter a concentração de um determinado soluto em nível eficaz por tempo prolongado, com apenas uma aplicação. Como forma de investigar a interação entre a matriz polimérica e a zeólita foram analisados os espectros de absorção na região do infravermelho (FTIR). O estudo morfológico foi realizado através da microscopia eletrônica de varredura. Também foram investigadas as propriedades térmicas por meio das técnicas de análise termogravimétrica e calorimétrica exploratória diferencial. As propriedades hidrofílicas foram investigadas por meio do estudo do grau de intumescimento em relação a concentração de zeólita, além da variação do ambiente de intumescimento. Foi possível verificar que a zeólita pode estar agindo como um reticulador físico na estrutura do polímero, dificultando a expansão das cadeias e consequentemente diminuindo o grau de intumescimento dos mesmos, uma vez que em água o grau de intumescimento do hidrogel controle foi de 38,3 g/g enquanto que o hidrogel com 20% de zeólita foi de 28 g/g. Os resultados de sorção e dessorção de herbicidas indicam que os nanocompósitos estudados apresentam grande potencial para ser aplicados como veículo carreador em sistemas de liberação controlada, conforme a necessidade de diferentes tipos de cultura. / In this work, nanocomposites formed from the natural polymer carboxymethylcellulose in combination with the polyacrylamide polymer and zeolite ZS - 403H were synthetize and characterized, aiming their application as a carrier vehicle for herbicide controlled release systems. Hydrogels are threedimensional network with large capacity of water or biological fluid adsorption. In addition, hydrogels have biocompatibility, biodegradability and non-toxicity properties. These features ensure that this class of polymers be widely used in delivery systems controls, in which the aim is to keep the concentration of a particular solute in effective level for a long time, using only one application. In order to investigate the interaction between the polymer matrix and zeolite, it was used the Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) technique. The morphological study was performed by scanning electron microscopy (SEM). Also, it was investigated the thermal properties by thermal gravimetric analysis and differential scanning calorimetry. From these results, it was found that there was formation of true nanocomposites and the presence of zeolite increased their thermal stability The hydrophilic properties were investigated by studying the degree of swelling as a function of zeolite amount, salt types and ionic intensity. It was possible to verify that the zeolite may be acting as a physical crosslinking in the polymeric structure, hindering the expansion of chains and consequently reducing the degree of swelling of the nanocomposites, since in water the degree of swelling of the control hydrogel was 38.3 g/g whereas the hydrogel with 20% zeolite was 28 g/g. Sorption and dessorption herbicides results indicated that the nanocomposites have great potential to be applied as carrier vehicle for controlled release systems in different crops.

Estima-se que os EUA gastem por ano cerca de 100 milhões de dólares anuais para tratar e reabilitar pacientes com doenças na coluna vertebral. Aproximadamente 15% dos pacientes que são operados da coluna vertebral, não obtêm melhora clínica e irão necessitar de outros procedimentos cirúrgicos. Entre as principais causas de insucesso nos procedimentos cirúrgicos da coluna vertebral está a fibrose epidural, também chamada de peridural, e a utilização de um de material inibidor desta fibrose, nesse tipo de cirurgia, vem sendo pesquisada, mas até o momento não existe nenhum produto comercial, nacionalmente produzido, destinado à prevenção desta fibrose. O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e caracterização químico-física e microbiológica de um hidrogel à base de Carboximetilcelulose de sódio (NaCMC) e própolis. Foram preparados 4 géis de NaCMC e própolis (1%, 2% e 8% e ausência de própolis) e caracterizados através da espectroscopia vibracional na região infravermelho, microscopia eletrônica de varredura e também teste microbiológico. A espectroscopia vibracional da região do infravermelho identificou a formação de banda característica da ligação própolis com carboximetilcelulose de sódio. A estrutra microscópica manteve-se inalterada, mesmo na concentração de 8% de própolis. O gel de NaCMC própolis 8% demostrou possuir excelente atividade antimicrobiana em relação aos demais géis e abre novas possibilidades de trabalhos futuros in vivo que poderão fornecer informações sobre a eficácia antiaderente e sua possível aplicação em procedimentos neurocirúrgicos. / It is estimated that the United States annually spend around 100 million dollars annually to treat and rehabilitate patients with spinal diseases. Approximately 15% of patients who are operated on the spine, does not obtain clinical improvement and will require other surgical procedures. Among the main causes of failure in surgical procedures of spinal epidural fibrosis is also called the epidural and the use of an inhibitor material of fibrosis in this type of surgery, has been researched, but so far there is no commercial product, nationally produced, for the prevention of fibrosis. The objective of this work was the development and characterization and chemical-physical microbiological analysis of a hydrogel made of NaCMC and propolis. Gels were prepared in four NaCMC and propolis (1%, 2% and 8% and the absence of propolis) and characterized by infrared vibrational spectroscopy, scanning electron microscopy and also microbiological testing. The vibrational spectroscopy identify the characteristic of propolis connection with carboxymethylcellulose. The structure microscopic remained unchanged, even at a concentration of 8% propolis. The NaCMC gel 8% propolis have demonstrated excellent antimicrobial activity compared to other gels and opens new possibilities for future work in vivo that might provide information on the effectiveness nonstick and its possible application to neurosurgical procedures.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-02-06T18:33:03Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Rafael Lopes e Oliveira.pdf: 2557570 bytes, checksum: c68440fa2bd9d19a9e6c4576c387ef4b (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-02-06T18:33:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Rafael Lopes e Oliveira.pdf: 2557570 bytes, checksum: c68440fa2bd9d19a9e6c4576c387ef4b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-06T18:33:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Rafael Lopes e Oliveira.pdf: 2557570 bytes, checksum: c68440fa2bd9d19a9e6c4576c387ef4b (MD5) Previous issue date: 2015-10-22 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Cellulases are hydrolases, with great interest in industrial, notable for its power in the production of ethanol by hydrolysis of cellulolytic materials. The actinobacteria are producing this enzyme, especially of the genus Streptomyces. This study aimed to produce and characterize a portion of a cellulolytic complex excreted by actinobacteria belonging to the microorganisms Collection of UFPEDA. In the selection of microorganisms producers of cellulolytic complex in qualitative testing microorganisms 171x and 178 showed the most significant enzymatic Index. As for the complex production time, fermentation was studied by 7 days with aliquots being taken every 24h. There was thus obtained peak production at 48 the fermentation was also noted that the micro-organism 171x enzyme produced in greater quantities. The experiment followed with only the more significant production actinobacteria (171x), was tested for optimum substrate concentration (carboximeticelulose), growing temperature and an initial pH of production. The results demonstrate greater production of the cellulolytic complex with a substrate concentration of 3%, fermentation temperature 45 ° C and initial pH 4.0. About the partial characterization of the complex maybe that this behaved very satisfactorily, as proved to be very stable during the test. Furthermore, it has proven activity of the complex by zymography method and its probable molecular weight, the cellulolytic complex studied have Michaeliano behavior, the enzymatic hydrolysis product suggests that the enzyme complex is composed of endoglucanases and experiment suggests that the complex should be produced at 40ºC, pH 4 and 2.5 g / L of CMC. The micro-organism was identified at genus level by the microculture and kind method, molecular identification, being identified as Streptomyces capoamus. Data from this study showed the importance of isolated actinobacteria biotechnology of the savanna soil. This complex has potential for use in the treatment and environmental cleaning products industries because it has high stability in adverse conditions / Celulases são hidrolases, com grande interesse industrial, destacando-se pelo seu poder na produção de etanol, através de hidrólise de materiais celulolíticos. As actinobactérias são produtoras desta enzimas, em especial do gênero Streptomyces. Este trabalho teve como objetivo produzir e caracterizar parcialmente um complexo celulolítico excretado por actinobactérias pertencentes ao acervo da Coleção de micro-organismos UFPEDA. Na seleção dos micro-organismos produtores do complexo celulolítico em ensaios qualitativos os micro-organismos 171x e 178 mostraram o Índice enzimático mais expressivo. Quanto ao tempo de produção do complexo, a fermentação foi estudada por 7 dias, com alíquotas sendo retiradas a cada 24h. Obteve-se assim o pico de produção com 48h de fermentação. Notou-se também que o micro-organismo 171x produziu a enzima em maior quantidade (0,139 U/mL). Os experimentos seguiram com apenas a actinobacteria com produção mais expressiva (171x), sendo testado a concentração ideal de substrato (carboximeticelulose), temperatura de cultivo e pH inicial de produção. Os resultados demonstraram uma maior produção do complexo celulolítico com substrato em concentração de 3%, temperatura de fermentação 45ºC e pH inicial 4,0. Quanto a caractericação parcial do complexo pode-se observar que este se comportou de forma muito satisfatória, pois demonstrou-se bastante estável durante os testes. Além disso, foi comprovada a atividade do complexo pelo método do zimograma e determinou-se sua provável massa molecular (80kDa), e que o complexo celulolítico estudado tem comportamento Michaeliano. O produto de hidrólise enzimática sugere que o complexo enzimático seja composto por endoglucanases. O delineamento experimental confirma que os dados obtido quando analisados os fatores isolados estão próximos ao ótimo. O micro-organismo foi identificado em nível de gênero através do método de microcultivo e de espécie, identificação molecular, sendo identificado como Streptomyces capoamus. Os dados obtidos neste estudo mostram a importância biotecnológica das actinobacterias isoladas de solo da caatinga. Este complexo celulolítico tem potencial para utilização em indústrias por possuir alta estabilidade em condições adversas

Este trabalho relata estudos sobre adsorção de carboximetilcelulose (SCMC) marcada com nitróxido (marcador de spin) em hidroxilapatita (HAP), em meio aquoso. São apresentadas isotermas de adsorção, obtidas em tampão acetato, cujo comportamento é descrito pelo formalismo da teoria de LANGMUIR. A quantidade adsorvida é dependente do peso molecular do polímero, sendo observado um incremento de cerca de 20% na adsorbância para um aumento de oito vezes no peso molecular médio. A afinidade independe da temperatura ou peso molecular. O número de sítios por unidade de massa de adsorvente não varia com a temperatura mas diminui com o aumento do tamanho da cadeia polimérica, o que é interpretado como uma consequência da maior restrição estérica oferecida pela molécula de maior peso molecular à aproximação de outras moléculas à superfície. O fenômeno de adsorção estudado tem uma etapa inicial rápida e depois dos primeiros 15 minutos a quantidade adsorvida aumenta muito pouco. Dessorção não é detectável quando o sedimento de carboximetilcelulose/hidroxilapatita é deixado em contacto com o tampão durante 6 horas. A adsorção de SCMC modifica algumas características de HAP dispersa em tampão acetato, diminuindo seu volume de sedimentação a 20% do valor em ausência de SCMC, estabilizando-a em tempos curtos (cerca de 8 horas) e floculando-a efetivamente em tempos maiores de contacto. A SCMC adsorvida não atacada de maneira detectável por celulase, ao contrário de SCMC em solução. Espectros de ressonância paramagnética de elétron de sedimentos de SCMC/HAP não dependem, quanto à forma, da quantidade de polímero adsorvida, de onde se conclue que a conformação do polímero adsorvido independe do grau de cobertura da superfície. É proposto um modelo para a adsorção de SCMC que e compatível com as observações deste trabalho e com um modelo existente para a adsorção de ácidos carboxílicos não poliméricos em HAP. / This is a study on the adsorption of spin-labelled carboxymethyl-cellulose (SCMC) on hydroxylapatite (HAP), in aqueous media. Adsorption isotherms obtained in acetate buffer are presented and their behaviour is formaly described by LANGMUIR theory. The amount adsorbed is dependent on the polymer molecular weight, with an increment of about 20% in the adsorbance for an eightfold increase in the average molecular weight. The affinity is independent of temperature or molecular weight. The number of sites per adsorbent unit mass does not change with temperature but diminishes with the increase of the polymeric chain size, what is interpreted as a result of the larger steric restriction offered by the molecule having the higher molecular weight to the approach of other molecules to the surface. The adsorption phenomena studied have a fast initial step and after the first 15 minutes the amount adsorbed increases too slowly. De-sorption is not detectable when the sediment SCMC/HAP is left in contact with the buffer for 6 hours. The adsorption of SCMC alters some characteristics of HAP dispersed in acetate buffer, diminishing its sedimentation volume to 20% of its value in the absence of polymer. The colloidal stability of HAP is increased if measured in short times after exposure to SCMC but turbidity measurements in times longer than 8 hours show that the polymer flocculates HAP effectively. The adsorbed SCMC is not attacked in a detectable way by cellulase, although dissolved SCMC is a substrate for this enzyme. The shape of the electron paramagnetic ressonance spectra of the SCMC/HAP sediments does not depend on the amount of adsorbed polymer. From these observations we conclude that the conformation of the adsorbed polymer is not affected by the degree of coverage of the surface. We propose a model to the adsorption of SCMC on HAP, which fits the experiments described in this work and is consistent with an existing model for the adsorption of non-polymeric carboxylic acids on HAP.

A quitosana é um polissacarídeo produzido pela desacetilação da quitina e tem sido estudada para aplicação como biomaterial por apresentar características, tais como: biocompatibilidade, atoxidade e ação antimicrobiana. O objetivo deste estudo foi o desenvolvimento e caracterização química, física e biológica de membranas à base de quitosana (QUI) e carboximetilcelulose (CMC) para aplicação na área biomédica. Foram realizados ensaios de resistência, capacidade de absorção de água e perda de massa em solução salina de tampão fosfato (PBS) e saliva artificial, infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC), bioatividade, citoxicidade e degradação. Nos ensaios de citotoxidade, observou-se que as membranas desenvolvidas são atóxicas e nos ensaios de absorção de água que a carboximetilcelulose aumentou significamente a capacidade de absorção da membrana. As características naturais dos polímeros não foram alteradas, como observado no ensaio térmico (DSC) e no FTIR. Referente à liberação da lisozima, as membranas de QUI e QUI/CMC/QUI obtiveram melhores resultados, tanto na liberação quanto na atividade da enzima. As principais aplicações das membranas estudadas na área biomédica são como bandagens. / Chitosan is a polysaccharide produced from chitin by deacetylation and has been studied for application as biomaterial for presenting characteristics, such as biocompatibility and antimicrobial atoxidade. The objective of this study was the development and characterization chemical, physical and biological of membranes based on chitosan and carboxymethylcellulose (CMC) for application in the biomedical area. Tests of resistance, water absorption capacity and mass loss in phosphate buffered saline (PBS) and artificial saliva, Fourier transform infrared (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), bioactivity and cytotoxicity. The tests of cytotoxicity revealed that the membranes developed are non toxic and water absorption test the CMC increased significantly absorption capacity of membrane. The natural characteristics of the polymers were not changed, as observed on DSC and FTIR. With regard to the release of lysozyme, membranes CHI and CHI/CMC/CHI obtained better results in both the release and in the activity of the enzyme. The main applications of the membranes studied in the biomedical field are like bandages.

Orientador: Fauze Ahmad Aouada / Resumo: Neste trabalho foram sintetizados e caracterizados hidrogéis formados a partir do polímero natural carboximetilcelulose e o polímero sintético poliacrilamida e a zeólita ZS – 403H, com a finalidade de aplicação como veículo carreador de herbicidas para sistemas de liberação controlada. Os hidrogéis são materiais formados por rede tridimensional com a capacidade de absorver grande quantidade de água ou fluído biológico, além disso, apresenta biocompatibilidade, biodegradabilidade e não toxidade. Essas características garantem a essa classe de polímeros ampla utilização em sistemas de liberação controlada, no qual o objetivo é manter a concentração de um determinado soluto em nível eficaz por tempo prolongado, com apenas uma aplicação. Como forma de investigar a interação entre a matriz polimérica e a zeólita foram analisados os espectros de absorção na região do infravermelho (FTIR). O estudo morfológico foi realizado através da microscopia eletrônica de varredura. Também foram investigadas as propriedades térmicas por meio das técnicas de análise termogravimétrica e calorimétrica exploratória diferencial. As propriedades hidrofílicas foram investigadas por meio do estudo do grau de intumescimento em relação a concentração de zeólita, além da variação do ambiente de intumescimento. Foi possível verificar que a zeólita pode estar agindo como um reticulador físico na estrutura do polímero, dificultando a expansão das cadeias e consequentemente diminuindo o grau de intumesciment... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work, nanocomposites formed from the natural polymer carboxymethylcellulose in combination with the polyacrylamide polymer and zeolite ZS - 403H were synthetize and characterized, aiming their application as a carrier vehicle for herbicide controlled release systems. Hydrogels are threedimensional network with large capacity of water or biological fluid adsorption. In addition, hydrogels have biocompatibility, biodegradability and non-toxicity properties. These features ensure that this class of polymers be widely used in delivery systems controls, in which the aim is to keep the concentration of a particular solute in effective level for a long time, using only one application. In order to investigate the interaction between the polymer matrix and zeolite, it was used the Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) technique. The morphological study was performed by scanning electron microscopy (SEM). Also, it was investigated the thermal properties by thermal gravimetric analysis and differential scanning calorimetry. From these results, it was found that there was formation of true nanocomposites and the presence of zeolite increased their thermal stability The hydrophilic properties were investigated by studying the degree of swelling as a function of zeolite amount, salt types and ionic intensity. It was possible to verify that the zeolite may be acting as a physical crosslinking in the polymeric structure, hindering the expansion of chains and consequently re... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Ambiental / Made available in DSpace on 2013-06-25T19:28:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309797.pdf: 3232867 bytes, checksum: 271641ac68a89741ca7db783319d4e57 (MD5) / Existem cada vez mais evidências de que o alumínio é prejudicial para a saúde. Seu excesso no organismo prejudica o transporte de ferro e as funções do ATP, além de provocar osteomalacia, encefalopatia por diálise e anemia microcítica. Suspeita-se também que possa ser um fator desencadeante da doença de Alzheimer e da esclerose múltipla. Uma das fontes mais importantes de entrada de alumínio no organismo humano é a água potável. A tecnologia empregada para remover o alumínio foi a remoção via uso de biopolímeros, por serem materiais abundantes e biodisponíveis, renováveis, de custo relativamente baixo e não tóxicos. Os biopolímeros escolhidos em base à literatura foram a carboximetilcelulose e a quitina. Estes biomateriais podem remover alumínio via processos de adsorção e/ou de complexação via formação de ligações entre seus grupos funcionais e o alumínio. O presente trabalho objetivou: a) determinar a capacidade de remoção de Al3+ por ambos os biopolímeros na faixa de concentração do metal encontrada em água de abastecimento público; b) caracterizar o mecanismo e a velocidade do processo de remoção de Al3+ pelos biopolímeros por meio de estudos isotérmicos, espectroscópicos e cinéticos; c) efetuar estudos de remoção de alumínio em fluxo contínuo visando encontrar os melhores parâmetros operacionais. Os ensaios de remoção de alumínio foram efetuados em regime de batelada utilizando soluções aquosas sintéticas contendo diferentes concentrações de alumínio e diferentes quantidades de biopolímeros. Foram efetuados diferentes experimentos para determinar as condições ideais de pH, temperatura, relação quantidade de biopolímero/concentração de alumínio e tempo de contacto água/biopolímero que levam às melhores remoções de alumínio. Os resultados permitiram concluir que a carboximetilcelulose não é um agente de remoção de alumínio adequado quando este se encontra presentes em baixas concentrações características de águas para abastecimento. Em contraste, a quitina demonstrou uma capacidade de remoção excelente, mesmo a temperatura ambiente e sem necessidade de modificar o pH da amostra. Com objeto de caracterizar o mecanismo que rege a remoção de alumínio pelos biopolímeros, foram efetuados estudos de isotermas de adsorção utilizando soluções sintéticas. Os dados experimentais dos ensaios foram comparados com os modelos de isoterma de Langmuir, Freundlich, Sips e Tóth. O modelo que melhor ajustou-se foi o de Tóth, o que indica um mecanismo de remoção via quimissorção, mas com interações Al-biopolímero mais fracas que as correspondentes ao modelo de Langmuir. A capacidade máxima de remoção de alumínio calculada foi de 20,144 mg Al3+ / g quitina, valor muito adequado para o emprego de quitina em procedimentos em maior escala. Análises por espectroscopia infravermelha (IFTR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) contribuíram para uma melhor caracterização do material, antes e após o processo de remoção, bem como do mecanismo envolvido no processo. Os estudos cinéticos, efetuados com soluções sintéticas, água de poço e água decantada de estação de tratamento de água, revelaram cinéticas de pseudo-segunda ordem, atingindo-se os residuais de alumínio permitidos pela normativa em ~30 minutos para o biopolímero quitina. Para a remoção total de alumínio foram necessários tempos de contacto de ~160 minutos, dependendo da relação Al3+/biopolímero usada. Os ensaios em fluxo contínuo e descendente de água de poço através de uma coluna contendo quitina compactada mostraram-se muito promissores. A técnica mostrou-se capaz de remover alumínio de grandes volumes de água com tempos curtos de contacto sem atingir a saturação do biopolímero, demonstrando uma capacidade de remoção máxima de 9,53 mg Al3+/ g quitina, sendo capaz de manter a água abaixo do valor máximo permitido nas condições analisadas por mais de 2 horas com uma taxa de 6,7 m3 m-2 h-1. O estudo efetuado demonstrou que a quitina é um biomaterial muito adequado para a remoção de alumínio de água para abastecimento, tanto em regime de batelada como em contínuo. Estes resultados, junto com seu baixo custo, que faz desnecessário aplicar processos para sua regeneração após saturação, permitem concluir que a quitina é um excelente agente de remoção de alumínio a escala de laboratório que pode ser testado em experimentos em maior escala / There is increasing evidence that aluminum may be harmful to human health. Its excess impairs the body iron transport and functions of ATP, besides causing osteomalacia, dialysis encephalopathy and microcytic anemia. It is suspected that can also be a trigger factor of Alzheimer's disease and multiple sclerosis. One of the most important sources of aluminum intake and ingestion in the human body is drinking water. Therefore, this study aimed to remove the aluminum present in water supplies, from both natural and introduced from coagulants used in water treatment stations. The technology employed to remove the aluminum was via use of biopolymers, to be bioavailable, abundant, renewable, relatively inexpensive non-toxic materials. The polymers chosen were based on literature were carboxymethylcellulose and chitin. Those biomaterials can remove aluminum via adsorption processes and/or complexing via the formation of bonds between their functional groups and aluminum. This study aimed to: a) determine the removal capacity of Al3+ for both polymers in the concentration range of metal found in public water supply, b) to characterize the mechanism and speed the process of Al3+ removal by the biopolymers through isothermal, kinetic and spectroscopic studies; c) conduct aluminum removal studies in continuous flow in order to find the best operating parameters. The aluminum removal tests were made under batch conditions, using synthetic aqueous solutions containing different concentrations of Al3+ and different amounts of biopolymers. Several experiments were performed to determine the optimal conditions of pH, temperature, relative amount of biopolymer/aluminum concentration and contact time water/biopolymer that lead to a better Al3+ removal. The results showed that carboxymethylcellulose is not an suitable agent for Al3+ removal when it is present in low concentrations of features for water supply. In contrast, a chitin demonstrated excellent ability to remove Al3+, even at room temperature and without need to modify the pH of the sample. Aiming characterizing the mechanism governing the removal of aluminum by biopolymers, adsorption isotherms studies using synthetic solutions were carried out. The experimental tests were compared with the Langmuir, Freundlich, Sips and Toth isothermal models. The model that best fitted the experimental data was Tóth model, which indicates a removal mechanism through chemisorption, but with a Al-biopolymer interaction weaker than those corresponding to the Langmuir model. The maximum aluminum removal was estimated to be 20.144 mg Al3+/g chitin, a very suitable value for the use of chitin in procedures on a larger scale. Analysis by infrared spectroscopy (IFTR) and scanning electron microscopy (SEM) contributed to a better characterization of the material before and after the removal process as well as the mechanism involved. The kinetic studies performed with synthetic solutions, well water and decanted Water Treatment Plant water, showed kinetics of pseudo-second order, reaching the residual aluminum allowed by WHO guide in ~ 30 minutes for the biopolymer chitin, with a complete Al3+ removal from the solution within a contact time of ~ 160 minutes, depending on the relationship Al3+/QTN used. The tests and down-stream flux of well water through a packed column containing QTN were very promising. The QTN was capable of removing aluminum from large volumes of water with short times of contact without reaching the saturation of the biopolymer, showing a maximum adsorption capacity of 9.53 mg Al3+/g chitin, being capable of maintaining the water below the maximum permitted concentration for over two hours at a rate of 6,7 m3 m2 h-1. The studies performed demonstrated that chitin is a biomaterial very suitable for the removal of water for aluminum, both under batch and continuous. These results, along with its low cost, which makes it unnecessary to apply processes for regeneration after saturation, allow to conclude that the chitin is an excellent agent for removing aluminum laboratory scale that can be tested in experiments on a larger scale

A quitosana é um polissacarídeo produzido pela desacetilação da quitina e tem sido estudada para aplicação como biomaterial por apresentar características, tais como: biocompatibilidade, atoxidade e ação antimicrobiana. O objetivo deste estudo foi o desenvolvimento e caracterização química, física e biológica de membranas à base de quitosana (QUI) e carboximetilcelulose (CMC) para aplicação na área biomédica. Foram realizados ensaios de resistência, capacidade de absorção de água e perda de massa em solução salina de tampão fosfato (PBS) e saliva artificial, infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC), bioatividade, citoxicidade e degradação. Nos ensaios de citotoxidade, observou-se que as membranas desenvolvidas são atóxicas e nos ensaios de absorção de água que a carboximetilcelulose aumentou significamente a capacidade de absorção da membrana. As características naturais dos polímeros não foram alteradas, como observado no ensaio térmico (DSC) e no FTIR. Referente à liberação da lisozima, as membranas de QUI e QUI/CMC/QUI obtiveram melhores resultados, tanto na liberação quanto na atividade da enzima. As principais aplicações das membranas estudadas na área biomédica são como bandagens. / Chitosan is a polysaccharide produced from chitin by deacetylation and has been studied for application as biomaterial for presenting characteristics, such as biocompatibility and antimicrobial atoxidade. The objective of this study was the development and characterization chemical, physical and biological of membranes based on chitosan and carboxymethylcellulose (CMC) for application in the biomedical area. Tests of resistance, water absorption capacity and mass loss in phosphate buffered saline (PBS) and artificial saliva, Fourier transform infrared (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), bioactivity and cytotoxicity. The tests of cytotoxicity revealed that the membranes developed are non toxic and water absorption test the CMC increased significantly absorption capacity of membrane. The natural characteristics of the polymers were not changed, as observed on DSC and FTIR. With regard to the release of lysozyme, membranes CHI and CHI/CMC/CHI obtained better results in both the release and in the activity of the enzyme. The main applications of the membranes studied in the biomedical field are like bandages.

Submitted by Biblioteca da Faculdade de Farmácia (bff@ndc.uff.br) on 2018-01-16T14:11:34Z No. of bitstreams: 1 HINGRED BOSCH.pdf: 3018248 bytes, checksum: 606ae06709470089da6bd43d30cd5b37 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-16T14:11:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 HINGRED BOSCH.pdf: 3018248 bytes, checksum: 606ae06709470089da6bd43d30cd5b37 (MD5) / Este trabalho teve como objetivo estudar a produção e as características de filmes poliméricos constituídos por poli(álcool vinílico) (PVA) e carboximetilcelulose (CMC) a serem utilizados posteriormente na produção de curativos primários para tratamento de feridas. Os polímeros escolhidos apresentam grau farmacêutico e suas misturas foram preparadas na proporção de PVA/CMC 9:1. Os polímeros inicialmente foram misturados em câmara fechada de mistura Haake Rheomix na intenção de promover misturas físicas. Nesta etapa foram estabelecidas 6 condições de mistura variando-se a temperatura da câmara e a velocidade de mistura. Esperava-se que ocorresse a fusão dos componentes durante o processo, o que não ocorreu. Para a formação dos filmes poliméricos foi testado o processo de prensagem em prensa hidráulica a quente e o processo de vazamento de soluções poliméricas em placas de vidro com posterior secagem. Não foram obtidos filmes adequados aos ensaios com a técnica de prensagem a quente, porém com técnica de vazamento se conseguiu a formação de bons filmes; com isso os filmes obtidos por esta técnica foram caracterizados quanto a propriedades físico-químicas, térmicas e mecânicas. Pode-se concluir que os filmes de PVA/CMC, obtidos pela técnica de vazamento, apresentaram características físicas, como a alta capacidade de inchamento em água e PBS, e mecânicas, como a resistência a ruptura e ao rasgamento, adequadas à utilização destes filmes como curativos para feridas / This work aimed to study the production and characteristics of poly(vinyl alcohol) (PVA) and carboxymethylcellulose (CMC) polymer films to be used later in the production of primary dressings for wound treatment. The polymers chosen were pharmaceutical grade and mixtures thereof were prepared in the ratio of 9:1 PVA / CMC. The polymers were initially mixed in a closed Haake Rheomix blend chamber in order to promote physical blends. In this step, 6 mixing conditions were established by varying the chamber temperature and the mixing speed. The melting of the components was expected to occur during the process, which did not occur. For the formation of the polymer films the pressing process was tested in a hot hydraulic press and the process of casting polymer solutions into glass plates with subsequent drying. It was not obtained films suitable for the tests with the technique of hot pressing, but with casting technique the formation of good films was achieved; and the films obtained by this technique are characterized by physical, chemical, thermal and mechanical properties. It can be concluded that the PVA/CMC films, obtained by the casting technique, presented physical characteristics, such as high swelling capacity in water and PBS, and mechanical, such as tear strength and tear resistance, suitable for the use of these films as wound dressings

Submitted by Fabiana Gonçalves Pinto (benf@ndc.uff.br) on 2016-10-14T17:58:21Z No. of bitstreams: 1 Ana Luiza Soares Rodrigues.pdf: 1097029 bytes, checksum: 6d854fd13dfbf1dda2898d6f73d3ba62 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-14T17:58:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Luiza Soares Rodrigues.pdf: 1097029 bytes, checksum: 6d854fd13dfbf1dda2898d6f73d3ba62 (MD5) Previous issue date: 2014 / Mestrado Acadêmico em Ciências do Cuidado em Saúde / O estudo teve como objetivos avaliar a efetividade do gel de papaína a 2% comparado ao gel de carboximetilcelulose a 2% no tratamento de pacientes com úlceras venosas crônicas e analisar as características sociodemográficas, econômicas e clínicas destes pacientes, atendidos no Ambulatório de Reparo de Feridas do Hospital Universitário Antonio Pedro/UFF. Método: Ensaio clínico controlado e randomizado (ECCR) com tempo de seguimento de 12 semanas. A amostra consecutiva foi composta por 18 voluntários e um total de 28 úlceras venosas. A coleta de dados ocorreu de abril de 2013 a janeiro de 2014. O desfecho primário do estudo foi a redução da área da lesão e os desfechos secundários foram a redução de tecidos desvitalizados no leito da úlcera e a redução da quantidade de exsudato. A pesquisa foi submetida ao Comitê de Ética em Pesquisa da Faculdade de Medicina, do Hospital Universitário Antonio Pedro/UFF e aprovada com o número 196/98, CAAE nº 0154.0.258.000-08. Resultados: Os grupos foram homogêneos quanto às características sociodemográficas, econômicas e clínicas. A idade dos voluntários variou de 45 a 85 anos, com média de 61,94 anos. A maioria dos participantes se declarou casado (55,6%), com escolaridade até o ensino fundamental (66,7%), residente de São Gonçalo (44,4%) e aposentado (66,7%). Todos os voluntários possuíam insuficiência venosa crônica, 61,1% apresentava hipertensão arterial sistêmica e 11,1% diabetes mellitus. A maioria das úlceras venosas lesões teve início há mais de dez anos (53,6%) e a localização mais acometida foi a região maleolar (53,6%). Quanto à evolução das úlceras ao longo de 12 semanas de tratamento, o grupo papaína apresentou redução significativa da área das lesões, especialmente no período entre a 5ª e a 12ª semanas de tratamento, com duas úlceras cicatrizadas e aumento expressivo da quantidade de tecido de epitelização no leito das lesões. Nos dois grupos de tratamento houve redução significativa da quantidade de tecido desvitalizado e aumento de tecido de granulação da 1ª semana para a 12ª semana (p-valor <0,05). Conclusão: o gel de papaína a 2% apresentou maior efetividade quanto à redução da área das lesões, entretanto se mostrou similar ao gel de carboximetilcelulose a 2% quanto à redução da quantidade de exsudato e de tecido desvitalizado. A partir dos resultados da pesquisa foram destacados os principais cuidados de enfermagem que podem auxiliar a assistência e o tratamento de pacientes com úlceras venosas crônicas. / The study aimed to evaluate the effectiveness of papain gel at 2% compared to the carboxymethylcellulose gel at 2% in the treatment of patients with chronic venous ulcers and analyze sociodemographic, economic and clinical characteristics of these patients, treated at the Outpatient Wound Repair at Antonio Pedro University Hospital/UFF. Method: Randomized Controlled Trial (RCT) with 12 weeks of follow-up. The consecutive sample consisted of 18 volunteers and a total of 28 venous ulcers. The data collection occurred from April 2013 to January 2014. The primary end point was the decrease of the lesion area and the secondary endpoints were devitalized tissue decrease in the ulcer bed and the reduction of the amount of exudate. The study was submitted to the Ethics Committee of the Faculty of Medicine, University Hospital Antonio Pedro/UFF and approved with the number 196/98, CAAE n. 0154.0.258.000-08. Results: The groups were homogenous regarding sociodemographic, economic and clinical characteristics. The volunteers ages ranged from 45 to 85 years old, with a mean of 61.94 years old. Most participants declared married (55.6%), with schooling up to elementary school (66.7%), resident of São Gonçalo (44.4%) and retired (66.7%). All volunteers had chronic venous insufficiency, 61.1% had hypertension and 11.1% diabetes mellitus. Most venous ulcers injuries began more than ten years ago (53.6%) and the most affected location was the malleolar area (53.6%). Regarding the ulcers evolution over the 12 weeks of treatment, the papain group showed a significant decrease in the lesions area, especially in the period between the 5th and the 12th weeks of treatment, with two healed ulcers and significant increase in the amount of epithelialization tissue. In both treatment groups, there was a significant decrease in the amount of devitalized tissue and an increase of the granulation tissue from 1st week to the 12th week (p <0.05). Conclusion: The papain gel at 2% was more effective in reducing of the lesions area, however it showed similar to the carboxymethylcellulose gel at 2% in reducing the amount of exudate and devitalized tissue. From the results of the research were highlighted the main nursing care that can help the assistance and treatment of patients with chronic venous ulcers.