No presente trabalho, foram desenvolvidas nanocápsulas de núcleo lipídico (LNCs) para posterior revestimento com manana através da utilização de duas metodologias diferentes, sendo ambas por interações eletrostáticas. Na primeira metodologia, soluções de manana em diferentes concentrações foram gotejadas sobre a formulação LNC-Quit+ e na segunda metodologia a LNC-Quit+ foi injetada nas soluções de manana. Através de análises de diâmetro, mobilidade eletroforética, potencial zeta e viscosidade, foi possível notar que a primeira metodologia não apresenta reprodutibilidade, demonstrando valores aleatórios, ao passo que, na segunda metodologia os valores são reprodutíveis para a concentração de 0,5 μg/mL final de manana. Também foi possível observar que as nanopartículas revestidas com manana não apresentam estabilidade após 24 horas, sugerindo-se que a manana se desprende da superfície da partícula. Nas duas metodologias foram utilizadas concentrações diferentes de material de partida, e com isso, foi criada a metodologia 2B para que as anteriores pudessem ser comparadas. Com estes resultados tem-se um caminho promissor para estudos futuros e o aprimoramento deste tipo de revestimento. / In the present work, lipid core nanocapsules (LNCs) was developed for subsequent coating with mannan by using two different methodologies and both by electrostatic interactions. In the first methodology, mannan solutions at different concentrations were drop wise on LNC-Quit+ formulation and the second methodology, LNC-Quit+ was injected in mannan solutions. Through analysis of diameter, electrophoretic mobility, zeta potential and viscosity, it was possible to notice that the first methodology was not reproductible, showing random values, whereas, in the secont methodology the values was reproductible for the 0,5 μg/mL concentration. It was also possible to observe that the particle coated with mannan has no stability after 24 hours, suggesting that mannan detaches from the particle surface. In this methodologies, two different concentrations of raw materials are used, and with that, it was created the methodology 2B so that the results could be compared. With these results, it was a promising path way for future studies and enhancement of this type of coating.

Os biomateriais metálicos possuem módulo de elasticidade superior ao do osso o que pode ocasionar a reabsorção óssea, devido à blindagem de tensões. Além disso, a liberação de íons devido à corrosão do implante pode provocar inflamação, e em função da vida útil do implante, normalmente, existe a necessidade da segunda intervenção cirúrgica para substituição do mesmo. Com o intuito de contornar os pontos negativos dos implantes metálicos, têm sido estudados materiais absorvíveis com módulo de elasticidade próximos ao do osso. O magnésio e suas ligas têm sido propostos para uso em implante absorvível desde o final do século XIX. A grande dificuldade em utilizá-los está na elevada taxa de corrosão dos mesmos, que não é compatível com a velocidade de cicatrização dos tecidos adjacentes ao implante. Neste contexto, revestimentos têm sido propostos. O objetivo deste estudo é obter pelo método sol-gel, revestimentos híbridos absorvíveis à base de quitosana e GPTMS (Glicidoxipropiltrimethoxisilano) para aumentar a resistência à corrosão da liga de magnésio ZK60 visando aplicação biomédica. Parâmetros como tempo de hidrólise e pH do sol foram monitorados para avaliar as características do sol obtidos com as proporções quitosana/GPTMS de 1:1 e 1:2. A partir desse monitoramento foram estabelecidos os valores dos parâmetros a serem empregados para obtenção do revestimento por dip-coating. Foram aplicadas quatro diferentes arquiteturas (combinações de camadas) do revestimento sobre a liga ZK60. Os revestimentos obtidos foram caracterizados quanto à morfologia por MEV. A resistência à corrosão das amostras foi avaliada por monitoramento do potencial de circuito aberto por 24 horas em uma solução para simular o fluido corpóreo (SBF - Simulated Body Fluid). Os resultados mostraram que o revestimento obtido com a arquitetura 1, 2 e 4 (1 a 3 camadas) não promoveram deslocamento do potencial de circuito aberto em relação à liga ZK60 não revestida. Contudo, as amostras recobertas com três camadas (arquitetura 3) apresentaram um deslocamento do potencial de circuito aberto na ordem de 1000 mV em relação à liga não revestida, no entanto, houve o destacamento de parte da camada. Esses resultados indicam que é possível obter um revestimento que funcione como uma barreira temporária entre a liga de magnésio e o meio, retardando dessa forma a corrosão da mesma. Entretanto, estudos devem ser realizados no sentido de melhorar a adesão entre esse filme e o substrato. / Metallic biomaterials have a superior elastic moduli than cortical bone, which may lead to bone resortion, due to “the shielding of bone”. Besides, ion release as a result of corrosion may also lead to a inflammatory chain. And, according to the implants life cycle, it ordinarily implies its replacement. Focusing on avoiding those problems of the metallic materials, it has been studied absorbable implants with close-to-bone elastic moduli. Magnesium and its alloys have been proposed as absorbable implants since the end of the nineteenth century. The main difficulty in using Mg implants is its high corrosion rate, which is not compatible to the adjacent tissues healing rate. In this context, absorbable coatings have been proposed. The objective of this study is to obtain, through the sol-gel method, absorbable hybrid coatings composed by chitosan and GPTMS (Glicidoxipropiltrimethoxisilane) to enhance the corrosion resistance of the ZK60 alloy, focusing on biomedical applications. Parameters such as hydrolysis and the sol’s pH were monitored to evaluate the sols characteristics obtained with the proportions of chitosan/GPTMS of 1:1 and 1:2. The parameters used to obtain the coating through dip-coating were stablished from this monitoring. Four architechtures were stablished (arrangement of layers) of the coating over the ZK60 alloy. The coating morphology was characterized using MEV. The corrosion resistance of the samples was evaluated by OCP (Open Circuit Potential) monitoring in a SBF (Simulated Body Solution) solution for 24 hours. The obtained results show that the coating with Archtechture 1, 2 and 4, did not increase significatively the corrosion potential comparing to uncoated ZK60. However, the archtecture 3 showed a displacement in the order of 1000 mV in the OCP, contrasting with the uncoated ZK60, nevertheless, the coating detached from the substrate. Those results indicate that it is possible to obtain a coating that works as a barrier between the Mg alloy and the media, slowing down the corrosion of the specimen. However, studies to enhance the coatings adhesion are mandatory to its efectiveness.

A enzima β-D- frutofuranosídeo frutohidrolase (E.C. 3.2.1.26), também conhecida como invertase, é uma hidrolase capaz de clivar o dissacarídeo sacarose, gerando mistura equimolar de glicose e frutose (‘açúcar invertido’). A aplicação deste, bem como a dos monossacarídeos de modo isolado é bastante comum na indústria alimentícia, por exemplo na manufatura de recheios de doces, além de outras aplicações, como na indústria farmacêutica. O objetivo deste trabalho foi avaliar diferentes suportes e métodos de imobilização de uma invertase de Saccharomyces cerevisiae. Os experimentos feitos com filmes de celulose, macroesferas de quitosana, e o suporte comercial Immobead não apresentaram resultados conclusivos. A imobilização covalente unipontual da invertase em mistura de nano e agregados de nanopartículas de quitosana possibilitou a obtenção dos seguintes resultados: além desse suporte ser de fácil preparação e ativação, oferecendo grande área superficial para a imobilização, o derivado imobilizado apresentou alta recuperação da atividade, sendo utilizado o protocolo que permitiu obter 74,3 % de rendimento e 61,6 % de eficiência de imobilização. A temperatura (55 ºC) e o pH ótimos de atividade (4,5), estabilidade térmica e ao armazenamento não foram modificados pós-imobilização. A afinidade da invertase pelo substrato decaiu cerca de 3 vezes, devido à reduzida acessibilidade da sacarose ao sítio ativo da enzima. Porém, o parâmetro Vmax manteve-se constante, indicando que não houve perda na máxima conversão da sacarose em seus monossacarídeos. Através da imobilização foi possível obter excelente estabilidade operacional: 59 reusos com 100 % da atividade catalítica da enzima (bateladas de 30 min, sob suave agitação, com solução de sacarose 8 %, a 55 ºC). / The enzyme β-D- fructofuranoside fructohydrolase (E.C. 3.2.1.26), also known as invertase, is one hydrolase able to cleave the sucrose disaccharide, generating an equimolar mixture of glucose and fructose (‘invert sugar’). The application of invert sugar, as well the isolated monosaccharides is very common in the food industry, for example in the manufacture of filling of sweets, besides other applications, as in the pharmaceutical industry. The objective of this work was to evaluate different supports and immobilization methods of an invertase from Saccharomyces cerevisiae. The experiments performed with cellulose films, chitosan macrospheres and the commercial support Immobead did not present conclusive results. The unipoint covalent immobilization of invertase in a mixture of chitosan nano and aggregated nanoparticles made possible to obtain the following results: besides the easy preparation and activation of this support, offering high superficial area for enzyme immobilization, the immobilized derivative presented high activity recovery, which allowed getting 74.3 % of immobilization yield and 61.6 % of immobilization efficiency. The optimal temperature (55 ºC) and pH (4.5) for activity, thermal and storage stabilities were not modified after immobilization. The enzyme affinity for its substrate decreased about 3 folds, mainly due to the reduced accessibility of sucrose to the catalytic site of the enzyme. However the parameter Vmax remained constant, indicating that there was not loss in the maximal conversion of sucrose in its monosaccharides. Through the immobilization was possible to obtain excellent operational stability: 59 reuses with 100 % of the catalytic enzyme activity (batches of 30 min, under genlte stirring, with sucrose solution 8 %, 55 ºC).

A ciclodextrina glicosiltransferase (CGTase, EC 2.4.1.19) faz parte da família das α-amilases e se destaca por ser a única enzima capaz de produzir ciclodextrinas (CDs). Esses oligossacarídeos cíclicos possuem a capacidade de formar complexos de inclusão com uma variedade de moléculas, alterando suas características como, por exemplo, solubilidade, volatilidade e estabilidade. Desta forma, CDs tem encontrado aplicação nas mais diversas áreas. Na indústria de alimentos, se destacam por serem potenciais estabilizantes naturais. Buscando alternativas viáveis para produção destas ciclodextrinas, neste trabalho, a enzima CGTase foi imobilizada covalentemente em esferas de quitosana e posteriormente utilizada em um reator enzimático para uso contínuo. O rendimento da imobilização foi de aproximadamente 100 %, com uma carga de 20 mg de enzima por grama de suporte seco. O processo de imobilização foi capaz de manter o comportamento da enzima frente à variação de pH e temperatura de reação, apresentando pH ótimo em 5,0 e a faixa de temperatura ótima de 70 a 95 ºC, para ambos. A estabilidade conferida ao catalisador imobilizado possibilitou sua reutilização, 61 % da sua atividade inicial foi mantida após 100 ciclos de reação. Durante utilização contínua, realizada em um reator de leito fixo, analisou-se a influência da taxa de fluxo e da concentração do substrato na geração de β-CD. A máxima produção (1,32 g / L) foi alcançada utilizando-se 4 % de amido solúvel em uma taxa de fluxo de 3 mL / min. Além disso, o biocatalisador apresentou uma ótima estabilidade operacional a 60 °C, mantendo 100 % da atividade inicial após 100 h de uso contínuo. Estes resultados demonstram que o desempenho do reator é diretamente afetado pelos parâmetros analisados e que a produção pode ser otimizada por regulação simples na velocidade de fluxo, ou pela concentração do substrato; e sugerem a possibilidade de utilizar este biocatalisador imobilizado na produção contínua de CDs. / Cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase, EC 2.4.1.19) is member of the family α-amylase and is known for being the only enzyme able to produce cyclodextrins (CDs). These cyclic oligosaccharides have the ability to form inclusion complexes with a variety of molecules, changing its characteristics, for example, solubility, volatility and stability. Therefore, CDs have found application in several fields. In the food industry stand out for being potential natural stabilizers. Seeking to alternatives for producing these cyclodextrins, in this work, the CGTase enzyme was immobilized covalently on chitosan beads and subsequently used in enzymatic reactor for continuous use. The immobilization yield was high, reaching about 100 %, representing a load of 20 mg enzyme per gram of dry support. The immobilization process was capable of maintaining the behavior of the enzyme to the variation of pH and temperature of reaction, with pH optimum at 5.0 and the optimal temperature range of 70 - 95 ° C, for both. The stability afforded to the immobilized catalyst made possible its reuse, maintaining 61 % of its initial activity after 100 cycles of reaction. During its continuous use, in a packed bed reactor, we analyzed the influence of flow rate and concentration of the substrate in the generation of β-CD. The maximum yield (1.32 g / L) was achieved using 4 % soluble starch at a flow rate of 3 mL / min. In addition, the biocatalyst showed a great operational stability at 60 ° C, maintaining 100 % of initial activity after 100 h of continuous use. These results demonstrate that the performance is directly affected by the parameters analyzed and that the production can be optimized by simple adjustment in flow rate through the reactor, or the substrate concentration used and suggests the possibility of using this biocatalyst immobilized to the continuous production of CDs.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-08-05T12:19:40Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO DE MESTRADO_BRUNA MENDONÇA_CD.pdf: 2324207 bytes, checksum: b9ae74e45f2701d58cb4f835fd8726db (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-05T12:19:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO DE MESTRADO_BRUNA MENDONÇA_CD.pdf: 2324207 bytes, checksum: b9ae74e45f2701d58cb4f835fd8726db (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / CNPq / O grande interesse e consumo de alimentos contendo probióticos deve-se aos benefícios trazidos à saúde. Entretanto a maioria desses produtos são de origem láctea, resultando num impedimento para o consumo por alguns grupos populacionais, como intolerantes à lactose, alérgicos à proteína do leite e hipercolesterolêmicos, tornando o uso de alimentos de origem vegetal uma prática promissora. A técnica da microencapsulação contribui para aumentar a sobrevivência dos microrganismos por formar uma barreira física contra condições desfavoráveis. Desta forma, o presente estudo tem como objetivo desenvolver uma bebida funcional à base de caju adicionada de Lactobacillus casei, livre ou microencapsulado com matriz alginato de cálcio-quitosana. Microcápsulas foram preparadas pelo método de emulsão/gelificação interna, com o alginato como agente encapsulante e posterior revestimento das esferas com quitosana. As microcápsulas de L. casei foram caracterizadas quanto à morfologia, tamanho das partículas e rendimento de encapsulação. A bebida de caju foi elaborada com 45% de polpa e adição de 10% de açúcar e teve sua composição físico-química e nutricional detalhada. As bebidas controle (sem probióticos), com L. casei livres e com microcápsulas foram armazenadas em refrigeração (4°C) por 4 semanas, análises físico-químicas e microbiológicas foram realizadas nos tempos 0, 7, 14, 21 e 28 dias. Simulações gastrointestinais (SGI) in vitro, no início e final do armazenamento, foram realizadas para avaliar a taxa de sobrevivência das células. Foram realizados testes de aceitabilidade e intenção de compra com o objetivo de obter informações sobre a aceitação do consumidor quanto as três formulações da bebida de caju. Durante SGI, L. casei livre perdeu toda viabilidade, enquanto que células encapsuladas mostraram resistência, reduzindo 1,42 log UFC após simulação gástrica e <1 log UFC ao termino da simulação intestinal. Após 28 dias de estocagem, bebidas contendo microcápsulas e células livres apresentaram 10,2 e 8,1 log UFC/mL, respectivamente. As características físico-químicas mantiveram-se estáveis durante armazenamento e frente bebida controle (sem probióticos). A análise sensorial demonstrou que as bebidas foram aceitas pelos provadores, apesar das microesferas terem sido percebidas. Concluímos que bebida de caju é um substrato favorável para sobrevivência de L. casei livre e microencapsulado por 28 dias e que a microencapsulação é uma técnica promissora para prolongar a viabilidade das células e a sobrevivência em SGI. / The great interest and consumption of probiotic foods is due to the health benefits, however most of these products are of dairy origin, resulting in an impediment to consumption for some population groups, as lactose intolerant, allergic to milk protein and hypercholesterolemic, which makes the use of foods of vegetable origin, for the development of functional products, a promising practice. The microencapsulation technique increases the survival of microorganisms in hostile environments, as the gastric juice, assisting the arrival of a greater number of viable bacteria to the intestine. Thus, this study aims to develop a functional beverage cashew apple added of Lactobacillus casei, free or microencapsulated with matrix calcium alginate-chitosan. The microcapsules are prepared by the emulsification/ internal gelation method, with calcium alginate as encapsulating agents and subsequent coating of the beads with chitosan. The microcapsules produced are characterized for morphology, particle size and encapsulation efficiency. The cashew apple beverage was prepared with 45% pulp and adding 10% sugar and had its physical-chemical and nutritional composition detailed. Beverages control (no probiotics), with L. casei free and with microcapsules were stored in refrigerator (4°C) for 4 weeks, physico-chemical and microbiological analyzes were performed on days 0, 7, 14, 21 and 28 days. Gastrointestinal simulations (SGI), in vitro, at the beginning and end of storage, were performed to evaluate the survival rate of the cells. Acceptability and purchase intent tests were performed in order to obtain information about consumer acceptance as the three formulations of cashew apple beverages. During SGI, L. casei free lost all viability, while encapsulated cells showed resistance, reducing 1.42 log CFU after gastric simulation and <1 CFU log at the end of the intestinal simulation. After 28 days of storage, beverage containing microcapsules and free cells showed 10.2 and 8.1 log CFU / mL, respectively. The physico-chemical characteristics were stable during storage and front control beverage (no probiotics). Sensory analysis showed that the drinks were accepted by the judges, despite the microspheres have been perceived. Conclude that cashew apple beverage is a favorable substrate for L. casei free and microencapsulated survival for 28 days and that microencapsulation is a promising technique to prolong cell viability and survival in SGI.

Orientadores: Inez Valéria Pagotto Yoshida, Celso Aparecido Bertran / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T05:52:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pires_Geovanna_D.pdf: 5851198 bytes, checksum: 225cceb31bb1d2c8cf8b8d8adc32fe02 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho, foram preparados diferentes hidrogéis constituídos à base de quitosana (CN) de alta massa molar e hidroxiapatita (HA), esta última obtida por mineralização in situ, todos com razão fase orgânica/inorgânica próxima de 60:40, em massa, similar à média do tecido ósseo. Nas preparações utilizou-se também a razão Ca/P=1,67, semelhante à da hidroxiapatita biológica. Para alguns hidrogéis adicionou-se uma quantidade de Si (como precursor solúvel de SiO2) próxima à encontrada nos ossos. Após a secagem dos hidrogéis, os materiais resultantes foram caracterizados por espectroscopia infravermelho, ressonância magnética nuclear de P, difração de raios X, termogravimetria, microscopias óptica e eletrônica de varredura. Foram efetuadas análises elementares de Ca e Si (por espectroscopia de absorção atômica) e de P (por espectrocolorimetria). A bioatividade dos hidrogéis foi avaliada pela imersão em solução denominada fluído corpóreo simulado (SBF), monitorando-se a formação de hidroxiapatita. Testes in vitro de viabilidade celular utilizando-se os seguintes procedimentos: redução do MTT; adesão e proliferação celular pela incorporação de cristal violeta; avaliação da expressão e dos níveis de fosforilação de proteínas por immunoblotting e diferenciação celular pela dosagem de fosfatase alcalina foram efetuados com os hidrogéis para a avaliação do seu potencial como biomaterial. Os resultados permitiram avaliar citotoxidade, adesão e proliferação de células, expressão das proteínas cdk4/cdk6/ciclinaD1/ciclinaD3 e atividade enzimática. O teste de bioatividade em SBF mostrou que os hidrogéis são bioativos devido à nucleação de HA. Os hidrogéis CNHA (formado por CN e HA) e CNHAO (formado por CN, HA e Q8-) não apresentaram toxicidade celular in vitro, mostrando resultados bastante significativos de adesão e proliferação de células pré-osteoblastos. Estes hidrogéis demonstraram também características favoráveis para o seu emprego como biomaterial, sugerindo potencial para o uso como scaffolds em engenharia de tecido ósseo / Abstract: In this study, different hydrogels based on high molecular mass chitosan (CN) and hydroxyapatite (HA) were prepared, this last component obtained by the in situ mineralization, all with an organic/inorganic ratio of 60:40 (w/w), similar to the average composition of the bone tissue.These hydrogels were prepared with the Ca/P ratio = 1.67, similar to the biological hydroxyapatite. For some hydrogels an amount of Si (as SiO2 soluble precursor), close to that found in the bones, was added. Dry hydrogels were characterized by infrared spectrum, P nuclear magnetic resonance, X-ray diffraction, thermogravimetry, optical and scanning electron microscopies. The amount of Ca and Si incorporated in the materials was determined by atomic absorption spectroscopy, while the P content was determined by spectrocolorimetry. The bioactivity of the hydrogels was evaluated by immersion in a simulated body fluid (SBF), monitoring the hydroxyapatite formation. The assessment of the hydrogel potential as a biomaterial was performed with in vitro tests of cell viability, corried out by the following procedures: MTT reduction; cell adhesion and proliferation, by the incorporation of violet crystal; evaluating the expression and phosphorylation levels of proteins, by immunoblotting; and cell differentiation, by measuring the level of alkaline phosphatase. The results allowed evaluating the cytotoxicity, adhesion and proliferation of cells, expression of cdk4/cdk6/ciclinaD1/ciclinaD3 proteins and the enzymatic activity. The test of bioactivity in SBF showed that the hydrogels are bioactive due to the nucleation of HA, uniformly dispersed on their surface. The CNHA (composed by CN e HA) e CNHAO (composed by CN, HA e Q8-) hydrogels showed no in vitro cellular toxicity, with very significant results of adhesion and proliferation of pre-osteoblast cells. This characteristic was more evident in the rough surface of the hydrogels. These hydrogels also showed favorable characteristics for their use as a biomaterial, due to the easy handling and fractionation/molding, as well as by its nature, topography and morphology, similar to the bone tissue, suggesting potential as scaffolds in the bone tissue engineering / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutor em Ciências

Orientadores: Telma Teixeira Franco, Cristiana Maria Pedroso Yoshida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T06:37:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maciel_ViniciusBorgesVieira_M.pdf: 5300890 bytes, checksum: ec3a873a5ab6ee31375cae1dd06832d3 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Embalagem inteligente é uma tecnologia inovadora que permite a comunicação de informações relacionadas à qualidade e segurança do produto envolvendo a incorporação de sensores ou indicadores que produzem um sinal como resposta a qualquer alteração das condições iniciais. No setor de alimentos e fármacos, uma embalagem com barreiras efetivas a gases, umidade e luz não garante a total qualidade do produto, se as condições de temperatura durante o transporte e armazenamento não forem rigorosamente cumpridas. Desta forma, o monitoramento da temperatura, que apresenta efeito significativo nas reações de deterioração, é um fator importante para garantir qualidade e segurança do produto até o consumidor. O objetivo deste projeto foi o desenvolvimento de sistemas indicadores colorimétricos obtidos a partir de filmes de quitosana contendo pigmentos naturais termossensíveis, com potencial para aplicação como material para formação de embalagens inteligentes que comunicam a variação de temperatura. A quitosana é um polímero biodegradável, proveniente de fontes renováveis, capaz de formar filmes flexíveis e resistentes, com barreira efetiva ao oxigênio. Os pigmentos naturais estudados neste trabalho foram clorofila (CLO) e antocianina (ATH), escolhidos por serem de baixa toxidade, termossensíveis e apresentarem diferentes faixas de estabilidade de temperatura. Pigmento natural na concentração de 0,25% (m/m) foi incorporado à suspensão de quitosana (2,0%, m/m). Os efeitos da temperatura (10° a 50°C) e IL (0 a 1000 Lux) foram estudados utilizando um planejamento experimental de duas variáveis, avaliando os paramentos de cor L*, a* e b* e propriedades mecânicas dos filmes. As suspensões de quitosana contendo os pigmentos foram aplicadas como revestimento em superfície de papel cartão formando o sistema filme-papel cartão (FP). A alteração de cor para os filmes e sistema FP foi avaliada após exposição a diferentes temperaturas e IL. Os filmes caracterizaram-se pela homogeneidade, flexibilidade, transparência e fácil manuseabilidade. A variação de cor foi visualmente observada no sistema FP contendo CLO, mudando de verde para amarelo quando submetido a temperaturas acima de 50°C independente da IL e de roxo tendendo ao amarelo no sistema FP contendo ATH, para temperaturas acima de 40°C, sendo a alteração de cor intensificada na presença de IL / Abstract: Intelligent packaging is a technology that brings information related to the quality and safety of products. The system involves sensors or indicators incorporation that produce a signal as a response to any initial change conditions. In food and drug sectors, a packaging with effective barriers to gases, moisture and light no ensure the total product quality if the temperature conditions during transport and storage are not controlled. Temperature monitoring, that shows significant effect on deterioration reactions, is an important factor to guarantee the product integrity. The objective of this work was develop a colorimetric indicator system obtained from chitosan films containing thermal sensitive natural pigments. The potential application is as intelligent material packaging that communicates temperature changes. Chitosan is a biodegradable polymer, obtained from renewable source and has the ability to form flexible and resistant films with an efficient oxygen barrier. Natural pigments chlorophyll (CLO) and anthocyanin (ATH) were chosen due to their low toxicity, thermal sensitivity and stability in different range of temperatures. Pigment (0.25%, w/w) was incorporated to chitosan suspensions (2.0%, w/w). The temperature (10 to 50°C) and luminosity (0 to 1000 Lux) effects were studied using an experimental design with two variables, analyzing the colour parameters L*, a*, b* and mechanicals properties of chitosan films. The chitosan suspensions containing the pigments were applied as coating on card paper surface forming a card paper-film (FP) system. The colour changes of intelligent systems were evaluated after different temperature and luminosities exposition. The films were characterized by homogeneity, flexibility, transparency and handling. The colour change was irreversible and visually observed in the FP system containing CLO from green to yellow when submitted to temperature above 50°C despite the luminosity. For FP system containing ATH the colour change from purple to yellow for temperatures exposition above 40°C, where the colour change was intensified on luminosity presence / Mestrado / Processos em Tecnologia Química / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Maria Helena Andrade Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-05T09:37:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_BergsonFogacade_M.pdf: 2498560 bytes, checksum: addf7bff0c71745fb9460b5f5e61fa49 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A quitosana, um poliaminossacarídeo natural, tem atraído atenção considerável para uso na área de saúde como polímero com baixa toxicidade apresentando características favoráveis tais como biocompatibilidade, biodegradabilidade e mucoadesividade. A quitosana tem sido usada em diferentes aplicações com engenharia de tecidos bem como em sistemas de liberação controlada de fármacos e vacinas por diferentes vias de administração incluindo as vias oral e nasal. Para a maior parte das aplicações em sistemas de liberação controlada, devido às propriedades hidrofílicas da quitosana, a reticulação se torna uma estratégia para controlar propriedades desses sistemas como capacidade de adsorção de água, carga superficial, dentre outras que afetam diretamente a sua cinética de liberação. A reticulação da quitosana pode ser de natureza química, formada por ligações covalentes irreversíveis, e reticulação física, formada por várias ligações reversíveis (ligações iônicas, complexos de polieletrólitos). Nesse trabalho, sistemas de liberação modificada à base de quitosana (microesferas) foram obtidos empregando-se a técnica de spray drying. Estudou-se, a seguir, a reticulação química e física das mesmas: 1) reticulação química com diferentes aldeídos, gliceraldeído (GAL) ou glutaraldeído (GLU); 2) reticulação física com hialuronato de sódio (HNa). As partículas foram caracterizadas quanto às propriedades de intumescimento, carga superficial, área superficial, análise térmica, teor de umidade, cristalinidade, espectroscopia no infravermelho e análise elementar. Os resultados obtidos mostraram que a reticulação com GAL gerou propriedades de superfície tais como potencial zeta elevado e um melhor controle sobre o intumescimento. Essas microesferas foram testadas para a adsorção superficial de pDNA e analisadas quanto à capacidade de transfecção de células in vitro. Os resultados confirmaram a transfecção, apontando o uso potencial destas partículas como carreadoras de vacinas gênicas / Abstract: In recent years, chitosan, a natural cationic polysaccharide, has attracted considerable attention as a new non-toxic polymer having favourable characteristics such as biocompatibility, biodegradability and mucoadhesiveness. Chitosan has found several applications as a biomaterial in tissue engineering as well in controlling drug release by various routes of delivery including oral and nasal. For most of the drug delivery applications, due to its hydrophilic properties, chitosan crosslinking becomes a strategy to control properties of these systems such as sweling properties, superficial charge, among others that affect release kinetic. The chitosan crosslinking can be chemical, formed by irreversible covalent bounds, and physical crosslinking, formed by several reversibles bounds (ionic bounds, polyelectrolyte complex). In this work, modified delivery system made of chitosan (microspheres) had been obtained using spray drying technique. It was studied, to follow, chemical and physical crosslinking of that: 1) chemical crosslinking with different aldehydes, glyceraldehyde (GAL) ou glutaraldehyde (GLU); 2) physical crosslinking with sodium hyaluronate (HNa). The particles had been characterized by swelling properties, surface charge, surface area, thermal analysis, humidity quantification, crystalinity, infrared spectroscopy and elemental analysis / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Marisa Masumi Beppu / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T04:11:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Goulart_GilbertoAlessandreSoares_D.pdf: 3369983 bytes, checksum: 6b0a60782f517a23c920987f58b71dd3 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: A utilização de polímeros naturais como biomateriais tem crescido nos últimos anos. Existem polímeros naturais, como a quitosana, por exemplo, que têm grande potencial de uso nas áreas farmacêuticas, médicas, de engenharia de tecidos e engenharia biomédica (reconstituição de ossos), e matriz de liberação controlada de fármacos, com propriedades biológicas interessantes, tais como: biocompatibilidade com tecidos e órgãos humanos, não toxicidade, capacidade hemostática, bactericida, fungicida e principalmente propriedade cicatrizante. Este polímero pode ser utilizado juntamente com outros compostos, como a papaína, que é uma enzima proteolítica extraída do mamão e que possui propriedade antiinflamatória, fungicida facilita a cicatrização de tecidos epiteliais. O objetivo deste trabalho foi estudar a de utilização da quitosana e papaína no reparo de tecidos epiteliais. Para tal, foram produzidas micropartículas de quitosana com papaína sorvida em diferentes concentrações e também com a utilização de agentes reticulantes como o glutaraldeído 0,75% em massa e o tripolifosfato de sódio (TPP) 10% m/v, com a finalidade de imobilizar a enzima sobre as micropartículas de quitosana. As micropartículas foram testadas quanto a sua capacidade de liberação de papaína e avaliadas quanto ao tempo de armazenamento. Analises morfológicas (MEV), cristalográficas (DRX) e térmicas (TGA e DSC) foram realizadas para caracterização das micropartículas de quitosana, com a finalidade de verificar a influência do agente reticulante na liberação de papaína sorvida nas micropartículas de quitosana. Foi observado que as micropartículas utilizadas na forma natural com papaína sorvida sofriam deterioração com o decorrer do tempo. Por esse foi mais indicado o uso de um agente reticulante, com a finalidade de imobilizar a papaína e manter sua atividade enzimática constante. O agente reticulante escolhido foi o TPP, pelo fato de não possuir toxicidade. Foi observado que a imobilização da papaína ocorreu de forma efetiva pelo uso do TPP, pois se conseguiu manter constante a atividade enzimática nas micropartículas de quitosana reticuladas por um período de tempo de 6 meses / Abstract: The use of natural polymers as biomaterials has been growing in the last years. Natural polymers as chitosan, consists in good examples with great potential for use in pharmaceutical and medical areas, tissue and biomedical engineering (reconstitution of bones), and controlled release of drugs. Chitosan presents interesting biological properties, such as: biocompatibility with tissue and organs, non toxicicity, hemostatic, anti-bacterial, anti-fungal properties and mainly healing properties. It can be used associated with other active molecules, such as papain, that is a proteolitic enzyme of papaya and also possesses anti-inflammatory property, being able to facilitate the healing of epithelial tissues. The objective of this study was to evaluate the possibility of using of chitosan for wound healing. Hence, microparticles of chitosan with sorbed papain (in several concentrations) associated with the use of crosslinking agents as glutaraldehyde 0.75% (w/w) solution and sodium tripoly-phosphate (TPP) 10% (w/v) solution in order to immobilize the enzyme. The produced microparticles were tested on its capacity of papain release and the time of storage. Morphological (SEM), crystallographic (DRX) and thermal (TGA and DSC) analyses were performed for microparticles characterization, with the purpose to verify the influence of the crosslinking agent in the release of papain from the microparticles. As results, microparticles used in the natural form with sorbed papain underwent deterioration with elapsing of the storage time. For this reason, TPP was used to immobilize papain and keep its enzimatic activity, without presenting toxicicity. The immobilization of the papain using TPP occurred in a sactisfactory way, keeping the enzymatic activity of papain in chitosan microparticles even after a long shelf life / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Cesar Costapinto Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-29T03:19:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Torres_MarcoAntonio_M.pdf: 2067792 bytes, checksum: 4a29bce462549322420c9d13dd7180eb (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: biopolímero denominado quitosana vem sendo reconhecido como uma importante fonte de matrizes para adsorventes em processos de recuperação e purificação de bioprodutos, com novas aplicações em várias áreas do conhecimento como a biotecnologia. Uma importante vantagem nessa utilização é a disponibilidade da quitina na natureza, podendo ser encontrada facilmente na carapaça de crustáceos. A flexibilidade apresentada por essas matrizes se deve principalmente à compatibilidade adsorbato/adsorvente e à possibilidade de modificações estruturais de modo a atender a características diversificadas de interação química e de resistência mecânica. No presente trabalho foi realizada a caracterização reológica de soluções e géis de quitosana, com a determinação das propriedades viscosas e viscoelásticas. As soluções concentradas foram obtidas por dissolução da quitosana em solução de ácido acético e os géis foram obtidos através de modificações da quitosana com a utilização do glutaraldeído, nas concentrações de 2,5g/100ml, 3,Og/100ml e 3,5g/100ml e nas temperaturas de 10°C, 30°C e 50°C. As propriedades viscosas e viscoelásticas das amostras de quitosana foram obtidas com a utilização do reômetro Haake CV20. Esse equipamento pode ser programado para trabalhar em dois métodos de obtenção de dados experimentais. No método de cisalhamento permanente, as propriedades obtidas são representativas do comportamento viscoso das amostras, através da obtenção das seguintes variáveis: tensão de cisalhamento, taxa de cisalhamento e viscosidade de cisalhamento. No método de cisalhamento oscilatório, as propriedades determinadas são representativas do comportamento viscoelástico das amostras, através da obtenção das seguintes variáveis: módulo de rigidez, módulo de dissipação e viscosidade complexa. Foi realizada a interpretação da correlação estrutura - propriedade apresentada pela quitosana e pelos géis modificados através da reticulação com glutaraldeído. Foram atribuídos modelos específicos para o comportamento reológico das soluções e géis de quitosana. A determinação dos parâmetros nas diversas faixas estudadas permite concluir que é possível preparar e caracterizar a quitosana na forma de soluções concentradas e na forma de géis de acordo com a concentração e ° grau de reticulação das amostras analisadas / Abstract: The chitosan biopolymer has recently being appointed as an important source of matrices used as adsorbents in processes for the recovery and purification of bioproducts, with new applications in areas such as biotechnology. An important advantage is that chitin occurs naturally and is commonly found in crustacean shells. The flexibility exhibited by these matrices became from the compatibility adsorbate/adsorbent and the possibility of structural modifications to satisfy diversified characteristics of chemical interaction and mechanical strength. In this work, the rheological characterization of chitosan solutions and gels was carried out in order to investigate viscosity and viscoelasticity properties. The concentrated solutions were prepared by dissolving chitosan with acid acetic solution and the gels were prepared by adding glutaraldehyde, solutions at different concentrations of 2,5g/100ml, 3,Og/100ml and 3,5g/100ml and temperatures of 10°C, 30°C and 50°C. The viscosity and viscoelasticity properties of chitosan samples were measured with a rheometer (model Haake CV20). The equipment can be operated in two different ways in order to obtain the experimental data. The first one is the steady shear rheological measurement, where the viscosity properties are described through values for shear stress, shear rate and shear viscosity. The second is the oscillatory shear rheological measurement, where the viscoelasticity properties are described through values for storage modulus, 1055 modulus and complex viscosity. The correlation between structure and properties exhibited by chitosan samples and gels modified by crosslinking with glutaraldehyde were studied. Rheological specific models were adjusted to the experimental data in order to describe the behavior of chitosan solutions and gels. The parameter determinations allow concluding that is possible to prepare and characterize chitosan samples as concentrated solutions and gels depending only on the concentration and the degree of crosslinking of the sample studied. / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestre em Engenharia Química