Modificações químicas são executadas com o objetivo de preparar derivados de quitosana com melhores propriedades, inclusive a solubilidade, ampliando as suas possibilidades de aplicação. Neste projeto, gládios de lulas foram utilizados para a extração de beta-quitina, a qual foi submetida ao processo de desacetilação assistida por irradiação de ultrassom de alta intensidade visando à produção de quitosana extensivamente desacetilada. A quitosana extensivamente desacetilada foi então submetida à reação de carboximetilação, visando à preparação de O-carboximetilquitosana. Foram estudados os efeitos da razão molar quitosana/ácido monocloroacético e do tempo sobre a reação de carboximetilação de quitosana e as características do produto obtido. As características estruturais e morfológicas das amostras geradas neste projeto, a saber, beta-quitina, quitosana e os produtos de carboximetilação de quitosana, foram determinadas pelo emprego de espectroscopias de ressonância magnética nuclear e no infravermelho, análise elementar, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Medidas de viscosidade foram empregadas para a determinação de massas molares médias viscosimétricas de quitina, quitosana e O-carboximetilquitosana. A solubilidade de O-carboximetilquitosana em meios aquosos em função do pH e do grau médio de carboximetilação foi investigada por espectroscopia UV/visível e a estabilidade térmica foi estudada por análise termogravimétrica.A partir dos espectros de ressonância magnética nuclear de hidrogênio das amostras de carboximetilquitosana foi constatado que a carboximetilação da quitosana ocorreu em extensões diferentes em função das condições reacionais. Também foi constatada a ocorrência de N-carboximetilação, evidenciada pelos sinais observados no intervalo de 3,0-3,4 ppm, atribuídos à mono e dissubstituição dos grupos amino. Porém, dada a baixa intensidade dos sinais, foi concluído que a carboximetilação dos grupos aminos ocorreu em baixa extensão. No intervalo 4,05-4,55 ppm foram observados os sinais correspondentes à ressonância dos hidrogênios dos grupos carboximetil (-CH2-COOD) introduzidos nas posições 3 e 6 das unidades de carboximetilquitosana. A espectroscopia no infravermelho também permitiu a distinção das características estruturais de beta-quitina, quitosana, carboximetilquitosana e a determinação dos graus médios de substituição das amostras carboximetiladas, que variaram no intervalo 0,21<GS<0,43. As análises de difração de raios X e as análises termogravimétricas mostraram que a carboximetilação de quitosana gerou derivados menos cristalinos, mais hidrofílicos e termicamente menos estáveis do que o polímero de partida. As amostras de carboximetilquitosana apresentaram solubilidade em meios ácido (pH<3,0), neutro (pH≈7,5) e alcalino (pH>8,0) devido à ocorrência de cargas ao longo de suas cadeias nesses meios, mas foram insolúveis no intervalo 3,5<pH<7,5. Foi observada a ocorrência de despolimerização simultaneamente à carboximetilação, visto que as amostras de carboximetilquitosana apresentaram valores de massas molares viscosimétricas médias inferiores ao da quitosana de partida. Os resultados deste estudo mostram que o grau médio de substituição das amostras de carboximetilquitosana é fortemente afetado pelo excesso de ácido monocloroacético empregado na reação de derivatização de quitosana, porém o prolongamento da reação não gera derivados mais substituídos. / Chemical modifications are carried out to prepare chitosan derivatives with improved properties, including solubility, extending their application possibilities. In this project, beta-chitin extracted from squid pens was subjected to the ultrasound assisted deacetylation process (USAD Process) aiming the production of extensively deacetylated chitosan. The extensively deacetylated chitosan was submitted to the carboxymethylation reaction to result in O-carboxymethylchiotosan (O-CMC). The effects of the molar ratio of chitosan / monochloroacetic acid and of the reaction time on the carboxymethylation reaction and on the characteristics of the O-CMC samples were studied. The structural and morphological characteristics of the samples generated in this project, beta-chitin, chitosan and carboximethylchitosan, were determined by nuclear magnetic resonance and infrared spectroscopy, elemental analysis, X-rays diffraction and scanning electron microscopy. Viscosity measurements were employed to determine the viscosity average molecular weight of chitin, chitosan and O-CMC. The solubility of O-CMC samples in aqueous solution of different pHs was investigated by UV / visible spectroscopy while the thermal stability was studied by thermogravimetric analysis. The 1H-NMR spectra of the O-CMC samples revealed that the carboxymethylation of chitosan occurred in different extents depending on the reaction conditions. It was also revealed the occurrence of N-carboxymethylation, evidenced by the signals observed in the range of 3.0 ppm - 3.4 ppm, assigned to the mono and disubstitution of amino groups. However, as the signal intensity was low, it was concluded that the N-carboxymethylation occurred in low extension. In the interval 4.05 ppm - 4.55 ppm it were observed the signals corresponding to the resonance of the hydrogens of the carboxymethyl groups (-CH2-COOD) introduced in positions 3 and 6 of the repeating units of O-CMC. The infrared spectroscopy also allowed the distinction of the structural features of beta-chitin, chitosan, carboxymethylchitosan and the determination of the average degree of substitution of carboxymethylated samples, which varied in the range 0,21 <GS <0,43. The X-ray diffraction and thermogravimetric analysis showed that the carboximethylation of chitosan produced derivatives less crystalline, more hydrophilic and thermally less stable than the parent polymer. The O-CMC samples showed solubility in acid (pH <3.0), neutral (pH ≈ 7.5) and alkaline (pH> 8.0) media due to the occurrence of charges along its chains, but the polymer was insoluble in the range 3.5 <pH <7.5. The occurrence of depolymerization simultaneously to the carboxymethylation reaction was observed since the O-CMC samples showed lower viscosity average molecular weight values as compared to the parent chitosan. The results of this study show that the average degree of substitution of the O-CMC samples is strongly affected by the excess of monochloroacetic acid used in the derivatization reaction of chitosan, but the extension of the reaction for longer times doesn\'t generate more substituted derivatives.

Desde a década de 90 que estudos relacionados com os polímeros quitina e quitosana têm sido estimulados. A presença em maior quantidade de grupos NH2 na quitosana permite sua aplicação como biomaterial eficiente no carreamento de fármacos e na adsorção de cátions metálicos. Neste trabalho foram preparados filmes e microesferas de quitosana para uso em procedimentos de adsorção de íons prata, liberação de fármaco e atividade antibacteriana. O polímero apresentou grau de desacetilação correspondente a 81% e ponto de carga zero em pH~7. As microesferas obtidas apresentaram um diâmetro médio de 2,911 mm e um desvio padrão de 0,325, quando úmidas. O uso da quitosana na forma de microesferas e filmes proporciona um aumento da área superficial, além de facilitar o manuseio do polímero. Os filmes obtidos foram formados com nanopartículas de prata em etapa única. O melhor pH para o estudo de adsorção de íons Ag+ em meio aquoso está na faixa de pH de 5 a 7, o melhor ajuste foi ao modelo de Langmuir, o tempo ótimo para ocorrer adsorção máxima foi de 10 horas e o valor de energia aparente de adsorção (E) de 6,9 kJ/mol, o que a caracteriza adsorção física. O estudo de liberação de ibuprofeno foi realizado em fluido gástrico simulado e fluido intestinal simulado, a maior liberação do fármaco ocorreu no pH neutro dos fluidos intestinais. A liberação transdérmica de fármaco pelos filmes foi realizada apenas em pH=7,4 para simular o tecido sanguíneo e o ápice da liberação de ibuprofeno ocorreu logo no início do contato do material com o fluido simulado. As microesferas e os filmes com nanopartículas de prata demonstram ter atividade contra E. coli e S. aureus. / Since the 1990s studies related to chitin and chitosan polymers have been stimulated. The presence of more NH2 groups in chitosan allows its application as an efficient biomaterial without drug loading and adsorption of metallic cations. In this work, chitosan films and microspheres were made for use in silver ion adsorption procedures, drug release and antibacterial activity. The polymer showed a degree of deacetylation corresponding to 81% and zero loading point at pH ~ 7. As obtained microspheres had a mean diameter of 2911 mm and a standard deviation of 0.325, when used. The use of chitosan in the form of microspheres and films provides an increase of the surface area, besides facilitating the handling of the polymer. The films were formed with single step silver nanoparticles. The best pH for the Ag+ ion adsorption study in the aqueous medium is in the pH range of 5 to 7, the best fit for the Langmuir model, the optimal time for the maximum adsorption of 10 hours and the apparent energy value of adsorption (E) of 6,9 kJ / mol, which characterizes it physical adsorption. The study of ibuprofen release was performed in simulated gastric fluid and simulated intestinal fluid, further release of the drug occurs no neutral pH of intestinal fluids. Transdermal delivery of drug by films was performed at pH = 7.4 to simulate blood tissue and the apex of ibuprofen release occurred early in contact with the simulated fluid material. As microspheres and films with silver nanoparticles they demonstrate activity against E. coli and S. aureus.

O presente trabalho apresenta o estudo de processos biotecnológicos para a remoção de fenol de soluções aquosas em regime de batelada em 3 processos distintos (A), (B) e (C) respectivamente. Sendo eles a adsorção de fenóis de soluções aquosas em Quitosana, degradação enzimática de fenóis através da tirosinase em meio aquoso e adsorção/degradação de fenóis de soluções aquosas em Quitosana contendo tirosinase imobilizada. Para isto foram estudadas as influências das variáveis temperatura, pH, concentração da Quitosana e velocidade de agitação no processo (A), temperatura, pH, concentração da tirosinase livre e velocidade de agitação no processo (B) e no processo (C), temperatura, pH, concentração da Quitosana, concentração da tirosinase imobilizada e velocidade de agitação. / This paper presents the study of biotechnology processes for the removal of pHenol from aqueous solution in batch reactor in 3 separate cases (A), (B) and (C) respectively. As they adsorption of pHenols from aqueous solutions on chitosan, enzymatic degradation of pHenols by tyrosinase in aqueous solution and adsorption / degradation of pHenols in aqueous solutions containing chitosan immobilized tyrosinase. For this we examined the influence of varying temperature, pH, concentration of chitosan and stirring speed of the process (A), temperature, pH, concentration of free tyrosinase and stirring speed of the process (B) and Case (C), temperature , pH, concentration of chitosan, concentration of tyrosinase immobilized and speed of agitation.

A preocupação com o desenvolvimento de técnicas menos agressivas em termos ambientais contribuindo para o desenvolvimento sustentável, levou a utilização de tecnologia enzimática e materiais biodegradáveis como uma rota alternativa. A quitosana é um polímero atóxico, biodegradável e biocompatível proveniente da desacetilação da quitina, subproduto da indústria pesqueira. Uma de suas aplicações é como suporte para a imobilização de biocatalisadores com o intuito de melhorar algumas características, como estabilidade e reutilização. A imobilização pode ocorrer por diversas técnicas, não existindo um método único que abrange todo e qualquer caso. Neste contexto, esse trabalho estudou a viabilidade da utilização de um hidrogel à base de quitosana para imobilização da lipase de Rhizopus oryzae (L036P). Para isso foi realizada a imobilização da lipase por adsorção física e por ligação covalente em hidrogel de quitosana ativado com glutaraldeido. A fim de verificar modificações químicas significativas e a perda de massa das amostras em função da temperatura, os materiais foram submetidos às técnicas de termogravimetria (TG) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). A massa residual foi de 30% para a enzima livre e de 45% para as enzimas imobilizadas e os espectros de FTIR comprovaram a imobilização devido a mudanças ocorridas em algumas bandas de absorção. A análise da morfologia da superfície do suporte foi realizada através de imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura que evidenciaram uma estrutura mais densa e menos porosa após a reticulação do hidrogel. A atividade hidrolítica da lipase imobilizada foi de 406,30 U/g para a imobilização por adsorção física; 439,82 U/g para a imobilização por ligação covalente. Os parâmetros cinéticos km e Vmáx foram determinados e não houve diferença significativa no valor de km para a ambas as lipase imobilizada já o valor de Vmáx sofreu uma queda para ambas as imobilizações indicando uma possível inibição não competitiva. A estabilidade térmica e de estocagem foram avaliadas e foi observada uma melhora na estabilidade térmica após 150 minutos e a atividade hidrolítica de todos os materiais não apresentaram perda significativa após 120 dias. Os biocatalisadores foram ainda caracterizados quanto a atividade ótima de atuação em função da temperatura e pH utilizando a técnica de planejamento de experimentos ( delineamento composto rotacional 2² com três repetições no ponto central). Os resultados encontrados mostraram que há uma variação na temperatura e pH ótimo após a imobilização, sendo encontrado valores máximos de 839,76 U/g para a lipase livre (pH 7,5 a 36°C), 574,18 U/g para a lipase imobilizada por adsorção física (pH 7,5 a 50°C) e 3572,44 U/g para a lipase imobilizada por ligação covalente (pH 8,5 60°C). A partir dos resultados obtidos, verificou-se a potencialidade da utilização de hidrogel como suporte de imobilização da lipase. / The concern with the development of less aggressive techniques for the environment contributing to sustainable development, has led to use of enzyme technology and biodegradable materials as an alternative route. Chitosan is a polymer nontoxic, biodegradable and biocompatible obtained from the deacetylation of chitin by-product of the fishing industry. One of the applications of chitosan is as a support for the immobilization of biocatalysts in order to improve certain characteristics, such as stability and reusability. Immobilization may occur for several ways, with no single method that covers every case. In this context, this study investigated the viability of using a chitosan-based hydrogel to immobilization of lipase Rhizopus oryzae (L036P). To do this was made lipase immobilization by physical adsorption and covalent linking of chitosan hydrogel activated with glutaraldehyde. In order to verify significant chemical modifications and the mass loss of samples as a function of temperature, the materials were subjected to thermogravimetric analysis (TG), and infrared spectroscopy with Fourier transform (FTIR). The residual mass was 30% for the free enzyme and 45% for immobilized enzymes and the infrared spectra confirmed the immobilization due to changes in absorption in certain bands. The analysis of the support surface morphology was performed by images obtained by scanning electron microscopy which showed a denser and less porous structure after crosslinking of the hydrogel. The hydrolytic activity of the immobilized lipase was 406.30 U / g for the immobilization by physical adsorption and 439.82 U / g for the immobilization by covalent attachment. Kinetic parameters (km and Vmáx) were determined and there was no difference difference in the amount of km for both immobilized lipase. The Vmáx value has fallen for both immobilizations indicating a possible non competitive inhibition. The thermal stability and storage were evaluated and it was observed an improvement in thermal stability after 150 minutes and the hydrolytic activity of all the materials showed no significant loss after 120 days. The biocatalysts were further characterized as the optimal activity of action as function of temperature and pH using the experimental design technique through rotational composite design with three replications 2² the center point. The results showed that there is a variation in optimal temperature and pH after immobilization being found maximum values of 839.76 U / g for the free lipase (pH 7.5 and 36 °C), 574.18 U / g for lipase immobilized by physical adsorption (pH 7.5 and 50 °C) and 3572.44 U / g to covalently immobilized lipase (pH 8.5 and 60 °C). From the results obtained, it was verified the potential use of hydrogel as lipase immobilization support. / Programa Institucional de Bolsas de Pós-Graduação - PIB-PÓS

Este trabalho aborda a síntese, caracterização e estudo dos processos fotoquímicos e fotofísicos de materiais distintos baseados em corante/biopolímero e corante/argila. Os resultados e a discussão obtidos com estes materiais foram distribuídos em três capítulos, os quais foram intitulados: (i) Macrofotoiniciador biopolimérico baseado em quitosana e derivado de tioxantona; (ii) Fotoiniciador híbrido orgânico-inorgânico baseado em argila mineral e derivado de tioxantona e (iii) Híbridos orgânico-inorgânicos: fotofísica no estado sólido dos corantes auramina O e isocianina adsorvidos em argilas. O capítulo 1 descreve a preparação de um novo macrofotoiniciador baseado em quitosana e um derivado de tioxantona. A fim de compreender os processos elementares, este macrofotoiniciador foi caracterizado por diferentes técnicas espectroscópicas, tais como espectroscopia de absorção no ultravioleta-visível, fluorescência estacionária e resolvida no tempo, fotólise por pulso de laser na escala de nano- e femtosegundos. Já sua eficiência como fotoiniciador foi testada frente à fotopolimerização de um monômero acrílico e na síntese de nanopartículas metálicas de ouro e prata. No capítulo 2 é abordada a preparação, caracterização e aplicação de fotoiniciador híbrido orgânico-inorgânico baseado em derivado de tioxantona ligado covalentemente em argila. A eficiência deste fotoiniciador também foi testada frente a reações de polimerização. Ainda abordando os híbridos orgânico-inorgânicos, o capítulo 3 discute as propriedades fotofísicas no estado sólido de híbridos de dois corantes catiônicos, auramina O e isocianina, adsorvidos em argilas. Neste capitulo discutiu-se os efeitos da concentração dos corantes e do tipo de argila, utilizados como matriz sólida na preparação dos híbridos, nas propriedades fotofísicas do material híbrido e na agregação das moléculas de corante. / In the present work describe the synthesis, characterization and the study of the photochemical and photophysical processes for distinct materials based on dye/biopolymer and dye/clay. The results and discussion obtained for these materials were divided into three chapters, which were entitled: (i) Biopolymeric macrophotoinitiator based on chitosan and thioxanthone derivative; (ii) Organic-inorganic hybrid photoinitiator based on clay mineral and thioxanthone derivative; and (iii) Organic-inorganic hybrids: photophysics in solid state of auramine O and isocyanine dyes adsorbed on clays. Chapter 1 describes the preparation of a novel macrophotoinitiator based on chitosan and a thioxanthone derivative. In order to understand the elemental processes, this macrophotoinitiator was characterized by different spectroscopic techniques, such as ultraviolet-visible absorption spectroscopy, stationary and time resolved fluorescence, flash-photolysis on the nano- and femtosecond scale. The photoinitiator efficiency was tested against photopolymerization of an methacrylic monomer and in the synthesis of gold and silver nanoparticles. In Chapter 2 the preparation, characterization and application of organic-inorganic hybrid photoinitiator based on thioxanthone derivative covalently bound in clay is discussed. The efficiency of this photoinitiator was also tested against polymerization reactions. The chapter 3 discusses the photophysical properties in solid state of organic-inorganic hybrids of two cationic dyes, auramine O and isocyanine, adsorbed on clays. In this chapter it is discussed the effects of dye concentration and clay type, used as a solid matrix in the preparation of the hybrids, in the photophysical properties of the hybrid material and in the aggregation of the dye molecules.

Este estudo teve por objetivo avaliar a ação inibitória de duas soluções de quitosana através da determinação da concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM) de duas soluções de quitosana de diferentes procedências. A primeira solução de quitosana derivada de camarão, do tipo comercial Fluka, de PM 600.000 g/mol, G.A. 76% e a segunda solução de quitosana derivada de lula, de PM: '10 POT.7' g/mol e G.A.: 83%. As duas soluções foram ajustadas ao pH 5,0 e na concentração de 0,5% em solução acética a 1%. A melhor atividade antimicrobiana da quitosana ocorre em pH igual ou menor que cinco e ela sofre precipitação em pH superiores a 6,5. Estas duas características foram determinantes na escolha do pH utilizado no teste da CIM. Para confirmar que a inibição do crescimento dos enteropatógenos ocorreu pela ação da quitosana e não pelo pH ácido dos meios, vários testes foram realizados. A avaliação do crescimento dos enteropatógenos em ágar MacConkey, pH 5,0 (ótimo para quitosana) e 7,4(ótimo para o cultivo das bactérias utilizadas), o inóculo de cada bactéria foi preparado segundo o tubo 0,5 de Mc Farland (controle positivo), e a avaliação foi repetida utilizando o inóculo diluído 1:1000 para contagem do número de colônias, e não apresentaram diferenças significativas. Para confirmar estes dados foram realizados os controles negativos das duas soluções de quitosana e do meio de cultura MacConkey em pH 5,0 e 7,4, incubados a 37°C e lidos por 72 horas, sem qualquer alteração. A avaliação da reação de precipitação foi feita em caldo Müeller Hinton em pH 4,0; 5,0; 6,0; 7,0 e 8,0 para as duas soluções de quitosana (v/v), incubados a 37°C e lidos por 72 horas. A avaliação da CIM das duas soluções de quitosana para os enteropatógenos foi realizada por diluição seriada e os inóculos comparados ao tubo 0,5 de Mc Farland, sendo 10 'mü'L da suspensão bacteriana acrescida a cada tubo, incubados a 37°C por 24 horas. A leitura da ausência de turvação visível caracterizou a CIM. Todos os tubos que não apresentaram turvação visível foram plaqueados em ágar MacConkey, em pH 7,4 e incubados a 37°C por 24 horas para determinação da CBM, a qual foi determinada pela menor concentração capaz de causar morte total da população dos enteropatógenos. Todas as técnicas foram realizadas em triplicata para confirmação dos resultados / The aim of this study was to evaluate the inhibitory action of chitosan solutions derived from shrimp (Fluka commercial type, MW 600.000 g/mol, acetylation degree of 76%) and squid (MW '10 POT.7' g/mol, acetylation degree of 83%) through determination of minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) against enteropathogens: Salmonella enterica, Shigella sonnei and Escherichia coli EPEC. Those solutions were set to pH 5,0 and a 0,5% concentration in a 1% acetic acid solution. The best antimicrobial activity of chitosan occurs in pH less than or equal to 5,0 and it shows precipitation in pH greater than 6,5. Those features were decisive to choose the pH used in the MIC test. In order to confirm that the growth inhibition of enteropathogens occurred by the action of chitosan and not for the acid pH of the environments, growth evaluation tests of enteropathogens were accomplished in MacConkey agar, pH 5,0 (excellent for chitosan) and pH 7,4 (excellent for culture of used bacteria). The inoculum of each bacterium was prepared comparing with the 0,5 tube of McFarland (positive control) and the evaluation was repeated using the inoculum diluted in a salt solution 1:1000 to count the number of colonies, which did not show significant differences. The reaction evaluation of precipitation of chitosan was done in Müeller Hinton broth with pH ranging 4,0 - 8,0 for both solutions of chitosan (v/v), which were incubated at 37°C and read for 72 hours. The MIC evaluation for both solutions of chitosan for the enteropathogens was done by serial dilution and the inocula were compared to the 0,5 tube of McFarland, adding 10 'mü'L of bacterial suspension to each tube, which were incubated at 37°C for 24 hours. The MIC was distinguished by the absence of visible turbidity. Each tube that did not show visible turbidity was spread on MacConkey agar plates in pH 7,4, and incubated at 37°C for 24 hours to find the MBC, which was determined by the smallest concentration able to cause total death to the enteropathogen population. In both cases, the solutions of chitosan presented a high antimicrobial activity against the enteropathogens Salmonella enterica and Escherichia coli EPEC. However, the higher antimicrobial activity was observed in the enteropathogen Shigella sonnei

A vida útil do filé de salmão fresco é em grande parte limitada pela deterioração microbiana, proteolítica e oxidativa. Esse trabalho visou estudar o efeito do filme de quitosana adicionado ou não do extrato de resíduo agroindustrial de pimenta rosa (Schinus terebinthifolius Raddi) sobre a vida útil e qualidade de salmão do Atlântico (Salmo salar) fresco, embalado em atmosfera modificada (AM, 100% CO2), durante 28 dias. Os filés de salmão (± 300 g) com 11 dias post mortem sem pele e sem ossos foram embalados em 100% de dióxido de carbono (CO2), submetidos aos tratamentos: sem filme (TC), com filme de quitosana (TFQ) e com filme de quitosana adicionado do extrato de resíduo agroindustrial de pimenta rosa (TFQPR), armazenados a 2 ± 1° C e sem exposição à luz por 0 (11 dias), 7, 14, 21 e 28 dias. Após cada período de armazenamento, nove bandejas de cada tratamento foram analisadas de acordo com parâmetros físico-químicos (pH, cor, capacidade de retenção de água (CRA), perfil de textura (PT), bases voláteis totais (BVT), trimetilamina (TMA), estabilidade oxidativa, perfil de ácidos graxos (PAG), degradação de ATP e seus catabólitos), microbiológicas (microrganismos aeróbios mesófilos e psicrotróficos, bactérias láticas, coliformes totais e termotolerantes) e sensoriais. O estudo foi conduzido por um delineamento inteiramente casualizado com arranjo fatorial (3 tratamentos x 5 tempos de armazenamento), considerado como parcela o filé de salmão embalado em atmosfera modificada, com 3 repetições. Os dados foram analisados no ambiente R, a fim de verificar o efeito de tempo, tratamento e tempo x tratamento. Durante o armazenamento, o pH oscilou para os três tratamentos. Observou-se a descoloração dos filés de salmão devido à oxidação dos carotenoides astaxantina e cantaxantina, presentes no músculo do pescado. Ao longo do armazenamento, CRA foi reduzida, influenciando no perfil de textura das amostras. Os filés de salmão tornaram-se mais macios devido à proteólise muscular e a ação de microrganismos deteriorantes presentes. Os dados de oxidação lipídica foram baixos e não influenciou no PAG do salmão - considerando que o salmão é uma boa fonte de ácidos graxos poli-insaturados da série ômega-3. Os microrganismos deteriorantes analisados aumentaram ao longo do armazenamento, porém não ultrapassaram os limites recomendados pela ICMSF, bem como a contagem dos microrganismos patógenos. A análise sensorial permitiu verificar as mudanças nos filés de salmão ao longo do armazenamento, porém não houve diferença significativa entre os tratamentos. Em conclusão, o filme ativo foi eficiente na manutenção da qualidade e vida útil dos filés de salmão embalados com AM durante 28 dias de armazenamento, em comparação com o grupo controle (TC). / Shelf-life of the fillet of fresh salmon is greatly limited by microbial, proteolytic and oxidative deterioration. This research aimed to study the effect of chitosan active films and the addition of agro-industrial residue of pink pepper (Schinus terebinthifolius Raddi) on this film on fresh Atlantic salmon (Salmo salar) shelf-life and quality packaged in modified atmosphere packaging (MAP, 100% CO2) during 28 days. Skinless and boneless salmon fillets (± 300 g) with 11 days post mortem were packaged in 100% carbon dioxide (CO2) MAP according to three treatments: without chitosan film (TC), with chitosan film (TFQ) and with chitosan film added with agro-industrial residue of pink pepper (TFQPR), stored at 2 ± 1° C and under dark condition for 0 (11 days),7, 14, 21, and 28 days. After each retail day, 9 trays of each treatment were analyzed according to physical-chemical (pH, color, water holding capacity (WHC), texture profile (TP), total volatile basic nitrogen (TVB-N), trimethylamine (TMA), oxidative stability, fatty acid profile (FAP), and ATP and ATP-catabolites quantification), microbiological (the content of mesophilic, psychrotrophic, lactic, thermotolerant bacteria and total coliform), and sensory parameters. This research used Completely Randomized Design (CRD) with a factorial arrangement (3 treatments x 5 five storage time), considering the packaged salmon fillet as a research unity, with 3 repetitions. Data was analyzed on R environment, in order to verify time, treatment and time x treatment effects. During storage, pH oscillated for the three treatments. The salmon fillets discolored due to the carotenoids astaxanthin and canthaxanthin oxidation, which are present in fish muscle. Along storage time, WHC reduced, influencing on sample texture profile. Salmon fillets softened, which is possibly resulting from muscle proteolysis and from spoilage bacteria action. Lipid oxidation data were low and did not influence on salmon FAP - considering that salmon is a good source of omega-3 poly-unsaturated fatty acid. Fish spoilage bacteria increased along storage, but it was not higher than the legal limit established by ICMSF, as well as pathogen bacteria. Sensory analysis revealed overall changing on salmon fillets during storage. In conclusion, active film was efficient in the maintenance of quality and shelf-life of MAP-packaged salmon fillets during 28 days of storage, compared to control group (TC).

A liberação local de fármacos na cavidade oral apresenta muitas aplicações, incluindo o controle da dor pós-cirúrgica, tratamento de doenças periodontais e anestesia local. Micropartículas carregadas com anti-inflamatórios não-esteroidais (AINEs) produzidas para a liberação sustentada é útil em Odontologia, uma vez que mantém o fármaco em níveis terapêuticos, promove o controle da dor e maior adesão do paciente ao tratamento.Uma vez que o sistema é biodegradável, o paciente não precisa ir ao consultório do dentista para removê-lo. Spray drying, é um dos vários métodos de microencapsulação, é rápido, de fácil operação, ampliação de escala e apresenta condições moderadas de operação. Assim, o objetivo deste trabalho é determinar as especificações do processo de spray-drying na obtenção de micropartículas biodegradáveis para a liberação sustentada de fármacos com aplicação odontológica. Quitosana foi utilizada como polímero de revestimento, uma vez que é biodegradável, biocompatível e mucoadesivo. Cetoprofeno foi utilizado como AINE modelo.Testes de qualificação de operação do spray-dryer foram conduzidos em conformidades com os requisitos da ANVISA e FDA. O método de análise de teor de cetoprofeno também foi validado, apresentando precisão, exatidão, linearidade e especificidade adequados ao seu propósito. Com relação ao processo de microencapsulação, a melhor condição operacional no spray-dryer apresenta 100 ºC de temperatura de entrada, 5,7 g/min de vazão da bomba peristáltica, 49,2 m3/h de vazão do ar de secagem, 1 mm de diâmetro do bico atomizador e 1,3 de pressão do ar comprimido. As micropartículas obtidas apresentam boa esfericidade e uma superfície lisa. A distribuição granulométrica é estreita, variando de 2,11 a 3,27m. Os estudos de liberação in vitro mostram um comportamento linear de dissolução do cetoprofeno encapsulado nas micropartículas, sugerindo que a cinética de liberação do fármaco é governada pela dissolução do fármaco e difusão através da matriz polimérica. Quitosana apresentou influência sobre a liberação do cetoprofeno, uma vez que foi encontrado um T50 de 36,0 h para o fármaco microencapsulado, ao passo que para o fármaco livre o T50 é de apenas 7,84 h. / Local release of drugs at oral cavity tissues shows several uses, including postsurgery pain control, periodontal disease treatment and local anesthesia. NSAID loaded-biodegradable microparticles made for a sustained drug release is useful in Dentistry since they keep the drug therapeutic level sustained, promote pain control and patient compliance. Since the system is biodegradable, the patient do not need to go to the dentistry office to remove it. Spray-drying (SD) , one of the several microencapsulation methods, is fast, has easy operation and scale-up and shows mint operating conditions. Thus the aim of this work is to design the spraydrying specifications of manufacturing dental drug loaded-biodegradable microparticles for sustained release purposes. Chitosan was used as the microencapsulation polymer due to its biodegradability, biocompatibility and mucoadhesiveness. Ketoprofen was used as the model NSAID. Operation qualification tests were performed with the spray-dryer as required by ANVISA and FDA. The analytical method for ketoprofen assay was also validated, showing accuracy, precision, linearity and specificity suitable for its purpose. Concerning microencapsulation process, the best SD operating conditions was 100 º C (inlet), 5,73 g/min (pump flow rate), 49,19 m3/h (air flow rate), 1 mm (nozzle), 1,3 (compressed air). The microparticles delivered show good sphericity and a smooth surface. The size distribution is narrow, ranging from 2,11 to 3,27 m. In vitro release studies show a linear dissolution behavior of cetoprofen-loaded microparticules suggesting the kinetic of drug release is driven by drug dissolution and diffusion through polymer matrix. Chitosan has an influence over the cetoprofen release since a T50 of 36,0 h was found to microparticles while the cetoprofen only has a T50 of 7,84 h.

Orientador: Vera Aparecida de Oliveira Tiera / Banca: Ana Marisa Fusco Almeida / Banca: Iêda Aparecida Pastre Fertonani / Resumo: O presente trabalho descreve a síntese, caracterização e o estudo do mecanismo da atividade antimicrobiana de derivados anfifílicos de quitosana contra o fungo Aspergillus flavus. As quitosanas utilizadas nas sínteses foram obtidas pela desacetilação heterogênea de quitosana comercial. O derivado hidrofílico foi obtido pela reação de quitosana com cloreto de 2-cloro-N,N-dietilaminoetil (DEAE). O grau de substituição (GS) de grupos DEAE inseridos na cadeia polimérica foi determinado utilizando-se as técnicas de Ressonância Magnética Nuclear de Hidrogênio (RMN¹H) e Espectroscopia de absorção na região do Infravermelho (FTIV), obtendo-se 40% de substituição (QD 40% DEAE). Em seguida, a quitosana-DEAE foi degradada com nitrito de sódio para obtenção de polímeros com diferentes massas moleculares (Mw). As massas moleculares foram determinadas por Cromatografia de Permeação em Gel (GPC), e os valores obtidos foram 8 - 25 - 60 - 116 e 136 kDa respectivamente. Na sequência, as quitosanas de diferentes Mw foram alquiladas com dodecilaldeído seguido pela redução com borohidreto de sódio, obtendo-se derivados com ~20% de conteúdo hidrofóbico caracterizados por RMN¹H e FTIV. O comportamento em solução dos derivados anfifílicos foi estudado utilizando Espectroscopia de Fluorescência, e os resultados mostraram que em baixas concentrações os derivados de quitosana se auto-associam formando domínios hidrofóbicos. A agregação ocorre a partir da concentração de agregação crítica (CAC) que... / Abstract: This study describes the synthesis, characterization and the study of mechanism and antimicrobial activity of chitosan derivatives against the fungus Aspergillus flavus. Chitosan was obtained by the heterogeneous deacetylation of commercial chitosan. The hydrophilic derivative was obtained by reaction of chitosan with 2-chloro-N, N-diethylaminoethyl (DEAE) chloride. The degree of substitution (GS) of DEAE groups was determined using the techniques of Nuclear Magnetic Resonance of Hydrogen (NMR¹H) and Absorption Spectroscopy in the Infrared region (FTIV), obtaining 40% of substitution. Afterwards, samples of the obtained derivative were degraded with sodium nitrite to obtain polymers with different molecular weights (Mw). Molecular weights were determined by Gel Permeation Chromatography (GPC), and the obtained values were 8 - 25 - 60 - 116 and 136 kDa respectively. Subsequently, chitosans with different molecular masses were alkylated with dodecyl aldehyde followed by reduction with sodium borohydride to provide ~ 20% hydrophobic content that was characterized by NMR¹H. The solution behavior of the amphiphilic derivatives was studied using Fluorescence Spectroscopy, and the results showed that at low concentrations, chitosan derivatives form self-assembled particles with hydrophobic domains. Derivatives self-aggregate at the critical aggregation concentrations (CAC), which were shown to be dependent on the molecular mass and degree of substitution by hydrophobic groups ... / Mestre

Orientador: Ana Paula Rosifini Alves Claro / Coorientador: Rodrigo França / Coorientadora: Ana Lúcia do Amaral Escada / Banca: Roberto Zenhei Nakazato / Banca: Gilbert Silva / Banca: Paulo Cézar Soares Júnior / Banca: Cecília Amelia de Carvalho Zavaglia / Resumo: O presente trabalho tem como objetivo a obtenção de revestimentos poliméricos bactericidas formados por ácido hialurônico/quitosana/ZnO na superfície da liga Ti15Zr15Mo após crescimento de nanotubos de TiO2 empregando oxidação anódica. A liga Ti15Zr15Mo foi processada em forno a arco voltaico com atmosfera controlada e tratados termicamente. Os nanotubos de TiO2 foram obtidos por meio de oxidação anódica. Para obtenção dos revestimentos, as amostras foram recobertas com camadas de ácido hialurônico/quitosana/ZnO. As superfícies foram avaliadas empregando microscopia eletrônica de varredura (MEV), analise por difração de raios-X (DRX), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS) e ângulo de contato. A condição ideal para obtenção dos nanotubos ordenados de TiO2 na superfície da liga foi 30V, eletrólito formado por glicerol, água deionizada (1:1 em volume) e fluoreto de amônio (2,7 g/L) e tempo de 24 horas. Para esses parâmetros, os nanotubos formados apresentaram diâmetro médio de 130 nm e espessura de 1290 nm. O revestimento polimérico escolhido foi de 2 bicamadas de ácido hialurônico/quitosana contendo partículas de ZnO. Os estudos in vitro realizados para avaliar adesão bacteriana de Staphylococcus aureus mostraram que não houve diferença significativa entre as amostras com e sem recobrimento / Abstract: Nowadays the development of new materials for biomedical application has become of extreme importance due to the need of new materials with excellent mechanical properties, physicochemical and biocompatibility for use in the manufacture of biomedical devices. In addition to the material presenting the necessary bulk properties, it is of utmost importance that they present a response from the host to the implant. For this, the surface of the material must have characteristics that can be obtained with superficial treatments. This work aims at the analysis of the surface of nanotubes grown on the Ti15zr15Mo alloy functionalized with thin film of hyaluronic acid, chitosan and ZnO nanoparticles. The surface was analyzed by scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and contact angle. The nanotubes formed had a mean diameter of 130 nm and a thickness of 1290 nm. The coating with the polymeric bilayers, with a number of more than 4 bilayers, closed the nanotubes and increased the contact angle, being used 2 biacamadas for the incorporation of ZnO. The concentration of the ZnO solution was very low for incorporation and bactericidal effect / Doutor