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Tipo: Tese
Título: Preparação, caracterização e aplicação de derivados de quitosana
Autor(es): Amorim, Antônia Fádia Valentim de
Orientador: Craveiro, Afrânio Aragão
Palavras-chave: Química
Data do documento: 2002
Citação: AMORIM, Antônia Fádia Valentim de. Preparação, caracterização e aplicação de derivados de quitosana. 2002. 206 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2002.
Resumo: A quitosana é um polimero que contém mais de 5000 unidades de glicosamina, sendo obtida comercialmente por desacetilação alcalina da quitina (um polímero da Nacetil-glicosamina) extraída de exoesqueletos de molusco. A quitosana é de baixo custo, possui características não toxicas e tem grupos funcionais amino potencialmente reativos. Este biopolimero apresenta diversas aplicações em muitos campos diferentes como: fungicida na agricultura, como agente floculante em tratamento de águas residuais, como aditivo de comida na indústria de alimentos, como hidratante em cosméticos e, mais recentemente, como agente farmacêutico em medicina. Nesse trabalho relata-se a preparação, caracterização e aplicação de derivados de quitosana. Inicialmente fez-se o estudo do grau de desacetilação da quitosana comercial pelo método de Ressonância Magnética Nuclear comprovando-se que o grau de desacetilação de quitosana pode ser evidenciado pela area de integração dos espectros de carbono 13 CP/MAS obtidos. Considerando-se a quitosana completamente acetilada, a integração para um carbono do anel cetálico é equivalente a um carbono do grupo acetamida. Os derivados foram preparados por reação de condensação da quitosana com ácidos carboxílicos usando-se carbodiimidas como agente acilante, e reações da quitosana com aldeídos obtidos de óleos essenciais através da formação da base de Schiff e redução com NaBH4. Os derivados assim obtidos tiveram excelentes rendimentos e foram caracterizados por RMN 13C CP/MAS e espectroscopia de IV. Os derivados foram testados quanto à capacidade de adsorção de ions metálicos tais como Cu(ll), NO) e Pb(11). A concentração de metal adsorvido foi determinada por espectrofotometria de absorção atômica em chama. Dois derivados, quitosana-N-3,7-dimetil-2,6-octadieno e quitosana-N-3,7-dimetil- 6-octaeno foram selecionados para o estudo das isotermas de adsorção empregando o método de regressão não linear para ajustar os dados obtidos. O modelo proposto para o estudo foi o de Langmuir. 0 derivado quitosana-N-3,7-dimetil-6-octaeno foi testado como veiculo para liberação controlada de paracetamol e L-Dopa que foram microencapsulados pela técnica "Spray Drying" e, então submetidos a um estudo de liberação "in vitro" simulando as condições do trato gastrointestinal. Os resultados foram analisados por espectroscopia no infravermelho e permitiram observar que o paracetamol foi liberado a pH 1,2 em um período de duas horas. Entretanto, para os estudos realizados com a L-Dopa microencapsulada o espectro no Infravermelho mostra que não tivemos uma liberação eficiente da L-Dopa devido à oxidação da mesma sob essas condições. O derivado obtido por reação de condensação das microcdpsulas de quitosana com o ácido nonanedióico (QTS-AZ) foi testado quanta a sua capacidade quelante para ferro. 0 estudo efetuou-se através da impregnação das microesferas de OTS-AZ com o ferro(11), e em seguida testou-se a liberação do mesmo em meio ácido determinando sua concentração por absorção atômica. Os resultados mostraram que apenas 16% do ferro(11) foi liberado. Estes resultados mostram um grande potencial de aplicações para os novos derivados de quitosana preparados neste trabalho.
Abstract: Chitosan is a polycationic polymer containing more than 5000 glucosamine units and is obtained commercially by alkaline deacetylation of chitin (a N-acetyl-glucosamine polymer) from shellfish exo-skeletons. Chitosan is inexpensive, non-toxic and possesses potentially reactive amino functional groups. It has been shown of potential use in many different fields: as an antifungal compound in agriculture, as a flocculating agent in wastewater treatment, as a food additive in food industry, as a hydrating agent in cosmetics, and more recently, as a pharmaceutical agent in medicine. In this work is reported the preparation, characterization and applications of several chitosan derivatives. These derivatives were prepared, after the deacetylation degree of the starting chitosan was determined by 13C MAR. The derivates were obtained by chitosan condensation with carboxylic acids using carbodiimides as acylating and chitosan reaction with aldehydes, obtained from essential oils, produced the respective Schiff bases which were reduced with NaBH4 to give the alkyl derivatives. All these compounds were obtained in high yields and were characterized by spectroscopy specially NMR CP/MAS 13C and IR. These chitosan derivatives were tested to check their capacity in adsorbing metallic ions such as Cu(ll), NO), and Pb(II) being the residual solutions of those metals analyzed by atomic absorption spectrophotometry. Two derivatives, N-3,7-dimethy1-2,6-octadien-chitosan and N-3,7-dimethy1-6- octaen-chitosan were selected for the adsorption isothermal using non linear regression to adjust the absorption data. The proposed model used in this studies was the Langmuir model. N-3,7-dimethy1-6-octaen-chitosan was also tested as vehicle for controlled drug liberation. Paracetamol and L-Dopa were microencapsulated with chitosan, by spray dry technique, and then submitted to the study of liberation "in vitro" using simulation of the gastrointestinal tract. The liberated drug was analysed by IR spectroscopy and shown that Paracetamol was liberated in good yield at pH 1,2 in two hours period. However L-Dopa did not show good results in the liberation due to oxidation of this substance under the conditions of the experiment. Another derivative was obtained by the reaction of chitosan with azelaic acid (nonanedienoic acid) and it was tested as chelating agent for iron. The study occurred through the impregnation of the beads of QTS-AZ with the iron(11), and soon after the liberation of the iron was tested in certain acid middle your concentration for atomic absorption. The results obtained were excellent because only 16% of iron(ll) was liberated. These results shown a great potential for the new chitosan derivatives prepared in this work. They shown potential in several applications such capacity of adsorbing metallic ions, in drug liberation and in chelating metals such iron (II).
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/61382
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