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Processamento de suspensões aquosas de beta-quitina por irradiação de ultrassom de alta intensidade: produção e caracterização de filmes autossustentáveis (2014)

  • Authors:
  • Autor USP: VERMEERSCH, LILIAN APARECIDA FIORINI - IQSC
  • Unidade: IQSC
  • Subjects: ULTRASSOM; QUITOSANA; POLISSACARÍDEOS
  • Language: Português
  • Abstract: Quitina e quitosana são polissacarídeos filmogênicos biocompatíveis que exibem caráter fungicida e bactericida, o que faz com que apresentem inúmeras potenciais aplicações nas indústrias alimentícia e cosmética, e também em Medicina e Farmácia. Neste trabalho, a utilização de ultrassom de alta intensidade foi explorada com a finalidade de obter suspensões aquosas estáveis de beta-quitina (GA = 79%) as quais, combinadas ou não à solução aquosa de quitosana (GA = 4,9%), foram empregadas para a preparação de filmes autossustentáveis por casting. A sonicação das suspensões foi realizada em dispositivo ultrassônico Branson Sonifier 450 e os seguintes parâmetros foram fixados: i) concentração da suspensão, Cp = 2,4 g L-1; ii) volume de suspensão, V = 30 mL; iii) tempo de sonicação = 60 min; iv) temperatura de sonicação = 65 ± 1 °C; v) amplitude da irradiação = 225 W; vi) pulso de irradiação = 50%. Após a sonicação beta-quitina foi avaliada quanto aos efeitos do tratamento em sua estrutura, grau médio de acetilação e massa molar média viscosimétrica por espectroscopia na região do infravermelho, espectroscopia de ressonância magnética nuclear de hidrogênio e viscosimetria capilar em solução diluída, respectivamente. Os resultados revelaram a ocorrência de despolimerização da beta-quitina submetida à sonicação, visto que a sua viscosidade intrínseca foi ligeiramente inferior (16%), mas não foram observadas alterações no grau médio de acetilação e os espectros no infravermelho de beta-quitina tratada e não-tratada foram idênticosOs filmes produzidos por casting foram preparados a partir de suspensão de beta-quitina submetida à sonicação (filme BQF), solução aquosa de quitosana (filme QF) e de misturas de ambas, suspensão de beta-quitina e solução de quitosana, em diferentes proporções de maneira a resultar nos filmes compostos BQ80/Q20, BQ50/Q50, BQ20/Q80. Análises por microscopia eletrônica de varredura e microscopia de força atômica permitiram observar a forte influência da presença de beta-quitina sobre a morfologia dos filmes, que apresentaram superfícies mais heterogêneas, de natureza granular e mais rugosas quanto maior o teor de beta-quitina, enquanto que a presença de quitosana produziu efeito contrário. Assim, os filmes BQF e QF apresentaram valores de rugosidade média quadrática (RMS) 225,0 nm e 21,6 nm , respectivamente, pois no primeiro caso há grande quantidade de partículas de beta-quitina que coalescem em aglomerados resultando em superfície acentuadamente rugosa, enquanto que no segundo caso a coalescência de lamelas de quitosana resulta em superfície muito menos rugosa. Nos filmes compostos foi observado que quitosana constitui a matriz polimérica na qual as partículas de beta-quitina são dispersas, sendo que a rugosidade da superfície do filme é tanto maior quanto maior o teor de beta-quitina. A composição dos filmes e suas morfologias também afetaram a molhabilidade dos filmes e, assim, as medidas de ângulo de contato revelaram que o filme QF (100% quitosana) é o mais hidrofílico (θ ≈ 75,40), enquanto os filmes compostos BQ20/Q80, BQ50/Q50 e BQ80/Q20, foram mais hidrofóbicos quanto maior o teor de beta-quitina, apresentando ângulos de contato 87,50, 95,60 e 95,20, respectivamenteAs análises termogravimétricas revelaram que todos os filmes apresentaram redução na estabilidade térmica e maiores teores de água quando comparados à amostra de beta-quitina na forma de pó, o que possibilitou concluir que, de fato, o tratamento de ultrassom favorece o intumescimento das partículas enquanto o baixo grau de ordem dos filmes contribui para diminuir a estabilidade térmica. Conforme as análises de calorimetria exploratória diferencial, as interações entre as cadeias poliméricas de beta- quitina e quitosana e moléculas de água são mais intensas nos casos dos filmes quando comparados aos polissacarídeos na forma de pós, e que os filmes compostos contendo maiores teores de beta-quitina demandaram energias progressivamente maiores para a eliminação de água, evidenciando que um maior teor de unidades GlcNAc é responsável por interações mais intensas entre cadeias poliméricas e moléculas de água. Os resultados obtidos mostraram que a irradiação de ultrassom de alta intensidade não alterou a estrutura de beta- quitina irradiada, mas propiciou o processamento das suspensões para a formação de filmes sem a utilização de solventes orgânicos, e que a combinação da suspensão irradiada com solução de quitosana resulta em filmes com características dependentes da composição, favorecendo potenciais aplicações biomédicas e na área de alimentos
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 13.06.2014
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      VERMEERSCH, Lilian Aparecida Fiorini; CAMPANA FILHO, Sérgio Paulo. Processamento de suspensões aquosas de beta-quitina por irradiação de ultrassom de alta intensidade: produção e caracterização de filmes autossustentáveis. 2014.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2014. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-12122014-110244/publico/LilianAparecidaFioriniVermeersch_Revisado.pdf >.
    • APA

      Vermeersch, L. A. F., & Campana Filho, S. P. (2014). Processamento de suspensões aquosas de beta-quitina por irradiação de ultrassom de alta intensidade: produção e caracterização de filmes autossustentáveis. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-12122014-110244/publico/LilianAparecidaFioriniVermeersch_Revisado.pdf
    • NLM

      Vermeersch LAF, Campana Filho SP. Processamento de suspensões aquosas de beta-quitina por irradiação de ultrassom de alta intensidade: produção e caracterização de filmes autossustentáveis [Internet]. 2014 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-12122014-110244/publico/LilianAparecidaFioriniVermeersch_Revisado.pdf
    • Vancouver

      Vermeersch LAF, Campana Filho SP. Processamento de suspensões aquosas de beta-quitina por irradiação de ultrassom de alta intensidade: produção e caracterização de filmes autossustentáveis [Internet]. 2014 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-12122014-110244/publico/LilianAparecidaFioriniVermeersch_Revisado.pdf

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