Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-graduação em Química / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:41:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 213893.pdf: 3463435 bytes, checksum: b5e933dc6af24709b8a6c2c2671489ab (MD5) / Este trabalho descreve as funcionalizações do biopolímero quitosana, usando os agentes complexantes 8-hidroxiquinoleína pela reação de diazotização e 5-ácido sulfônico 8-hidroxiquinoleína pela impregnação usando a técnica de secagem a vapor. A eficiência das resinas quelantes foi avaliada pela recuperação dos íons de metais Cd2+, Cu2+ e Pb2+ usando um sistema de pré-concentração em linha contendo válvulas solenóides controladas por um processador e um simples e eficiente sistema de pré-concentração em linha controlado por um injetor comutador. Os sistemas e as resinas quelantes foram estabelecidos nas mesmas condições experimentais, para efeito de comparação nos estudos de pré-concentração. Os íons de metais nas amostras foram previamente enriquecidos em uma mini-coluna, preenchida com a resina quelante e analisada nos sistemas por injeção em fluxo acoplado ao espectrômetro de absorção atômica de chama. A acuracidade do método e a eficiência das resinas quelantes foram investigadas através dos testes de recuperação, em matrizes aquosas utilizando as variáveis otimizadas de potencial hidrogeniônico, vazão de pré-concentração, concentração do eluente, vazão do eluente e efeito da força iônica. A máxima retenção para Cu2+ ocorreu na faixa de pH 8 a 10, e para Cd2+ e Pb2+ a pH 7. As resinas quelantes apresentaram estabilidade química e a eficiência não foi alterada durante todos os experimentos. A pré-concentração dos íons de metais pela análise com injeção em fluxo usando as resinas quelantes aumentou a sensibilidade analítica por espectrometria de absorção atômica de chama e suprimiu o efeito de matriz.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:50:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 265443.pdf: 818596 bytes, checksum: 83400685d637086a19477ad26f54df8e (MD5) Previous issue date: 2009 / A interação entre surfactantes e dois biopolímeros, o etil( hidroxietil) celulose (EHEC) e a caseína foi investigada usando as técnicas de condutividade elétrica, tensão superficial e espectroscopia de fluorescência. Verificou-se e interpretou-se a variação dos parâmetros de concentração de agregação crítica, cac, e ponto de saturação do polímero, psp, no processo de interação dos surfactantes Dodecanoato de Sódio (SDoD) e Deoxicolato de sódio (NaDC) com o polímero EHEC em solução aquosa 20 mM de tampão borato/NaOH, pH 9,20, a 25,0°C. Os resultados obtidos por tensão superficial, condutividade elétrica e fluorescência mostraram que há a formação de complexos EHEC/SDoD. Para o sistema EHEC/NaDC, somente a técnica de tensão superficial foi sensível para detectar a formação do complexo. Também se estudou a interação dos surfactantes Dodecil sulfato de sódio (SDS), e Dodecil trimetil amônio (DTAB) e NaDC com a caseína em solução aquosa 10 mM de tampão fosfato, pH 7,0, a 25,0°C. Os resultados obtidos mostraram que há a formação de complexos caseína/SDoD e a formação de complexos caseína/DTAB. Porém no sistema composto por caseína e NaDC, as técnicas mostraram que não interação da caseína com o NaDC.

Orientador: Eliana Gertrudes de Macedo Lemos / Coorientador: Tereza Cristina Luque Castellane / Banca: Maria de Lourdes Corradi Custodio da Silva / Banca: Luciana Maria Saran / Banca: Tsai Siu Mui / Banca: Jackson Antonio Marcondes de Souza / Resumo: As estruturas e alguns compostos produzidos pelos microrganismos apresentam elevada quantidade de cargas como, por exemplo, parede celular e biopolímeros. Os exopolissacarídeos (EPSs) de bactérias pertencentes à ordem Rhizobiales apresentam biopolímeros que têm sido muito estudados. Os EPSs são moléculas que apresentam grupos polares, esta característica é capaz de reduzir a tensão interfacial de mistura água/óleo e óleo/água. A formação de emulsões é um fator importante para a biodegradação de óleos e hidrocarbonetos. As cargas presentes na parede celular das células bacterianas são de natureza predominantemente aniônica. Estas estruturas são capazes de interagir fortemente com cátions metálicos e desempenham um papel importante no sequestro ou imobilização de íons no ambiente. A aplicação dos isolados de rizóbios são interessantes ferramentas biotecnológicas no processo de biorremediação, por estes microrganismos não apresentarem toxicidade à saúde e ao meio ambiente. Dos isolados de rizóbios pertencentes ao Laboratório de Bioquímica de Microrganismos e Plantas, da FCAV/UNESP, foram selecionados quatro, que demonstraram elevada produção de goma 'in vitro'. Este trabalho teve como objetivo investigar o potencial biotecnológico, de isolados de Rhizobium spp. (SEMIA 4064 e JAB6) e dois isolados de Mesorhizobium spp. (LMG 6125 e LMG 11892), como bioemulsificantes e biossorventes. Para a identificação dos isolados foi sequenciada a região 16S rRNA (1500pb). Foram estudados a produção de EPS e aplicação desses biopolímeros como bioemulsificantes de óleos e hidrocarbonetos. Investigando a Reologia e a ... / Abstract: The structures and some compounds produced by microorganisms have a high amount of charges such as, for example, cell wall and biopolymers. The exopolysaccharides (EPSs) of bacteria belonging to the order Rhizobiales have biopolymers that have been widely studied. The EPSs are molecules that have polar groups, this feature they are can to reduce the interfacial tension of water/oil and oil/water. The formation of emulsions is important factor for the biodegradation of oils and hydrocarbons. The charges present in the cell wall on the bacterial cells are predominantly of anionic in nature. These structures are capable of interacting strongly with metal ions and play an important role in sequestering or immobilization of ions in the environment. The application of the populations of rhizobia are interesting biotechnological tools in bioremediation process, these organisms do not present toxicity to health and the environment. Rhizobial isolates belonging to the Laboratory of Biochemistry of Plants and Microorganisms, FCAV / UNESP, four were chosen that demonstrated high gum production in vitro. This work aimed to investigate the potential of biotechnology of the isolates of Rhizobium spp. (SEMIA 4064 and JAB6) and two strains of Mesorhizobium spp. (LMG 6125 and LMG 11892), as biosorbents and bioemulsifiers. For the identification of the isolates were done sequencing of the gene 16S rRNA (1500pb). The production and application of these EPSs were studied as bioemulsifiers of oils and hydrocarbons. Investigating the monosaccharides composition and rheology of the EPSs. These isolates were explored for sensitivity of live cells and the process of removal of dead cells by copper ions (Cu2+) and chromium (Cr6+). The sequencing showed that the isolates LMG 6125 and LMG 11892 were not consistent with the genus and species previously described / Doutor

Made available in DSpace on 2015-04-09T12:28:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-06-09Bitstream added on 2015-04-09T12:48:25Z : No. of bitstreams: 1 000817293.pdf: 1011948 bytes, checksum: 6854d3b9376a3b4692a20f1cc23048bc (MD5) / As estruturas e alguns compostos produzidos pelos microrganismos apresentam elevada quantidade de cargas como, por exemplo, parede celular e biopolímeros. Os exopolissacarídeos (EPSs) de bactérias pertencentes à ordem Rhizobiales apresentam biopolímeros que têm sido muito estudados. Os EPSs são moléculas que apresentam grupos polares, esta característica é capaz de reduzir a tensão interfacial de mistura água/óleo e óleo/água. A formação de emulsões é um fator importante para a biodegradação de óleos e hidrocarbonetos. As cargas presentes na parede celular das células bacterianas são de natureza predominantemente aniônica. Estas estruturas são capazes de interagir fortemente com cátions metálicos e desempenham um papel importante no sequestro ou imobilização de íons no ambiente. A aplicação dos isolados de rizóbios são interessantes ferramentas biotecnológicas no processo de biorremediação, por estes microrganismos não apresentarem toxicidade à saúde e ao meio ambiente. Dos isolados de rizóbios pertencentes ao Laboratório de Bioquímica de Microrganismos e Plantas, da FCAV/UNESP, foram selecionados quatro, que demonstraram elevada produção de goma ‘in vitro’. Este trabalho teve como objetivo investigar o potencial biotecnológico, de isolados de Rhizobium spp. (SEMIA 4064 e JAB6) e dois isolados de Mesorhizobium spp. (LMG 6125 e LMG 11892), como bioemulsificantes e biossorventes. Para a identificação dos isolados foi sequenciada a região 16S rRNA (1500pb). Foram estudados a produção de EPS e aplicação desses biopolímeros como bioemulsificantes de óleos e hidrocarbonetos. Investigando a Reologia e a ... / The structures and some compounds produced by microorganisms have a high amount of charges such as, for example, cell wall and biopolymers. The exopolysaccharides (EPSs) of bacteria belonging to the order Rhizobiales have biopolymers that have been widely studied. The EPSs are molecules that have polar groups, this feature they are can to reduce the interfacial tension of water/oil and oil/water. The formation of emulsions is important factor for the biodegradation of oils and hydrocarbons. The charges present in the cell wall on the bacterial cells are predominantly of anionic in nature. These structures are capable of interacting strongly with metal ions and play an important role in sequestering or immobilization of ions in the environment. The application of the populations of rhizobia are interesting biotechnological tools in bioremediation process, these organisms do not present toxicity to health and the environment. Rhizobial isolates belonging to the Laboratory of Biochemistry of Plants and Microorganisms, FCAV / UNESP, four were chosen that demonstrated high gum production in vitro. This work aimed to investigate the potential of biotechnology of the isolates of Rhizobium spp. (SEMIA 4064 and JAB6) and two strains of Mesorhizobium spp. (LMG 6125 and LMG 11892), as biosorbents and bioemulsifiers. For the identification of the isolates were done sequencing of the gene 16S rRNA (1500pb). The production and application of these EPSs were studied as bioemulsifiers of oils and hydrocarbons. Investigating the monosaccharides composition and rheology of the EPSs. These isolates were explored for sensitivity of live cells and the process of removal of dead cells by copper ions (Cu2+) and chromium (Cr6+). The sequencing showed that the isolates LMG 6125 and LMG 11892 were not consistent with the genus and species previously described

Orientador: Alcides Lopes Leão / Banca: Felipe Korbus Sutili / Banca: Derva dos Santos Rosa / Resumo: Os polihidroxialcanoatos (PHAs) são uma família de biopolímeros biodegradáveis, que podem substituir os plásticos petroquímicos em muitas aplicações, principalmente embalagens e utensílios domésticos. Contudo, estes bioplásticos são atualmente mais caros do que os de origem petroquímica. É possível encontrar vários estudos na literatura que investigam o uso de resíduos e substratos mais baratos, com o intuito de permitir a produção em grande escala do PHA. Os óleos vegetais são largamente utilizados na preparação de alimentos, na maioria das vezes no processo de fritura, o que acarreta grandes quantidades de resíduo, muitas vezes descartados incorretamente, trazendo prejuízo ao meio ambiente e à população. Sob esta consideração, os resíduos de óleo de fritura são abundantes e podem ser utilizados na produção de PHA sem qualquer tratamento adicional. Portanto, este trabalho analisou a produção de polihidroxialcanoatos (PHA) a partir de duas linhagens de bactérias, Pseudomonas oleovorans e Bacillus megaterium, utilizando-se óleos residuais de frituras como fonte de carbono (óleo residual de fritura de batata, frango e pastel) e foram utilizados nas concentrações de 10 g.l-1 e 20 g.l-1, separadamente. Os ensaios de produção do biopolímero foram realizados em frascos agitados, em meio de cultura limitante em nitrogênio. A massa seca celular (MSC) foi determinada por gravimetria e a porcentagem de acúmulo e a composição do PHA foram determinados por cromatografia gasosa. A melhor ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are a family of biodegradable biopolymers that can replace petrochemical plastics in many applications, especially packaging and household appliances. However, these bioplastics are currently more expensive than those of petrochemical origin. It is possible to find several studies in the literature that investigate the use of residues and cheaper substrates, in order to allow large scale production of the PHA. Vegetable oils are widely used in food preparation, most often in the frying process, which leads to large amounts of waste, often incorrectly discarded, causing damage to the environment and the population. Under this consideration, waste frying oils are abundant and can be used in the production of PHA without any further treatment. Therefore, this work studied the production of polyhydroxyalkanoates (PHA) from two strains of bacteria, Pseudomonas oleovorans and Bacillus megaterium, using waste frying oils as a source of carbon (waste oils from potato, chicken and pastel) and were used at concentrations of 10 g.l-1 and 20 g.l-1, separately. The biopolymer production assays were performed in shaken flasks, in nitrogen-limiting culture medium. The dry cell mass (DCM) was determined by gravimetry and the percentage of accumulation and the PHA composition were determined by gas chromatography. The best reaction condition was observed in the residual frying oil from potato, in which the bacterium Bacillus megaterium reached a PHA accumulation of 13.03 % and 3,93 g.l-1 of dry cell mass. From the results obtained it can be concluded that this alternative is promising, besides not competing with the production based on sources of sugar, that is ... / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T07:55:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 284574.pdf: 1944066 bytes, checksum: ea84b90ef1fb7bb6f36e7a84a4a6ad60 (MD5) / O alginato é um polissacarídeo existente na parede celular de algas marinhas marrons (Phaeophyceae) e que também pode ser sintetizado por Azotobacter vinellandii e Pseudomonas spp. As aplicações do alginato microbiano podem ser as mesmas do alginato extraído de algas. Na indústria de alimentos, pode ser utilizado como gelificante, emulsificante, estabilizante e espessante. Ainda pode ser utilizado como agente de encapsulação e na formulação de curativos interativos, na indústria farmacêutica. Como ingrediente em pastas de impressão têxtil, detergentes e shampoos na indústria química. Na área médica, os alginatos têm sido empregados para imobilização de células vivas, no tratamento de doenças hormonais em cobaias e na manufatura de pele artificial com melhores propriedades cicatrizantes. O Alginato bacteriano pode ser produzido para fins específicos, com uma melhora nas suas propriedades qualitativas permitindo novas aplicações desse polímero no mercado. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de alginato por Pseudomonas mendocina em diferentes substratos. Foram realizadas culturas em frascos agitados, utilizando glicose, sacarose ou glicerol, como fonte de carbono. Os experimentos foram delineados a um planejamento experimental para cada fonte de carbono, avaliando as diferentes concentrações de substrato e nitrogênio e limitando-se o tempo de cultivo em 48 h. A condição aximizada para a produção de alginato, a partir de glicose, dentro das condições estudadas foi 100 g.L-1 de glicose e 0,5 g.L-1 de sulfato de amônio. A produtividade obtida nessa condição foi 0,33 g.L-1h-1. Para meios utilizando glicerol como substrato, a condição maximizada foi 40 g.L-1 de glicerol e 0,7 g.L-1 de sulfato de amônio. A produtividade obtida nessa condição foi 0,23 g.L-1h-1. Utilizando sacarose como substrato, a condição maximizada para a produção de alginato dentro das condições estudadas foi 80 g.L-1 de sacarose e 0,7 de sulfato de amônio. Nas condições otimizadas utilizadas neste trabalho, o meio com sacarose como fonte de carbono apresentou a maior produtividade, 0,42 g.L-1h-1, para a síntese de alginato por Pseudomonas mendocina. O biopolímero formado foi caracterizado através da técnica de espectroscopia de ressonância magnética (1HNMR) e pode-se verificar que o alginato sintetizado por Pseudomonas mendocina possui apenas blocos M. Foram realizadas medidas reológicas do meio de cultura ao final do cultivo e todos apresentaram comportamento pseudoplástico. Meios de cultivo com o alginato formado e utilizando sacarose como fonte de carbono, apresentaram uma viscosidade aparente muito superior em relação aos meios onde foi utilizado glicose ou glicerol. / Alginate is a polysaccharide that occurs as a structural components in marine brown algae (Phaeophyceae) as well as capsular polysaccharides in two bacterial genera, Pseudomonas and Azotobacter. Alginate produced by microorganisms can have the same use of alginate obtained from brown algae. In food industry, can be used as thickeners, emulsifiers, stablizers and gelling agents. Can be used as encapsulation agent and in formulation of dressings interactive, in pharmaceutical industry. As an ingredient in textil printing, detergent and shampoos in the chemical industry. In medical applications, to immobilizing living cells, as in treatment of hormonal diseases in experimental animal models and to manufacture wound dressing with improved healing properties. Bacterial alginate can be produced to specific applications with highquality, improved properties alowing new commercial aplications. This work was aimed to study the alginate production by Pseudomonas mendocina with different substrates as carbon source. Cultures were carried out on shake frasks with glucose, sucrose or glycerol as carbon source. The experiments were fitting by the Methodology of Experiment Planning for each one substrate to evaluate different substrate and nitrogen concentration in 48 h on process productivity. Optimal conditions for alginate production from glucose as carbon source, was 100 g.L-1 glucose and 0.5 g.L-1 ammonium sulfate, the maximum productivity was 0.33 g.L-1h-1. Using glycerol as carbon source, the optimal condition was 40 g.L-1 glycerol and 0.7 g.L-1 ammonium sulfate, the productivity found was 0.23 g.L-1h-1. Using sucrose as carbon source, the optimal condition for alginate production was 80 g.L-1 sucrose and 0.7 ammonium sulfate. Optimized conditions studied in this work, showed higher productivity (0.42 g.L-1h-1) in culture media containing sucrose as carbon source for alginate synthesis by Pseudomonas mendocina. The biopolymer was characterized by 1HNMR spectroscopy and could be verified that alginate synthesized by Pseudomonas mendocina only has homopolymerics M blocks. The culture media containing alginate was characterized by rheological measurements and exhibited the typical pseudoplastic behavior. Culture media containing sucrose as carbon source exhibited a higher apparent viscosity than culture media containing glucose or glycerol as carbon source.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-25T18:17:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303900.pdf: 810905 bytes, checksum: 598ce76086962abe1b2818d3bad1e3d9 (MD5) / O alto índice de mortes por doenças coronarianas leva a engenharia de tecidos a voltar-se para o desenvolvimento de métodos paliativos a essas patologias como, por exemplo, a construção de vasos sanguíneos artificiais. Esses vasos precisam atender aos requisitos do organismo assim como ter como base um material biocompatível. Nessa linha alguns grupos de pesquisa já desenvolveram vasos artificiais à base de celulose bacteriana (CB), um biopolímero que tem sido largamente estudado para aplicações biomédicas como na construção de matrizes 3D para suporte ao crescimento celular. Esses vasos já estão caracterizados, porém nada se estudou sobre a degradação destes no organismo vivo. Para tanto nesse trabalho foi desenvolvido um aparato para a produção de vasos artificiais à base de CB, assim como a produção, caracterização e estudo da degradabilidade in vitro desses vasos em ensaio com fluidos que simularam condições fisiológicas. Segmentos de vasos de CB foram imersos em PBS e salina a 37,8ºC seguindo um protocolo de 20 semanas com retiradas mensais para análises estruturais em microscopia eletrônica de varredura (MEV) dos vasos pós-ensaio e verificação de glicose nos líquidos de imersão por espectrofotometria no UV-VIS. Como resultados não houve mudanças estruturais aparentes e características de degradação polimérica nas análises em MEV, tão menos presença de glicose nos líquidos de imersão. Os resultados caracterizaram que não houve degradação nas amostras durante o período de 20 semanas. / The high death rate from coronary heart disease leads to tissue engineering to turn the development of palliative methods to these pathologies such as the construction of artificial blood vessels. These vessels have to fulfill the requirements of the body and be based on a biocompatible material. In this line some research groups have developed artificial blood vessels based on bacterial cellulose (BC), a biopolymer that has been widely studied for biomedical applications as the construction of 3D matrices to support cell growth. These vessels are characterized however nothing has been studied on the degradation of these in the living organism. To this end in this work was developed an apparatus for the production of artificial vessels based on BC, as well as production, characterization and in vitro degradability of these vessels in fluids that simulated physiological conditions. BC vessel segments were immersed in PBS and saline at 37.8 ° C following a protocol of 20 weeks with monthly withdrawals for structural analysis in scanning electron microscopy in the vessels after testing and evaluating of glucose in the liquid immersion by spectrophotometry on UV-VIS. As results there were no apparent structural changes and characteristics of polymeric degradation in SEM analysis, neither the presence of glucose in the liquids of immersion. The results characterized that there was no degradation in the samples during the 20 weeks.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T21:32:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 290625.pdf: 2307335 bytes, checksum: 3e8ef1d7383b89281c74fd2e9dfb1b75 (MD5) / Policaprolactona (PCL) é um dos mais atrativos poliésteres alifáticos para aplicações biomédicas devido a sua biocompatibilidade, biodegradabilidade e compatibilidade com uma ampla faixa de polímeros. Diversas aplicações biomédicas podem ser encontradas na literatura sobre policaprolactona e seus copolímeros. Tradicionalmente, a PCL tem sido sintetizada por polimerização em massa, em solução ou em suspensão. Para qualquer destas técnicas é utilizado um iniciador organometálico na presença ou ausência de um co-iniciador contendo hidrogênio ativo. A poli(.-caprolactona) e seus copolímeros podem ser sintetizados quimicamente através do método da policondensação e do método da polimerização pela abertura do anel de ésteres cíclicos (lactonas, lactídeos e glicolídeos), o qual permite preparar poliésteres de alta massa molar. A utilização de enzimas como catalisadores na polimerização por abertura de anel vem se tornando uma alternativa bastante atrativa devido à polimerização ocorrer em condições mais amenas, principalmente no que concerne à temperatura. Desta forma, o objetivo do presente trabalho foi investigar a produção de poli(.-caprolactona) em dióxido de carbono supercrítico catalisada por enzima, especificamente a lipase comercial Novozym 435®. Os parâmetros empregados para avaliação da produção foram a massa molar e o índice de polidispersão obtidos na reação. Além disto, foi determinada a atividade da enzima após a reação com o intuito de verificar a possibilidade de seu reuso. Foram realizados dois planejamentos experimentais. No primeiro, as variáveis estudadas foram o binômio temperatura/pressão (35 a 65 °C/ 83 a 145 bar), a quantidade de enzima (1 a 10 %), a quantidade de água (0 a 2,5 %) e a agitação do meio (200 a 400 rpm). O diagrama de Pareto mostrou que apenas a variável quantidade de enzima foi significativa, no nível de 90 % de significância, para as faixas de condições estudadas. As massas molares médias numéricas variaram de 1050,4 a 7419,6 g/gmol. Não houve perda significativa de atividade enzimática após a reação com aumento de atividade em alguns casos, considerando-se o nível de significância de 90 % no diagrama de Pareto. O segundo planejamento avaliou os efeitos do deslocamento da faixa de estudo para níveis mais altos: pressão (150 a 200 bar), quantidade de enzima (5 a 15 %) e quantidade de água (0 a 4 %). Os resultados mostraram que o aumento dos níveis das variáveis operacionais não causou alteração estatisticamente significativa das reações para o nível de significância de 90 % no gráfico de Pareto. Nesse planejamento, as massas molares variaram de 1099,5 a 1463 g/gmol. Como a quantidade de água estava maior no sistema do segundo planejamento experimental (monômero, dióxido de carbono, enzima e, em alguns casos, água), uma das razões para a diminuição das massas molares em geral, poderia ser o efeito deletério da água no mecanismo da reação. A atividade enzimática para o segundo planejamento apresentou tendência a ser significativa no diagrama de Pareto para o nível de 90 % de confiança. Esse resultado também é considerável na diminuição das massas molares dos polímeros obtidos visto a importância da atividade da enzima no desencadeamento das reações. Os resultados obtidos nesse trabalho demonstram que o uso de catalisador enzimático e fluido supercrítico pode ser tão efetivo quanto às técnicas que empregam catalisadores metálicos e meios orgânicos, com a vantagem de não apresentarem toxicidade e não necessitar de tratamento para o descarte no ambiente. / Polycaprolactone (PCL) is one of the most attractive aliphatic polyesters for biomedical applications due to its biocompatibility, biodegradability and compatibility with a wide range of the polymers. Several biomedical applications can be found in the literature using poly(.-caprolactone) and their copolymers. Traditionally, the PCL has been synthesized by bulk polymerization, solution or suspension. In any of these techniques it is used organometallic initiators in the presence or absence of a co-initiator containing active hydrogen. The poly(.-caprolactone) and its copolymers can be chemically synthesized by the method of polycondensation and the method of polymerization by ring-opening of cyclic esters (lactones, lactide and glicolides), which allows to prepare high molecular weight polyesters. The use of enzymes as catalysts in the polymerization by ring-opening has become a very attractive alternative because the polymerization occurs in milder conditions, especially in relation to the temperature. The aim of this work was to synthesize poly(.-caprolactone) in supercritical carbon dioxide catalyzed by lipase, namely Novozym 435®. Enzymatic reactions were evaluated taking into account the molar mass and polydispersity index obtained. Besides, the enzyme activity was evaluated after polymerization reactions. Two experimental designs were carried out: in the first, the variables were binomial temperature/pressure (35 to 65 °C/ 83 to 145 bar), enzyme concentration (1 to 10 wt %), water content (0 to 2.5 wt %) and agitation (200 to 400 rpm). The Pareto diagram showed the enzyme concentration was significant (90 % confidence interval) in the experimental ranges investigated. The average molecular weight for the polymers ranged from 1050.4 to 7419.6 g/gmol. Enzymatic activity did not suffer significant changes for 90 % confidence interval. The second planning evaluated the effects of those variables at higher levels: pressure (150 to 200 bar), enzyme concentration (5 to 15 wt %), water content (0 to 4 wt %). Results showed that increasing levels of process variables did not cause a change for the statistical results of the reactions (90 % confidence interval). In these planning, the molecular weight ranged from 1099.5 to 1463 g/gmol. As the water concentration was higher in the second planning system, one of the reasons for the decrease of the masses in general, could be the deleterious effect of water on the reaction mechanism. The enzyme activity for the second design tended to be significant in the Pareto#s chart for the 90 % confidence interval. This result is also considerable for the decrease in the molecular weight of polymers whereas the importance of enzyme activity for the reactions. Results obtained in this study may be considered relevant as it is shown that the use of enzyme catalysts and supercritical fluids may be as effective compared to the traditional metal catalysts and organic medium, due to the advantages as no toxicity and does not require any treatment for disposal in the environment.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T04:43:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 303780.pdf: 1145249 bytes, checksum: 342df169017dc3c0dfce1f6e609eb2dc (MD5) / Fontes naturais sustentáveis de biomassa que existem em muitas regiões do mundo podem ser utilizadas como alternativas mais baratas para produção de gomas polissacarídicas de valor agregado industrial. Entre estas fontes que estão atualmente sendo procuradas para este propósito, plantas dos países com regiões áridas merecem atenção especial pela suas vantagens econômicas e ecológicas, como o baixo consumo de água e energia necessária para a exploração comercial. Nesse contexto, a cactácea Cereus hildmaniannus K. Schum vegeta naturalmente em solos pedregosos e com escassez de água. É uma espécie muito conhecida pela população rural do meio-oeste do Estado de Santa Catarina e tem se mostrado importante, pois apresenta potencial de domesticação e cultivo em escala. Esta cactácea apresenta-se, entre outras aplicações tecnológicas, como fonte do carboidrato complexo mucilagem. Esta possui elevada capacidade de absorver água e pode ser considerada como potencial hidrocolóide industrial, tanto na área alimentícia quanto em outras áreas. Nesse sentido, o presente trabalho visa contribuir para caracterizar este cacto quanto às suas potencialidades tecnológicas associadas à mucilagem presente em seu cladódio. Metodologia de extração aquosa e precipitação com etanol foi proposta, a qual se mostrou adequada para a obtenção do produto sólido. Foram realizadas análises de infravermelho, termogravimetria, calorimetria exploratória diferencial, difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura para caracterização da mucilagem em pó. O comportamento da mucilagem em solução aquosa foi avaliado pelas medidas do pH no ponto de carga zero e solubilidade. O comportamento reológico foi elucidado utilizando ensaios reológicos unidirecionais em um viscosímetro de cilindros concêntricos e a viscosidade intrínseca do biopolímero foi medida utilizando um viscosímetro de Cannon-Fenske. Os resultados indicaram que a mucilagem é estável até aproximadamente 200 °C e apresenta estrutura parcialmente cristalina. O modelo reológico que melhor ajustou os dados foi o modelo de Herschel-Bulkley para todas as concentrações avaliadas, exceto para a amostra a 0,10%, que foi mais bem ajustada pelo modelo de Bingham. Desta forma, a mucilagem de Cereus hildmaniannus K. Schum possui comportamento não-newtoniano e é dependente do tempo (tixotrópico) em temperaturas na faixa de 10 °C a 25 °C. / Sustainable natural resources of biomass that exist in many regions of the world may be used as less expensive alternatives for producing add-ed-value industrial polysaccharide gums. Among resources currently being sought for this purpose, indigenous plants from arid lands deserve special attention due to their economic and ecological advantages, such as the low input of water and energy needed for their commercial ex-ploitation. In this context, the cactus Cereus hildmaniannus K. Schum naturally grows in stony soil with lack of water. The specie is well-known by the rural population of the Midwest region of Santa Catarina State and has been important, as it presents potential for domestication and scale cultivation. This cactus presents, among several technological applications, as source of the complex carbohydrate mucilage. Mucilage has high capacity to absorb water and could be considered as a potential hydrocolloid for industrial use, such in food industry as in other areas. In this sense, this work aims to contribute to characterize this cactus in terms of its technological potential of the mucilage present in the cla-dodes. A methodology for aqueous extraction and precipitation with ethanol was proposed, which was adequate for obtaining the solid prod-uct. Fourier transform infrared, thermogravimetry, differential scanning calorimetry, X-ray diffraction, and scanning electron microscopy were employed to characterize the mucilage. The behavior of the mucilage in aqueous solution was evaluated by measuring the solubility and the pH at the point of zero charge. The rheological behavior was elucidated using unidirectional rheology in a concentric cylinders viscometer and the intrinsic viscosity of the biopolymer was measured using Cannon-Fenske glass viscometer. The results indicated that mucilage is stable until temperatures near 200 °C and has a partially crystalline structure. Herschel-Bulkley model successfully correlated data for all evaluated concentrations, except for the sample at 0.10%, which was adjusted using Bingham model. Thus, mucilage from Cereus hildmaniannus K. Schum has a non-newtonian behavior and is time-dependent (thixotrop-ic) in temperatures from 10 °C to 25 °C.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia dos Materiais, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T05:33:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 296113.pdf: 3232955 bytes, checksum: fc29de1182e92e2cd3787218ffc4524c (MD5) / O intento inicial deste trabalho fez-se na escolha de uma técnica de fabricação que englobasse produção, qualidade e custo, visando desenvolver um dispositivo para aplicação no tratamento de queimaduras. A seleção dos materiais e técnica de fabricação envolveu o emprego de conceitos relacionados ao ciclo de desenvolvimento de produto, a fim de melhor atender os requisitos e necessidades do produto. Diante disto, foram fabricadas por extrusão amostras contendo amido-celulose puro bem como a mistura deste com sulfadiazina de prata, antibiótico de amplo espectro de ação. Os resultados referentes às propriedades térmicas dos materiais puros possibilitaram estabelecer as variáveis e os níveis a serem empregados no planejamento fatorial 3k completo, permitindo avaliar estatisticamente a influência das variáveis e suas interações sob as propriedades mecânicas e microestruturais das amostras. As análises micrográficas obtidas por MEV e MOLP revelaram a característica amorfa de ambos, fármaco e polímero quando puros, além da presença de partículas de amido não plastificadas e do aumento na porosidade das amostras extrudadas com o aumento na velocidade da rosca. Ainda, foi possível observar a presença de sulfadiazina de prata recristalizada após sua extrusão com o amido-celulose, sendo sua natureza química confirmada por EDS. As análises de DSC vieram a corroborar os resultados obtidos nas análises micrográficas no tocante a característica amorfa dos materiais quando puros, no entanto, após extrudadas, todas as amostras apresentaram um pico de fusão em aproximadamente 252°C decorrente da fusão das partículas recristalizadas do fármaco. Para os ensaios quasi-estáticos de flexão, de modo geral, o aumento da velocidade de rosca refletiu numa redução nos valores médios de tensão máxima e deformação na ruptura das amostras extrudadas contendo polímero puro bem como aquelas contendo fármaco. Para os ensaios dinâmicos mecânicos, o aumento na velocidade da rosca promoveu um aumento nos valores de módulo E#, Tan d e Tg, sendo este comportamento percebido nas amostras de amido-celulose puro e com sulfadiazina de prata. As análises de TGA e CCDAE não revelaram a presença de subprodutos decorrente da degradação do polímero ou do fármaco, sendo a manutenção das propriedades farmacológicas da sulfadiazina de prata confirmada nos ensaios de atividade antibacteriana. / The initial intent of this work has focused in the choice of a manufacturing technique that encompasses production, quality and cost in order to develop a device for application in the treatment of burns. The selection of materials and manufacturing technique involved the use of concepts related to product development cycle in order to fill the requirements and product needs. With that, were manufactured by hot melt extrusion, samples containing starch-cellulose pure and mixture of silver sulfadiazine, antibiotic with broad-spectrum action. The results concerning the thermal properties of pure materials, allowed set variables and levels to be used in 3k factorial design, allowing to statistically evaluate the influence of variables and their interactions on the mechanical and microstructure properties. The micrographs analysis obtained by SEM and MOLP revealed the characteristic amorphous of drug and polymer pure as well as the presence on non-plasticized starch particles. Moreover the increase in screw speed employed to increase the size and degree of porosity of the samples extruded. In addition, was possible observe the presence of silver sulfadiazine recrystallized after being extruded with starch-cellulose, and its chemical nature was confirmed by EDS. The DSC analysis came to corroborate the results in relation to micrographic analysis as to characteristic amorphous of materials when pure, however, the curves of extruded samples showed an endothermic peak at about 252°C due to melting of recrystallized particles of the drug. For the quasi-static tests, in general, increasing the screw speed was reflected in a reduction in the average values of the ultimate strength and failure deformation of extruded samples containing pure polymer as well as those containing drug. For the dynamic tests, the increase in the screw speed values promoted an increase in modulus E', Tan ä and Tg, this behavior is seen in samples of starch-cellulose pure and with silver sulfadiazine. The HPTLC and TGA analysis did not reveal the presence of subproduct resulting from the thermal degradation of the polymer or the drug, and the maintenance of the pharmacological properties of silver sulfadiazine was confirmed in tests of antibacterial activity.