Em biocatálise, tem crescido o uso de enzimas imobilizadas em função das diferentes vantagens observadas pelo uso desta técnica, quando comparada ao o uso de enzimas livres. O bom desempenho de enzimas imobilizadas está diretamente relacionado ao tipo de suporte usado no processo de imobilização. Neste sentido, é de fundamental importância a busca por novos suportes que aliem qualidades mecânicas, biocompatibilidade e que, ao mesmo tempo, consigam melhorar as características da enzima a ser imobilizada. No presente trabalho foram desenvolvidos materiais híbridos a base de sílica, contendo diferentes proporções de quitosana, 10 e 20%, e um material a base de sílica que foi organofuncionalizado com APTMS. A enzima escolhida como modelo foi a β-galactosidase devido a sua aplicação na indústria de alimentos. A fim de proceder à imobilização covalente da enzima, foi realizada a ativação dos suportes com glutaraldeído. Os três materiais, com e sem enzima imobilizada, foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho, análise elementar C, H, N e termogravimétrica, comprovando a incorporação da quitosana. Isotermas de adsorção e dessorção de N2 mostraram que os materiais são mesoporosos e que a enzima não está bloqueando os poros. Por outro lado, a microscopia eletrônica de varredura indicou que a quitosana está dispersa em regiões micrométricas na sílica. O desempenho dos materiais imobilizados como biocatalisadores foi testado para a reação de hidrólise da lactose. Quanto aos parâmetros de imobilização, foi observado um maior rendimento de imobilização na matriz de sílica. No entanto, a enzima imobilizada nas matrizes híbridas com 10 e 20% de quitosana apresentou maiores valores de eficiência, respectivamente 62 e 47%, enquanto que para a sílica pura a eficiência foi de 37%. Tanto enzima livre quanto a imobilizada nos diferentes suportes apresentaram uma tendência semelhante à perda de atividade relativa quando submetidas a tratamento térmico. Além disso, a imobilização da enzima não apresentou melhorias na amplitude dos valores de atividade relativa em diferentes pH(s). A estabilidade operacional da enzima imobilizada foi avaliada pela hidrólise da lactose utilizando um reator de leito fixo, no qual, tanto o imobilizado enzimático em suporte de sílica pura quanto o do material híbrido, permaneceram com aproximadamente 100% de atividade por um período de uso contínuo de 200 horas. Sendo assim, o suporte híbrido proposto proporcionou a manutenção da atividade catalítica da enzima imobilizada, tornando-se uma alternativa viável e interessante para a aplicação na indústria de alimentos, uma vez que a presença de quitosana agrega outras características além da estabilidade mecânica própria da sílica. / In biocatalysis, the use of immobilized enzymes has grown, in terms of different advantages observed by the use of this technique as compared to the use of free enzymes. The good performance of immobilized enzymes is directly related to the type of support used in the immobilization process. In this sense, the search for new supports which combine mechanical properties, biocompatibility and, at the same time, are able to improve the characteristics of the enzyme to be immobilized is of fundamental importance. In this work were developed sílica-based hybrid materials, containing different ratios of chitosan, 10 and 20% and a silica based material which was organofunctionalized with APTMS. The enzyme chosen as a model was β-galactosidase due to its application in the food industry. In order to carry out the covalent immobilization of the enzyme, the supports were activated with glutaraldehyde. The three materials, with and without the immobilized enzyme, were characterized by infrared spectroscopy, elemental and thermogravimetric analysis, proving the incorporation of chitosan. Nitrogen adsorption and desorption isotherms showed that the materials are mesoporous and that the enzyme is not blocking the pores. On the other hand scanning electron microscopy indicated that chitosan is dispersed in micrometric regions in silica. The performance of the immobilized materials as biocatalysts was tested for lactose hydrolysis reaction. As for immobilization parameters, it was observed a higher immobilization yield in the silica matrix. However, the immobilized enzyme in the hybrid matrices showed higher efficiency, respectively 62 and 47% for the hybrid with 10 and 20% of chitosan, whereas for pure silica the efficiency was 37%. Both free and immobilized enzymes showed a similar trend in losing relative activity when subjected to heat treatment. Furthermore, the enzyme immobilization showed no improvement in amplitude value of the relative activity at different pH(s). The operational stability of the immobilized enzyme was evaluated by the lactose hydrolysis using a fixed bed reactor in which both the immobilized enzyme on pure silica support as on the hybrid material remained with approximately 100% activity for a period of continuous use of 200 hours. Therefore, the proposed hybrid support provided the maintenance of the catalytic activity of the immobilized enzyme, making it a viable and interesting alternative for application in the food industry, since the presence of chitosan aggregates characteristics other than the own mechanic stability of the silica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. / Made available in DSpace on 2012-10-17T17:23:19Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T18:12:40Z : No. of bitstreams: 1 171636.pdf: 7461821 bytes, checksum: 908daf4b282d48f2dabcb7264bc53451 (MD5) / Fármacos mundialmente conhecidos e já consagrados, bem como os mais recentes, como proteínas produzidas pela nova engenharia genética, cujos sistemas convencionais de liberação são comprometidos, requerem novos sistemas de alternativos, para a microencapsulação e liberação de fármacos, hormônios, proteínas, corantes, entre outras., utilizando-se do biopolímero quitosana, obtido através de desacetilação da quitina,. Este trabalho, objetiva preparar e caracterizar um novo sistema de liberação in vitro para o fármaco AAS (Ácido Acetil Salicílico ), mundialmente conhecido por sua ação analgésica, antipirética, antiinflamatória, doenças vasculares, tratamento do câncer etc., usando como suporte um complexo polimérico de QTS-PAA [Quitosana - Poli (Ácido acrilico)]. O sistema polímérico QTS-PAA para impregnar AAS em microesferas e controlar sua liberação in vitro do fármaco, em pH ideal simulado, no TGI, evitando a liberação do fármaco em pH ácido. .Estudou-se a impregnação e liberação do fármaco em tampões pH 1,2, 6,8 e 9,0 simulando o TGI, ainda os graus de reticulação e intumescimento foram analisados em espectrofotômetro UV., a morfologia das microesferas foram verificadas em MEV e MOE O desenvolvimento desta pesquisa dimensiona sua importância não somente na área química mas também farmacológica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas / Made available in DSpace on 2012-10-18T04:56:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T22:02:43Z : No. of bitstreams: 1 178704.pdf: 2320189 bytes, checksum: 25908deb5347e12430c519f85931e33a (MD5) / Neste trabalho foi investigado a preparação de pastas de hidroxiapatita (HAp) com quitosana (QTS), utilizada como suporte para uma biocerâmica aplicável na osteointegração. Foram preparadas pastilhas não desintegráveis da pasta de fosfato de cálcio com QTS. A HAp utilizado na preparação das pastas foi sintetizado de duas maneiras diferentes: A partir de nitrato de cálcio e fosfato de amônio dibásico, HAp100, e a partir de fosfato tricálcico (TCP), brushita e sulfato de condroitina na presença de succinato de sódio, HApIII. As pastas foram preparadas a partir da mistura do pó de HAp com uma solução de QTS 4% e transformadas em pastilhas. Foi observado que a pastilha não se desintegrou na presença de solução fisiológica devido à insolubilidade da QTS em água. A morfologia dos compósitos também foi estudada, sendo observado que as pastilhas de HAp100 possuem uma superfície porosa, devido a uma distribuição uniforme dos grãos, superior das obtidas a partir de HApIII. a porosimetria mostrou poros maiores que 100 µm, e uma porosidade de até aproximadamente 80%. A espectroscopia no infravermelho mostrou deslocamentos das bandas características dos grupos amino e fosfato para freqüências de número de onda menor, devido às interações entre estes grupos. O estudo de difração de raios-X demonstrou uma cristalinidade melhor para a HAp100, apresentando uma melhor resolução dos picos de difração

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T01:39:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T16:02:47Z : No. of bitstreams: 1 81775.pdf: 2927191 bytes, checksum: be0b56e2be184f0874ac8c10bc37a8ec (MD5) / Utilizando-se membrana assimétrica de quitosana, preparada a partir de uma solução aquosa de ácido acético, foi estudado o fluxo de solvente e a retenção de diversos macrossolutos. Inicialmente foi isolada a quitina a partir de cascas de camarão, matéria prima de baixo custo e abundante na região. O derivado desacetilado desse polissacarídeo, a quitosana, foi obtida através da hidrólise básica da quitina. A caracterização da quitosana foi feita através da determinação da massa molar e do grau de desacetilação, determinados por viscosimetria e espectroscopia infravermelho respectivamente. As membranas de quitosana foram obtidas espalhando-se a solução de quitosana sobre uma placa de vidro, evaporando o solvente e coagulando a membrana em hidróxido de sódio. As medidas de retenção de macromoléculas foram feitas empregando-se a ultrafiltração convencional e ultrafiltração centrífuga. Os resultados, obtidos na ultrafiltração centrífuga mostraram que as membranas de quitosana podem ser empregadas em processos de separação e concentração de soluções de polímeros e proteínas. Esses experimentos foram feitos com macromoléculas de diferentes massas molares e valores de pH.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. / Made available in DSpace on 2012-10-17T14:17:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T18:14:06Z : No. of bitstreams: 1 171841.pdf: 4426430 bytes, checksum: 41c854ac75a43d7e405a10a47f4ccf37 (MD5) / Este trabalho descreve a síntese e estudos eletroanalíticos de três polímeros redox derivados da quitosana (poli D-glicosamina, com 4x105g mol-1): QTS^py[Fe(CN)5]2-/3-, consistindo de quitosana (QTS) modificada por piridil (py), tendo centro redox de pentacianoferrato ligado ao nitrogênio piridínico; QTS-[Ru(bpy)2Cl]+/2+, com centro redox de rutênio bisbipymonocloro ligado diretamente ao nitrogênio amínico da matriz e QTS-[Ru(NH3)5] 2+/3+, com centro redox de rutênio pentaamim. Com o 1o polímero foram estudadas: a influência do pH sobre o comportamento voltamétrico; a imobilização na superfície eletródica por formação de filme e o comportamento voltamétrico como biossensor para glicose. Com o 2o polímero estudaram-se o ancoramento covalente sobre carbono vítreo, o acoplamento a glicose oxidase, e a resposta à glicose de um protótipo de biossensor com filme de polímero redox-enzima. Com o 3o polímero comparou-se a resposta a oxigênio dissolvido, obtida por eletrodos de carbono não modificados e modificados pelo polímero. Montou-se um sistema em fluxo para determinação de oxigênio dissolvido cujo eletrodo de trabalho foi epóxi grafitada modificada pelo polímero. Finalmente, foram realizados testes no sentido da construção de um biossensor, usando tecido de batata doce desidratado em um eletrodo de pasta de carbono contendo o 3º polímero.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Químca, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T05:33:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 278136.pdf: 4621874 bytes, checksum: cb2ab4b8341d4f622d59b06710579b1a (MD5) / Neste estudo foram sintetizadas nanopartículas de ZnO pelo método dos Precursores Poliméricos e as mesmas foram caracterizadas pelas análises de FEG e EDX. A análise de FEG mostra partículas esféricas homogêneas, com tamanhos de distribuição uniforme compreendendo uma faixa de 55nm a 100nm aproximadamente. A análise dispersiva de raio X (EDX) mostra a presença dos elementos Zn e O (94,93% e 5,07%, respectivamente) nas partículas formadas. Ainda, no presente estudo, foram desenvolvidos filmes de blendas de quitosana/poli(álcool vinílico) (3:1; 3:2 e 1:1) incorporados com 2,5% e 5% de clorofilina cúprica de sódio (CCS) e filmes de blendas quitosana/poli(álcool vinílico) 1:1 incorporados com 5% de CCS e ZnO (5% e 7,5%) utilizando a técnica de casting. As amostras de filmes resultantes foram caracterizadas por IV, TG, DSC e MEV. Além disso, foram avaliadas as suas propriedades mecânicas e algumas amostras foram submetidas a teste de atividade antibacteriana. A análise de TG mostra uma maior estabilidade térmica para os filmes com maior fração de PVA na blenda polimérica incorporada com 5% de CCS e menor estabilidade térmica para os filmes com maior quantidade de ZnO na matriz polimérica. As micrografias para os filmes formados revelam certa rugosidade, sendo esta aumentada com o aumento de CCS na matriz. Algumas micrografias mostram ainda, a presença de pequenas rachaduras na estrutura interna dos filmes. Os ensaios mecânicos indicam um aumento na maleabilidade dos filmes com o aumento do teor de PVA e diminuição da quantidade de CCS incorporada. Os filmes contendo ZnO na sua composição foram os que apresentaram maior rigidez. O teste de atividade antibacteriana mostra uma maior eficiência dos filmes contendo 5% de CCS e 7,5% de ZnO na redução de microrganismos viáveis, sendo que de um modo geral os filmes testados provocaram uma maior diminuição de bactérias gram-negativas (Escherichia Coli).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T13:44:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226924.pdf: 455596 bytes, checksum: 5032bb52b48cee9da0edc0b8fadfc9fd (MD5) / O presente trabalho teve como objetivo a utilização de microesferas de quitosana reticulada com epicloridrina e impregnada com heparina para estudar a adsorção dos íons cobre (II) em solução aquosa. Os grupos sulfonatos e carboxílicos presentes na matriz polimérica da heparina e o grau de desacetilação da quitosana foram determinados por titulação condutimétrica. As microesferas de quitosana foram preparadas pelo método de inversão de fases, a seguir foram reticuladas com epicloridrina. As microesferas de quitosana reticulada foram impregnadas com heparina. As microesferas foram caracterizadas por IV, TGA e DSC, tais técnicas permitiram identificar um novo material. Os estudos do pH na adsorção dos íons cobre (II) mostram que o pH ótimo de adsorção ocorreu em pH 6,0, tanto para as microesferas de QTSR, quanto para as microesferas de QTSR-HEP. A partir dos estudos cinéticos verificou-se que o equilíbrio de adsorção foi alcançado após 8 horas para as microesferas de QTSR e após 25 horas para as microesferas de QTSR-HEP. Os estudos das isotermas de adsorção foram interpretados empregando o modelo matemático de Langmuir, onde a capacidade máxima de saturação da superfície das microesferas de QTSR e QTSR-HEP foi determinada, obtendo-se os valores 39,31 e 81,04 mg g-1, respectivamente. As interações entre o íon cobre (II) e a QTSR e a QTSR-HEP no processo de adsorção foram confirmadas por EPR serem de natureza química, com formação de complexo quadrado-planar apresentando distorção tetraédrica.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T17:23:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 255000.pdf: 1908178 bytes, checksum: 39d44334b62e37ca47950db8ff364762 (MD5) / A quitosana é um polímero facilmente obtido a partir da desacetilação da quitina - segundo biopolímero mais abundante na natureza - apresentando propriedades químicas e físicas adequadas para a obtenção de membranas. Neste trabalho a quitosana foi quimicamente modificada por meio da enxertia de moléculas de anidrido ftálico na cadeia polimérica ou pela obtenção de blendas com poli (vinil álcool) e ácido sulfossuccínico, visando avaliar a relação propriedade/aplicação dos materiais obtidos em dispositivos eletroquímicos. A modificação química da quitosana foi caracterizada pela técnica de FTIR, e o tempo de reação de enxertia do anidrido ftálico na cadeia macromolecular e a estabilidade térmica foram avaliadas. Nas blendas de quitosana/poli(vinil álcool)/ácido sulfossuccínico a influência da quantidade de ASS e do grau de reticulação nas suas propriedades foi avaliada utilizando-se a técnica de FTIR. As propriedades mecânicas das blendas estudadas mostraram influência para determinadas percentagens de ASS na composição final da membrana. As medidas de capacidade de troca iônica e absorção de água também se mostraram dependentes da presença de ASS nos sistemas. Essas características físico-químicas, bem como os valores de condutividade protônica e eletrônica indicam a viabilidade de utilização dos materiais produzidos como eletrólitos poliméricos em células a combustível.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Pós-Graduação em Química, 2008. / Submitted by Larissa Ferreira dos Angelos (ferreirangelos@gmail.com) on 2009-09-16T19:05:29Z No. of bitstreams: 1 2008_PaollaCarminattiMartins.pdf: 1028621 bytes, checksum: 689c5a77a2656ea8f5d0995614a639f9 (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2010-12-15T18:13:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_PaollaCarminattiMartins.pdf: 1028621 bytes, checksum: 689c5a77a2656ea8f5d0995614a639f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-12-15T18:13:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_PaollaCarminattiMartins.pdf: 1028621 bytes, checksum: 689c5a77a2656ea8f5d0995614a639f9 (MD5) Previous issue date: 2008 / Este trabalho propõe o uso da quitosana como catalisador na transesterificação do óleo de soja com metanol. Foram feitos testes com a quitosana pura e os resultados mostraram que este catalisador não apresentou atividade para a reação de transesterificação, não ultrapassando 6 % de rendimento. Entretanto, a realização do mesmo procedimento com um óleo antigo obteve excelentes rendimentos chegando a 68,6 ± 0,54 %, que pode ter ocorrido por uma possível acidificação da quitosana pela hidrólise dos triglicerídeos. Dessa forma, foram feitos testes da quitosana previamente acidificada com HCl, em óleo novo, que apresentou excelentes atividades. Depois de vários testes para se determinar as melhores condições de reação, obteve-se um máximo de rendimento de 69,4 ± 0,93 % para 0,1 mol/L de HCl para acidificar 1,0 g de quitosana; 0,15 g como a melhor quantidade de catalisador para reagir com 10 g de óleo de soja e 1,5 g de metanol; 2 h como o melhor tempo de reação. Por fim, foi realizada a reciclagem e a reutilização do catalisador, que se apresentou ativo para as reações de reciclo e, apesar da diminuição no rendimento, pode ser reutilizado algumas vezes. Este sistema catalítico alternativo é economicamente viável, de fácil aplicação, pode ser reutilizado, ambientalmente correto, com melhor aproveitamento de recursos naturais e principalmente pelo apelo social da maior aplicação da quitosana em relação às comunidades ribeirinhas. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work proposes the use of chitosan as a catalyst in the transesterification of soybean oil with methanol. The results showed that pure chitosan had not activity for the reaction of transesterification, did not exceed 6% of income. However, the same procedure with old oil obtained excellent income (68,6 ± 0,54 %), which may have occurred in a possible acidification of chitosan by the hydrolysis of triglycerides. Thus, tests were made of chitosan previously acidified with HCl, in new oil, which has produced excellent activities. After several tests to determine the best conditions of reaction, a maximum yield of 69,4 ± 0,93 % was obtained with 0,1 mol/L as the best concentration of HCl to acidify 1,0 g of chitosan; 0,15 g as the best amount as a catalyst to react with 10 g of soybean oil and 1,5 g of methanol; 2 h as the best time of reaction. Finally, was made the recycling and reuse of the catalyst, which showed active for the recycle’s reactions and, despite the decrease in income, can be reused some times. This alternative catalytic system is of easy application, presents low-cost, greener, can be reused, presenting a better utilization of natural resources and mainly by the social appeal of wider application of chitosan for poor riverine communities.

Neste trabalho foram desenvolvidos hidrogéis na forma de membranas a base de quitosana (QUI) com polivinilpirrolidona (PVP) ou poli (álcool vinílico) (PVA), usando como agente de reticulação glutaraldeído, para obtenção de redes poliméricas semiinterpenetrantes e redes poliméricas híbridas, respectivamente. Os hidrogéis foram sintetizados em diferentes razões de PVP/QUI e PVA/QUI (%p/p) com duas concentrações distintas de glutaraldeído, visando estudar a influência da composição química nas propriedades dos materiais. Os hidrogéis foram caracterizados através das técnicas de FTIR, DSC, TGA e DMA. O grau de inchamento, ou capacidade de absorção de água dos hidrogéis foi avaliada em testes de inchamento com soluções aquosas de pH 3, 7 e 9. Os hidrogéis foram avaliados por espectroscopia de impedância eletroquímica para avaliar a sua condutividade iônica. A capacidade de armazenamento de amoxicilina pelos hidrogéis e a liberação controlada desta, foi avaliada por espectrofotometria UV e por transporte passivo em uma célula de difusão. O grau de inchamento e o transporte de amoxicilina dos hidrogéis de PVP/QUI e PVA/QUI dependem da composição destes e também do pH do meio. A determinação da condutividade iônica das membranas PVP/QUI e PVA/QUI mostrou-se depende da composição dos hidrogéis. Resultados promissores foram obtidos quanto a condutividade iônica dos hidrogéis e a liberação controlada de amoxicilina. / In this work hydrogels based on chitosan with polyvinylpirrolidone (PVP) or poly (vinyl alcohol) (PVA) were obtained, using glutaraldehyde as a crosslinking agent in order to produce semi-interpenetrating polymer networks or hybrid polymer networks. The hydrogels were synthesized using different PVP/chitosan and PVA/chitosan ratios and different glutaraldehyde concentrations aiming to observe the influence of chemical composition on the hydrogels properties. The hydrogels were characterized by FTIR spectroscopy, DSC, TGA, DMA, swelling ratio and impedance spectroscopy. Furthermore, the incorporation of amoxicillin into the hydrogels was carried out and for drug release studies under different pH conditions were realized. It was observed that the hidrogel swelling ratio and amoxicillin delivery of PVP/chitosan and PVA/chitosan hydrogels were influenced by the composition and pH. The impedance studies revealed that the ionic conductivity of membranes is influenced by their composition.