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.

A indústria têxtil busca recuperar a diminuição do ritmo dos negócios, notado principalmente em países desenvolvidos devido ao cenário da economia mundial, por meio da elaboração de têxteis com maior valor agregado. A microencapsulação é uma técnica versátil e flexível que apresenta diversas vantagens, como evitar que o princípio ativo reaja com outros compostos presentes no sistema e possibilitar a liberação controlada, que aumenta potencialmente a eficiência do produto. O principal objetivo deste trabalho foi desenvolver microcápsulas de quitosana e alginato com incorporação de Triclosan, que possui propriedades bactericida e fungicida, para aplicação em substratos têxteis para utilizações médicas. As microcápsulas foram produzidas a partir do método de emulsificação e reticulação, e caracterizadas por Termogravimetria (TG), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), capacidade de absorção de água e perda de massa, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), ensaio de atividade bactericida e liberação in vitro. Após caracterizadas, as microcápsulas foram impregnadas em tecidos 100% algodão com ligamentos tela e sarja. Estes foram submetidos a testes físicos e análise de resistência à lavagem. As microcápsulas produzidas apresentaram forma esférica e tiveram 80,78% de eficiência de encapsulação do fármaco. Os ensaios de liberação mostraram que o fármaco não foi liberado em 24h, entretanto, o material apresentou atividade bactericida contra a bactéria gram-positiva S. aureus, com halo de inibição de até 60 mm e também contra a bactéria gram-negativa E. coli, com halo de até 25 mm. Os resultados de resistência à lavagem avaliados por MEV mostraram que as microcápsulas não permenceram no substrato. Entretanto, o material apresentou atividade antibacteriana podendo ser interessante para aplicação em materiais têxteis descartáveis, como bandagens utilizadas na área médica / The textile industry seeks to recover the decrease of the pace of business, noted mainly in developed countries due to the scenario of the world economy, through the development of textiles with higher added value. The microencapsulation is a versatile and flexible technique that presents several advantages such as to avoid that the active ingredient react with other compounds present in the system, and allow controlled release that potentially increases the efficiency of the product. The main objective of this work was to develop microcapsules of chitosan and alginate with incorporation of triclosan, which has bactericidal and fungicide properties, for use in textile substrates for medical uses. The microcapsules were produced from the method of emulsification and crosslinking, and characterized by Thermogravimetry (TG), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Infrared Spectroscopy Fourier Transform (FTIR), water absorption capacity and mass loss, Scanning Electron Microscopy (SEM), bactericidal activity assay and in vitro release. After characterized, the microcapsules were impregnated in 100% cotton twill and taffeta woven. Physical tests and analysis of resistance to washing were carried out. The microcapsules produced presented spherical shape and had 80.78% of drug encapsulation efficiency. Release tests showed that the drug was not released in 24 hours, however, the material presented bactericidal activity against the gram-positive bacterium S. aureus, with inhibition halo up to 60 mm and also against the gram-negative bacterium E. coli, with halo of up to 25 mm. The results of washing resistance evaluated by SEM showed that the microcapsules did not remain in the substrate. However, the material showed antibacterial activity and may be interesting for application in disposable textiles, such as bandages used in the medical field

Pacientes com queimaduras e outras lesões cutâneas de grande extensão apresentam alta propensão a infecções multirresistentes. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é a obtenção de nanopartículas de quitosana carregadas com composto derivado de 5-nitro-heterocíclico com estrutura análoga à nifuroxazida, N\'-((5-nitrofurano-2-il)metileno)-2-benzidrazida (C-H), que apresentou importante atividade frente a diversas cepas de bactérias multirresistentes. Por sua vez, a quitosana é um biopolímero com atividade antimicrobiana, analgésica, regeneradora tecidual e que, mediante contato com exsudato de lesões cutâneas forma filmes hidrogéis protetores no local de aplicação, sendo estas atividades importantes para a prevenção e tratamento de infecções e da exsudação excessiva de lesões de grande extensão. As nanopartículas de quitosana carregadas com o composto (Nps-H) foram obtidas pelo método de gelificação iônica com tripolifosfato de sódio como agente reticulante, variando a concentração de NaCl e polissorbato 80 do sistema, orientada por análise fatorial. As Nps-H obtidas foram caracterizadas por Dynamic Light Scattering (DLS) para determinação do tamanho, índice de polidispersão (IPD) e potencial zeta (ζ). A eficiência de encapsulação (EE%) foi determinada por espectrofotometria UV/VIS a 370 nm por método indireto. Entre os experimentos desenvolvidos, aquele que apresentou os melhores resultados resultou em partículas de tamanho médio de 321 d.nm, IPD 0,18, Pζ +37 mV e EE% de 48%. A morfologia e superfície das Nps-H foram analisadas por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e mostraram que as Nps-H são esféricas e de superfície irregular. A partir da obtenção e caracterização das Nps-H determinou-se a concentração inibitória mínima (CIM) das Nps-H, do composto livre (C-H) e das nanopartículas de quitosana vazias (Nps-Cs) por método colorimétrico e microdiluição frente às cepas de Staphylococcus aureus ATCC 29213, hVISA e ORSA. As Nps-H apresentaram atividade bastante superior comparando-se ao C-H e as Nps-Cs frente às cepas de S. aureus estudadas. Com vista à preparação de uma formulação farmacêutica estável, partiu-se para a liofilização das Nps-H e com esse objetivo realizou-se análises térmicas das Nps-H por Differential Scanning Calorimetric (DSC) para determinação das temperaturas de transição vítrea e eutética (Tg\' e Teut) e análise por criomicroscopia para determinação da temperatura de colapso (Tcol). Amostras de Nps-H com lio/crioprotetores glicina, lactose e sacarose a diferentes concentrações foram liofilizadas a -40 ºC a 100 mTorr. As amostras de Nps-H com lactose e sacarose ambas a 2,5% e 5% demonstraram preservar as características originais das Nps-H após o processo de liofilização. Observou-se, com os resultados obtidos neste trabalho que as Nps-H representam uma promissora alternativa na prevenção e tratamento de pacientes com lesões cutâneas infeccionadas por bactérias multirresistentes e no controle da exsudação excessiva, principalmente por suas atividades terapêuticas em conjunto, diminuindo a mortalidade e morbidade desses quadros. / Patients with burns and others extensive skin lesions show high propension to multiresistant infections. In this context, the aim of this project is to obtain chitosan nanoparticles carried with 5-nitro-heterocyclic derivate with structure analogue to nifuroxazide N\'-((5-nitrofuran-2-yl) methylene)-2-benzhydrazide, that showed important activity against multiresistant bacteria strains. In its turn, the chitosan is a biopolymer with antimicrobial, analgesic, tecidual regenerator activities and by contact with excessive burns and extensive skin lesions exsudate process, form protective hydrogel films on place of application, being these activities important to infection and excessive exsudate treatment and prevention of extensive burns and lesions. The chitosan nanoparticles carried with compound (Nps-H) were obtained by ionic gelation method with sodium tripolyphosphate as crosslinker agent, varing the NaCl and polysorbate 80 concentrations in the system, oriented by factorial analyze. The Nps-H obtained were characterized by Dynamic Light Scattering (DLS) to size determination, polydispersion index (PDI) and zeta potential (ζ-P). The encapsulation efficiency (EE%) were determined by spectrophotometry UV/VIS at 370 nm by indirect method. Bepolissorbato the experiments developed, the one who showed the best results, resulted in particles with size of 321 d.nm, PDI of 0,18, ζ-P of +37 mV and EE% of 48%. The Nps-H morphology and surface were analyzed by Scanning Electronic Microscopy (SEM) and showed that Nps-H are spherical and with irregular surface. Starting of Nps-H obtain and characterization were determined the Nps-H, free compound (C-H) and empty chitosan nanoparticles (Nps-Cs) Minimal Inhibitory Concentrations (MIC) by colorimetric method and microdilution against Staphylococcus aureus ATCC 29213, ORSA and hVISA strains. The Nps-H showed the superior activity comparing to C-H and Nps-H against all strains tested. With a view to preparation of stable pharmaceutic formulation, started to Nps-H freeze-drying and with this aim, were realized Nps-H thermal analyzes by Differential Scanning Calorimetric (DSC) to determine glass transition and euthetic temperatures (Tg\' and Teut) and the cryomicroscopy analyze to determine collapse temperature (Tcol). The Nps-H samples with lyo/cryoprotectants as glycine, lactose and sucrose at different concentrations were lyophilized at -40 ºC at 100 mTorr. The Nps-H samples with lactose and sucrose both at 2,5% and 5% demonstrated to preserve the original Nps-H characteristics after freeze-drying process. Were observed, with the results obtained in this project that Nps-H represent the promising alternative to prevention and treatment of patients with infected skin lesions by multiresitant bacteria and to control of excessive exudate process, mainly by their therapeutic activities combined, decreasing the mortality and morbidity of these cases.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Os objetivos deste trabalho foram desenvolver, caracterizar fÃsico-quÃmica e reologicamente blendas de amido de inhame (Dioscorea esculenta L.), jalapa (Operculina tuberosa Meisn.), carà chinesa (Colocassia esculenta L.) e feijÃo verde (Vigna unguiculata (L.) Walp.) com quitosana e PVA e avaliar sua biodegradaÃÃo no solo. As propriedades mecÃnicas dos amidos variaram entre si, indicando uma organizaÃÃo molecular diferente entre eles. Os filmes de amido de feijÃo foram os mais extensÃveis e resistentes, enquanto os de carà chinesa foram os mais frÃgeis e quebradiÃos. A adiÃÃo de PVA e quitosana na mesma proporÃÃo melhorou as caracterÃsticas das blendas, principalmente quando o teor de amido foi baixo. As anÃlises de FT-IR revelaram certa interaÃÃo entre os trÃs componentes o que pode ser verificado com as melhorias nas propriedades mecÃnicas do material. A solubilidade em Ãgua e a permeabilidade ao vapor dâÃgua foram melhoradas pela adiÃÃo de quitosana e PVA. As caracterÃsticas apresentadas pelos filmes mostraram que do ponto de vista tecnolÃgico apresentaram desempenho inferiores aos filmes comerciais (PEBD) e inadequados para embalagem de produtos Ãmidos, mas podem ser Ãteis em outras aplicaÃÃes. Entretanto do ponto de vista ecolÃgico, estes materiais mostraram-se muito superiores aos filmes sintÃticos, pois degradaram rapidamente no solo. As blendas apresentaram potencial para serem usados em aplicaÃÃes mÃdicas como curativos e na liberaÃÃo controlada de fÃrmacos, porÃm necessita-se de mais estudos para melhorias dessas caracterÃsticas. Os amidos de jalapa e feijÃo verde apresentaram desempenho similar ou superior as do inhame, colocando-se como alternativa na elaboraÃÃo de biofilmes de amido. / The objectives of this work were to develop, characterize physico-chemical and rheologicaly blend films of yam (Dioscorea esculenta L.), jalapa (Operculina tuberose Meisn.), taro (Colocassia esculenta L.) and cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) starches with chitosan and poly (ninyl alcohol) (PVA) and to evaluate its biodegradation in the soil. The mechanical properties of the starches varied to each other, indicating a different molecular organization among them. The films of bean atarch were the most expandable and resistant, while the ones of chinese yam were the most fragile and brittle. The analyses of FT-IR revealed certain interaction among the three components which can be verified by the improvements in the mechanical properties, solubility in water and the water vapor permeability of blends. The characteristics presented by the blend films showed that from the technological point of view they were inferior to the commercial films (LDPE) and inadequate for packing of humid products, but they can be useful in another applications. However from the ecological point of view, these materials were better than the synthetic films, because they were quickly degraded in the soil. The blends presented potential to be used in medical applications as wound healing in drug delivery, however is needed more studies for improvements of those characteristics. The jalapa and cowpea starches showed similar or superior characteristics to the yam, what place them as alternative in the elaboration of starch biofilms.

A quitosana é um polisacarídeo obtido pela desacetilação das moléculas de quitina, principal constituinte de alguns fungos e do exoesqueleto de crustáceos e insetos. Os grupos amino presentes na quitosana conferem-lhe importantes propriedades biológicas, como a biodegradação, biocompatibilidade, atividade/efeitos imunológicos e atividade antibacteriana. A desacetilação da quitina é um processo cuja conversão é agressiva, já que exige o ataque da quitina em solução de álcalis em alta concentração e à quente, com duração de 6 a 8 horas. Neste trabalho, carapaças de siri da espécie Charybdis hellerii foi fragmentada e pré-tratada para a obtenção da quitosana e cada etapa, desde o pré-tratamento do material in natura à sua conversão em quitosana, foi investigada detalhadamente. Observou-se que dose e taxa de dose não influenciaram no pré-tratamento ou na etapa de desacetilação da quitina; na dose de 20 kGy (gama ou feixe de elétrons), o processo de conversão teve duração de 60 minutos. A quitosana obtida teve baixa massa molar e grau de desacetilação comparável á quitosana padrão (SA), dependendo das condições de irradiação. Além disso, apresentou inibição da atividade bacteriana tanto livre como imobilizada em substratos poliméricos de polipropileno e de polietileno processados também por radiação ionizante. / Chitosan is a polysaccharide obtained from chitins molecule deacetylation, which is the main composition of certain fungi species and crustaceans and insects exoskeleton. The amino groups present in chitosan give it important biological properties such as biodegradability and biocompatibility, activity/immunological effects and antibacterial healing. The deacetylation of chitin is an aggressive process, which reaction processes in 6 to 8 hours under hot concentrated alkali solution. In this work, Charybdis hellerii crab shells was fragmented and pre-treated for chitosan obtention and each conversion step, from in natura material pre-treatment to final chitosan, were investigated in deteails. It was observed dose and dose rate have not influence neither pre-treatment nor chitin deacetylation steps; at 20 kGy (from gamma or electron beam sources), the conversion process was performed in 60 minutes. The obtained chitosan presented low weight and deacetylation degree compared to standard chitosan, considering specific irradiation conditions. Also, obtained chitosan presented bacterial inactivity as a free compoud as immobilized onto polymeric substrates such polypropylene and polyethylene, also processed by ionizing radiation.

A quitina é um biopolímero abundante na natureza e seu derivado, a quitosana é tido como excelente biomaterial na engenharia tecidual por sua versatilidade e propriedades, assim como colágeno que por sua presença natural no organismo e seu papel biológico fazem com que seja amplamente utilizado na medicina. As blendas destes biopolímeros possuem excelentes propriedades mecânicas devido às interações eletrostáticas e pontes de hidrogênio, e propriedades biológicas pelos materiais que as compõe, já demonstrando eficácia na regeneração tecidual. O extrato de Garcinia mangostna L., ou extrato de mangostão, é pouco estudado no ocidente, mas no oriente é amplamente utilizado para fins medicinais, com propriedades promissoras na área de engenharia tecidual. A interação deste com as blendas de quitosana/colágeno ainda não foram estudadas. Este trabalho teve como objetivo a obtenção e estudo de scaffolds de quitosana/colágeno em diferentes proporções (1:1, 2:1 e 3:1) com extrato de mangostão em variadas concentrações (10, 20 e 30%). A quitosana foi extraída por desacetilação da &#946-quitina de gládios de lula, o colágeno aniônico foi obtido de tendão bovino por hidrólise alcalina e o extrato de mangostão foi obtido da casca do fruto. A caracterização da quitosana e assim como colágeno, extrato e misturas foram analisados por absorção na região do infravermelho (FT-IR), efetuou-se um ensaio reológico dos géis e os scaffolds foram submetidos à calorimetria exploratória diferencial (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), ensaios de intumescimento e liberação do extrato. Ensaios reológicos indicam um comportamento pseudoplástico para todas as amostras e se feito um tratamento matemático, o melhor modelo às quais estas se adaptam seria o modelo de Carreau. Os DSC dos scaffolds mostram que a adição de extrato tende à elevar a temperatura de desnaturação (Td) do colágeno. Espectros FT-IR caracterizaram o extrato e não mostraram resultados conclusivos sobre a incorporação dele aos filmes. Fotomicrografias por MEV mostram alteração no tamanho médio de poros e canais com a adição de extrato. Ensaios de intumescimento dos scaffolds mostram uma diminuição de capacidade de absorção com adição de extrato, os ensaios de liberação feitos para os scaffolds das misturas mostram uma liberação entre 25-35% do extrato sendo as cinéticas de liberação modeladas pelo modelo de Kosmeyer-Peppas para a maioria das amostras. Obtendo-se assim géis e scaffolds que mostram resultados inicias promissores e com acréscimo de estudos complementares podem vir a ser utilizados no campo da engenharia tecidual. / Chitosan is an abundant biopolymer in nature, and it is an excellent biomaterial for tissue engineering due to its versatility and properties. Collagen, by the natural presence in the organism and to the biological role makes it widely used in medicine. These biopolymers blends have excellent mechanical properties due to electrostatic interactions and hydrogen bonds, and biological properties, demonstrating good efficiency in tissue engineering. The Garcinia mangostana L. extract, or mangosteen extract, is not very well studied in the western culture, but in the eastern, it is widely used in local medicine, with promising properties in tissue engineering field. The interaction between chitosan/collagen blends and mangosteen extract has not yet been studied. This study aims to obtain scaffolds from chitosan/collagen blends in different ratios, such as 1:1, 2:1 and 3:1 with different extract concentrations (10, 20 and 30%). Chitosan was obtained by deproteinization and deacetylation of &#946-chitin from squid\'s pens, anionic collagen was obtained from bovine tendon by alkaline hydrolysis, and the mangosteen extract was obtained from the hulls of fruits. Materials characterization was done by FT-IR, DSC, SEM, swelling and extract release in buffer solution. Rheological measurements were made with the gels formed from the mixture of the components. The rheological studies indicates a pseudo plastic behavior to all samples and by a mathematical treatment, the Carreau mathematical model was the best fitting. The DSC analysis for the collagen mixtures indicated a tendency to elevate the denaturation temperature with addition of extract. With the FT-IR results, we could obtain mangosteen extract spectrum but the mixtures spectrum did not show the extract incorporation. The photomicrographies obtained by SEM showed pore and channels alteration with extract addition. Swelling studies showed a decrease in swelling capacity after extract addition, release studies showed a 25-35% extract release by scaffolds and in most cases the kinetic was fitted by Kosmeyer-Peppas. Thus obtaining promising gels and scaffolds in the field of tissue engineering, but needing of further development.

Polímeros naturais são muito interessantes para obtenção de eletrólitos sólidos (ESPs). A grande vantagem é devida as suas propriedades de biodegradação por causa de sua procedência como também baixo custo de obtenção e boas propriedades físico-químicas. Estes polímeros contem na suas estrutura heteroatomos e por esta razão podem complexar prótons ou íons de lítio levando a condução iônica. Dentre diversos polímeros naturais os ESPs a base de Quitosana mostram boas características opto-eletroquímicas e podem ser aplicados em dispositivos eletrocrômicos. Nesta dissertação estão apresentados os resultados de preparação e caracterização de novos eletrólitos sólidos poliméricos (ESPs) obtidos através da plastificação da Quitosana com Glicerol, Sorbitol e Etileno Glicol, onde o próprio solvente, Ácido Clorídrico (HCl), é o doador de prótons responsáveis pala condução iônica dos ESPs. Alem disso foram estudadas também as amostras contendo LiCF3SO3. A caracterização dos materiais na forma de filmes foi realizada utilizando-se as técnicas básicas de caracterização de materiais tais como: análises térmicas (DSC), análises estruturais (raios-X), medidas óticas (UV-Vis), visualização da superfície das amostras através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia (FTIR), Titulação Potenciométrica e como a mais importante: medidas de condutividade iônica por espectroscopia de impedância complexa (EIE). Os filmes de ESPs contendo Glicerol apresentaram-se flexíveis, transparentes (acima de 80% de transmitância na região do visível de espectro eletromagnético )e visualmente com boa aderência ao vidro e ao aço inox. A plastificação com diferentes quantidades de Glicerol, mas mantendo a mesma concentração de HCl, revelou que a amostra contendo 59% de Glicerol apresentou os melhores valores de condutividade iônica. Para esta quantidade de plastificante foi feito o estudo da influência de concentração do Ácido Clorídrico (HCl) nos valores de condutividade iônica. Este ensaio demonstrou que a amostra com 0,048 mol.L-1 apresentou maior valor de condutividade, sendo 9,54.10-4Scm-1 a temperatura ambiente. Ainda com adição de 48% do Glicerol e a inserção de 13% em massa do LiCF3SO3 foi obtida a condutividade de 2,19x10-5Scm-1. Os filmes plastificados com Etileno Glicol apresentaram melhor valor de condutividade iônica de 2,4.10-4Scm-1 a temperatura ambiente, para amostra contendo 68% de plastificante e concentração de 0,048 molL-1 de HCl. Também são transparentes, flexíveis e aderentes. Os filmes de Quitosana plastificada com Sorbitol não apresentaram boas condutividades, i.e. de ordem de 10-6 Scm-1 a temperatura ambiente para amostra contendo 59% de Sorbitol e 0,048 mol.L-1, contudo são transparentes, mas não são aderentes ao vidro e ainda são quebradiços. Os resultados demonstraram que os novos ESPs obtidos a base de filmes de Quitosana plastificada com EG e Glicerol são ótimos candidatos a serem utilizados em dispositivos eletrocrômicos. / Natural polymers are very interesting matrix to obtain solid polymeric electrolytes (SPE). The principal advantage comes from its particularly interesting biodegradation properties due to the natural precedence and also very low cost and good physical and chemical properties. These polymers contain heteroatoms in its structure and for this reason can complex protons or lithium ions leading to the ionic conduction. Among different natural polymers, chitosan-based SPEs show good opto-electrochemical characteristics and can be applied in electrochemical devices. This work presents the results of chitosan-based electrolytes, which were characterized by impedance spectroscopy (EIE), thermal analysis (DSC) and scanning microscopy (SEM). The SPEs samples were obtained from chitosan plasticized with glycerol, ethylene glycol and sorbitol and containing HCl and lithium salt LiClO4. Different compositions of SPEs i.e. salt and plasticizer quantities were investigated, where it was observed that the ionic conductivity results obtained for these SPEs varied from 10-6 S/cm to 10-4 S/cm at room temperature depending on the sample and increased following Arrhenius ionic conductivity models. The best results of ionic conductivity values of 9,54.10-4Scm-1 were obtained for SPEs of chitosan plasticized with 48% of glycerol and containing 0,048 molL-1 of HCl. The samples containing 68% of ethylene glycol showed ionic conductivity of 2,4.10-4Scm-1 at room temperature and the samples with 59% of sorbitol showed the ionic conductivity values of 10-6 Scm-1. Thermal analysis using calorimetry (DSC) was performed in order to observe the change in glass transition temperature caused by the changes performed on the samples. Good conductivity results combined with transparency and good adhesion to the electrodes have shown that chitosan-based SPEs are very promising materials to be used as solid electrolytes in electrochromic devices.