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Uso de enzinas na extração de polihidroxialcanoatos sintetizados por Cupriavidus necator

Neves, Andréia Lange de Pinho January 2009 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2012-10-24T10:38:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 267110.pdf: 954345 bytes, checksum: b3fa10b12edbe2bb18921b258b55a293 (MD5) / Materials prepared from biodegradable polymers can be an alternative for reducing the environmental problems provoked by petroleum derived polymers used to produce packages. Starches from different sources have been considered as a technically viable raw material for producing biodegradable films at low cost. Moreover, starches are from renewable sources, which allow applying environmental politics for controlling the carbon cycle. Starch based films dot not resist to the mechanical stress they are submitted when used in commercial packages, and have high water vapor permeability (WVP). Incorporation of nanoclay and cellulose fibers have been reported as a viable alternative for reinforcing these films. The objective of this work was to investigate the influence of the incorporation of nanoclay and cellulose fibers on the properties of starch bases films. The work was performed in two steps. In the first step, films were prepared with different formulations and different processes of nanoclays incorporation their mechanical properties and WVP were determined. In the second step, the addition of nanoclay and cellulose fibers was investigated. For that, starch films, starch-nanoclay films and starch-nanoclay-cellulose fibers composites-films were prepared. The starch-nanoclay composites-films showed WVP one-fold lower that the values found for starch films. These composites were seven-fold more rigid than starch films, but with the same tensile strength of starch films, indicating that the added nanoclay did not reinforce the starch films. On the other hand, the incorporation of fibers and nanoclay increased the films tensile strength in 8.5 times and their rigidity (Young modulus) in 14 times. The composites diffractograms indicated intercalation between the clay lamellas and the starch chains. The WVP of composites-films were lower than the values found for starch films, and increased with the air relative humidity. The results reported in this work indicate that the incorporation of nanoclay and fibers to starch films is a viable alternative for reinforcing mechanically these films, and for reducing their WVP.
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Desenvolvimento de microesferas de ibuprofeno a partir dos biopolímeros polihidroxialcanoatos

Carmignan, Françoise January 2006 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Farmácia / Made available in DSpace on 2012-10-22T09:26:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241453.pdf: 4399366 bytes, checksum: 63b09a17f59f70589c4547edbf37f5dc (MD5) / Polihidroxialcanoatos (PHAs) são poliésteres de hidroxiácidos estereoregulares encontrados em uma ampla variedade de bactérias, constituindo reserva de carbono e poder redutor para estes microorganismos. As suas características de biodegradabilidade e biocompatibilidade os tornam materiais promissores para o desenvolvimento de sistemas de liberação controlada de fármacos. Ibuprofeno (IBF) é um antiinflamatório não esteroidal (AINES) utilizado para o tratamento da osteoartrite e artrite reumatóide aguda e crônica. Este fármaco apresenta baixa meia vida biológica, necessitando de várias administrações e, portanto, é um bom candidato para a microencapsulação. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver microesferas de IBF de liberação prolongada para a administração parenteral a partir dos PHAs, como o poli(3-hidroxibutirato) (P(3HB)) e seu copolímero poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (P(3HB-co-3HV)). O perfil de liberação do IBF a partir das microesferas de P(3HB) e P(3HB-co-3HV) e de degradação das partículas foram avaliados e comparados com aqueles obtidos com as formulações de microesferas preparadas a partir do poli(ácido lático-co-glicólico) (PLAGA). A técnica de emulsão/evaporação do solvente foi utilizada para a preparação de microesferas, empregando-se o diclorometano e água como fase interna e externa, respectivamente. A proporção fármaco para polímero foi de 1:4 e 1:2. A eficiência de encapsulação e teor do IBF nas microesferas foi estimada após determinação da concentração do fármaco por espectrofotometria de absorção no ultravioleta a 265 nm. As microesferas foram caracterizadas quanto à morfologia das partículas, tamanho e distribuição granulométrica, porosidade, área superficial, tamanho e volume de poros. Partículas esféricas foram obtidas para todas as formulações testadas. Em contraste à superfície lisa das microesferas de PLAGA, as microesferas de PHAs apresentaram-se porosas. Igualmente, maiores valores de eficiência de encapsulação foram obtidos para as microesferas de PHAs, quando comparado com aqueles das microesferas de PLAGA. Os resultados obtidos por DSC e raio-x indicaram que o IBF encontra-se parcialmente disperso na forma molecular na matriz polimérica, quando a proporção de fármaco:polímero 1:4 foi empregada. Entretanto, as microesferas de PLAGA demonstraram ser amorfas, enquanto a natureza semicristalina foi verificada na matriz de PHAs. A liberação do IBF a partir das microesferas de P(3HB) e P(3HB-co-3HV) foi cerca de 69 e 58%, respectivamente, nas primeiras horas. O maior controle de liberação foi obtido com o uso do PLAGA. A porosidade e a localização do fármaco nas partículas pareceram ser os fatores responsáveis pela rápida liberação do IBF, a partir das microesferas de PHAs. Finalmente, a degradação in vitro das microesferas foi realizada em condições fisiológicas (pH 7,4) por 90 dias. O conjunto dos resultados obtidos no estudo de degradação indicou, sobretudo a partir da análise morfológica, DSC e medidas de pH do meio após incubação, que as microesferas de PLAGA sofreram maior degradação hidrolítica, sendo que a mesma foi acelerada pela presença do IBF. Apesar da CLAE ter indicado a formação de produtos de degradação do P(3HB) e P(3HB-co-3HV) em temperatura elevada, estes produtos não foram identificados após 90 dias de incubação das microesferas em tampão fosfato pH 7,4 a 37 oC, mesmo na presença do fármaco. Por outro lado, estudos de MEV sugeriram que regiões amorfas das microesferas de P(3HB) sofreram degradação, uma vez que grandes poros foram visualizados nas partículas. A incorporação de 5% de HV no copolímero não pareceu alterar o perfil de degradação das microesferas.
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Polihidroxialcanoatos (PHAs) obtidos a partir da glicerina bruta residual do biodiesel (GBRB): produção, otimização, cinética e propriedade

Campos, Márcio Inomata 08 November 2013 (has links)
Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-05-09T20:26:20Z No. of bitstreams: 1 Tese_Márcio Inomata Campos.pdf: 1896200 bytes, checksum: 4a502b005b6add745d9bc373710e8696 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-05-09T20:26:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_Márcio Inomata Campos.pdf: 1896200 bytes, checksum: 4a502b005b6add745d9bc373710e8696 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T20:26:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Márcio Inomata Campos.pdf: 1896200 bytes, checksum: 4a502b005b6add745d9bc373710e8696 (MD5) / A diversidade de utilização de materiais poliméricos acarreta preocupação devido a utilização de fonte não renovável para a sua produção, bem como à problemas ambientais causados pelo acúmulo do volume de lixo sólido gerado. Procurando minimizar este problema buscaram-se alternativas de produtos semelhantes aos plásticos de origem petroquímica, uma delas são os polímeros biodegradáveis. Os polihidroxialcanoatos (PHAs) são poliésteres sintetizados por microrganismos como substâncias naturais de reserva de carbono e energia, sendo acumulados pela célula microbiana na forma de grânulos intracelulares, podendo representar até 80% da massa seca celular. O presente trabalho teve como objetivo produzir polihidroxialcanoatos (PHAs) a partir da fermentação da glicerina bruta residual do biodiesel (GBRB), utilizando Cupriavidus necator, assim como, realizar a otimização, determinar os parâmetros cinéticos do processo e propriedades dos biopolímeros. Inicialmente, foram realizados alguns testes de produção de PHAs em agitador orbital com diferentes substratos e concentrações das mesmas, diferentes microrganismos, diferentes tempos e temperaturas de fermentação, além de testar métodos para extração do biopolímero nas células do microrganismo. Posteriormente, foi realizado um planejamento experimental DCCR 22 visando determinar a melhor concentração de GBRB e de nitrogênio limitante que produzisse maior quantidade de PHAs. Conhecendo-se as melhores condições para produção de PHAs, realizou-se a mudança no sistema de fermentação, para um biorreator de bancada (4,5L), com o intuito de maximizar a produção de PHAs. Um novo planejamento experimental foi realizado, visando determinar a melhor taxa de aeração e a melhor velocidade de agitação do sistema que proporcionasse a máxima produção de biopolímero. Realizou-se a caracterização dos biopolímeros em termos de FTIR, DSC, TG, DRX, MM e composição monomérica. A Glicerina bruta residual do biodiesel (GBRB) é um substrato rico em nutrientes e pode ser utilizada pelo microrganismo Cupriavidus necator em diversas concentrações para a produção de PHAs. O melhor tempo e temperatura para produção de PHAs a partir da fermentação da GBRB por Cupriavidus necator IPT 026 foram a 35ºC em 72h, respectivamente, na etapa de limitação de nitrogênio. A máxima produção de PHAs e biomassa (2,81 g.L-1 e 4,34 g.L-1, respectivamente) em agitador em agitador orbital (35oC, 72h e 180 rpm), ocorreu com 15 g.L- 1 de GBRB e 10 g.L-1 de nitrogênio. Em biorreator, foi possível aumentar a produção de PHAs em 77%. A máxima produção de PHAs (4,98 g.L-1) ocorreu a 15 g.L-1 de GBRB e 10 g.L-1 de nitrogênio, 1 vvm de taxa de aeração e 500 rpm de velocidade de agitação. A taxa de aeração e a velocidade de agitação foram otimizadas para maximizar a produção de PHAs (1,0373 vvm de taxa de aeração e 502,0396 de velocidade de agitação). O PHA obtido em biorreator por condições otimizadas foi o que apresentou as melhores propriedades. Em relação aos PHAs produzidos em agitador orbital, a Tm elevou em 6%, o grau de cristalinidade reduziu em 10%, a temperatura de degradação aumentou em 8% e a massa molar tambem se elevou, chegando a 18%. Todos os PHAs apresentaram espectros similares de FTIR de acordo com a literatura. A produção de PHAs a partir da GBRB é uma alternativa de agregação de valor ao resíduo, diminuindo os custos de produção do biopolímero
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Utilização do potencial de óxido-redução para o monitoramento de culturas de Ralstonia Eutropha visando a produção de polihidroxibutirato

Finkler, Leandro January 2002 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Curso de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2012-10-19T20:09:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O homopolímero polihidroxibutirato (P(3HB)) é um poliéster acumulado no interior de células bacterianas como reserva de energia e carbono. A síntese de P(3HB) por Ralstonia eutropha ocorre a partir da via Entner-Doudoroff, em condições de limitação de algum nutriente (nitrogênio, fósforo, magnésio, entre outros) e excesso de carbono. Sabe-se que a condição óxido-redutora da célula é um reflexo das condições ambientais nas quais esta está inserida. Assim, objetivou-se avaliar as variações do potencial óxido-redutor (Eh) e a possibilidade de utilizá-lo para o monitoramento de culturas de Ralstonia eutropha DSM 545 para produção de P(3HB). Para tanto, análises de proteína, açúcar redutor, fosfato, P(3HB) e biomassa total foram realizadas, bem como o monitoramento do potencial de óxido-redução. Isto permitiu observar que, quando o Eh atinge um valor mínimo, ocorre a exaustão do nutriente ou de fonte de carbono, a máxima concentração de NADPH e o início da fase de desaceleração do crescimento da cultura. A sinalização desta fase é fundamental para realizar as intervenções (alimentação de fosfato, adição de propionato) em processo envolvendo produção de PHAs. As mesmas conclusões foram observadas em cultura de R. eutropha DSM 545 em meio complexo, no caso, um efluente da indústria de processamento de repolho. A fim de verificar a ação do meio sobre a condição óxido-redutora intracelular, o agente redutor ditiotreitol (DTT) foi adicionado na forma de pulso e observou-se que o mesmo interferiu na condição redutora do cofator NADPH, bem como, no crescimento celular.
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PHA production by a mixed culture under dissolved oxygen limitation

Campos, Filipe Venn Vieira de January 2010 (has links)
Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Faculty of Applied Sciences. Delft University of Technology. 2010
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Clonagem gênica, expresão heteróloga e proposição de um modelo estrutural teórico para a polihidroxialcanoato sintase de chromobacterium violaceum

Bressan, Cléo Rodrigo January 2007 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia / Made available in DSpace on 2012-10-23T12:49:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 240338.pdf: 5928151 bytes, checksum: 3ec335edd174d0f75509099b78fc544c (MD5) / Visando ao desenvolvimento de um sistema heterólogo para produção de polihidroxialcanoatos (PHA) em Escherichia coli, clonou-se o gene da enzima PHA sintase de Chromobacterium violaceum (phaCCv) no plasmídeo pBHR69, o qual continha previamente os genes para as enzimas ß-cetotiolase (phbA) e acetoacetil-CoA redutase (phbB) do operon de Cupriavidus necator, ambas necessárias, juntamente com a PHA sintase, para a biossíntese de PHA em E. coli. Para verificação da produção de polímero em E. coli foram transformadas com o plasmídeo obtido (pRLC2) as linhagens JM101 e DH5a. Em cultivos não otimizados utilizando glicose como substrato obteve-se 1,15 e 1,52 g l-1 de biomassa com rendimento de 29,6 e 42,6 % de PHA do tipo poli(3-hidroxibutirato) nas linhagens JM101 e DH5a, respectivamente. Estes resultados evidenciaram que a PHA sintase de C. violaceum apresenta atividade aparentemente normal em E. coli, diferentemente do que sugeriram estudos anteriores, permitindo, portanto, a sua utilização para produção heteróloga de PHA nesta bactéria. O modelo estrutural teórico obtido para a enzima PhaCCv apresentou uma tríade catalítica similar à observada em lipases e outras enzimas da família a/ß-hidrolase, sugerindo que o resíduo de aspartato pertencente à tríade possa também estar associado à estabilização da ligação enzima-substrato. Assim como nas lipases, observou-se também no modelo a ocorrência de uma região possivelmente relacionada à ativação interfacial da enzima junto à superfície hidrofóbica do grânulo de PHA. As estruturas terciárias obtidas na modelagem estrutural sugerem a necessidade de reavaliação dos modelos mecanísticos de síntese atualmente propostos, uma vez que os mesmos pressupõem que o resíduo de aspartato não participaria da estabilização da ligação enzima-substrato, possuindo unicamente a função de ativação do radical hidroxila durante a biossíntese do polímero.
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Avaliação da osteointegração do copolímero PHBV obtido de Chromobacterium violaceum, em falha óssea produzida no fêmur de ratos wistar

Costa, Clayton Miguel 24 October 2012 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2009. / Made available in DSpace on 2012-10-24T09:41:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O uso de polímeros biorreabsorvíveis tem despertado grande interesse como alternativa para tratamento de lesões e perda de tecidos. O objetivo desse trabalho foi estudar a interação entre tecido biológico e scaffolds desenvolvidos a partir de poli-hidroxialcanoatos (PHAs), material biodegradável e biorreabsorvível. Os scaffolds foram preparados a partir de um tipo específico de PHA, o poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBV) com violaceína, obtido do cultivo em biorreator da bactéria Chromobacterium violaceum . O material foi prensado e parcialmente sinterizado. Amostras com 3 mm de diâmetro por 3 mm de comprimento foram implantadas em fêmur de ratos Wistar e analisadas após 30 e 60 dias de pós-operatório. Os animais foram radiografados antes da colocação do implante do material. O material retirado dos animais após o sacrifício foi submetido à radiografia, análise com microscopia eletrônica de varredura e análise de energia dispersiva de raios-X, que foi aplicada para a determinação da composição química presente na fase inorgânica (determinação semi-quantitativa de inorgânicos e razão Ca:P). As amostras foram também preparadas para análise histológica. Os resultados obtidos permitiram observar que não houve reação inflamatória induzida pelo material, não houve nenhum caso de infecção e houve formação de tecido ósseo no interior do implante. Os resultados obtidos indicam que os PHAs possuem grande potencial para serem utilizados em procedimento de medicina regenerativa, em especial em engenharia de tecidos ósseos. / Biopolymers have attracted great interest as alternative materials for wound and lost tissues treatments. The objective of this work is the study of the interaction between biological tissues and scaffolds produced from polyhydroxialkanoates (PHAs). PHAs are biodegradable and bioresorbable polymers. Scaffolds of PHA were produced in a bioreactor from poly(3-hydroxybutirate-co-3-hydroxyvalerate) (PHBV) incorporated with violacein. The material was pressed and partially sintered to produce scaffolds with 3 mm of diameter and 3 mm of height. The scaffolds were implanted in femur of Wistar rats according to a protocol developed in this work. X-ray radiographs were taken after surgery. The materials were extracted and analyzed after 30 and 60 days of surgery. Microstructural characterization and chemical analysis to determine the inorganic constituents and the Ca:P ratio of the implanted biopolymers were evaluated by scanning electron microscopy (SEM) coupled with X-ray dispersive energy spectroscopy (EDS). Histological evaluation revealed that no inflammatory reaction occurred and new bone tissue was formed in the implant. The results indicated that PHBVs with violacein are potential candidates for application in regenerative medicine, especially in bone tissue engineering.
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Desenvolvimento de um processo de extração de poli(3-hidroxibutirato) produzido por Cupriavidus necator e seu efeito sobre as características do polímero

Garcia, Michele Cristina Formolo January 2006 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2012-10-22T12:28:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 243035.pdf: 8105135 bytes, checksum: 716ae686fed0dfb8f5c8264f5502ea8c (MD5) / O poli(3-hidroxibutirato), P(3HB), é um poliéster natural da classe dos polihidroxialcanoatos (PHAs), produzido e acumulado como reserva de energia por muitos microrganismos, com predomínio no uso da bactéria Cupriavidus necator. Esse polímero tem atraído muita atenção devido a sua biocompatibilidade, termoplasticidade, piezoeletricidade e também pela vantagem de ser degradado pela ação de microrganismos de ocorrência natural, sofrendo redução da massa molar, transformando-se em CO2 e H2O. Contudo, sua aplicação é ainda limitada devido ao custo de produção muito elevado. Para diminuir os custos de produção de P(3HB), faz-se necessário o desenvolvimento de novos processos de produção e extração do polímero a um custo mais baixo e com impacto ambiental reduzido. Atualmente, os métodos utilizados no processo de extração de P(3HB) envolvem o uso de solventes orgânicos, dispersão de hipoclorito de sódio e clorofórmio, digestão enzimática, métodos mecânicos e, recentemente, foi proposto o uso de soluções aquosas de surfactante e quelante. Neste contexto, este trabalho vem propor um método mecânico alternativo para a extração do P(3HB) usando para ruptura celular pérolas de vidro em um moinho de bolas, estudando o efeito das diferentes condições de extração sobre as características e a biodegradação em solo compostado do poli(3-hidroxiburitirato). O método proposto foi otimizado por um planejamento fatorial, através do qual foi selecionada a melhor condição do processo. Com a melhor condição selecionada foi testada ainda a estratégia de manutenção da biomassa, utilização de temperatura visando elevar o rendimento da extração e finalmente foi realizada a comparação entre a melhor condição do método mecânico proposto com o método químico utilizando dispersão de hipoclorito de sódio e clorofórmio. Após o processo de extração as amostras foram divididas em dois grupos, sendo um grupo submetido a uma etapa de purificação (n-hexano) e outro grupo sem esta etapa. As amostras foram caracterizados por FT-IR, DRX, DSC, TGA e GPC. As condições ótimas do processo de extração foram 0,7 g de pérolas de vidro com 1,25 mm de diâmetro para 2 mL de suspensão celular e 1 mL de clorofórmio. O método mecânico desenvolvido para extração de P(3HB) de Cupriavidus necator apresentou um rendimento de extração 5% superior quando comparado ao método químico, conferindo ainda melhores propriedades térmicas ao polímero. A temperatura de fusão do polímero obtido pelo método mecânico purificado foi 175ºC e para o método químico purificado foi de 178°C enquanto a temperatura de início de degradação térmica foi 282ºC para o método químico e 281ºC para o método mecânico. A etapa de purificação demonstrou clara influência sobre as propriedades finais do polímero, sendo os polímeros não purificados menos estáveis termicamente que os polímeros purificados. Para avaliar a biodegradação, os filmes preparados por evaporação de solvente, foram enterrados no fundo de copos de Becker contendo solo compostado por 7, 14 e 21 dias. A análise visual mostrou que a taxa de biodegradação ocorre na seguinte ordem: Químico não-purif. > Químico purif. > Mecâncio não-purif. > Mecâncio purif., demonstrando a forte influência da purificação sobre as propriedades e estabilidade final do P(3HB). Apesar da etapa de purificação tornar os polímeros mais cristalinos e causar redução da massa molar, os filmes apresentaram melhores propriedades térmicas e foram mais estáveis quanto à degradação causada tanto por temperatura quanto por microrganismos do solo. Poly(3-hydroxybutyrate), P(3HB), is a natural polyester from polyhydroxyalkanoates (PHAs) class. It is produced and accumulated as energy reserve by many microorganisms and the most widely employed bacterium is Cupriavidus necator. This polymer has attracted much attention due its biocompatible, thermoplastic and piezoeletric properties and also has the advantage of being degraded by the action of microorganisms of natural occurrence. In environment PHAs suffer reduction molecular mass, and is transformed into CO2 and H2O. However, its application has been limited because of the high cost of production. To decrease the production cost of P(3HB), it is very important to develop a new process of production and recovery of polymer with low cost and low environmental impact. Currently, the methods used in the process of recovery of P(3HB) involve the use of organic solvents, dispersion of hypochlorite and chloroform, enzymatic digestion, mechanical methods and recently, the use of surfactant-chelate aqueous solution was proposed. In this context, this work proposes a mechanical method alternative for the recovery of P(3HB) using bead mills disruption for the cell, studying the effect of different conditions of recovery on the characteristics and the biodegradability in soil bureal that poly(3-hydroxybutyrate). The proposed method was optimized with a factorial planning, through with the best process condition was selected. With the better condition selected was still tested a maintenance strategy of biomass, the use of temperature for increase the yield of recovery and finally was realized the comparison between the better condition of mechanical and chemical method using sodium hypochlorite dispersion and chloroform. After the recovery process the samples were divided in two groups: one considered as control and the other group was submitted to a purification with n-hexane. The samples were characterized by FT-IR, DRX, DSC, TGA e GPC. The optimal conditions of the recovery process were 0.7 g of bead mills with 1.25 mm of diameter for 2 mL of cell suspension and 1 mL of chloroform. The mechanical method developed for the recovery of P(3HB) from Cupriavidus necator presented a yield 5% higher when compared with the chemical method and better thermal properties for the polymer was achieved. The melting temperature of polymer purified obtained by the mechanical method was 175ºC and by the chemical method was 178ºC. The temperature of beginning of thermal degradation was 282ºC for the polymer treated by chemical method and 281ºC by the mechanical method. The purification step showed clear influence under the final properties of polymer, it was confirmed by the less thermal stability observed for the polymers not purified. To evaluate the biodegradation, the films prepared by casting, were buried in Beckers with soil fertile for 7, 14 and 21 days. The visual analysis showed that the rate of biodegradation was: Chemical not-purified > Chemical purified > Mechanical not-purified > Mechanical purified. It showed the strong influence of purification over final properties and stability of P(3HB). Although purification turned the polymers more crystalline and caused decrease in the molecular mass, the films present better thermal properties and were more stable in relation to degradation caused by temperature and soil microorganisms.
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Desenvolvimento de sistemas microestruturados a base de polihidroxialcanoatos para a liberação periodontal do naproxeno

Domingos, Luiza Ferreira January 2012 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Farmácia / Made available in DSpace on 2013-03-04T17:53:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 305156.pdf: 2207376 bytes, checksum: 71e4b7e343149fe0ba20b5762323b232 (MD5) / Os polihidroxialcanoatos (PHAs) são polímeros amplamente utilizados na indústria farmacêutica por suas características de biodegradabilidade e biocompatibilidade. O poli(3-hidroxibutirato) (P(3HB)) e seu copolímero poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (P(3HB-co-3HV)) são os mais comuns deste grupo e tem sido extensivamente estudados, visando diversas aplicações como carreadores de fármacos. Desta forma, os PHAs são materiais interessantes para aplicações na área da saúde e farmacêutica como constituinte de formas farmacêuticas de liberação controlada. Como estratégia para controlar a liberação, podem ser empregados diferentes materiais em uma formulação, os quais podem modificar e melhorar as suas propriedades físico-químicas. Neste contexto, o naproxeno (NPX) foi encapsulado em sistemas microestruturados, obtidos a partir de PHAs polihidroxialcanoatos, acetato de celulose e suas blendas, com o intuito de avaliar as propriedades físico-químicas das microesferas e obter um sistema de liberação prolongada para o tratamento da periodontite. Estas microesferas foram então dispersas em gel de poloxamer com o objetivo de para manter as partículas intrabolsa periodontal. A fim de observar o efeito no tamanho e eficiência de encapsulação, a massa molar do P(3HB) foi reduzida por síntese com borohidreto de sódio. O método de emulsão/evaporação do solvente foi empregado no preparo das microesferas de PHA e acetato de celulose nas proporções de 100:0, 50:50 e 0:100, usando clorofórmio e acetona como solventes. Os valores de eficiência de encapsulação e teor variaram de 33,21 - 99,11% e 3,14 - 9,91 mg NPX/100 mg formulação, respectivamente. Partículas esféricas foram obtidas apresentando diâmetro médio entre 6,145 e 16,266 µm. A redução da massa molar do P(3HB) e a adição do acetato de celulose provocaram a redução do diâmetro médio das partículas. As análises por calorimetria exploratória diferencial e difração de raios-X indicaram uma interação entre os componentes da formulação. Os estudos de liberação em fluido salivar simulado mostraram que o aumento da concentração de acetato de celulose nas microesferas levou a uma liberação mais acentuada do naproxeno. Os modelos matemáticos aplicados demonstraram ainda que o mecanismo de liberação do fármaco ocorre principalmente por difusão. / The polyhydroxyalkanoates (PHAs) are polymers widely used in the pharmaceutical industry for its characteristics of biodegradability and biocompatibility. Poly(3-hydroxybutyrate) (P(3HB)) and its copolymer Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) (P(3HB-co-3HV)) are the most common of this group and have been extensively studied as drug carriers. In this way, PHAs are interesting materials for applications in both health and pharmaceutical industries as a constituent of controlled release dosage forms. As strategy to control the release, different materials can be used in a formulation which can modify and improve its physicochemical properties. In this context, Naproxen (NPX) was encapsulated in microstructured systems obtained from polyhydroxyalkanoates, cellulose acetate and their blends, in order to evaluate the physical and chemical properties of the microspheres and to obtain a prolonged-release system for the treatment of periodontitis. These microspheres were then dispersed in poloxamer gel in order to keep the particles of the periodontal pocket. In order to observe the effect on size and encapsulation efficiency, the molecular weight of P(3HB) was reduced by synthesis with sodium borohydride. The method of emulsion/solvent evaporation was used to prepare the microspheres of PHA and ethylcellulose in proportions of 100:0, 50:50 and 0:100 (w/w), using chloroform and acetone as solvent. The values of encapsulation efficiency and drug content ranged from 33.21 to 99.11% and 3.14 to 9.91 mg NPX/100 mg formulation, respectively. Spherical particles were obtained with average diameter between 6.145 and 16.266 micrometers. The reduction of the molecular weight of P(3HB) and addition of ethyl cellulose caused a reduction in average particle diameter. Analyses by differential scanning calorimetry and X-ray diffraction indicated an interaction between the components of the formulation. Studies of release in simulated saliva showed that the concentration of cellulose acetate on microspheres resulted in a pronounced release of naproxen. Moreover, mathematical models demonstrated that the mechanism of drug release is predominantly controlled by diffusion.
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Processo contínuo de produção de polihidroxialcanoatos de cadeia média (PHAMCL) sob limitação múltipla de nutrientes. / Medium-chain-length polyhydroxylkanoates production in chemostat culture under multiple nutrient limitation.

Taciro, Marilda Keico 07 August 2008 (has links)
A produção de PHAMCL por Pseudomonas putida IPT 046 em cultivo contínuo sob limitação múltipla de nutrientes foi estudada, utilizando glicose e frutose como fontes de carbono. O estudo da limitação em nitrogênio, fósforo e simultânea de nitrogênio e fósforo para indução de acúmulo de polihidroxialcanoato, apontou que maiores valores de polímero foram acumulados quando fósforo foi o nutriente limitante (70%). Limitação em nitrogênio resultou no máximo em 40% de polímero. A limitação simultânea de nitrogênio e fósforo resultou em 68% de polímero, menor consumo de oxigênio para gerar células e maior fator de conversão de fonte de carbono em polímero (0,19 g/g) quando comparado com a limitação em fósforo, 0,16 g/g, ou à limitação em nitrogênio, 0,10 g/g. Oxigênio utilizado para manutenção das células não dependeu do tipo de limitação e dos valores das vazões específicas de alimentação. Um modelo metabólico foi proposto, ajustando aos dados experimentais na condição de limitação em nitrogênio. / Multiple nutrient limited growth of Pseudomonas putida IPT 046 was studied in chemostat culture from glucose and fructose as carbon source. Nitrogen, phosphorus and both nitrogen and phosphorus limitation was performed in order to accumulate medium-chain-length polhydroxyalkanoate. Phosphorus limitation resulted in higher polymer content accumulated (70%). Nitrogen limited assays achieved only 40% of polymer. Nitrogen and phosphorus simultaneous limitation resulted in 68 % polymer content, less oxygen demand to synthesize cells and best yields of carbon into polymer (0,19 g/g) when compared with 0,16 g/g on phosphorus limitation and 0,10 g/g on nitrogen limitation. Oxygen demand for maintenance is the same, independent of limitation strategy or dilution rate performed. A metabolic pathway model was proposed and fitted with nitrogen limited experimental data.

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