Dissertations / Theses: 'Biopolímeros'

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Macossay, Javier, Javier Nakamatsu, and Rafael Da Silva. "Biopolímeros: quitina y quitosina." Revista de Química, 2013. http://repositorio.pucp.edu.pe/index/handle/123456789/99125.

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Abstract:

Este trabajo presenta una revisión de temas relacionados a la quitina y la quitosina en la literatura científica. En los últimos 20 años se han desarrollado numerosos trabajos de investigación y desarrollo en estos materiales en áreas tan variadas como el tratamiento de aguas, biomedicina y farmacia. Otra causa de la importancia de estos biopolímeros radica en su disponibilidad a partir de desechos de la industria marina, como la langostinera. Se presentan las propiedades, formas de caracterización de estos polímeros y algunas derivatizaciones. La parte final del trabajo hace una recopilación de las principales aplicaciones en las áreas de cosmética, biomedicina y en el tratamiento de aguas.

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Schuh, Carlos Alberto. "Biopolímeros como suporte para inoculantes." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2005. http://hdl.handle.net/10183/7410.

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Abstract:

A utilização de inoculantes em culturas de leguminosas é uma prática conhecida e empregada há longo tempo e o substrato mais utilizado até o momento tem sido a turfa. Diversos tipos de formulações inoculantes que existem no mercado visam oferecer uma alternativa ao emprego da turfa, porém muitas apresentam baixa capacidade para manter a sobrevivência e eficiência dos rizóbios. Este trabalho avaliou a utilização de catorze misturas diferentes de polímeros naturais e/ou sintéticos como suportes para inoculantes, visando a produção de inoculantes comerciais para soja, e a capacidade de manter a sobrevivência e preservar as características de infectividade e de efetividade das estirpes SEMIA 587 de Bradyrhizobium elkanii e SEMIA 5079 de Bradyrhizobium japonicum. Avaliou-se a sobrevivência dos rizóbios nas formulações armazenadas, a capacidade de aderência das formulações em sementes, a sobrevivência dos rizóbios em sementes a 40 ºC e a eficiência dos inoculantes em plantas de soja, cultivadas em vasos com solo, submetidas a estresse hídrico e térmico. Observou-se que as misturas contendo goma xantana, jataí e guar, tanto nas formulações em gel como líquidas, podem ser usadas como veículo para inoculantes proporcionando maior proteção aos rizóbios contra as condições de dessecação e temperatura. Todos os inoculantes mantiveram a sobrevivência da população de rizóbios durante um ano de armazenamento. Os rizóbios das formulações G5, L1 e L7, que continham goma arábica, foram afetados pelo estresse hídrico e pelas temperaturas elevadas, reduzindo o número de nódulos formados. Dentre as formulações líquidas, as que continham xantana e glicerol (L2) e com adição de polivinilpirrolidona (L5) e a formulação que continha xantana, carboximetilcelulose e polivinilpirrolidona (L6), foram as mais promissoras para a formulação de inoculantes para soja.

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Ferreira, Pedro José de Oliveira. "Matrizes fibrosas de biopolímeros produzidas por electrospinning." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2008. http://hdl.handle.net/10773/3011.

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Abstract:

Mestrado em Materiais Derivados de Recursos Renováveis
O trabalho descreve a preparação e caracterização de matrizes nanofibrosas obtidas por electrospinning combinando o álcool polivinílico (PVA) como polímero de suporte e o quitosano e o sulfato de dextrano como biopolímeros polielectrólitos com capacidade para conferir potencial bioactividade e propriedades funcionais atractivas. Foram determinadas e caracterizadas as concentrações poliméricas ideais em solução para a preparação das matrizes. Soluções que combinem elevada condutividade eléctrica e viscosidade intermédia revelaram-se mais eficazes para este processo. Concentrações de 9% (m/v) para o PVA, 0,5% (m/v) para o quitosano e 170% (m/v) para o sulfato de dextrano revelaram-se as mais apropriadas para a produção de matrizes variando os diâmetros das suas fibras entre os 160 e os 380 nm. A matriz de PVA é a que mais deformação até ruptura consegue sofrer; a adição de quitosano promove maior resistência à ruptura e a combinação dos três polímeros torna a matriz bastante frágil. A matriz de PVA aparenta ser a mais hidrofílica e com maior capacidade de absorção de água, a adição de quitosano aumenta a hidrofobicidade e diminui a capacidade de absorção de água e o sulfato de dextrano confere hidrofilicidade intermédia e absorções de água bastante irregulares. ABSTRACT: This study describes the preparation and characterization of nanofibrous mats obtained by electrospinning (ES) of poly(vinyl alcohol) (PVA) and chitosan in a dilute acetic acid solution (2%(v/v)), and dextran sulphate in aqueous solution. The ideal polymeric concentrations were calculated based on SEM morphology of the fibers. The combination of intermediary viscous and high conductivity solutions appears to be the more appropriated to prepare the nanofibrous mats. The ideal concentrations were 9% (w/v) for PVA, 0.5% (w/v) for chitosan and 170% (w/v) for dextran sulphate; under these conditions the mats where composed by PVA+chitosan and dextran sulphate fibers with 160 and 380 nm average diameter, respectively. PVA matrix seems to be the one which supports higher elongation; PVA+chitosan matrix had the higher tensile strength and Young modulus. PVA+dextran sulphate mats showed intermediate characteristics; those obtained from PVA+chitosan+dextran sulphate were very fragile and showed the worst mechanical properties. PVA matrix also seems to be the most hidrofilic one while the addiction of chitosan raises the hydrophobicity of the matrix. Dextran sulphate provides once more intermediary characteristics when added to other mats. The ability to absorb water seems to be higher on the PVA matrix (the most hydrophilic one) and lower on the PVA+chitosan matrix (the most hydrophobic one). Any addiction of dextran sulphate provides high heterogeneity in the absorption profile of the fibrous mats.

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Martins, Filipe Miguel Moreira de Sousa. "Design de produto em biopolímeros. Objectos emergentes." Master's thesis, Universidade Técnica de Lisboa. Faculdade de Arquitectura, 2011. http://hdl.handle.net/10400.5/3307.

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Abstract:

Tese de Mestrado em Design de Produto
Os produtos desenvolvidos a partir de biopolímeros, polímeros bio-baseados e biodegradáveis, começam a ser vistos como alternativas com um enorme potencial. Mas estes materiais são ainda geralmente desconhecidos ou confundidos com outros produtos poliméricos. Torna-se assim relevante fazer um levantamento de objectos com origem biopolimérica, visando conhecer, analisar e compreender que tipos de produtos são e que outros poderão ser abrangidos por esta inovação material, com o objectivo de compreender qual poderá ser o seu impacto no Design de Produto. Abordamos a importância destes materiais para o Design e para os designers de Produto, surgindo os resultados das evidências daquilo que existe, no que diz respeito aos diversos produtos observados, feitos a partir de polímeros bio-baseados e biodegradáveis, que categorizamos em diversas famílias, consoante parâmetros considerados relevantes, como a sua composição material ou capacidade funcional, dando ênfase a produtos inovadores, não só ao nível dos materiais utilizados, mas também à forma como o produto é concebido, produzido e utilizado. Reflectimos ainda sobre as perspectivas de diversos designers e profissionais, as novas formas de pensar a matéria, analisando-se assim o estado da arte, as oportunidades e as ameaças que esta introdução material pode trazer nos próximos anos, especificamente, no Design de Produto e na sociedade, em geral. Concluímos que existem já inúmeros produtos de origem biopolimérica, abrangendo diversos sectores de aplicação e que estes materiais são muito importantes para o Design de Produto, dado que poderão afectar profundamente os ciclos de vida dos objectos produzidos, desde o conceito até à eliminação do produto, podendo estes vir a devolver ao consumidor um maior poder sobre as suas escolhas, alterando-se assim diversos paradigmas inerentes ao Design de Produto.
The products developed using biopolymers, bio-based and biodegradable polymers, are increasingly seen as alternatives with a huge potential. But these materials are still generally unknown or mistaken with other polymer based products. Therefore it becomes relevant to survey biopolymeric originated objects, aiming to know, analyze and understand what kinds of products they are and what other products may be embraced by this material innovation, trying to understand what their impact in Product Design might be. We approach these materials through their relevance towards Design and product designers, from the evidence of what exists, regarding the surveyed products, made from bio-based and biodegradable polymers, which we categorize in several families, according to parameters considered relevant, such as its material composition or functional capability, emphasizing on innovative products, not only regarding the materials used, but as well the ways in which the product is conceived, produced and used. We also reflect on the perspectives of several designers and professionals, on the new ways of thinking material, thus analyzing the state of the art, the opportunities and threats that the introduction of this material may bring in the next few years, namely, in Product Design and in the society, in general. We have concluded that innumerous products of biopolymeric origin already exist, throughout different sectors of application and that these materials are very important to Product Design, since they may affect deeply the life cycles of the produced objects, from the concept to the elimination of the product, so that they may enhance the consumer with greater power upon its choices, therefore changing several paradigms inherent to Product Design.

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Jahno, Vanusca Dalosto. "Síntese e caracterização do poli (L-ácido láctico) para uso como biomaterial." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2005. http://hdl.handle.net/10183/6945.

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Abstract:

O poli (ácido L-láctico) (PLLA) é um material de grande interesse na área científica, por ser um polímero biodegradável e bioabsorvível, e pela sua grande utilização na área biomédica. Este estudo teve como objetivo a síntese de PLA através de policondensação direta e em meio supercrítico (scCO2) e sua caracterização. As duas rotas buscam um processo limpo de síntese dos polímeros, livre de solvente orgânico. Além disso, procurou-se reduzir os custos de obtenção utilizando matéria-prima nacional (ácido láctico P.A. comercial). As reações de polimerização de PLLA realizada por policondensação e em scCO2 foram feitas em dois estágios. No primeiro estágio da síntese, para ambos os processos, o pré-polímero do ácido láctico foi obtido através de uma reação simples de condensação, com retirada de água, sob atmosfera inerte de N2 e 160ºC. Na segunda etapa, para a reação de policondensação, o polímero PLLA, foi obtido a partir do pré-polímero em uma temperatura de 140ºC e sob pressão reduzida por o tempo desejado (100h, 200h e 350h). As reações em meio scCO2 foram realizadas em um reator de aço inoxidável de 100 mL equipado com uma barra de agitação magnética, sob pressão de CO2 (80atm) e a 90ºC por 4 horas. Em ambas as reações de polimerização foram usadas complexos de estanho como catalisador. No início deste trabalho foram realizadas algumas reações utilizando o D, L-ácido láctico em scCO2. Também foi realizada a síntese do lactide e a polimerização deste por abertura de anel. Para efeito comparativo, também foi realizada a polimerização do lactide comercial. Os polímeros obtidos foram caracterizados por espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de Próton (1HRMN), por espectroscopia de infravermelho (IV), por cromatografia de permeação em gel (GPC), por calorimetria exploratória de varredura (DSC) e pela técnica de análise termogravimétrica (TGA) A reação de policondensação revelou ser uma rota sintética excelente na obtenção de polímeros de PLA com peso molecular variados. A formação dos polímeros a partir do monômero de ácido láctico foi confirmada pelo desaparecimento da banda de OH em 3500 cm-1 no espectro de infravermelho. O espectro de 1H-RMN de ambos os polímeros, mostrou um sinal atribuído ao hidrogênio do grupo CH3 em 1,52 ppm e um sinal atribuído aos hidrogênios do grupo do CH em 5,16 ppm, que estão de acordo com a literatura. Os polímeros obtidos possuem potencial para uso clínico como materiais de implante.

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Takinami, Patrícia Yoko Inamura. "Obtenção de biopolímeros de gelatina por radiação ionizante." Universidade de São Paulo, 2014. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85131/tde-13062014-092057/.

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Abstract:

A gelatina (GEL) é um biopolímero biodegradável e biocompatível que forma naturalmente coloides semissólidos ou hidrogéis em soluções aquosas. Sendo um polímero hidrofílico, a GEL possui propriedades estruturais e físico-mecânicas que a distinguem de polímeros hidrofílicos sintéticos. São essas características que inspiraram o desenvolvimento do presente trabalho. Para analisa-las foram desenvolvidos filmes e hidrogéis de GEL utilizando radiação ionizante mediante diferentes técnicas: irradiação por 60Co, feixe de elétrons (EB) e/ou EB pulsado. Na elaboração de filmes a base de GEL foram incorporados diferentes aditivos, tais como glicerol (GLY), álcool polivinílico (PVA), hidroxitolueno butilado (BHT), acrilamida e/ou fibra vegetal. Esse produto filmes a base de GEL foi analisado quanto às suas propriedades mecânicas, cor, absorção de água, entre outros; e irradiado com doses de 10 a 60 kGy, dependendo do aditivo. Na síntese radioinduzida de nano-hidrogéis de GEL, polietileno glicol (PEG) e a mistura (MIX) de ambos os aditivos, GEL e PEG, foram analisados a dimensão, massa molar e morfologia das nanopartículas. Houve aumento significativo da fração gel com o aumento da dose de radiação nas amostras de GEL/fibra. Os filmes a base de GEL com 10% PVA irradiados a 20 kGy apresentaram a maior resistência à perfuração. A adição de antioxidante BHT influenciou em algumas das propriedades dos filmes a base de GEL nas condições aplicadas. Em relação aos nano-hidrogéis houve redução do raio hidrodinâmico da MIX irradiada com 60Co de 68 ± 25 nm (2 kGy) para 35 ± 4 nm (5 kGy). Tanto nos filmes quanto nos nano-hidrogéis de GEL, a radiação mostrou ser uma ferramenta conveniente na modificação de materiais poliméricos.
The gelatin (GEL) is a biocompatible and biodegradable biopolymer, which naturally forms semi-solid colloids or hydrogels in aqueous solutions. As a hydrophilic polymer, the GEL has structural and physico-mechanical properties that distinguish it from synthetic hydrophilic polymers. The study of these properties led to the development of the present work. Thus, GEL-based films and hydrogels were developed using ionizing radiation technology by different techniques: irradiation with 60Co, electron beam (EB) and/or pulsed EB. The GEL based-films enriched with different additives, such as glycerol (GLY), polyvinyl alcohol (PVA), butylated hydroxytoluene (BHT), acrylamide and/or vegetal fiber, were irradiated with doses from 10 to 60 kGy, depending on the additive; some parameters like mechanical properties, color, and water absorption were analyzed. In the radio-induced synthesis of GEL nanohydrogels, polyethylene glycol (PEG) and the mixture (MIX) of additives, PEG and GEL, the size, molar mass and surface morphology of the nanohydrogels were analyzed. There was a significant increase of gel fraction with increase of the radiation dose for the GEL/fiber samples. The GEL based-films with 10% PVA irradiated at 20 kGy showed the highest puncture strength. The addition of antioxidant BHT affected on some GEL based-films properties on applied conditions. Regarding the nanohydrogels, there was a decrease of hydrodynamic radius of MIX irradiated with 60Co from 68 ± 25 nm (2 kGy) to 35 ± 4 nm (5 kGy). The radiation proved to be a convenient tool in the modification of polymeric materials for both, GEL films and hydrogels.

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TAKINAMI, PATRICIA Y. I. "Obtenção de biopolímeros de gelatina por radiação ionizante." reponame:Repositório Institucional do IPEN, 2014. http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/23304.

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Abstract:

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-01-21T10:28:15Z No. of bitstreams: 0
Made available in DSpace on 2015-01-21T10:28:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear)
IPEN/T
Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

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Araújo, Thaíssa Rodrigues. "Reaproveitamento de glicerol para produção de bioprodutos: biopolímeros." Univerdade Federal de Uberlândia, 2014. https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17585.

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Abstract:

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais
Este trabalho utilizou glicerol como fonte de carbono na obtenção de biopolímero a partir de fermentação com fungos do cerrado. Foram utilizados quatro diferentes micro-organismos com o objetivo de converter glicerol em biopolímeros. Os micro-organismos testados foram: Mucor racemosus Fresenius, Monilia sitophila, Fusarium sp, e Acremonium sp. Para cada microrganismo realizou-se ensaios exploratórios, afim de selecionar cepas capazes de converter glicerol no bioproduto de interesse. No primeiro teste exploratório, com 168 horas de fermentação, o micro-organismo Mucor racemosus Fresenius, apresentou formação de 1 g/L de biopolímero. As variáveis avaliadas nos ensaios posteriores (em erlenmyer) foram em sequência cronológica: concentração inicial de glicerol; tempo de fermentação; tempo de cultivo do inóculo em meio Czapeck; ensaios com aeração contínua; avaliação da reposição de meio durante a fermentação; avaliação da vazão de ar; avaliação da influência da aeração aplicada em duas fases no crescimento celular e na produção do biopolímero; avaliação do efeito da adição de extrato de levedura sobre a produção de goma e avaliação da produção de goma sem adição do glicerol. Dentre as condições estudadas identificou-se como mais promissoras: concentração inicial de glicerol de 50 g/L, 2 g/L de extrato de levedura, com tempo de fermentação de 96 horas e com agitação de 100 rpm, 120 horas de idade de cultivo do inóculo, sistema com aeração empregando vazão de ar de 4 vvm na fase de produção (72 horas após as 24 h sem aeração), sem reposição de meio de cultivo. Nestas condições houve uma produção máxima de 14,21 g/L de goma formada e 67,7% consumo de glicerol. Após estes ensaios foi realizado o ensaio cinético em fermentador Biostat B de capacidade de 2L, com volume útil de 1L, para avaliar o desempenho do fungo na produção do biopolímero nas melhores condições estabelecidas de processo. Nesta etapa foi gerada uma produção de 23 g/L de goma e consumo de glicerol de 75%. A análise do espectro de infravermelho da goma produzida comparada a goma xanthana mostrou, que as gomas possuem natureza de carboidrato.
The present work used glycerol as a carbon source to obtain bio-based products from fermentation with fungi. It was used four different microorganisms in order to convert glycerol into biopolymers and biosurfactants. The microorganisms tested were: Mucor racemosus Fresenius, Monilia sitophila, Fusarium sp and Acremonium sp. For each microorganism exploratory tests were held in order to select strains capable of converting glycerol in bio-based products of interest. In the first exploratory test of 168 hours fermentation, the microorganism Mucor racemosus Fresenius showed the formation of 1 g/L biopolímero.As variables evaluated in subsequent tests (in Erlenmyer) are in chronological order: the concentration of glycerol; fermentation time; cultivation time of inoculum amid Czapeck; trials with continuous aeration; review the replacement of the medium during fermentation;review of the flow rate; evaluate the influence of aeration applied in two stages in cell growth and production of the biopolymer; assessing the effect of adding yeast extract on gum production and evaluation of gum production without addition of glycerol. These assays have promoted the following results: glycerol concentration of 50 g/L 2 g/L yeast extract with fermentation time of 96 hours with agitation of 100 rpm and 120 hours of culture age of the inoculum, aeration system using flow rate of 4 vvm in the production phase (72 hours after the 24 h without aeration) without replacement of culture medium. Under these conditions there was a maximum yield of 14.21 g/L and 67.7% gum formed consumption glicerol. After these tests the kinetic assay was performed in Biostat B fermenter with a capacity of 2L, with a working volume of 1L to evaluate the performance of the fungi in the production of biopolymer in the best conditions established process. In this step has been generated an output of 23 g/L of starch and glycerol consumption of 75%. The analysis of the infrared spectrum of the biopolymer produced compared to xanthana gum showed that biopolymers have carbohydrate nature.
Dissertação (Mestrado)

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Scarsi, Marina. "Desempenho de sementes de soja revestidas com biopolímeros." Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2015. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1627.

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Abstract:

CAPES
A utilização de biopolímeros que auxiliem na fixação de produtos fitossanitários com eficiência e se degradem com facilidade sem agredir o meio ambiente, e ainda, melhorem o comportamento fisiológico das sementes de soja em campo, podem trazer contribuições para a produtividade da cultura da soja. O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito dos polímeros amido de mandioca (AM), alginato de sódio (ALG) e álcool polivinílico (PVOH), nas concentrações 2, 4 e 6 g/100 mL de solução, sobre os atributos fisiológicos das sementes de soja, na velocidade de embebição das sementes e nos atributos fisiológicos das sementes de soja após três meses de armazenamento. A variedade de soja utilizada foi a NK 7059 RR. O delineamento experimental utilizado foi um fatorial com 48 unidades experimentais: 3 polímeros (AM, ALG e PVOH), 4 concentrações diferentes (0%, 2%, 4% e 6%), com 4 repetições, em um delineamento inteiramente casualizado. Verificou-se o nível de significância dos fatores e das suas interações, aplicando-se o teste F. Os polímeros foram avaliados pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade, e as concentrações foram avaliadas mediante regressão polinomial. A testemunha obteve melhores resultados para a maioria das variáveis analisadas. Dentre os polímeros, o melhor revestimento observado foi o PVOH, pois foi o polímero menos viscoso e visualmente não serviu de substrato para microorganismos. Porém, também, foram obtidos resultados satisfatórios para os polímeros AM e ALG na concentração de 2%. Não houve interferência dos polímeros estudados com relação à redução da velocidade de embebição das sementes de soja. A hidrofilidade dos polímeros, principalmente do AM e ALG, acelerou a embebição das sementes prejudicando a germinação, nas concentrações 4% e 6%. De maneira geral, quanto maior a concentração dos polímeros, as variáveis analisadas tenderam para piores resultados.
The use of biopolymers that help to fix pesticides efficiently and degrade easily without harming the environment, and still improve the physiological performance of field soybean seed may bring contributions to the soybean yield. This study aimed to evaluate the effect of cassava starch polymers (AM), sodium alginate (ALG) and polyvinyl alcohol (PVOH), in the concentrations 2, 4 and 6 g / 100 ml of solution, in the physiological attributes of seeds soy, seed speed soaking and performance of soybean seeds after three months of storage. The soybean variety used was the NK 7059 RR. The experimental design used for the three studies was a factorial with 48 experimental units: 3 polymers (AM, ALG and PVOH), 4 different concentrations (0%, 2%, 4% and 6%), with four replications, in a completely randomized design. It was observed the level of significance of the factors and their interactions, applying the test F. The polymers were evaluated by the Tukey test at 5% probability, and the concentrations were evaluated by polynomial regression. The witness obtained better results for most variables studied. Among the polymers, the best coating was observed PVOH because it was the less viscous polymer and visually not served as a substrate for microorganisms. However, also, satisfactory results were obtained for the AM and ALG polymers at a concentration of 2%. There was not interference of the polymers studied with regard to reduction of imbibition rate of soybean seeds. The hydrophilicity of polymers, mainly the AM and ALG accelerated soaking seeds harming germination at concentrations 4% and 6%. In general, the higher the concentration of polymers tended to worse results.

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Arias, Díaz Natalia Beatriz. "Microesferas de biopolímeros mediante microfluídica para aplicación biomédica." Tesis, Universidad de Chile, 2017. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/146096.

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Abstract:

Ingeniera Civil Química
El cáncer de hígado tiene una tasa de mortalidad en hombres del 14,3% y en mujeres del 5,1% a nivel mundial. Terapia de embolización, se basa en bloquear el suministro de sangre al tumor mientras que simultáneamente se administra la quimioterapia. Para realizarla se utilizan microesferas de polímeros sintéticos que en su mayoría pueden ser citotóxicos, lo que conduce muchas veces a respuestas inmunes indeseadas e inflamación del tejido. Para evitar este problema, en este trabajo se presenta como alternativa, microesferas de mezclas de biopolímeros, que sean biocompatibles. En particular, algináto sódico y quitosano, los que presentan una fuerte afinidad debido a la naturaleza polianiónica del primero y policatiónica del segundo. Se proponen cuatro metodologías diferentes para la generación de esferas de hidrogel milimétricas, denominadas alginato cálcico, recubiertas, blendas y core shell. Las esferas se sometieron a diferentes ensayos: estabilidad en el tiempo, propiedades mecánicas al ser dejadas en soluciones de agua destilada, cloruro de calcio (CaCl2) y suero fisiológico (PBS), fotografías SEM y análisis termogravimétrico, los que permitieron determinar que las esferas del tipo blenda obtienen los mejores resultados. Paralelamente fue necesario implementar un ensayo para determinar las propiedades mecánicas y obtener resultados comparables entre los diferentes tipos de esferas. Finalmente, para obtener microesferas, se recurrió a la microfluídica, replicando las metodologías presentadas a nivel milimétrico. A pesar de los buenos resultados obtenidos para las esferas blendas, su reproducción en microfluídica no fue posible, es por ello que se estudió una cuarta metodología microesferas denominadas core shell, obteniéndose del orden de 200 [µm]. Esferas core shell milimétricas, tienen resultados similares a las esferas blendas, tanto en estabilidad como en propiedades mecánicas, por lo que se concluye que son potencialmente aptas para la aplicación en terapia de embolización.
30/05/2019

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Modolon, Samuel de Medeiros. "Estudo da auto-associação de biopolímeros com surfactantes." Florianópolis, SC, 2009. https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/106653.

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Abstract:

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.

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Isidoro, Cláudia Cordeiro. "Fermentação acidogénica para produção de substratos de biopolímeros." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2009. http://hdl.handle.net/10773/667.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia do Ambiente
A temática deste trabalho está associada à dependência actual de combustíveis fósseis para a produção de plásticos, à falta de locais para a sua deposição e às crescentes preocupações ambientais relativas a plásticos não-degradáveis, que têm resultado na investigação e desenvolvimento de materiais biopoliméricos amigos do ambiente. Com este trabalho impõem-se também a questão da problemática ambiental da deposição de matéria orgânica em aterro, que actualmente é proibida pela Directiva Aterros. O principal objectivo deste trabalho foi a optimização da fermentação acidogénica de um efluente de lamas gordas de uma indústria de lacticínios. Possibilitando que este tipo de efluentes, que constituem fontes de poluição, seja aproveitado como matéria-prima, especialmente na produção de biopolímeros. Neste sentido os produtos de acidogénese, designadamente, os ácidos orgânicos voláteis (AOV's) são ilustrados como substratos para a produção de polihidroxialcanoatos (PHAs). Neste sentido foram montados dois reactores acidogénicos descontínuos, sendo uma deles alcalino (R1) e o outro (R2) apresentava um pH igual ao das lamas gordas utilizadas, pH≈5. Ambos os reactores foram submetidos a uma matriz experimental de cargas orgânicas crescentes de 5 gCQO/L a 30 gCQO/L, numa temperatura mesofílica (37ºC). Outros dois reactores foram também operados com as mesmas condições mas para uma temperatura termofílica (55ºC), sendo submetidos apenas a duas cargas orgânicas (10 gCQO/L e 30 gCQO/L). A carga orgânica é uma condição operacional que se reflecte na produção de ácidos orgânicos voláteis (AOV's). Para a temperatura mesofílica verifica-se um aumento da produção de AOV's, com o aumento de carga, apresentando a carga de 5 gCQO/L uma concentração total de AOV's de 300 mgAc/L e a carga de 30 gCQO/L uma concentração de 5300 mgAc/L. Em contrapartida para a temperatura termofílica a produção de AOV's não varia significativamente com o aumento de carga de 10 gCQO/L para 30 gCQO/L, apresentando uma concentração total de AOV's de 1000 mgAc/L em ambas as cargas orgânicas. A influência da temperatura reflecte-se na composição dos AOV's presentes ao longo da fermentação acidogénica, apresentando ambas as temperaturas o ácido acético e o propiónico como AOV's predominantes. O aumento da temperatura de 37ºC para 55ºC favorece a presença do ácido isovalérico e n-butírico. O efeito da alcalinidade denota-se com o aumento da produção de AOV's para a temperatura de 37ºC, evidenciando-se para a carga de 30 gCQO/L. Para a temperatura de 55ºC não é observado o efeito da alcalinidade para ambas as cargas orgânicas aplicadas. Estes resultados são indicadores de que a fermentação acidogénica de lamas gordas de uma indústria de lacticínios, apresentam potencialidades para a formação de substratos para a produção de biopolímeros, devendo no futuro ser mais bem estudadas. ABSTRACT: The theme of this thesis is associated with the current dependence on fossil fuel for plastic production, the lack of places for its deposition and the growing environmental worries about non-degradable plastics which has resulted in investigation and development of environmental friendly biopolymerics. This essay also imposes the environmental question of the deposition of organic substance in sanitary landfill, which nowadays is forbidden by the Landfill Directive. The main objective of this essay was to optimize the acidogenic fermentation of a fatty sludge belonging to a dairy industry, making sure that this type of effluents, that are a pollution source, are used as raw material, especially in the biopolymers production. In this sense the acidogenesis products, specially the volatile fatty acids (VFA's), are illustrated as substrates for the production of polyhydroxyalkanoates (PHAs). For such an evaluation two discontinuous acidogenic reactors, one alkaline (R1) and another (R2) with pH the same as the fatty sludge used pH≈5 were assembled,. Both reactors were submitted to an, experimental design of organic loading rate, increasing from 5 gCOD/L to 30 gCOD/L, in a mesophilic range (37˚C). Other two reactors were also operated under the same conditions but for a thermophilic range (55˚C), being just submitted to two organic loadings (10 gCOD/L and 30 gCOD/L). The organic load is an operational condition that reflects itself on the production of volatile fatty acids (VFA's). At the mesophilic temperature an increasing of the VFA's production occurs, with the increasing of organic loading, the load 5 gCOD/L presenting a total concentration of VFA's of 300 mgAc/L and the load 30 gCOD/L presenting a concentration of 5300 mgAc/L. However for the thermophilic temperature the VFA's production does not significantly change with the organic loading increase from 10 gCOD/L to 30 gCOD/L. The influence of temperature shows in the VFA's composition, throughout the acidogenic fermentation, showing both temperatures acetic acid and propionic acid as predominant VFA's. The increase of temperature form 37 º C to 55 ° C promote the presence of butyric acid and valeric acid. The Alkalinity effect shows with the increase of the VFA's production at 37˚C, and enhances with the load of 30 gCOD/L. For the thermophilic temperature the effect of alkalinity is not observed in both organic loading rate. As an conclusion, these results point out that acidogenic fermentation of fatty sludge belonging to a dairy industry, has potential for substrates formation to the production of biopolymers and should be more and better explored in the future.

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Marques, Helder Alexandre Neto. "Potencial acidogénico de resíduos para produção de biopolímeros." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2011. http://hdl.handle.net/10773/7639.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia do Ambiente
Este estudo centrou-se na manipulação das condições operatórias da digestão anaeróbia com vista a encontrar as condições óptimas para a produção de ácidos orgânicos voláteis (AOVs), durante a etapa de acidogénese. Está dividido em três fases, e em cada fase foram realizados vários ensaios em reactores batch. Os substratos utilizados foram: soro de leite, glicerol, efluente vínico, efluente de lagares de azeite e fracção orgânica de resíduos sólidos urbanos (FORSU). A Fase I teve o objectivo de determinar concentração óptima de ácido 2-Bromoethanesulfonic (BES) para inibir a metanogénese da digestão anaeróbia. Foram experimentados dois tipos de inóculo distintos, tendo-se concluído que 1mM/L de BES inibe totalmente a metanogénese com qualquer dos dois inóculos. A Fase II teve como objectivo a determinação das condições operacionais óptimas para a produção de AOVs, pata o substrato soro de leite. As variáveis foram o rácio alimento/microrganismos (F/M) e a alcalinidade. Através da metodologia de superfície de resposta conclui-se que rácio F/M igual a 4 (quatro) e alcalinidade de 2 gHCO3-/L são as melhores condições para a produção de AOVs. A metanogénese foi inibida com 1mM/L de BES, nesta fase e na seguinte. Na Fase III testou-se a produção de AOVs com vários substratos, utilizando as três melhores condições operacionais encontradas na fase anterior. Nestas condições verificou-se que o efluente vínico se destaca pelo seu potencial para produzir AOVs e em particular ácido acético. Os substratos soro de leite e efluente vínico foram os que demonstraram ser mais facilmente acidificáveis, com 100% e 65% de acidificação, respectivamente.
This study focused on the manipulation of operating conditions of anaerobic digestion in order to find the optimal conditions for the production of volatile fatty acids (VFAs), during the stage of acidogenesis. It is divided into three phases and in each phase several tests were carried out in batch reactors. The substrates used were whey, glycerol, wine effluent, effluent from oil mills and organic fraction of municipal solid waste. Phase I was aimed at determining optimal concentration of 2-Bromoethanesulfonic (BES) to inhibit methanogenesis of anaerobic digestion. It was tested two different types of inoculum. It was concluded that 1 mM BES/L completely inhibits methanogenesis with any of the two inocula. Phase II is angled towards ascertaining optimum operating conditions for the production of VFAs, with whey. The variables were the ratio food/microorganisms (F/M) and alkalinity. Through response surface methodology it was concluded that the ratio F/M equal to 4 (four) and alkalinity of 2 gHCO3-/L are the best conditions for the production of VFAs. Methanogenesis was inhibited with BES 1mM/L, at this phase and the following one. In Phase III the production of VFAs was tested with various substrates, using the three best operating conditions found in the previous phase. It was found that the wine effluent stands out for its potential to produce VFAs and particularly acetic acid. The substrates whey and wine effluent were shown to be more easily to acidify, with 100% and 65% for acidification, respectively.

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Oliveira, Cláudia Gomes Ferreira Prata de. "Substratos para a produção de biopolímeros utilizando UASB." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2009. http://hdl.handle.net/10773/652.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia do Ambiente
Este trabalho pretendeu avaliar a produção de substratos para a produção debipolímeros utilizando um reactor UASB. Foi realizado um ensaio com carga 5gCQO/l/d utilizando lamas anaeróbiasprovenientes de uma ETAR de indústria de lacticínios e verificado ocomportamento do reactor em modo contínuo ao longo do tempo de operação.Este foi monitorizado em termos de produção de metano, CQOsol, AOV´s.Verificou-se que o reactor actuou de maneira diferente ao longo do tempo. Foipossível fazer uma divisão no tempo de operação do reactor em função dasdiferentes produções de metano. Foram distinguidas quatro fases distintastendo em conta a produção de metano. A percentagem de metanização e apercentagem de acidificação difere em cada uma das quatro etapas. Tambéma produção em termos quer da concentração quer do tipo de ácidos orgânicosvoláteis foi distinta em cada uma das fases. Os ácidos produzidos com maiorfrequência foram o ácido acético e o n-valérico. A primeira fase, o arranque, a percentagem de metanização foi de 7,10% e apercentagem de acidificação foi de 2,86%. A segunda fase teve valores depercentagem de metanização de 38,56% e de acidificação de 12,34%. Aterceira fase foi de paragem ao reactor para que houvesse uma adaptação dabiomassa aos substratos mais complexos. A quarta e última fase tiveramvalores de percentagem de metanização de 114,18% e de acidificação de33,07%. ABSTRACT: This study sought to evaluate the production of substrates for the production ofbipolímeros using a UASB reactor. We conducted a test load 5gCQO/l/d using anaerobic sludge from a dairyindustry WWTP and observed of the behaviour of the reactor continuously overtime of operation. This was monitored for methane production, CQOsol,AOV's.It was found that the reactor acted differently over time. It was possibleto make a division in time of operation of the reactor according to the differentproduction of methane. Points were awarded in four distinct phases taking intoaccount the production of methane. The percentage of digestion and the rate ofacidification differs in each of the four steps. Also the production in terms ofconcentration and the type of volatile organic acids differed in each of thephases. The acids produced more frequently were acetic acid and n-valeric. The first phase, the start, the percentage of digestion was 7.10% and the rateof acidification was 2.86%. The second phase, values of percentage ofdigestion of 38.56% and 12.34% of acidification. The third phase was to stopthe reactor so that there was an adaptation of biomass to more complexsubstrates. The fourth and final phase had the highest percentage of digestionof 114.18% and 33.07% of acidification.

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Azevedo, Fernando. "Optimização da fermentação acidogénica para produção de biopolímeros." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2010. http://hdl.handle.net/10773/4269.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia do ambiente
A fundamentação deste trabalho está associada à dependência actual de combustíveis fósseis para a produção de plásticos, e às crescentes preocupações ambientais inerentes à sua deposição no meio natural, pois são de difícil degradação, resultando na investigação e desenvolvimento de biopolímeros, que são de fácil biodegradação. Com este trabalho impõem-se também a questão da problemática ambiental da deposição de matéria orgânica em aterro, que actualmente é restringida pela Directiva Aterros. O objectivo deste trabalho foi a valorização de um efluente de lamas gordas de uma indústria de lacticínios, nomeadamente na optimização da fermentação acidogénica, variando as condições de carga orgânica, temperatura, alcalinidade e pH. Possibilitando que este tipo de efluentes, que constituem fontes de poluição, seja aproveitado como matéria-prima, especialmente na produção de biopolímeros, nomeadamente os polihidroxialcanoatos (PHAs). Um outro objectivo deste trabalho foi verificar outra forma de valorização deste resíduo, nomeadamente na produção de metano (CH4). Neste sentido, foram montados quatro reactores acidogénicos descontínuos, sendo dois deles alcalinos (R1 e R1’) e outros dois não alcalinos (R2 e R2’) sem controlo de pH. Ambos os reactores foram submetidos a uma matriz experimental de cargas orgânicas de 10 gCQO/L e 30 gCQO/L, numa temperatura termofílica (55 ±1ºC). Outros quatro reactores foram também operados com as mesmas condições à mesma temperatura, sendo submetidos às mesmas duas cargas orgânicas (10 gCQO/L e 30 gCQO/L), mas com correcção de pH entre 4 e 5. Foram ainda usados os resultados dos reactores operados à temperatura mesofílica (37 ±1ºC), da autoria de Isidoro. C., 2009, de forma a se comparar o efeito da temperatura. A carga orgânica, temperatura, alcalinidade e pH são condições operacionais que se reflectem na produção de ácidos orgânicos voláteis (AOVs). A alcalinidade e carga orgânicas elevadas favoreceram a produção de AOVs em ambas as cargas. Pelo contrário, o controlo pH entre 4 e 5, não favoreceu a produção de AOVs. Para a temperatura mesofílica (37 ±1ºC) e com adição de alcalinidade verifica-se a produção máxima de AOVs a 30 gCQO/L, apresentando uma concentração total de AOVs de 5356 mgAAc/L ao 17º dia. Pelo contrário, para a temperatura termofílica (55 ±1ºC) a 30 gCQO/L e com adição de alcalinidade, a produção de AOVs foi inibida ao longo do ensaio, apresentando uma concentração máxima de 1426 mgAAc/L.
The reason of this work is associated with the current dependency on fossil fuels for the production of plastics, and increasing environmental concerns inherent in his deposition in the wild because they are difficult to degrade, resulting in research and development of biopolymers, which are easy to biodegradation. With this work is also the issue of environmental problem of the deposition of organic matter in landfill, which currently is constrained by the landfill directive. The aim of this work was the promotion of a fat sludge effluent of a dairy industry, namely in the optimization of acidogenic fermentation, changing the organic load conditions, temperature, pH and alkalinity. Enabling this type of effluent, which constitute sources of pollution to be leveraged as raw material, especially in the production of biopolymers, namely polyhydroxyalkanoates (PHAs). Another objective of this work was to check otherwise recovery of waste, in particular in the production of methane (CH4). In this sense, were mounted four discontinuous acidogenic reactors, being two of them alkali (R1 and R1 ') and two other alkali not (R2 and R2 ') without control pH. Both reactors have been subjected to an experimental array of organic loads of 10 gCQO/L and 30 gCQO/L at a termophilic operating temperature (55 ± 1 ° C). Other four reactors were also operated with the same conditions at the same temperature, being subject to the same two organic loads (10 gCQO/L and 30 gCQO/L), but with correction of pH to between 4 and 5. Were still used the results of reactors operated under mesophilic temperature (37 ±1ºc), authorship by Isidoro. C., 2009, to compare the effect of temperature. The organic load, temperature, alkalinity and pH are operating conditions which influence the production of volatile organic acids (AOVs). The alkalinity and high organic loads favored AOVs production on both charges. On the contrary, control pH to between 4 and 5, not favored AOVs production. For the mesophilic operating temperature (37 ± 1 ° C) and addition of alkalinity there is a maximum of 30 AOVs gCQO/L, showing a concentration of total 5356 AOVs mgAAc/l at 17th day. Contrary, for the termophilic operating temperature (55 ± 1 ° C) at 30 gCQO/L and addition of alkalinity, inhibited the AOVs production throughout the test, showing a maximum concentration of 1426 mgAAc/l.

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Silva, Rafael Alexandre Neto da. "Produção de biopolímeros por culturas microbianas mistas selecionadas." Master's thesis, Universidade de Aveiro, 2014. http://hdl.handle.net/10773/15800.

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Abstract:

Mestrado em Engenharia do Ambiente
Com a realização deste trabalho, pretendeu-se efetuar uma seleção de culturas mistas em reatores semi-descontínuos (SBR) com capacidade de acumulação de polihidroxialcanoatos (PHA). Para a seleção de culturas foram utilizados inóculos provenientes de diferentes Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) e ácidos orgânicos voláteis (AOV) como fonte de carbono. Foram testadas diferentes condições como a proveniência do inóculo, as cargas orgânicas aplicadas e a seleção de culturas utilizando soro de queijo. Verificaram-se elevadas remoções da CQO (acima de 90%) em grande parte dos ensaios realizados, apresentando uma acumulação de PHA por parte de algumas espécies de bactérias presentes. Ocorreu o aparecimento de microrganismos filamentosos com capacidade de acumulação de PHA em alguns ensaios, levando a serem testadas como culturas acumuladoras de PHA. A estabilidade das culturas mistas não foi atingida, mesmo havendo ensaios com 80 dias de operação. Efetuaram-se ensaios de acumulação de PHA em reatores descontínuos, utilizando as culturas selecionadas anteriormente em reatores SBR, com AOV provenientes da acidificação anaeróbia de diferentes resíduos (Fração Orgânica dos Resíduos Sólidos Urbanos - FORSU e Soro de Queijo). Verificou-se uma melhor acumulação por parte das culturas selecionadas com soro de queijo, na qual a quantidade de polímero acumulado triplicou.
With this work, it was intended to make a selection of mixed cultures in sequencing batch reactors (SBR) with a capacity of polyhydroxyalkanoates (PHA) accumulation. For the selection, inoculums from different Wastewater Treatment Plant (WWTP) and volatile fatty acids (VFA) as a carbon source were used. Different conditions were tested, such as: the inoculum source, the applied organic loads and bacteria selection using cheese whey. There was high COD removal (above 90%) in most of the trials, with PHA accumulation by some species of bacteria. The appearance of PHA accumulative filamentous microorganisms occurred, leading to PHA cumulative cultures selection trials. The stability of mixed cultures was not achieved, even with 80 days of operation. PHA accumulation trials were carried out in batch reactors, using selected cultures from the previous SBR reactors, with AOV from the anaerobic acidification from different waste (Organic Fraction of Municipal Solid Waste - OFMSW and Cheese Whey). The PHA accumulation has been improved by the use of the cheese whey selected cultures, in which the amount of polymer accumulation tripled.

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Ferreira, Betina Mara Pereira. "Obtenção, caracterização, estudo "in vitro" e "in vivo" de blendas de poli(L-acido lactico)/poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato)." [s.n.], 2002. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263872.

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Abstract:

Orientadores : Eliana Aparecida de Rezende Duek, Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-08-02T07:25:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_BetinaMaraPereira_D.pdf: 13611592 bytes, checksum: 2316e8476dc323d21398cb30133e4d9c (MD5) Previous issue date: 2002
Resumo: O desenvolvimento de polímeros bioabsorvíveis pode ser considerado como um dos maiores avanços na pesquisa de materiais biomédicos. Esses materiais são designados para degradar "in vivo" de uma forma controlada, onde o material implantado substitui uma função particular por um período pré-determinado. A escolha do material depende das necessidades exigidas para uma determinada aplicação. O objetivo desse trabalho foi estudar blendas de Poli (L-ácido láctico)/Poli (hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) PLLA/PHBV para aplicação na área médica. As blendas foram preparadas por dois métodos distintos: evaporação de solvente e por fusão, obtendo amostras nas formas de membranas e pinos, respectivamente. As membranas foram caracterizadas através das técnicas de análise termogravimétrica (TOA), calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise dinâmico mecânica (DMA), microscopia eletrônica de varredura (SEM), ensaio mecânico e microscopia óptica, e os pinos, além das técnicas citadas acima, foram caracterizados por microscopia de força atômica (AFM) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Foi realizado o estudo "in vitro" das blendas PLLA/PHBV, avaliando-se a degradação hidrolítica. Observou-se o crescimento celular de células fibroblásticas (células Vero) sobre as membranas. Para o estudo "in vivo", foram utilizados os pinos de PLLA/PHBV na composição de 40/60, como haste intramedular para fixação de fratura em fêmores de coelhos. Os resultados obtidos mostraram que as blendas PLLA/PHBV são imiscíveis, com nítida separação de fases, porém com alguma interação entre as fases. As membranas mostraram superfícies de fratura porosas, enquanto os pinos mostraram superfícies de fratura densas. Observou-se também que, conforme aumentou a quantidade de PLLA na blenda, aumentou o módulo de Young e a tensão máxima no escoamento da mesma, porém para as membranas a tensão máxima no escoamento praticamente não se alterou. Notou-se que o PLLA iniciou a sua degradação em poucas semanas (em torno de 2 semanas), ao contrário do PHBV, o qual mostrou sinais de degradação em tempos muito longos (53 semanas). Notou-se que as membranas apresentaram uma degradação mais intensa que os pinos no mesmo tempo observado. O estudo de crescimento celular mostrou que as células cresceram de forma diferenciada em função da morfologia das membranas. O estudo "in vivo" mostrou que o calo ósseo formado com o implante da blenda PLLA/PHBV 40/60 e o do controle de "fio de Steinmann" estavam bem consolidados, não havendo diferenças entre o implante da blenda e do controle. Com estes dados, podemos afirmar que o material implantado apresentou características adequadas para ser utilizado como auxiliar na recuperação de fraturas, considerando que o polímero apresenta a vantagem de eliminar uma segunda cirurgia para retirada do implante após a recuperação do tecido ósseo
Abstract: The development of bioabsorbable polymers can be considered one of the largest progresses in the research of biomedical materials. These materials are designated to degrade "in vivo" in a controlled manner, where the implanted material substitutes a specific function for an pre-determined period. The choice of the material will depend on the needs demanded for a certain application. The aim of this work was to study Poly (L-lactic acid)/Poly (hydroxybutyrateco-hydroxyvalerate) PLLA/PHBV blends for medical area application. The blends were prepared from two different methods: casting and melting, obtaining samples in the forms of membranes and pins, respectively. The membranes were characterized by thermogravimetric analysis (TGA), dynamical scanning calorimetry (DSC), dynamical mechanical analysis (DMA), scanning electron microscopy (SEM), mechanical tests and optical microscopy techniques, and the pins, besides the techniques mentioned above, were characterized by atomic force microscopy (AFM) and transmission electron microscopy (TEM). The "In vitro" study of the PLLA/PHBV blends was accomplished and the hydrolytic degradation of them was evaluated. Growth of fibroblastic cells (Vero cells) on the membranes was observed. For the "in vivo" study, pins of PLLA/PHBV were used in the composition of 40/60, as intramedular pins for fracture fixation in rabbits femora. The results showed that the PLLA/PHBV blends are immiscible, with clear phases separation, however with some interaction among the phases. Membranes showed porous fracture surfaces, while the pins showed dense fracture surfaces. It was also observed that, as PLLA proportion in the blend increases, the Young' s modulus and strength at maximal limit of yield increases, however for the membranes strength at maximal limit of yield did not altered. It was observed that PLLA began its degradation in few weeks (around 2 weeks), while PHBV showed some degradation after 53 weeks, only. It was also noticed that the membranes presented a more intense degradation than the pins in the same time observed. The cellular growth study showed that the cells grew in a differentiated manner, in function of the membranes morphology. The "In vivo" study showed that the bone callus formed with the implant of the PLLA/PHBV 40/60 blend and with the control "Steinmann row" was well consolidated, showing no differences between the implant of the blend and the control. Based on these data, we can affirm that the implanted material presents appropriate characteristics to be used as auxiliary in the fractures healing, considering that the polymer has a advantage: it eliminates a second surgery to remove the implant after the total bone healing
Doutorado
Materiais e Processos de Fabricação
Doutor em Engenharia Mecânica

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Franca, Eduardo de Faria. "Caracterização molecular de biopolímeros em solução utilizando simulação computacional." Universidade Federal de São Carlos, 2009. https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/6117.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2275.pdf: 3782224 bytes, checksum: 7d2e45951c92f58bd422ef52a5aaddca (MD5) Previous issue date: 2009-02-17
Universidade Federal de Sao Carlos
Computer simulation methods were used to characterize the structure and molecular properties of natural and synthetic biopolymers in aqueous solution. The polysaccharides chitin and chitosan, and aliphatic polypeptides were studied. The interest on the chitin and chitosan biopolymers is because of their biodegradability, biocompatibility and potential use as pharmaceutical and technological product. Molecular dynamics simulations have been used to characterize the structure and the solubility of the chitins and chitosans in aqueous solution. The simulated systems were composed by solvated chains, and nanoparticles composed by chains packed in a parallel and anti-parallel fashion, with different percentage and distribution of acetyl groups. The 100% acetylated chitin, whether isolated or in the form of α/β-chitin, adopt the 2-fold helix conformation with φ and ψ values similar to those on crystalline state. The ionic strength affects the kinetics, but not the conformational equilibrium. In solution, the intramolecular hydrogen bond HO3(n)···O5(n+1) responsible for the 2-fold helical motif is stabilized by hydrogen bonding to water molecules in a well-defined orientation. On the other hand, chitosan with small percentage and random distribution of acetil groups can adopt five distinct helical motifs and its conformational equilibrium is highly dependent on pH. The hydrogen bond pattern and solvation around the O3 atom of insoluble chitosan (basic pH) are nearly identical to those quantities in chitin. Chitin and chitosan nanoparticles with block distribution of acetyl groups favor the formation of intermolecular hydrogen bonds and hydrophobic interactions, resulting in more stable aggregates. The water mobility and orientation around polysaccharide chain (highly affected by electrostatic forces) is responsible for the aggregation and solubility of the chitin and chitosan biopolymers. Moreover, a sequential QM/MM methodology is used to study the α-helix stability of aliphatic polypeptides in water solution. The understanding of the folding process is one of the greatest challenges of biophysics, and the first step is the understanding of the formation and stabilization of the secondary structure of a polypeptide. The calculated heat of formation and free energy of solvation showed that the size of side chain is directly related to the α-helix stability. The results suggest that the helix-coil transition of a polypeptide is governed by the equilibrium between the energy used in the folding process and the energy released in the solvation process, showing the solvent effect on α-helix stabilization. The validation of the sequential QM/MM methodology showed that this method is suitable to study the helix-coil transition of polypeptides in solution. The methodology is therefore useful to study solvation effects on the properties of compounds with many conformational degrees of freedom.
Neste trabalho, métodos de simulação computacional foram usados para caracterizar a estrutura e propriedades moleculares de biopolímeros naturais e sintéticos em solução aquosa. Os polissacarídeos quitina e quitosana, e polipeptídeos alifáticos foram os biopolímeros estudados. O interesse nos biopolímeros quitina e quitosana é devido à suas biodegradabilidade, biocompatibilidade e potencial uso como produto farmacêutico ou tecnológico. No presente trabalho, simulações por Dinâmica Molecular foram utilizadas para caracterizar a estrutura e a solubilidade de quitinas e quitosanas em solução aquosa. Os sistemas modelados eram compostos por cadeias solvatadas e nanopartículas formadas por cadeias empacotadas paralelamente e de forma antiparalela, com diferentes percentagens e distribuição de grupos acetil. A quitina 100% acetilada, tanto na forma isolada ou na forma de α/β-quitina adota a conformação de hélice 2, com valores de φ e ψ similares aos da sua estrutura cristalina. A força iônica afeta a cinética, mas não o equilíbrio conformacional. Em solução, as ligações de hidrogênio intramolecular HO3(n)···O5(n+1), responsável por estabilizar o motivo helicoidal hélice 2, são estabilizadas por ligações de hidrogênio com moléculas de água em orientações bem definidas. Por outro lado, a quitosana com pequena percentagem e distribuição randômica de grupos acetil pode adotar cinco motivos estruturais e seu equilíbrio conformacional é altamente dependente do pH. O padrão de ligação de hidrogênio e a solvatação ao redor do átomo O3 da quitina insolúvel (pH básico) é quase idêntico ao observado para a quitina. As nanopartículas de quitina e quitosana com distribuição em blocos de grupos acetil favorece a formação de ligações de hidrogênio intermolecular e interações hidrofóbicas, resultando em agregados mais estáveis. A mobilidade e a orientação das moléculas de água ao redor da cadeia de polissacarídeo (altamente afetada por forças eletrostáticas) é responsável pela agregação e solubilidade dos biopolímeros quitina e quitosana. Além disso, a metodologia QM/MM sequencial foi utilizada para estudar a estabilidade da α-hélice de polipeptídeos alifáticos em solução. Sabe-se que o entendimento do processo de enovelamento é um dos grandes desafios da biofísica, e o primeiro passo consiste em entender a formação e a estabilização da estrutura de polipeptídeos. Os valores de calor de formação e energia livre de solvatação mostraram que o tamanho da cadeia lateral é diretamente proporcional à estabilidade da α-hélice. Os resultados sugerem que o processo de enovelamento-desenovelamento de polipeptídeos é governado pelo equilíbrio entre a energia utilizada para enovelar o peptídeo e a energia liberada pelo processo de solvatação, mostrando o efeito do solvente na estabilização da α-hélice. A validação da metodologia QM/MM sequencial utilizada mostrou ser adequada para o estudo do processo de enovelamento desenovelamento de polipeptídeos em solução, e útil no estudo da estrutura eletrônica e do efeito do solvente em compostos que possuam elevado grau de liberdade conformacional.

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Corrêa, Mariana Pacheco. "Extração do biopolímero P(3HB) com solvente renovável." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2014. http://hdl.handle.net/10183/110069.

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Abstract:

No cenário mundial – e também nacional, com iniciativas de implementação da Política Nacional de Resíduos Sólidos – a indústria de materiais poliméricos tem buscado soluções para processos industriais mais sustentáveis, melhorias de infraestrutura-logística e destinos adequados para embalagens plásticas pós-consumo; promovendo um melhor aproveitamento do ciclo de vida desses materiais. Neste sentido, os biopolímeros têm sido alvo de atenção por serem polímeros biodegradáveis, ou produzidos a partir de matéria-prima renovável, ou ambos. Polihidroxialcanoatos (PHAs) são poliésteres sintetizados por inúmeras bactérias e armazenados em corpos de inclusão nas células como reserva de energia, sendo produzidos a partir de fontes renováveis e apresentando como principal característica a biodegradabilidade. Um dos grandes entraves à utilização mais difundida dos PHAs é o seu custo elevado, sendo que um dos fatores que contribui para este custo é a dificuldade de extração do biopolímero da célula. O principal método utilizado é a extração com clorofórmio, que além de cara, em função da alta quantidade de solvente requerida, apresenta também problemas do ponto de vista ambiental. O objetivo do presente trabalho é encontrar um solvente renovável, ou seja, que seja oriundo de matéria-prima renovável (de preferência cana de açúcar) e que apresente bom desempenho no processo de extração de P(3HB) do interior da B.megaterium, bactéria Gram-positiva. Os isômeros n e iso de butanol e pentanol e acetato de etila – que no Brasil é fabricado a partir de etanol de cana de açúcar – foram os solventes renováveis testados. Também foram realizados experimentos com clorofórmio e hipoclorito, como base de comparação. Os resultados obtidos na extração com clorofórmio, hipoclorito e combinação de ambos apresentaram-se semelhantes a literatura, porém, não são recomendados para uso pois vão de encontro aos cuidados ambientais e tecnologias sustentáveis. Já os solventes alcoólicos testados, apesar de sustentáveis, apresentaram baixíssima solubilidade do P(3HB), não configurando solventes indicados para esse sistema. Na etapa inicial do estudo da extração com acetato de etila, obteve-se resultados de extração da mesma ordem daqueles obtidos com clorofórmio. Sendo assim, foi feito um conjunto de experimentos adicionais com base em um planejamento composto central rotacional dividido em blocos, visando-se estabelecer as condições de tempo, temperatura e razão volume de solvente: massa de biopolímero que maximizam o rendimento e a pureza do produto na extração do P(3HB) com acetato de etila, obtendo-se, na condição ótima, rendimento de extração de 78 % e grau de pureza de 65 %. Adicionalmente, considerando origem renovável e menor preço – frente a outros ésteres - o acetato de etila se destaca como solvente potencial para uso em escala industrial na extração do P(3HB).
Based on the world scenario – and also on Brazilian context as initiatives to implement the Solid Waste National Policy - the industry of polymeric materials has sought solutions in order to achieve more sustainable industrial processes, infrastructure improvements, logistics and suitable destinations for post-consumer plastic packaging; promoting better life cycle use of these materials. In view of sustainable demand, biopolymers have gained attention once they are biodegradable, or produced from renewable raw materials, or both. Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are polyesters synthesized by diverse bacteria and stored in cells inclusion as an energy reserve. PHAs are produced from renewable sources and their main feature is their biodegradability. One key barrier against the widespread use of PHAs is their high production costs, aside from the extraction step challenge to recover biopolymer from the cell. The ordinary extraction method is the chloroform extraction, which besides being costly, due to high volume of solvent required, it also presents problems from an environmental perspective. The objective of this study is to find a solvent made from renewable raw materials (preferably sugar cane) and which shows good extraction performance of P(3HB) from inside the B.megaterium, Gram-positive bacteria. Isomers n and iso butanol and pentanol and ethyl acetate - which in Brazil is produced from sugar cane ethanol – are the renewable solvents tested in this Project. In addition, chloroform and sodium hypochlorite were tested as a comparison base line. The results obtained in the extraction with chloroform, hypochlorite and combination of both were similar to the literature, however, their application is not recommended because that goes against environmental care and sustainable technologies. On the other hand, alcoholic solvents tested, although sustainable, showed very low solubility of P(3HB), and do not reach result targets for this system. During the initial study of extraction with ethyl acetate, results showed the same order of magnitude from those obtained with chloroform. Thus, an additional set of experiments based on a rotational central design divided into blocks was developed - it aims to establish the conditions of time, temperature and ratio solvent volume:biomass that maximize yield and purity of the product in the ethyl acetate extraction. Therefore, the optimum condition was reached 78 % P(3HB) extraction yield and 65 % purity. In addition, considering its renewable nature and lower price, with relation to the other esters, it can be stated that ethyl acetate has potential to be used as solvent for P(3HB) extraction in industrial processes.

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Menegon, Mariana Oshima. "Rheological characterization of actin polymeric networks: measurement and numerical modeling." Universidade de São Paulo, 2015. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-12092015-132058/.

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Abstract:

An outstanding problem of cellular mechanics is how to relate changes on the cytoskeleton which result in modifications of the viscoelastic properties of the cells. The proposal of this work is to understand the mechanical behavior of actin fibers, the major component of cytoskeleton, by means of experiments and development of a computational model that describe it, in an attempt to understand the microscopic origins of the viscoelasticity of F-actin networks. In this context, extensive scientific literature has focused on models of specific behaviors of the cytoskeleton fibers, specifically on actin filaments. However, the global question related to the cellular level remains open. In vitro actin solutions experiments were the starting point to study the mechanical behavior of the fibers. The produced experimental data was the gold standard to the numerical models that was developed to simulate the viscoelastic properties of the actin network. Thus, we built an experimental and computational framework to study the mechanical properties of the cytoskeleton, by the means of its most abundant component.
Um problema proeminente em mecânica celular é relacionar como as modificações do citoesqueleto das células eucariontes resultam em alterações nas suas propriedades viscoelásticas. A proposta deste projeto é entender o comportamento mecânico das fibras de actina, principal componente do esqueleto celular, através de experimentos e do desenvolvimento de um modelo computacional que o descreva, na tentativa de entender as origens microscópicas da viscoelasticidade de redes de actina. Nesse contexto, existe uma extensa bibliografia voltada a modelos de comportamentos específicos das fibras do esqueleto celular, em particular, dos filamentos de actina. Contudo, a questão global relativa ao nível celular permanece em aberto. Experimentos com géis de actina in vitro foram o ponto de partida para conhecer os comportamentos mecânicos das fibras. Os dados experimentais obtidos foram a referência principal aos modelos matemáticos desenvolvidos para simular as propriedades viscoelásticas da rede de actina. Assim, foi montado um ambiente de trabalho, experimental e computacional, para estudar as propriedades mecânicas do citoesqueleto por meio de seu componente mais abundante.

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Pavanatti, Sergio Luiz. "Estudo sobre a biocompatibilidade na resina termoplastica UDEL P-1800 na musculatura do rato." [s.n.], 1994. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/263564.

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Abstract:

Orientador: Cecilia A. C. Zavaglia, William D. Bellangero
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Made available in DSpace on 2018-07-19T16:19:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pavanatti_SergioLuiz_M.pdf: 18457520 bytes, checksum: c7137167e833d3661a423cbf6667897c (MD5) Previous issue date: 1994
Resumo: Neste trabalho foi feito um estudo sobre a biocompatibilidade, in vivo, de uma Poliétersulfona (PES) fabricada pela American Oil Company (AMOCO), e vendida comercialmente sob o nome de UDEL P-1800. Durante o período de fevereiro de 1993 a abril de 1994 este polímero foi implantado na forma de partículas no músculo Tríceps Sural, e na forma de bastões no músculo Reto Abdominal de 56 ratos machos (Rattus novergicus) da variedade WYSTAR, com os seguintes períodos de acompanhamento: 1, 2, 4, 8 ,16 e 52 semanas. Como materiais de referência foram utilizados o Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (UHMWPE) fabricado pela POLIALDEN PETROQUÍMICA com o nome comercial de UTEC 3440, e um Policloreto de Vinila (PVC) fornecido especialmente para este trabalho pela COMPANHIA PETROQU1MICA CAMAÇARI. Ao final do estudo os autores concluíram que todos os materiais implantados na forma de bastões induziram a mesma resposta tecidual. A evolução desta resposta, entretanto, depende da natureza química do material. Os polímeros implantados na forma de partículas também passaram a ter o mesmo tipo de resposta tecidual ao redor da 16ª semana, sem diferenças significativas entre ambos. Não foi observada qualquer alteração macroscópica induzida pelos materiais implantados. Quanto ao PES, não se contatou qualquer alteração química ou estrutural produzida pelo organismo hospedeiro, tampouco foi observada aderência de tecidos na superfície dos bastões. Pelas reações observadas durante este estudo,os autores podem afirmar que o PES UDEL P-1800 é um polímero tão biocompatível quanto o UHMWPE, justificando a continuação deste estudo através da avaliação da bifuncionalidade do mesmo
Abstract: In thls work was made a study about the blocompatlblllty, in vivo, of a Pollethersulfone manufactored by AMERICAN OIL COMPANY (AMOCO) , solded by the trade name UDEL P-1800. Durlng the perlod of february 1993 to april 1994, this polymer was implanted ln the form of particles lnto the Triceps Surae muscle, and rods implanted at Abnomlnal muscle of 56 males rats ( Rattus noverglcus ) of WYSTAR variety, with a follow-up of; 1, 2, 4, 8, 16 and 52 weeks. As a reference materiaIs was used a Ultra High Molecular Weight Poliethiéene (UHMWPE) manufactored by POLIALDEN PETROQu1MICA with a trade name UTEC 3440, and a Polivinil-chloride (PVC) specialy supplied to this work by COMPANHIA PETROQu1MICA CAMAÇARI. At final of the study the autors concluded that alI materiaIs implanted in a rods form induced the same tissue response. Meanwhile the evolucion of this response depends of chemical nature of the material. The polymers implanted in the particles form also had the same tissue response around of 16th week, without significative differences between both. Don't was observed any macroscopic alterations induced by the implan planted materiaIs. As to PES, don't was noted any chemical or structural alterations produced by the host body, either was observed tissue aderence in the rods¿surface surface. By the reactions observed during this work, the autors could assert that PES UDEL P-1800 is as biocompatible polymer than the UHMWPE justfying the continuation of this work through evaluation of its biofuncionality
Mestrado
Mestre em Engenharia Mecânica

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Padilha, Francine Ferreira. "Produção de biopolimeros por microrganismos modificados geneticamente." [s.n.], 2003. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/256030.

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Abstract:

Orientador: Adilma Regina Pippa Scamparini
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-03T18:27:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Padilha_FrancineFerreira_D.pdf: 1084919 bytes, checksum: 19fffec7bfb78b5a75cd8e1cbde3162d (MD5) Previous issue date: 2003
Doutorado

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Calabria, Luciane. "Blendas a base de biopolímeros para liberação controlada de agroquímicos." reponame:Repositório Institucional da UCS, 2010. https://repositorio.ucs.br/handle/11338/454.

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Abstract:

A incorporação e encapsulamento de fertilizantes em blendas poliméricas são métodos que podem ser usados para reduzir perdas e minimizar a poluição ambiental. Neste trabalho, blendas de Proteína Isolada de Soja (SPI) e Poli(ácido lático) (PLA) foram usadas para incorporar o fertilizante NPK (nitrogênio, fósforo e potássio) granular. A influência de concentração dos biopolímeros na mistura foi examinada por Calorimetria exploratória Diferencial (DSC), Análise Termogravimétrica (TGA) e Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM). A incorporação efetiva dos nutrientes no solo é dependente do controle da liberação dos mesmos. Porém as aplicações destes nutrientes estão relacionadas aos métodos e às condições do solo. Um método para reduzir perdas de nutrientes é a liberação controlada dos mesmos. Sendo assim, a preparação de blendas baseadas em biopolímeros constituídos de SPI e PLA, para a liberação controlada, se torna viável. SPI e PLA ou SPI, PLA e NPK foram misturados previamente com plastificante e processados através de mistura mecânica, em um misturador de alto torque do tipo Haake , a temperatura de processo foi mantida a 165 ºC durante 5 minutos à velocidade de 90 rpm. Estes parâmetros foram aplicados para todas as blendas. As blendas foram preparadas seguindo a razão SPI/PLA de 1,5, 2,3 e 4,0, usando diferentes porcentagens de plastificante (5 a 16%). Para a mistura que contém NPK o mesmo método foi utilizado. A adição do fertilizante ocorreu após da fusão do PLA. A taxa de liberação dos nutrientes foi calculada pela condutividade do sistema, decorrente da ionização dos sais dos fertilizantes. A concentração dos íons monitorados aumentou com o tempo, evidenciando a liberação dos fertilizantes. Os testes dinâmicos foram realizados sob agitação contínua com 100 mL de água, 1,6 ±0,2g de amostra e 180 horas. A taxa de liberação é uma função da morfologia das blendas e pode ser controlada pela porosidade das mesmas. O uso de blendas como veículo para o fertilizante diminui a liberação deste de forma apreciável (aproximadamente oito vezes) quando comparado ao componente puro. A redução acontece quando a fase amorfa aumenta, esta fase está relacionada à SPI.
Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-05-29T19:38:04Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Luciane Calabria.pdf: 2695342 bytes, checksum: 30e97111b374f9a53e5091c1e5632c46 (MD5)
Made available in DSpace on 2014-05-29T19:38:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Luciane Calabria.pdf: 2695342 bytes, checksum: 30e97111b374f9a53e5091c1e5632c46 (MD5)
The incorporation and encapsulation of fertilizers in polymers blends are methods that can be used to reduce losses and to minimize environmental pollution. In this work, blends of Soy Protein Isolate (SPI) and Polylactide Acid (PLA) were used to incorporate the granular fertilizer NPK (nitrogen, phosphorus and potassium). The blends were obtained from mechanical mixture in a Haake´s high shear mixer. The influence of concentration of the biopolymers in the blends, was examined by differential scanning calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The morphology of the blends can control the diffusion of the fertilizers, also modulating the release. The effective incorporation of the nutrients to the soil is related to the control release control. However, the applications of these nutrients are linked to the methods and the soil conditions. One method for to reduce losses of nutrients is the slow-release. In this way, the preparation of biopolymers blends based in Soy Protein Isolate (SPI) and Polylactide Acid (PLA) for the controlled-release becomes viable. SPI and PLA or SPI, PLA and NPK were previously mixed whit plasticizers and submited to mechanical mixture, in a Haake high shear mixer. The process was performed at 165 ºC for 5 minutes at speed of 90 rpm. These parameters were applied for all blends containing SPI/PLA rate of 1.5, 2.3 and 4.0. For some blends 5 to 15% of plasticizer was added to study its effects. For the blend containing NPK the same method was utilized with addiction of the fertilizer, after the fusion of the PLA. The release rate of nutrients was estimated by the conductivity promoted by the ionization of thefertilizer salts. The ions concentration increase with time due to the release of the fertilizers. The dynamic tests were conducted in a beaker under continuously agitation with 100 mL of water, 1.6 ±0.2g. of sample and 180 hours. The release rate is a function of the blends morphology, and it can be controlled by the porosity. The use of blends as vehicle decreases the release of the fertilizer when compared to the pure component, for about eight times. The relationship increase with the amorphous phase which is related to the SPI.

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Carmignan, Françoise. "Desenvolvimento de microesferas de ibuprofeno a partir dos biopolímeros polihidroxialcanoatos." Florianópolis, SC, 2006. http://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/88471.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Farmácia
Made available in DSpace on 2012-10-22T09:26:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241453.pdf: 4399366 bytes, checksum: 63b09a17f59f70589c4547edbf37f5dc (MD5)
Polihidroxialcanoatos (PHAs) são poliésteres de hidroxiácidos estereoregulares encontrados em uma ampla variedade de bactérias, constituindo reserva de carbono e poder redutor para estes microorganismos. As suas características de biodegradabilidade e biocompatibilidade os tornam materiais promissores para o desenvolvimento de sistemas de liberação controlada de fármacos. Ibuprofeno (IBF) é um antiinflamatório não esteroidal (AINES) utilizado para o tratamento da osteoartrite e artrite reumatóide aguda e crônica. Este fármaco apresenta baixa meia vida biológica, necessitando de várias administrações e, portanto, é um bom candidato para a microencapsulação. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver microesferas de IBF de liberação prolongada para a administração parenteral a partir dos PHAs, como o poli(3-hidroxibutirato) (P(3HB)) e seu copolímero poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (P(3HB-co-3HV)). O perfil de liberação do IBF a partir das microesferas de P(3HB) e P(3HB-co-3HV) e de degradação das partículas foram avaliados e comparados com aqueles obtidos com as formulações de microesferas preparadas a partir do poli(ácido lático-co-glicólico) (PLAGA). A técnica de emulsão/evaporação do solvente foi utilizada para a preparação de microesferas, empregando-se o diclorometano e água como fase interna e externa, respectivamente. A proporção fármaco para polímero foi de 1:4 e 1:2. A eficiência de encapsulação e teor do IBF nas microesferas foi estimada após determinação da concentração do fármaco por espectrofotometria de absorção no ultravioleta a 265 nm. As microesferas foram caracterizadas quanto à morfologia das partículas, tamanho e distribuição granulométrica, porosidade, área superficial, tamanho e volume de poros. Partículas esféricas foram obtidas para todas as formulações testadas. Em contraste à superfície lisa das microesferas de PLAGA, as microesferas de PHAs apresentaram-se porosas. Igualmente, maiores valores de eficiência de encapsulação foram obtidos para as microesferas de PHAs, quando comparado com aqueles das microesferas de PLAGA. Os resultados obtidos por DSC e raio-x indicaram que o IBF encontra-se parcialmente disperso na forma molecular na matriz polimérica, quando a proporção de fármaco:polímero 1:4 foi empregada. Entretanto, as microesferas de PLAGA demonstraram ser amorfas, enquanto a natureza semicristalina foi verificada na matriz de PHAs. A liberação do IBF a partir das microesferas de P(3HB) e P(3HB-co-3HV) foi cerca de 69 e 58%, respectivamente, nas primeiras horas. O maior controle de liberação foi obtido com o uso do PLAGA. A porosidade e a localização do fármaco nas partículas pareceram ser os fatores responsáveis pela rápida liberação do IBF, a partir das microesferas de PHAs. Finalmente, a degradação in vitro das microesferas foi realizada em condições fisiológicas (pH 7,4) por 90 dias. O conjunto dos resultados obtidos no estudo de degradação indicou, sobretudo a partir da análise morfológica, DSC e medidas de pH do meio após incubação, que as microesferas de PLAGA sofreram maior degradação hidrolítica, sendo que a mesma foi acelerada pela presença do IBF. Apesar da CLAE ter indicado a formação de produtos de degradação do P(3HB) e P(3HB-co-3HV) em temperatura elevada, estes produtos não foram identificados após 90 dias de incubação das microesferas em tampão fosfato pH 7,4 a 37 oC, mesmo na presença do fármaco. Por outro lado, estudos de MEV sugeriram que regiões amorfas das microesferas de P(3HB) sofreram degradação, uma vez que grandes poros foram visualizados nas partículas. A incorporação de 5% de HV no copolímero não pareceu alterar o perfil de degradação das microesferas.

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SILVA, Francyelle Amorim. "Aplicação de biopolímeros na conservação de manga ‘espada’ minimamente processada." Universidade Federal de Pernambuco, 2016. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/24501.

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Abstract:

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-04-26T23:01:45Z No. of bitstreams: 1 TESE Francyelle Amorim Silva.pdf: 1932107 bytes, checksum: 00a84257e693b90952bd583265a56e17 (MD5)
Made available in DSpace on 2018-04-26T23:01:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE Francyelle Amorim Silva.pdf: 1932107 bytes, checksum: 00a84257e693b90952bd583265a56e17 (MD5) Previous issue date: 2016-07-29
FACEPE
O desenvolvimento de embalagens primárias comestíveis para conservação pós-colheita de frutas e hortaliças minimamente processadas tem motivado o desenvolvimento de novas tecnologias, a exemplo do emprego de pré-tratamentos químicos e o uso de filmes ou coberturas formadas com alginato e pectina, promovendo uma forma mais eficaz de retardar os danos causados pela injúria do corte aos tecidos vegetais. A preparação de filmes a partir de materiais biodegradáveis, como os polímeros naturais, tem surgido com a necessidade de substituir os polímeros sintéticos derivados do petróleo. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicação de biopolímeros combinados de alginato e pectina na conservação da manga ‘espada’ minimamente processada, devido à sua alta perecibilidade e tempo de vida pós-colheita relativamente curto. Testes preliminares foram realizados para verificação da melhor temperatura de armazenamento e tipo de tratamento químico fazendo uso de soluções a 1% de ácido ascórbico, ácido cítrico e cloreto de cálcio. As condições selecionadas foram empregadas em um planejamento experimental completo, tendo como variáveis independentes as concentrações de alginato, pectina e glicerol e como variável resposta a concentração de sólidos solúveis totais. Os frutos selecionados foram minimamente processados, tratados com uma solução a 1 % de ácido ascórbico, imersos na solução filmogênica e logo após em uma solução de cloreto de cálcio e glicerol, secados por 24 h e armazenados sob refrigeração a 9 ± 2 °C. Em seguida, novas formulações foram realizadas com base nos resultados do planejamento experimental, sendo selecionada a condição de 1 % (m/v) de alginato e 1,5 % (m/v) de pectina, a qual promoveu uma melhor conservação da fruta. As análises microbiológicas exigidas pela RDC n°12/2011 para coliformes termotolerantes e Salmonella indicaram que o produto está de acordo com os parâmetros exigidos pela legislação.
The development of edible primary packaging for post-harvest conservation of minimally processed fruits and vegetables has motivated the development of new technologies, such as use of chemical pretreatments and films or covers formed with alginate and pectin, promoting most effective way to slow the damage caused by cutting plant tissues. Films preparation from biodegradable materials, such as natural polymers, has arisen because of the demand in to replace synthetic polymers derived from petroleum. The aim of this study was to evaluate the application of biopolymers based on alginate and pectin on conservation minimally processed mango cv. ‘espada’, due to its high perishability and short post-harvest life. Preliminary tests were performed to verify the best storage temperature and chemical treatment using ascorbic acid, citric acid and calcium chloride 1 % solutions. The selected conditions were employed in a full experimental design, using alginate, pectin and glycerol concentrations as independent variables and total soluble solids as response variable. The selected fruits were minimally processed, treated with 1 % solution of ascorbic acid, immersed in the filmogenic solution and in a calcium chloride and glycerol solution, dried for 24 hours and stored under refrigeration at 9 ± 2 ° C. Then, new formulations were based on the results of the experimental design, being selected the condition of 1 % (w/v) alginate and 1.5 % (w/v) pectin, which promoted a better conservation of the fruit. Microbiological analysis required by RDC n°12/2011 for fecal coliforms and Salmonella indicated the conformity of the product with the parameters required by legislation.

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Souza, Daniela Maria de [UNESP]. "Estudo de parâmetros de fermentação na produção de biopolímeros por bactérias isoladas do solo e caracterização química dos grupamentos acetila e piruvato nos biopolímeros obtidos." Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2005. http://hdl.handle.net/11449/88425.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-12-16Bitstream added on 2014-06-13T19:50:13Z : No. of bitstreams: 1 souza_dm_me_sjrp.pdf: 205423 bytes, checksum: 58061b7108c21ee390f437cf468d69fb (MD5)
A produção de polissacarídeos de origem microbiana deve ser realizada sob um controle rígido dos parâmetros de fermentação (pH, temperatura, velocidade de agitação, tempo de fermentação e composição do meio de cultura) para que a obtenção destes produtos tenha características homogêneas. Além das condições controladas é necessário utilizar espécies bacterinas puras para que os problemas de variação de estrutura possam ser evitados. Assim, é fundamental que qualquer estudo dirigido ao desenvolvimento de tecnologias para a fabricação de biopolímeros seja acompanhado pela caracterização do material produzido, principalmente a sua composição química em relação aos grupamentos acetila e piruvato que conferem viscosidadeàs soluções dos polissacarídeos. Nesta pesquisa foram utilizadas três culturas de bactérias produtoras de biopolímeros do gênero Bacillus, isoladas da rizosfera e codenominadas de 13F, 16F e 24F. Este estudo teve como objetivo determinar alguns parâmetros de fermentação para aumentar a produção dos biopolímeros pelas três bactérias. Foi testado o efeito de diferentes concentrações de glicose, sacarose, manitol e frutose, utilizadas como fontes de carbono; o efeito de diferentes concentrações de nitrato de potássio e nitrato de sódio, em substituição ao sulfato de amônia, comumente encontrado nos meios de cultura, e o efeito de diferentes temperaturas e pH. Para a produção dos biopolímeros foi determinado o meio de fermentação que proporcionou a maior produção e o melhor rendimento para cada bactéria em estudo. A maior produção de biopolímero pela bactéria 13F foi obtida com manitol 4% e sacarose 2%, 20 mM de KNO3 e a 30°C e pH 7. A melhor produção de biopolímero pela bactéria 16F foi obtida com manitol 4%, 10 mM de NaNO3 e a 30°C e pH 8 e para a bactéria...
The production of polysaccharide of microbial origin has to be carried out under strict control of the fermentation parameters (pH, temperature, agitation speed, fermentation time and composition of the culture medium) so that the products are obtained under homogenic characteristics. In addition to controlled characteristics it is necessary to use pure species of bacteria in order to avoid problems with the variation of structure. Thus, it is fundamental that any study focus on the development of new technologies for the production of biopolymers should be accompanied by the characterization of the product, especially with regards to its chemical composition, more specifically, the acetyl and pyruvate groups which give viscosity to the polysaccharide solutions. In this study the production of biopolymer by three bacteria belonging to the genus Bacillus were studied. The bacteria were isolated from the rhizosphere and received the respective code names 13F, 16F and 24F. The objective was to determine the fermentation parameters in order to increase the production of biopolymers. It was evaluated the effect of different concentrations of the source of carbon (glucose, sucrose, mannitol and fructose); the effect of different concentrations of potassium nitrate and sodium nitrate in substitution to ammonia sulfate, usually found in culture media. The effects of different temperatures and pH. The fermentation parameter... (Complete abstract click electronic access below)

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Souza, Daniela Maria de. "Estudo de parâmetros de fermentação na produção de biopolímeros por bactérias isoladas do solo e caracterização química dos grupamentos acetila e piruvato nos biopolímeros obtidos /." São José do Rio Preto : [s.n.], 2005. http://hdl.handle.net/11449/88425.

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Abstract:

Orientador: Crispin Humberto Garcia-Cruz
Banca: Aneli de Melo Barbosa
Banca: Fernando Leite Hoffmann
Resumo: A produção de polissacarídeos de origem microbiana deve ser realizada sob um controle rígido dos parâmetros de fermentação (pH, temperatura, velocidade de agitação, tempo de fermentação e composição do meio de cultura) para que a obtenção destes produtos tenha características homogêneas. Além das condições controladas é necessário utilizar espécies bacterinas puras para que os problemas de variação de estrutura possam ser evitados. Assim, é fundamental que qualquer estudo dirigido ao desenvolvimento de tecnologias para a fabricação de biopolímeros seja acompanhado pela caracterização do material produzido, principalmente a sua composição química em relação aos grupamentos acetila e piruvato que conferem viscosidadeàs soluções dos polissacarídeos. Nesta pesquisa foram utilizadas três culturas de bactérias produtoras de biopolímeros do gênero Bacillus, isoladas da rizosfera e codenominadas de 13F, 16F e 24F. Este estudo teve como objetivo determinar alguns parâmetros de fermentação para aumentar a produção dos biopolímeros pelas três bactérias. Foi testado o efeito de diferentes concentrações de glicose, sacarose, manitol e frutose, utilizadas como fontes de carbono; o efeito de diferentes concentrações de nitrato de potássio e nitrato de sódio, em substituição ao sulfato de amônia, comumente encontrado nos meios de cultura, e o efeito de diferentes temperaturas e pH. Para a produção dos biopolímeros foi determinado o meio de fermentação que proporcionou a maior produção e o melhor rendimento para cada bactéria em estudo. A maior produção de biopolímero pela bactéria 13F foi obtida com manitol 4% e sacarose 2%, 20 mM de KNO3 e a 30°C e pH 7. A melhor produção de biopolímero pela bactéria 16F foi obtida com manitol 4%, 10 mM de NaNO3 e a 30°C e pH 8 e para a bactéria... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)
Abstract: The production of polysaccharide of microbial origin has to be carried out under strict control of the fermentation parameters (pH, temperature, agitation speed, fermentation time and composition of the culture medium) so that the products are obtained under homogenic characteristics. In addition to controlled characteristics it is necessary to use pure species of bacteria in order to avoid problems with the variation of structure. Thus, it is fundamental that any study focus on the development of new technologies for the production of biopolymers should be accompanied by the characterization of the product, especially with regards to its chemical composition, more specifically, the acetyl and pyruvate groups which give viscosity to the polysaccharide solutions. In this study the production of biopolymer by three bacteria belonging to the genus Bacillus were studied. The bacteria were isolated from the rhizosphere and received the respective code names 13F, 16F and 24F. The objective was to determine the fermentation parameters in order to increase the production of biopolymers. It was evaluated the effect of different concentrations of the source of carbon (glucose, sucrose, mannitol and fructose); the effect of different concentrations of potassium nitrate and sodium nitrate in substitution to ammonia sulfate, usually found in culture media. The effects of different temperatures and pH. The fermentation parameter... (Complete abstract click electronic access below)
Mestre

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Bautista, Chávez Liliana. "Elaboración y caracterización de micropartículas parenterales por el método A1/O/A2 - evaporación del solvente optimizado : biopolímeros útiles, factores tecnológicos y de formulación y su aplicación en un fármaco hidrosoluble." Bachelor's thesis, Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2009. https://hdl.handle.net/20.500.12672/1616.

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Abstract:

En el presente trabajo se evaluó si los Biopolímeros son válidos para obtener micropartículas por el método de la doble emulsión (A1/O/A2)- evaporación del solvente, método específico para la microencapsulación de fármacos hidrosolubles. La capacidad de cada uno de ellos para obtener micropartículas se evalúa a través del aspecto de las micropartículas (MP) y del rendimiento del proceso. Se realizó una optimización del método empleado en la elaboración de las MP, evaluando la posible influencia de factores tecnológicos y de formulación en el aspecto y tamaño de las MP. Con el método optimizado se elaboran micropartículas biodegradables conteniendo un fármaco hidrosoluble, capaces de controlar la liberación de fármaco durante al menos una semana y que se puedan administrar por vía parenteral mediante inyección subcutánea. Las micropartículas obtenidas fueron caracterizadas mediante la determinación del aspecto y tamaño, rendimiento del proceso, cantidad de fármaco encapsulado (carga) y ensayo de cesión in vitro. En general, con todos los Biopolímeros empleados se pueden obtener MP. El aspecto y rendimiento del proceso de encapsulación varía según el material polimérico empleado. La concentración de tensioactivo en la fase externa acuosa y el proceso de extracción-evaporación del solvente influyen de forma significativa en el aspecto de las MP obtenidas. Todas las MP presentaron un tamaño adecuado para su administración parenteral. Con 3 polímeros de los 7 estudiados se logra obtener MP con una carga adecuada para una administración cómoda de una dosis semanal de fármaco hidrosoluble.
The present study evaluated whether Biopolymers are valid for microparticles by double emulsion method (A1/O/A2) - evaporation of the solvent, specific methods for the microencapsulation of water-soluble drugs. The ability of each to obtain microparticles were evaluated through the appearance of microparticles (MP) and efficiency of the process. We performed an optimization of the method used in the development of MP, assessing the possible influence of formulation and technological factors in the appearance and size of the MP. With the optimized method developed biodegradable microparticles containing a water-soluble drug, capable of controlling the release of drug for at least a week and can be administered via parenteral injection. The microparticles obtained were characterized by determining the appearance and size, processor performance, amount of drug encapsulation (load) and transfer in vitro test. In general, all employees can get Biopolymers MP. The appearance and performance of the process of encapsulation varies with the polymer used. The concentration of surfactant in the external aqueous phase and the process of extraction-evaporation of the solvent significantly affect the appearance of MP obtained. All MP presented a size suitable for parenteral administration. With 3 of the polymers were studied 7 MP to obtain a load suitable for a comfortable administration of a weekly dose of water-soluble drug.
Tesis

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Castilho, Ana Paula de Oliveira Ricaldi de. "Nanofilmes com óxidos de ferro nanoestruturados e biopolímeros depositados por automontagem." reponame:Repositório Institucional da UnB, 2014. http://repositorio.unb.br/handle/10482/16812.

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Abstract:

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Nanociências e Nanobiotecnologia, 2014.
Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-11-05T19:19:17Z No. of bitstreams: 1 2014_AnaPauladeOliveiraRicaldideCastilho.pdf: 4670064 bytes, checksum: c3bbaf5f40e72fd1501ab28dcd2a73ec (MD5)
Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-11-10T17:07:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_AnaPauladeOliveiraRicaldideCastilho.pdf: 4670064 bytes, checksum: c3bbaf5f40e72fd1501ab28dcd2a73ec (MD5)
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O objetivo deste trabalho é a fabricação de novas nanoestruturas de nanofilmes compostos por nanopartículas de óxidos de ferro e biopolímeros (quitosana ou o álcool polivinílico) por meio da técnica de automontagem camada por camada, assim como estudar o processo de adsorção das NPs de óxidos de ferro e realizar testes toxicológicos das nanoestruturas fabricadas. As NPs de óxidos de ferro (diâmetro  10nm) funcionalizadas com citrato foram sintetizadas por meio da técnica de coprecipitação química em meio aquoso e dispersas para formar suspensões coloidais com pH adequado às aplicações biológicas. Os nanofilmes compostos por NPs de óxidos de ferro e polímero foram depositados em substrato de vidro óptico BK7 ou em celulose bacteriana. O monitoramento do crescimento dos nanofilmes foi realizado por meio da espectroscopia de UV-Vis, enquanto a estrutura e a morfologia foram estudadas por meio das técnicas de espectroscopia Raman, de microscopias eletrônica de transmissão, de varredura e de força atômica. Em adição, foram realizados testes toxicológicos por meio da avaliação da viabilidade celular in vitro em culturas de células de linhagem NIH-3T3, empregando-se o método colorimétrico do brometo de 3(4,5dimetiltiazol-2il)-2,5-difenil-tetrazólio (MTT). Os nanofilmes formados por quitosana e nanopartículas, denotados por (QUI/CIT-MAG), depositados sobre substratos de vidro, apresentaram espessuras na faixa de 5 a 40 nm e crescimento linear, conforme se espera para amostras obtidas com a técnica de automontagem. Por outro lado, os filmes compostos por (PVA/CIT-MAG) apresentaram baixa adsorção de partículas. Os resultados obtidos pelas diversas técnicas de análise de superfície mostraram a uniformidade dos nanofilmes depositados em substratos de vidro ou celulose bacteriana. Os testes de viabilidade celular mostraram que os nanofilmes produzidos não apresentam efeitos citotóxicos, e indicaram o seu potencial para aplicações biomédicas. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT
The objective of this study is the fabrication of new nanofilms comprising iron oxide nanoparticles and biopolymers (chitosan or polyvinyl alcohol) via the layer-by-layer technique, as well as studying the process of adsorption of the iron oxide nanoparticles, and perform toxicity tests of the produced nanostructures. Citrate-coated iron oxide nanoparticles (diameter  10 nm) were synthesized via the chemical co-precipitation route in aqueous medium and dispersed to produce colloidal suspension for biological applications. The nanofilms composed of iron oxide nanoparticles and polymer were deposited onto optic glass BK7 as well as on bacterial cellulose substrates. The growth of the nanofilms was monitored using UV-Vis spectroscopy, while the morphology and structure was studied by Raman spectroscopy, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy and atomic force microscopy. In addition, toxicity tests were performed via cell viability in vitro in cultures of NIH-3T3 cells using the colorimetric assay of 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT). The nanofilms constituted of chitosan and nanoparticles deposited on BK7, presented thickness from 5 up to 40 nm and linear growth. Otherwise, the films constituted of PVA and nanoparticles presented low nanoparticle adsorption. The analysis of the results showed nanofilms deposited on both substrates are uniform. The cell viability assay showed that the produced nanofilms don’t show toxicity effects, indicating their potential for biomedical applications.

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Valencia, Germán Ayala. "Propriedades físicas de filmes à base de biopolímeros reforçados com laponita." Universidade de São Paulo, 2017. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74132/tde-31072017-094541/.

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Abstract:

Os problemas ambientais provocados pelas embalagens à base de materiais sintéticos não biodegradáveis têm provocado um importante aumento nos estudos sobre filmes à base de biopolímeros. Entretanto, esses filmes têm limitações em suas propriedades, devido, sobretudo à sensibilidade a umidade relativa ambiente. Dentre as alternativas estudadas para melhorar as características desses materiais está o uso de nanopartículas, com destaque para a montmorilonita, que tem problemas de dispersão em água. Outra nanopartícula pouco usada em estudos à base de biopolímeros é a laponita, que é uma nanoargila sintética. Assim, o objetivo geral desta tese foi o desenvolvimento de filmes à base de biopolímeros (colágeno, gelatina e fécula de mandioca), reforçados com uma nanoargila (laponita). Foi estudado o efeito da concentração do biopolímero e da laponita, assim como o método de produção dos filmes (casting e espalhamento mecânico), além da qualidade da dispersão da nanopartícula, sobre as principais propriedades físicas dos filmes nanocompósitos, com especial interesse nas propriedades de superfície. Os filmes foram preparados pela desidratação de soluções formadoras de filmes (SFF), com 2, 4 ou 8 g de biopolímero/100 g SFF; 25 ou 30 g glicerol/100 g de biopolímero; e 0, 1,5; 3; 4,5 e 6 g laponita/100 g de biopolímero. A laponita foi dispersa em água destilada, utilizando-se ultraturrax com velocidade de agitação de 20.000 rpm, por 30 minutos. As partículas de laponita em água tiveram tamanhos menores que 50 nm. Não houve efeito da concentração do biopolímero, nem do método de produção (casting ou espalhamento mecânico) sob as propriedades de topografia superficial e físico-químicas estudadas nos filmes nanocompósitos. As análises de raios X e espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier revelaram que as plaquetas de laponita estiveram esfoliadas e/ou intercaladas nos filmes, e que não houve nenhuma formação de ligação química entre as plaquetas de laponita e os biopolímeros em estudo. A presença de laponita incrementou a irregularidade superficial dos filmes, especialmente naqueles produzidos com colágeno e fécula de mandioca. Outras propriedades dos filmes nanocompósitos, tais como densidade, umidade, cor, opacidade, propriedades térmicas, propriedades mecânicas, solubilidade em água, ângulo de contato à água, isotermas de sorção e permeabilidade ao vapor de água não sofreram alterações com a presença de laponita.
The environmental problems caused by packaging based on non-biodegradable synthetic materials have lead to a significant increase in studies about biopolymer films. However, these films have limited physicochemical properties due mainly to its sensitivity to ambient relative humidity. Among the alternatives studied to improve the physicochemical properties of these materials is the use of nanoparticles, especially the montmorillonite, which has problems of dispersion in water. Another nanoparticle no so much studied in films based on biopolymers is laponite, which is a synthetic nanoparticle. Thus, this these aims to development and characterize films based on biopolymers (collagen, gelatin and cassava starch), with a nanoparticle (laponite). The effects of biopolymer and laponite concentrations were studied, as well as, the film production method (casting and spreading), besides the quality of laponite dispersion and its relationship with the physicochemical properties of the films were investigated, with special interest on the surface properties. The films were produced by the dehydration of filmogenic-forming solutions (FFS), with 2, 4 or 8 g of biopolymer/100 g FFS; 25 or 30 g glycerol/100g of biopolymer; and 0, 1.5, 3, 4.5 and 6 g of laponite/100g of biopolymer. The laponite was dispersed in water using ultraturrax, at 20,000 rpm, for 30 minutes. The laponite particles in water had sizes smaller than 50 nm. There was not effect of biopolymer concentration and film production method (casting or spreading) on the surface and physicochemical properties studied in the nanocomposite films. X-ray analysis and Fourier transform infrared spectroscopy revealed that laponite platelets were exfoliated and/or intercalated in the films, and that there were no formed chemical bonds between laponite platelets and the biopolymers studied. The presence of laponite increased the surface irregularity of the films, especially in those produced with collagen and cassava starch. Other properties in the nanocomposite films, such density, moisture content, color, opacity, thermal properties, mechanical properties, water solubility, water contact angle, sorption isotherms and water vapor permeability were not altered by the presence of laponite.

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Labaki, Lucila Chebel 1943. "Estudo da cristalinidade e mecanismos de sorção de água em biopolímeros." [s.n.], 1990. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/277946.

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Abstract:

Orientador: Iris Concepcion Linares de Torriani
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin
Made available in DSpace on 2018-09-27T18:35:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Labaki_LucilaChebel_D.pdf: 5276212 bytes, checksum: eeb47863f9e8afca8b7242d02bb2461c (MD5) Previous issue date: 1990
Resumo: Uma investigação da cristalinidade e mecanismos de sorção de água em bipolimeros estruturais: colágeno e celulose, foi realizada por métodos de difração de raios X e levantamento de isotermas de sorção de água. Foi desenvolvido um método computacional para medida do índice de cristalinidade e tamanho de cristalito em polímeros. Esse método foi aplicado para fibras de celulose nativa. Medidas de orientação média dos cristalitos e do ângulo espiral, característico do algodão nativo, foram realizadas, verificando-se uma correlação entre os valores obtidos. Foi observado que a resistência intrínseca das fibras cresce com a orientação, quando é controlada a maturidade da fibra. O índice de cristalinidade decresce e o tamanho de cristalito cresce com o maior grau de hidratação a que é submetida a amostra. A fração de água fortemente ligada à celulose, obtida pelo ajuste das isotermas experimentais à equação de Guggenheim, relaciona-se diretamente com o tamanho de cristalito, e a acessibilidade às moléculas de água aumenta com a crescente fração de substância amorfa. Amostras de pó de colágeno nativo foram submetidas a repelidos ciclos de hidratação e secagem gradual. Os efeitos de histerese, conhecidos em isotermas de sorção de água dessa proteína, foram observados pela variação. Com a umidade relativa, da intensidade integrada das reflexões de raios X a alto ângulo, que constituem as principais características do padrão de difração. Uma perda gradual de estrutura foi observada em cada processo de secagem e reidratação. Pelos dados de difração foi observado também um aumento das regiões amorfas das fibrilas. A secagem parcial da amostra, até um teor de umidade não inferior a 0.13 g H2O per g proteína, não produz a curva de histerese nos gráficos dos parâmetros estudados. Ciclos de secagem-hidratação numa única etapa parecem não afetar irreversivelmente a ordem, pois as amostras recuperam sua estrutura original. A diferença entre esse resultado e os do processo de hidratação gradual pode ser atribuída à cinética da hidratação de biopolímeros
Abstract: X-ray diffraction and water sorption isotherms were used in this study of crystallinity and sorption mechanisms in the structural biopolymers: collagen and cellulose. A computational method was developed in order to determine the crystallinity index and crystallite size in polymers. This method was employed in native cellulose fibers (cotton). Measurements of the mean crystallite orientation and spiral angle, characteristic of native cotton. were carried out and correlations between the obtained values were verified. It has been observed that the tensile strength of the fibers increases with increasing orientation, if the maturity of the fiber is controlled. The Crystallinity index is reduced and crystallite size increases with hydration. The fraction of water strongly bound to cellulose, which was obtained by fitting the measured sorption isotherms to Guggenheim¿s equation, is directly related to the crystallite size; accessibility to water molecules increases with the fraction of amorphous substance. Powdered native collagen samples were submitted to repeated cycles of gradual drying and hydration. Hysteresis effects, known to exist in water sorption isotherms of this fibrous protein were observed in the plots of relative humidity versus integrated intensity of the wide angle X-ray reflections which constitute the main features of the diffraction pattern. A gradual reduction of structured material was observed after each drying and rehydration process. An increase in the amorphous regions of the fibrils could also be inferred from the diffraction data. Partially drying the samples down to a moisture content not smaller than 0.13 g H20 per g protein did not produce a hysteresis loop in the plots of the parameters studied. One step drying-rehydration cycles did not, seem to affect, irreversibly the order of the samples which seemed to recover their original structure. The difference between this result, and those of the gradual hydration process may be attributed to the kinetic properties of biopolymers hydration
Doutorado
Física
Doutor em Ciências

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Silva, Jaqueline Maria Ramos da. "Epoxidação químio-enzimática do B-cariofileno com lipases imobilizadas em biopolímeros." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2016. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/167733.

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Abstract:

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2016.
Made available in DSpace on 2016-09-20T04:15:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339427.pdf: 2845066 bytes, checksum: 8ac5b2093b024710145ac482746ac924 (MD5) Previous issue date: 2016
Neste trabalho, foi relatada a epoxidação quimio-enzimática do ß-cariofileno usando lipases imobilizadas em diferentes suportes e meios reacionais. Primeiramente, lipases de diversas procedências foram imobilizadas em gel de ágar, e a seguir foram avaliados várias condições experimentais tais como o uso de solventes orgânicos incluindo líquidos iônicos (LIs) derivados do 1-butil-3-metil-imidazólio, tempo, temperatura, velocidade de agitação, re-utilização e adição de aditivos ao gel de ágar. O mono-epóxido derivado do ß-cariofileno foi obtido como produto único. O melhor resultado foi obtido usando a lipase de Rhizopus oryzae (F-AP15) imobilizada, formando o mono-epóxido com 96% de conversão em 8 h a 35 °C. Posteriormente, a lipase de Burkholderia cepacia (LBC) foi imobilizada em três suportes diferentes sendo eles o filme de amido de milho (FA), gel de ágar (GA) e bucha vegetal (BV) e utilizados na mesma reação. Foram avaliados sete solventes orgânicos com valores diferentes de Log P. Subsequentemente, dois solventes (n-hexano e acetonitrila) foram escolhidos para serem utilizados em misturas com os LIs para investigar a influência do meio reacional. O mono epóxido foi obtido com conversão de 87% com a LBC imobilizada em gel de ágar utilizando a mistura acetonitrila/[BMIM][PF6] (9:1 v/v). Os resultados obtidos na reação de epoxidação com LBC imobilizada nos três suportes foram comparados com os obtidos na obtenção do acetato de n-octila e do octanoato de n-pentila. Dependendo do suporte e meio reacional, os ésteres foram obtidos com conversões > 99%. Micélios da região amazônica também foram utilizados como biocatalisadores na epoxidação do ß-cariofileno. Algumas codições experimentais tais como o uso de diferentes micélios, temperatura (20-40 °C), tempo (1-9 dias), solvente orgânico, agente oxidante (5-25 mmol) e ácido octanóico (1-3 mmol) foram avaliados para obter as melhores condições reacionais. Na maioria dos estudos foi obtido o mono-epóxido como produto, mas dependendo das condições reacionais o mono-epoxido foi formado na ausência do biocatalisador. Portanto, dependendo das condições, os micélios não atuaram efetivamente como catalisadores nessa reação. Finalizando, os dados obtidos mostraram a influência do suporte e do meio reacional nas diferentes reações estudadas. Em geral, foi observado o efeito positivo do uso de LIs como co-solvente. O uso de LIs em reações biocatalisadas, tem sido amplamente descrito e assim amplia o uso de solventes mais polares nestas e em outras reações orgânicas.

Abstract : In this work, the chemo-enzymatic epoxidation of ß-caryophyllene using lipases immobilized in different supports and reactional media was reported. Firstly, lipases from different sources were immobilized in agar gel, and then various experimental conditions such as the use of organic solvents and ionic liquids (LIs) derived from 1-butyl-3-methylimidazolium, time, temperature, rate speed, reuse and the addition of additives in the agar gel were evaluated. The mono-epoxide derived from ß-caryophyllene was obtained was a sole product. The best result was achieved using the immobilized lipase from Rhizopus oryzae (F-AP15) forming the mono-epoxide with degree of conversion of 96% in 8 h at 35 °C. Then, the lipase from Burkholderia cepacia (BCL) was immobilized in three different supports, being corn starch film (SF), agar gel (AG) and loofa sponge (LS) and used in the same reaction. The influence of seven organic solvents with different Log P values was screened. Then, two organic solvents (n-hexane and acetonitrile) were selected to be used in mixture with the ILs to investigate the influence of reactional media. The mono-epoxide was obtained in a degree of conversion of 87% using BCL immobilized in agar gel using the mixture of acetonitrile/[BMIM][PF6] (9:1 v/v). The results obtained in the epoxidation reaction with BCL immobilized in the different supports, were compared with those reported to obtain n-octyl acetate and n-pentyl acetate. Depending on the support and reactional media, both esters, were obtained in degrees of conversion >99%. Mycelia from the Amazon region were also used in the epoxidation of ß-caryophyllene. Some experimental conditions, such as the use of different mycelia, temperature (20-40 °C), time (1-9 days), organic solvent, oxidizing agent (5-25mmol) and octanoic (1-3 mmol) acid amount were evaluated in order to obtain the best reaction conditions. In general, the product mono-epoxide was obtained, but depending on the reaction conditions the mono epoxide was also formed in the absence of the biocatalyst. Thus, depending on the reaction conditions the mycelia did not act as catalyst in this reaction. To finalize, the obtained data herein showed the influence of support and reactional media in the studied reactions. In general, a positive effect of using the ILs as co-solvent was also observed. The use of ILs in biocatalyzed reactions has been reported in literature, and thus increase the possibility of using polar solvents in these and other organic reactions.

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Silveira, Benedito Inacio da. "Hidrogeis de polivinilpirrolidona : sintese, caracterização e difusão." [s.n.], 1993. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/267225.

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Abstract:

Orientador: Lucia Helena Innocentini Mei
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica
Made available in DSpace on 2018-07-18T08:52:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silveira_BeneditoInacioda_D.pdf: 2593282 bytes, checksum: e21cf0dea2ca5e74a00a572463288e0e (MD5) Previous issue date: 1993
Resumo: Neste trabalho hidrogéis de polivinilpirrolidona (PVP) foram preparados pela irradiação de soluções aquosas, concentrações poliméricas variando de 5 a 30%w/w, com radiações gama e com feixes de elétrons acelerados. A taxa de dose para a radiação gama foi de 0,82 Mrads/h e para o feixe de elétrons foi de 0,50 Mrads/s. Hidrogéis de diferentes estruturas foram obtidos variando a dose de radiação obsrovida de 5 a 30 Mrads e utilizando polímeros com diversas massas molares ('M BARRA¿n ¿ 24000, 'M BARRA¿n ¿ 40000 e 'M BARRA¿n ¿ 360000). Os experimentos de intumescimento foram conduzidos em água destilada a ¿30 GRAUS¿C e acompanhados pela pesagem das amostras até equilíbrio. A concentração de cadeia efetivas V. e a massa molar média entre ligações cruzadas 'M BARRA¿c foram calculadas levando-se em conta os efeitos dos terminais de cadeias. A estrutura do material não foi afetada pela concentração do polímero na solução, mas sim pela dose de radiação absorvida e pela massa molar do polímero, indicando que hidrogéis de estrutura controlada podem ser preparados com radiação de alta energia. Os coeficientes de difusão e de partição do soluto rodamina foram calculados pelo acompanhamento da difusão do mesmo a partir de géis cilíndricos para água a ¿30 GRAUS¿C... Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital
Abstract: In this work, hydrogels of polyvinylpyrrolidone (PVP) were prepared by irradiating polymer aqueous solutions with gamma rays and electron beams. The radiation polymerization was carried out with polymer concentration varying from 5 to 30%w/w and polymer molecular weights references K24('M BARRA¿n ¿ 24000), K40('M BARRA¿n ¿ 40000), and K90('M BARRA¿n ¿ 360000). The dose rate of gamma radiation was 0,82 Mrads/h and of electron beam 0,50 Mrads/s. Hydrogels with different structures were obtained by varying de absorbed radiation dose from 5 to 30 Mrads. The swelling experiments were carried out in water at ¿30 DEGREES¿C and followed by weighing. The concentration of effective chains V. and the number-average molecular weight between crosslinks 'M BARRA¿c were calculated by considering the chain end effects. The gel structure was not affected by the polymer concentration, but the absorbed radiation dose and polymer molecular weight altered them; indicating clearly that hydrogels of controlled structure can be prepared with electron beams or gamma radiation. Diffusion and partition coefficients of rhodamine dye were calculated by following the diffusion of the solute out of the PVP gel cylinders into the water at ¿30 DEGREES¿C. The effect of gel structure on diffusion was studied by using hydrogels with different structures... Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations
Doutorado
Doutor em Engenharia Química

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Braga, Ana Luiza Mattos. "Caracterização das interações macromoleculares em geis acidos de caseina-xantana-sacarose : analises reologicas e termica." [s.n.], 2002. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/255562.

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Abstract:

Orientador : Rosiane Lopes da Cunha
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
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Resumo: O resumo podera ser visualizado no texto completo da tese digital
Abstract: The abstract is available with the full electronic digital document
Mestrado
Mestre em Engenharia de Alimentos

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Freitas, Izabel Cristina. "Estudo das interações entre biopolimeros e polpas de frutas tropicais em cisalhamento estacionario e oscilatorio." [s.n.], 2002. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/256484.

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Abstract:

Orientadores: Florencia Cecilia Menegalli, Rosiane Lopes da Cunha
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-01T09:11:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_IzabelCristina_D.pdf: 51875333 bytes, checksum: 71d1076ced500963d24d49b59d5e0767 (MD5) Previous issue date: 2002
Resumo: o comportamento reológico de guar ou xantana em polpa de maracujá foi avaliado através de testes em cisalhamento estacionário e oscilatório.Nesses experimentos,verificou-se que as curvas de escoamento desses biopolímeros foram melhores ajustadas pelo modelo de Herschel-Bulckley e que o modelo de Cross foi usado para a descrição dessas em um grande intervalo de taxa de deformação. Em sistemas de polpa de fruta, a xantana apresentou maior pseudoplasticidade e elasticidadedo que a guar. Além disto, o efeito da temperatura sobre a viscosidade aparente de guar ou xantana,em polpa de maracujá, foi descrita por uma equação tipo Arrhenius e discutida em termos de energia de ativação. Nos sistemas MaG, esta energia decresceu com o aumento da taxa de deformação. Entretanto, em amostras MaX, a energia de ativação não variou com a taxa de deformação, porém apresentou uma redução com o aumento da concentração de xantana. O modelo generalizado de Maxwell foi usado com sucesso para descrever as características viscoelásticas das amostras estudadas. A análise de variância e Teste de Tuckey foram usados para avaliar o efeito do tempo de estocagem sobre as características reológicas, fisicas e químicas de guar ou xantana em polpa de maracujá. A estocagem não apresentou efeito significativo sobre a quantidade de sólidos solúveis, a acidez titulável total expressa como ácido cítrico, açúcares, pH, pectinas expressa como pectato de cálcio e cinzas.O estudo da cor da polpa foi feito usando o sistema Hunterlab L*a*b*, sendo verificado que a adição de sacarose ou polissacarídeos (guar ou xantana) modificou inicialmente a cor da polpa de maracujá. Além disto, houve degradação da cor de cada amostra em função do tempo de armazenamento, sendo que essa foi menor para as amostras com xantana do que as com guar. As mudanças nos parâmetros reológicos obtidos em cisalhamento estacionário (pseudoplasticidade, viscosidade aparente) e oscilatório (módulos dinâmicos, viscosidade complexa) foram observadas, principalmente, durante o segundo mês de armazenamento. As amostras sem biopolímeros (polpa integral e com açúcar) não apresentaram comportamento viscoelástico e a pseudoplasticidade foi alterada em função da formação de agregados dos componentes presentes, o que promoveu sinerese nessas amostras após o quarto mês de armazenamento. Nos demais sistemas estudados foi observado um aumento nos parâmetros reológicos (módulos dinâmicos e viscosidade aparente), o que foi associado à hidratação do polissacarídeo adicionado. Em polpa de maracujá, a xantana apresentou-se mais estável, enquanto a guar mostrou perda de elasticidade durante o tempo de annazenamento. A influência das concentrações de açúcares, ácidos orgânicos e sais (cálcio e potássio) sobre as propriedades reológicas (viscosidade aparente, pseudoplasticidade, viscosidade complexa e módulos dinâmicos) foi analisada utilizando-se um planejamento fatorial completo. O principal componente a influenciar o comportamento reológico desses sistemas foi a guar, sendo que a presença de pectina também altera, em menores proporções, estas propriedades. A presença de açúcares influenciou negativamente as propriedades reológicas citadas acima, o que foi associado ao efeito desidratante desse co-soluto. Os ácidos orgânicos tomaram as amostras menos viscosas (reduziram o valor de G") e reduziu o valor de pH, o que pode facilitar a cisão ácida da pectina. Em regime diluído (c < c*), a interação dos biopolímeros com os constituintes do meio foi observada em amostras com baixa concentração de polissacarídeos em polpas de frutas tropicais e em sistemas aquosos com co-solutos (açúcares e sais). Neste último, pode-se considerar que não houve alteração de viscosidade intrínseca de guar em. função da concentração de sacarose e do cloreto de sódio. Nos soros de diferentes polpas de frutas, a viscosidade intrínseca de guar e xantana mudou em função da composição do solvente. Sistemas com baixos valores de pH apresentaram maior influência sobre a viscosidade intrínseca de xantana enquanto o teor de sólidos solúveis foi o principal responsável pelas alterações dessa resposta em amostras com guar. As constantes de Huggins de guar em soro de fruta foi maior que em sistemas aquosos, indicando maior interação dessa macromolécula nos sistemasalimentícios.
Abstract: The rheological behavior of guar and xanthan gums in passion tfuit pulp was evaluated by means of shear flow and oscillatory shear tests. Herschel-Bulckley model represented successfully biopolymers flow behavior and Cross model was used to describe those behaviors in a broad shear stress range. In pulp tfuit systems, xanthan gum showed more pseudoplasticity and elasticity than guar. Moreover, the effect of temperature on the apparent viscosity of guar or xanthan in passion fruit pulp was described by Arrhenius equation and discussed in terms of activation energy. In passion tfuit pulp - Guar systems, the increase in shear rate caused an energy decrease, indicating that as the shear rate increases the dependence of the apparent viscosity with the temperature decreases. However, for passion tfuit pulp - Xanthan systems the activation energy was not modified with shear rate, still it showed lower values with the increase of xanthan concentration. The generalized Maxwell model was successfully used to describe the viscoelastic characteristics of the studied samples. Variance analysis and Tuckey tests were used to evaluate the effect of storage time on the rheological,physical and chemicalcharacteristics of guar and xanthan gums in passion tfuit pulp. The storage did not show an effect on soluble solids content, total titrable acidity expressed as citric acid, sugars, pH, pectins expressedas calcium pectate and ashes. Color studies of passion tfuit pulp was performed with auxiliary of a Hunterlab L*a*b* system and it was verified that the addition of sucrose or polysaccharides (guar or xanthan) modified initially the color of passion fruit pulp. In addition, there was a degradation of samples color during the storage time, which was more pronounced in samples with xanthan. Changes in rheological parameters obtained in shear flow (pseudoplasticity, apparent viscosity) and in oscillatory mode (dynamic modules, complex viscosity) were observed mainly during the second month of storage. Samples without biopolymers (pure pulp e pulp with sucrose) did not show viscoelastic behavior and the pseudoplasticity was changed as aggregates were formed by the present components. This promoted the syneresis observed after the fourth storage month. In others studied systems, the increase of the rheological parameters (dynamic modules and apparent viscosity) were associated with the hydration of the added polysaccharide. Comparing guar and xanthan gums in passion truit pulps, xanthan appeared to be more stable during storage time, and guar gum lost elasticity during this period. The influence of sugars, organic acids and salts (calcium and potassium) concentrations on rheological properties (apparent viscosity, pseudoplasticity and dynamic modules) were analyzed using a complete factorial experimental designo The rheological properties were mainly influenced by guar concentration, and the effect of pectin on those properties was in a minor proportion. The presence of sugars affected negatively the rheological properties cited above, which was associated with the dehydrating effect of this cosolute. Moreover, samples showed lower viscous features (reduced Gil value) with organic acids addition, that reduces samples pH favoring acid breakage ofthe pectin molecule. In diluted regime (cDoutorado
Doutor em Engenharia de Alimentos

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Ribeiro, Paulo Leonardo Lima. "Efeito da glicerina residual do biodiesel e de estirpes microbianas (Cupriavidus necator IPT 027 e Burkholderia cepacia IPT 438) na produção, propriedades e composição de copolímeros de polihidroxialcanoatos." Universidade Federal da Bahia. Escola Politécnica, 2012. http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/18621.

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Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-01-22T15:06:18Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_mestrado_andrews-sobral.pdf: 12939498 bytes, checksum: 704a2ed85ace914b87b98cfe77a6e38c (MD5)
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Os polihidroxialcanoatos (PHAs) são poliésteres produzidos por um grande número de estirpes bacterianas, em condições de crescimento limitante. Estes polímeros são completamente biodegradáveis e, por conseguinte, materiais alternativos para fins de substituição dos temoplásticos sintéticos. No entanto, os PHAs, ainda, não têm sido capazes de competir com as resinas convencionais, devido ao elevado custo de processo. Uma forma possível de reduzir os custos de produção é a utilização de fontes de carbono mais baratas, como os coprodutos da indústria do biodiesel. Deste modo, estirpes de Cupriavidus necator IPT 027 e Burkholderia cepacia IPT 438 foram utilizadas, em estudo, a fim de sintetizar PHAs a partir de distintas glicerinas residuais do biodiesel (GRBs) derivadas, por sua vez, do processamento do biodiesel de soja (GRB I), óleos e gorduras residuais (GRB II) e mamona (GRB III). Diferentes variáveis foram mantidas constantes durante a produção de PHA, obtendo-se um percentual máximo de extração de 71,07 %, quando se fez uso da cepa Cupriavidus necator IPT 027 em cultivo com GRB II. As análises de CG-MS revelaram copolímeros de PHAs com hidroxiésteres de cadeia curta (3HB) e de cadeia média (3HTD, 15HPD e 11HHD), com distintas frações em %mol. Tais resultados relacionam-se com o meio de cultivo, as altas massas moleculares obtidas (552 kDa a 8240 kDa), as temperaturas de fusão (139,8 ºC a 175,9 ºC) e os graus de cristalinidade verificados por DRX (35,92 % a 66,07 %) e DSC (33,30 % a 57,80 %). Além disso, observou-se uma versatilidade da cepa Burkholderia cepacia IPT 438 perante as fontes de carbono estudadas, principalmente no que concerne às propriedades dos biopoliésteres. Portanto, majoritariamente, os biopolímeros produzidos obtiveram, segundo a literatura, propriedades aplicáveis em nível industrial, porém torna-se fundamental o controle otimizado do processo de cultivo, a fim de potencializar a produção e propriedades de copolímeros de PHAs, adequando-os as mais diversas aplicações tecnológicas.

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Hurtado, Diego Kellermann. "Avaliação da contração e do empenamento de PLA e PA66 injetados em molde de fabricação rápida (VRE) e em molde metálico." reponame:Repositório Institucional da UFSC, 2015. https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/169599.

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Abstract:

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015.
Made available in DSpace on 2016-10-19T13:14:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 339485.pdf: 2984121 bytes, checksum: 4c726e052d600f07b623888dea3c35a5 (MD5) Previous issue date: 2015
Um dos principais defeitos que ocorre em peças moldadas por injeção é o empenamento decorrente da contração não homogênea durante o resfriamento da peça no molde e após a desmoldagem da peça do molde. Em se tratando de moldes metálicos a utilização de softwares de auxílio ao projeto (CAE) já vem sendo considerada uma prática comum para avaliar e investigar formas de reduzir ou mesmo eliminar o empenamento de peças poliméricas moldadas por injeção. Com o advento das técnicas de manufatura rápida, o uso de moldes protótipos (insertos) fabricados por vazamento de resina epóxi (VRE) tem sido empregado no processo de desenvolvimento de produtos poliméricos como uma alternativa para a produção de pequenas quantidades de peças ou produção piloto. Apesar disso, estudos focados no entendimento do empenamento de peças moldadas neste tipo de molde são praticamente inexistentes. Este trabalho investigou o empenamento e a contração de peças (corpos de prova retangulares) injetadas em PLA, e PA66 em um molde VRE e em molde de aço SAE 1045 mediante comparações realizadas através de simulações em um software CAE e resultados de moldagem obtidos da prática. O empenamento foi avaliado através de estudos da influência da espessura da peça (valores de 2,5; 3,0 e 3,5 mm) e da temperatura do molde (baixo, médio e alto, em conformidade com cada polímero). Os resultados de simulação, para ambos os tipos de moldes indicaram que, para mesmo valor de temperatura do molde, as peças em PLA apresentaram uma leve tendência de apresentar maiores empenamentos para maiores valores de espessura. Os resultados também mostraram que, para mesmos valores de espessura da peça, o empenamento das peças simuladas em PA66 aumentou na medida em que foram utilizadas temperaturas de molde mais elevadas. Para as peças de 3 mm de espessura injetadas experimentalmente em PLA no molde VRE os resultados mostraram ter havido um aumento significativo do empenamento quando foi empregada a maior temperatura do molde (em torno de 50°C) quando comparado ao molde metálico. Os resultados de empenamento das peças injetadas em molde VRE e metálico para a PA66 não mostraram diferenças significativas entre as temperaturas de 40°C e 70°C. Já na média temperatura do molde ocorreu um aumento significativo de quase duas vezes do empenamento para o molde VRE. Nas peças de PLA injetadas em VRE, notou-se que ocorreu um aumento significativo da contração transversal com o aumento da temperatura do molde. Nas peças injetadas em PA66, quando se compara os valores da contração transversal dos dois materiais do molde, verificaram-se valores significamente maiores de contração nas peças injetadas em VRE.

Abstract: One of the main defects that occur in injection molded parts is warpage due to non-uniform shrinkage during part of the cooling in the mold and after demolding of the mold part. In the case of metal molds using aid design software (CAE) is already considered a common practice to assess and investigate ways to reduce or even eliminate the warping of polymer injection molded parts. With the advent of rapid manufacturing techniques, the use of molds prototypes (inserts) manufactured by casting epoxy resin (VRE) has been employed in polymer product development process as an alternative to the production of small quantities of parts or pilot production. Nevertheless, no studies have focused understanding to warpage of molded parts this type of mold are practically non-existent. This work investigated the warping and parts of contraction (rectangular test pieces ) injected into PLA and PA66 in VRE mold and steel mold SAE 1045 through comparisons made through simulations in hum software CAE and molding results obtained in practice. The warping was valued through the thickness influence studies (values of 2.5 , 3.0 and 3.5 mm) and the mold temperature (low , medium and high , according to each polymer). The simulation results indicating that the PLA parts warpage was higher for higher thickness values. The results also showed that the increase in surface temperature of the mold increased warping of the simulated parts of PA66. For molded parts experimentally in PLA, a significant increase of warpage was employed when a higher mold temperature (around 50 ° C) in VRE compared to the metal mold. The results of warpage of molded parts in VRE and metal mold to PA66 showed no significant differences between the temperatures of 40 ° C and 70° C. The average temperature of the mold there is a significant increase of almost twice the warpage in VRE mold relative to the metal. In the VRE in molded parts, it is noted that there is a significant increase in transverse shrinkage by increasing the mold temperature. The parts injected into PA66, when comparing the values of the transverse contraction of the two materials of the mold were significantly greater shrinkage values for the injection molded parts VRE.

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ANDRADE, Priscyla Lima de. "Síntese e caracterização da magnetita revestida por polímeros naturais (fucana e levana) para imobilização de enzimas." Universidade Federal de Pernambuco, 2009. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/1703.

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Abstract:

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:51:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo878_1.pdf: 2478230 bytes, checksum: 98305175abbaef61295a653e082e0ad8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
Atualmente com o advento da nanociência e nanotecnologia, as nanoparticulas magnéticas têm encontrado inúmeras aplicações nos campos da biomedicina, diagnóstico, biologia molecular, bioquímica, catálise, etc. As nanoparticulas magnéticas funcionalizadas são constituídas de um núcleo magnético, envolvidos por uma camada polimérica com sítios ativos, que podem ancorar metais ou compostos orgânicos seletivos. Estas nanopartículas são consideradas materiais híbridos orgânico-inorgânicos de grande interesse em aplicações comerciais, são elas: carregadores de fármacos, tratamento de magnetohipertermia, seleção de moléculas específicas, biossensores e etc. Este trabalho foi desenvolvido em duas partes: a primeira foi obter a magnetita através do processo da co-precipitação de uma solução que contém íons de Fe (II) e de Fe (III) no meio aquoso alcalino. A segunda parte foi à escolha dos polissacarídeos Levana e Fucana que foram utilizados para cobrir o núcleo magnético. As partículas estudadas foram caracterizadas através da microscopia eletrônica de varredura (MEV), medidas da magnetização, difratômetro de raios - X (DRX) e absorção no infravermelho (IV). Elas se mostram maiores quando comparadas à magnetita de acordo com as imagens obtidas no MEV. O DRX mostrou que a magnetita é a fase dominante nas partículas revestidas pelos polímeros. O espectro de IV mostrou faixas de absorção características do polissacarídeo levana, fucana e da magnetita as ligações presentes foram O-H, C-O-C e Fe-O. Os resultados da magnetização mostram que a magnetita revestida com fucana tem uma maior saturação e é muito mais fácil de magnetizar do que a magnetita revestida com levana

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LEITE, Marcela Vieira. "Quitosana produzida por Syncephalastrum racemosum UCP 1302 usando resíduos agroindustriais: caracterização e aplicação." Universidade Federal de Pernambuco, 2014. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/24327.

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Abstract:

Submitted by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-04-16T22:40:23Z No. of bitstreams: 1 TESE Marcela Vieira Leite.pdf: 1088629 bytes, checksum: e53477084b77ddc1a4657dfb91bc9c0a (MD5)
Made available in DSpace on 2018-04-16T22:40:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE Marcela Vieira Leite.pdf: 1088629 bytes, checksum: e53477084b77ddc1a4657dfb91bc9c0a (MD5) Previous issue date: 2014-06-27
Syncephalastrum racemosum UCP 1302, fungo filamentoso da classe Zygomycetes, isolado de solo da Caatinga de Pernambuco, Brasil, caracterizado por apresentar polímeros de β1,4-D-glicosamina (quitosana) e N-acetil-D-glucosamina (quitina) nas paredes celulares, o qual foi investigado o potencial biotecnológico na produção de quitosana utilizando diferentes resíduos agroindustriais (bagaço da cana-de-açúcar, cascas de tangerina, de abacate e de banana). Neste sentido, foram realizadas fermentações submersas com os diferentes resíduos agroindustriais de baixo custo, suplementados com milhocina (resíduo do processamento do milho), empregando planejamentos fatoriais, na produção de biomassa e quitosana. Como variáveis respostas foram avaliados o pH, produção de biomassa e produção de quitosana. A partir da biomassa liofilizada foi realizada a extração da quitosana, utilizando tratamento álcali-ácido. A caracterização da quitosana foi realizada por espectroscopia vibracional vibracional na região do infravermelho para determinação do grau de desacetilação, e peso molecular por viscosidade, além de avaliar a atividade antibacteriana e antifúngica. Os resultados obtidos indicaram como resultados mais promissores as fermentações com casca de tangerina (Citrus reticulata ), correspondendo a 25g/L de biomassa e 30mg/g de quitosana; seguido de bagaço de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) produzindo 32g/L de biomassa e 25mg/g de quitosana; casca de banana ( Musa paradisíaca L.) com 18g/L de biomassa e 25mg/g de quitosana e por último casca de abacate (Persea americana) produzindo 17g/L de biomassa e 16,4mg/g de quitosana. As quitosanas analisadas demonstraram um bom grau de desacetilação e médio a baixo peso molecular com valores de 80% e 7,36 x 10-3 g/mol (bagaço da cana-de-açúcar), 78% e 3,29 x 10-4 g/mol (casca tangerina), 74,3% e 1,42 x 10-4 g/mol (casca banana), 70% e 2,97 x 10-4 g/mol (casca abacate). Nos testes de atividade antimicrobiana observaram-se atividades semelhantes para Staphyloccocus aureus, Escherichia coli, Candida albicans, C. pelliculosa e C. tropicalis para as quitosanas obtidas em fermentações com cascas de tangerina, abacate e banana; contudo, a quitosana extraída do cultivo com bagaço de cana-de-açúcar apresentou atividade apenas para as leveduras. Portanto, os resultados obtidos demonstram serem promissores, considerando o potencial antimicrobiano das quitosanas produzidas a partir de resíduos agroindustriais.
Syncephalastrum racemosum UCP 1302, filamentous fungi of class Zygomycetes isolated from soil of Caatinga of Pernambuco, Brazil, characterized in that polymers of β1 ,4-D-glucosamine (chitosan) and N-acetyl-D-glucosamine (chitin) in the cell walls , which was investigating the potential of biotechnology in the production of chitosan using different agroindustrial waste (bagasse from cane sugar, tangerine peel, avocado and banana). In this sense, submerged fermentations were carried out with different agroindustrial wastes low cost, supplemented with corn steep liquor (waste from the processing of corn), employing factorial designs, the production of biomass and chitosan. As response variables pH, biomass and production of chitosan were evaluated. From the lyophilized biomass extraction of chitosan was performed using alkali-acid treatment. The characterization of chitosan was performed by vibrational vibrational spectroscopy in the infrared region for determining the degree of deacetylation and molecular weight by viscosity, and to evaluate the antibacterial and antifungal activity. The results showed most promising results as the fermentations with tangerine peel (Citrus reticulata), corresponding to 25g.L-1 of biomass and 30mg.g-1 of chitosan; followed by bagasse sugarcane (Saccharum officinarum L.) yielding 32g.L-1 of biomass and 25mg.g-1 of chitosan; peel banana (Musa paradisiaca L.) 18g.L-1 of biomass and 25mg.g-1 of Chitosan and lastly peel avocado (Persea americana) yielding 17g.L-1 of biomass 16.4mg.g-1 chitosan. The chitosan samples analyzed showed a good degree of deacetylation and medium to low molecular weight values of 80% and 7.36 x 10-3 g.mol-1 (bagasse from sugar cane), 78% and 3.29 x 10-4 g.mol-1 (tangerine peel), 74.3% and 1.42 x 10-4 g.mol-1 (banana peel), 70% and 2.97 x 10-4 g.mol-1 (avocado peel). In tests of antimicrobial activity observed similar activity for Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Candida albicans, C. tropicalis and C. pelliculosa for chitosans obtained in fermentations with tangerine peel, avocado and banana; However, chitosan extracted from cultivation with crushed cane sugar showed activity only for yeasts. Therefore, the results obtained show are promising, considering the antimicrobial potential of chitosan produced from agroindustrial wastes.

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Quintana, Quintana Ailiñ Mawen. "Generación de un protocolo para la obtención de micro y nanofibras con morfología core-shell a base de biopolímeros." Tesis, Universidad de Chile, 2016. http://repositorio.uchile.cl/handle/2250/140683.

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Abstract:

Memoria para optar al Título Profesional de Médico Veterinario
Las nanofibras son fibras poliméricas que poseen al menos una dimensión de 100 nm estas pueden ser creadas a través de la técnica de electrospinnig que consta de una bomba de flujo, fuente de poder y colector. Los usos son variados entre ellos; liberación de fármacos, recubrimientos de tejidos, transporte de medicamentos, etc. Por esto mismo el área biomédica es una de las áreas con mayor aplicación. La formación de nanofibras esta basado en un elongamiento uniaxial y coaxial de la solución polimérica a través de la aplicación de un campo eléctrico. El electrospinnig coaxial o core-shell produce una fibra nanométrica que posee un núcleo que no necesariamente debe poseer propiedades dieléctricas. Esto permite encapsular materias de diferentes naturalezas, ampliando aún más el uso de estas fibras. En este trabajo se plantea que el alginato que no posee características dieléctricas para generar fibras mediante el proceso de electrospinning si puede ser utilizado como core al hacer electrospinnig coaxial al usar el polímero poli ε-caprolactona (PCL), que es un material ampliamente utilizado en medicina. Adicionalmente, se generó un protocolo de uso general y se logró formar con éxito fibras coaxiales de PCL – Alginato además de estudiar como afectan los diferentes parámetros propios de la técnica de electrospinning en los diámetros de las fibras formadas.
Nanofibers are polymeric fibers that have a maximum diameter of 100 nm this are made through the electrospinning technique that consists in a syringe, power source and a collector. These fibers have many uses such as drug release, tissue dressing, drug carriage, etc. This is why they are more useful in the biomedical field area. The development of nanofibers is based in a uniaxial or coaxial elongation of a polymeric solution when a electric field is applied. Coaxial electrospinning of a polymer forms a fiber which has a core and a shell. The core does not necessarily have to have dielectric proprieties to be electrospun, this allows the use of more kinds of material and expand even more its uses. In the current work it was demonstrate that alginate, which has no dielectric properties to be electrospun, could be used as core when performing a core-shell electrospinning using polycaprolactone (PCL) as ha shell. PCL is a widely used polymer in medicine. In addition, a general usage protocol that successfully formed core-shell nanofibers was developed using alginate– PCL and how the modulation of different parameters used in the electrospinning technique affected the diameter of the electrospun fibers.
Financiamiento: Proyecto Fondecyt No. 1140660 y Fondap ACCDiS No. 15130011.

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Parada, Hernández Natalia Lorena 1982. "Síntese de biopolímeros a partir de óleo de mamona para aplicações médicas." [s.n.], 2015. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/266026.

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Abstract:

Orientador: Maria Regina Wolf Maciel
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Made available in DSpace on 2018-08-27T14:16:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ParadaHernandez_NataliaLorena_D.pdf: 3619653 bytes, checksum: 89e5fe01b39a1e7b4df6202248e4f9c5 (MD5) Previous issue date: 2015
Resumo: O objetivo desta pesquisa é sintetizar um biopolímero a partir do óleo de mamona usando um processo não tóxico, tanto na síntese da resina epoxídica quanto no processo da sua cura, visando obter assim um biomaterial com características adequadas para uso na área médica. Para isso, foi necessária a funcionalização do óleo de mamona, por meio do processo de epoxidação, para posterior utilização como monômero na síntese do biopolímero. O processo de epoxidação foi realizado utilizando um sistema catalítico verde (H2O2/Al2O3/acetato de etila). Inicialmente, foi realizada a epoxidação do ricinoleato de metila (componente modelo), para a avaliação da eficiência do processo de epoxidação. Neste estudo foi utilizada a metodologia de planejamento de experimentos, a qual possibilitou definir as variáveis significativas do processo de epoxidação. A epoxidação do componente modelo foi monitorada por meio de Cromatografia Gasosa acoplada a um Detector de Ionização de Chama (GC-FID). Os resultados mostraram alta conversão (99%), em poucas horas de reação (2h), e ausência de subprodutos (99% de seletividade). Com esses resultados, procedeu-se com a epoxidação do óleo de mamona, cuja eficiência do processo foi avaliada por meio de Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e Espectroscopia Raman (FT-Raman) e Ressonância Magnética Nuclear de Prótons (1HNMR). Após epoxidação do óleo de mamona, foi avaliada a reação de polimerização do óleo de mamona epoxidado (ECO) usando ácidos carboxílicos (ácido cítrico) como comonômero, utilizando a técnica de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), FTIR, Análise Termogravimétrica (TGA) e testes de capacidade de inchamento. Os resultados obtidos indicam que o processo de polimerização estudado é viável, obtendo-se um poliéster reticulado. Visando a possível aplicação do poliéster obtido na engenharia de tecidos e área médica, foi realizada a análise de citotoxicidade do polímero obtido, usando células Vero (fibroblastos). O resultado da análise de citotoxicidade mostrou a não toxicidade do polímero sintetizado em células Vero (fibroblastos)
Abstract: The target of this research is to synthesize a biopolymer from castor oil using a nontoxic process, not only in the epoxy resin synthesis but also in its curing process, aiming to obtain a biomaterial with suitable characteristics for medical applications. With this purpose, castor oil was functionalized using an epoxidation process in order to be used as monomer in the biopolymer synthesis. Epoxidation process was performed using a green catalytic system (H2O2/Al2O3/ethyl acetate). Initially, it was carried out the epoxidation of methyl ricinoleate (model compound) for evaluating the epoxidation process efficacy by using experimental design methodology, allowing in this way to define the significant epoxidation process variables. Model compound epoxidation was monitored by gas chromatography equipped with a flame ionization detector (GC-FID). The evaluation of the results showed high conversion (99%) in a few hours (around 2hs) without byproduct formation (99% selectivity). Taking into account these results, it was performed the castor oil epoxidation and the process efficacy was evaluated by Fourier transform infrared (FT-IR), Raman Spectroscopy and 1H NMR. After castor oil epoxidation, epoxidized castor oil (ECO) polymerization using carboxylic acids (citric acid) as comonomer was evaluated by Differential Scanning Calorimetry (DSC), FTIR, Thermogravimetric Analyses (TGA) and swelling tests. The obtained results showed that polymerization process is viable and it was obtained a cross-linked polyester. In order to evaluate the potential application of the obtained polymer in the medical field, it was performed a cytotoxicity assay using Vero cells (fibroblast type). Cytotoxicity results showed nontoxic effect of synthesized polyester on Vero cells
Doutorado
Engenharia Química
Doutora em Engenharia Quimica

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Fidale, Ludmila de Carvalho. "Biopolímeros modificados: aspectos de derivatização de celulose sob condições homogêneas de reação." Universidade de São Paulo, 2010. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46135/tde-01032011-144813/.

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Abstract:

Esta tese tem como objetivo a derivatização da celulose sob condições homogêneas de reação, através de um método simples, reprodutível e eficiente. As três etapas de derivatização da celulose (ativação, dissolução, e reação) foram estudadas com ênfase na relação entre a estrutura do biopolímero, as condições da reação e as propriedades dos derivados obtidos. Foi realizado estudo do intumescimento de celuloses (microcristalina, algodão, eucalipto, algodão mercerizado e eucalipto mercerizado) em solventes próticos e apróticos. O intumescimento foi correlacionado com as propriedades dos solventes. Nos próticos, as celuloses nativas e mercerizadas foram sensíveis aos mesmos quatro descritores (acidez, basicidade, dipolaridade/polarizabilidade e volume molar), porém, a contribuição relativa dessas propriedades foi diferente, sendo que no caso da celulose MC e das nativas a dipolaridade/polarizabilidade foi mais significativo e para as celuloses mercerizadas o volume molar foi o descritor mais importante. Para o intumescimento em solventes apróticos, para as celuloses mercerizadas, boas correlações foram obtidas empregando apenas um descritor (dipolaridade/polarizabilidade). No intumescimento intracristalino, investigamos as mudanças nas propriedades físico-químicas após a mercerização. Este tratamento resultou em: ocorreu aumento no teor de α-celulose; diminuição da cristalinidade; redução da espessura da fibra; remoção de fragmentos da superfície; aumento na área superficial. Salientamos que não ocorre uma diminuição significativa no grau de polimerização das celuloses. Empregamos uma nova classe de solvente (líquidos iônicos) para a dissolução e subsequente funcionalização da celulose. Tanto na dissolução por aquecimento térmico ou por micro-ondas a integridade física da celulose foi mantida. Alem disto, observamos que a dissolução facilita a acessibilidade/reatividade da celulose, pois ocorre a diminuição do índice de cristalinidade e o aumento da área superficial. O uso de aquecimento por micro-ondas mostrou-se mais rápido e eficiente do que aquecimento térmico, sendo que tempo necessário para a dissolução e acilação da celulose foi de 25 a 30% menor daquele com aquecimento térmico. O líquido iônico (AlBuImCl) mostrouse um excelente solvente em termos de controle do GS e reprodutibilidade do mesmo. Realizou-se um estudo da dependência das propriedades dos acetatos de celulose e seus filmes com o grau de substituição do biopolímero. Foram empregadas sondas solvatocrômicas e medidas térmicas para investigar as propriedades de filmes de acetatos de celulose. Os resultados obtidos mostraram que a dependência de tais propriedades sobre o grau de substituição dos acetatos de celulose pode ser descrita por equações simples. Por fim, desenvolveu-se um método simples, rápido, e preciso para a determinação do GS de ésteres de celulose (acetato, butirato e hexanoato), através do uso de sondas solvatocrômicas
The objective of this thesis is to study some aspects of the derivatization of cellulose under homogeneous reaction conditions. The three steps of this reaction scheme (activation, dissolution and derivatization) were studied, with emphasis on the relationship between the biopolymer structure, the conditions of the reaction and the properties of the products. Swelling of different celluloses (microcrystalline (MC), cotton linter, eucalyptus, cotton linter mercerized, eucalyptus mercerized) by protic and aprotic solvents was determined. The results were correlated with a series of solvent descriptors. For protics solvents, although native and mercerized celluloses are sensitive to the same set of four solvent properties (acidity, basicity, dipolarity/polarizability, and molar volume), the relative contributions are different; π* is most important for MC and native celluloses, VS is most important for mercerized celluloses. Because of absence of hydrogen-bon donation by aprotics solvents, a smaller number of solvent descriptors is required in order to describe cellulose swelling. For example, the swelling of mercerized cellulose can be reasonably described by a single descriptor (dipolarity/polarizability). The effect of mercerization on cellulose properties was investigated; it leads to: increase of α-cellulose content; decrease of Ic; decrease of fiber cross section, smoothing of its surface, and increase of its surface area. The ionic liquid 1-allyl-3-(1-butyl)imidazolium chloride showed to be a convenient reaction medium for the dissolution and derivatization of cellulose, with reproducible easily controlled degree of substitution, DS. The physical integrity of the cellulose is maintained during dissolution by using either \"conventional\" or convection-, or microwave heating. Compared with the former, MW irradiation has resulted in considerable decrease in dissolution- and reaction times. The value DS was found to be DSethanoate > DSpropanoate > DSbutanoate. The values of DSpentanoate and DShexanoate were found to be slightly higher than DSethanoate. The dependence of the properties of cellulose acetates and their films on the degree of biopolymer substitution was investigated. Solvatochromic probes and thermal analysis have been employed. The results showed that the dependence of the properties (solvatochromic parameters and thermal properties) of CAs on their DS can be described by simple equations; a consequence of the substitution of the OH by the ester group. Finally, an expedient, accurate method for the determination of the degree of substitution of cellulose carboxylic esters (ethanoate, butanoate and hexanoate) was developed, using Uv-vis spectroscopy (dye perichromism)

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García, García Jessica Vanessa. "Estudio de liberación de sulfadiazina de plata desde matrices de quitosanos para su uso como apósitos en quemaduras." Bachelor's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/1736.

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Abstract:

Las quemaduras en los seres vivientes son lesiones a los tejidos orgánicos ocasionados por un agente que produce una variación térmica local. Existen diversos grados de quemaduras dependiendo de la extensión y la profundidad de la lesión. En el caso de las quemaduras de mayor gravedad se realizan tratamientos largos y dolorosos que se basan en el reemplazo de la piel dañada por un homoinjerto o heteroinjerto, complementado con el uso de diversos fármacos para evitar el rechazo y las infecciones que puedan producirse por la exposición de los tejidos al ambiente. Se conoce la biocompatibilidad del quitosano y su uso como matriz de liberación de fármacos, por lo que se estudió su obtención a partir de quitina proveniente de la concha caliza (pluma) del calamar gigante Dosidicus gigas. Dado que la sulfadiazina de plata es un fármaco usado exitosamente en el tratamiento de quemaduras, se prepararon películas de quitosano cargadas con este fármaco, comprobándose la viabilidad del uso de este biopolímero para tal fin. Luego se procedió a estudiar la cinética de liberación de la sulfadiazina de plata de películas de quitosanos. En la presente investigación se estudió la cinética de liberación de sulfadiazina de plata en tres diferentes tipos de quitosanos: uno de uso comercial y dos preparados en nuestros laboratorios. Se determinaron sus características fisicoquímicas como grado de desacetilación y peso molecular, obteniéndose quitosanos de pesos moleculares entre 170 – 490 kDa y grado de desacetilación entre 85 – 90%. Las películas desarrolladas fueron cargadas con dos diferentes concentraciones del fármaco y liberados a un medio buffer fosfato de pH 9 que simula el ambiente de una quemadura. Se determinó que la liberación del fármaco comienza con una etapa de equilibrio con el medio, seguida de una liberación controlada. Todas las películas mostraron un comportamiento similar; sin embargo, la película preparada con el quitosano de peso molecular de 486,2 kDa y grado de desacetilación de 89,55% fue la que liberó el fármaco de forma sostenida por tiempo más prolongado y a una mayor concentración en comparación con las otras. Las películas preparadas con los polielectrolitos quitosano-alginato no fueron homogéneas, observándose que el fármaco no fue cargado de manera efectiva. Esto se comprueba en el perfil de liberación, siendo este de concentraciones mucho menores que las halladas con películas de quitosano solo y por debajo del rango de calibración. Sin embargo, se obtienen mejores resultados con la película hecha de quitosano Q12 y alginato con una concentración máxima de 0,035 mg/L a la media hora de liberación y reduciendo su liberación hasta 0,00024 mg/L a las 23 horas, mientras que con quitosano Q13 se obtuvo a las 23 horas una liberación fuera del rango. Esta diferencia viene dada por la mayor interacción del quitosano Q12 de menor peso molecular con el alginato, dando una interacción mayor con el fármaco. Además, para poder comparar la efectividad de las películas, se realizó la liberación del fármaco desde una crema comercial de sulfadiazina al 1%. Se observó que, si bien la crema comercial libera el fármaco de forma sostenida, la concentración es mucho mayor, llegando a niveles de 0,089 mg/L a las 23 horas de liberación, mientras que las películas de quitosano pueden liberar 0,031 mg/L en el mismo tiempo. En consecuencia, existe la posibilidad de envenenamiento por grandes concentraciones de iones plata en sangre y tejidos, lo que puede ser evitado con el uso de los apósitos de quitosano.
Tesis

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Baiocco, Luciana Maria. "Estudo de parametros para a produção de inoculos liofilizados de Xanthomonas campestris pv. manihotis." [s.n.], 1997. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/255997.

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Abstract:

Orientador: Adilma Regina Pippa Scamparini
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-07-22T02:20:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Baiocco_LucianaMaria_M.pdf: 7798200 bytes, checksum: 1c26356ffd5e16165e9de5aba9002f23 (MD5) Previous issue date: 1997
Resumo: Inóculos liofilizados de Xanthomonas campestris pv. manihotis linhagem nº 280 foram produzidos visando à preservação da viabilidade celular e à manutenção da capacidade de produção de goma xantana pelo microrganismo liofilizado. No estudo de culturas liofilizadas não é possível avaliar somente um parâmetro isoladamente, uma vez que o processo de obtenção dos inóculos liofilizados envolve inúmeras etapas, todas com considerável grau de letalidade. Desta maneira, foram determinados os efeitos das condições de crescimento, dos diferentes meios de suspensão e de reidratação das células na taxa de sobrevivência do inoculo após a liofilização. A utilização do meio YM padrão como meio de cultivo e de suspensão das células e o uso de solução de leite desnatado reconstituído 10% como fluido de reidratação do inoculo liofilizado resultou na mais alta taxa de viabilidade celular obtida neste estudo. Nestas condições, foi obtido 80% de sobrevivência celular após a liofilização. Com a inoculação da cultura liofilizada em meio de fermentação contendo 2,0 g/l de sacarose foram produzidos 12,89 g/l de goma xantana, representando um aumento significativo na produção deste exopolissacarídeo em relação à produção de goma xantana através de inóculos convencionais líquido e por alçada. A viabilidade das células liofilizadas foi melhor preservada quando os inóculos foram armazenados a -20°C. O armazenamento em dessecador à temperatura ambiente comprometeu a taxa de sobrevivência das culturas ocasionando uma baixa recuperação de células viáveis. Testes de viabilidade realizados após 12 meses de preservação mostraram que as culturas liofilizadas, mesmo as armazenadas em dessecador à temperatura ambiente não sofreram deterioração morfológica, permanecendo estáveis. Não foi detectado também o aparecimento de sublinhagens mutantes formadoras de colônias de menor diâmetro.
Abstract: Freeze-dried inocula were produced from Xanthomonas campesiris pv. manihotis 280 strain to have in view the preservation of cell viability and its capability to produce xanthan gum by freeze-dried microorganism. During production of freeze-dried cultures it was not possible evaluate only one parameter, because the process to obtain the freeze-dried inocula involved several steps which presented a moderated lethal rate. It was determinated the effects of growth conditions and different suspending and rehydration fluids on the inocula survival rate after lyophilization. When YM broth was used as growth and cell suspension media and skim milk 10% used as rehydration fluid the highest viability rate was found. From this cultural conditions it was found approximately 80.33% of survival rate. When this freeze-dried inocula was inoculated in fermentation media containing 2% sucrose it was produced 12,89 g of xanthan gum per liter of broth. This data indicates a significant increase in the exopolysaccharide production. The viability of freeze-dried cells showed good preservation when the inocula were stored at -20°C. The storage at room temperature (25°C) compromised the culture survival rate occasionating a lower recovery of viable cells. Viability tests carried out after 12 months of preservation demonstrated that the freeze-dried culture stored at -20°C and at room temperature did not presented any morphological modification. It was not found any mutant strain capable to form smaller colonies.
Mestrado
Mestre em Ciência de Alimentos

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Cavenaghi, Maria Eugenia. "Estudo da recuperação de frutose produzida na sintese enzimatica "in vitro" de dextrana." [s.n.], 1999. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/256537.

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Abstract:

Orientador: Francisco Maugeri Filho
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-07-25T09:21:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavenaghi_MariaEugenia_M.pdf: 3921000 bytes, checksum: 6ded7dafbca3b4c38645471e9bc81a6a (MD5) Previous issue date: 1999
Resumo: A dextrana é um biopolímero, com grande potencial industrial, produzido principalmente pelo microorganismo Leuconostoc mesenteroides e formado por resíduos de glicose unidos por ligações a-1,6. Este polissacarídeo apresenta hoje diversas aplicações em alimentos, produtos farmacêuticos, cosméticos, indústrias química e fotográfica, devido provavelmente às inúmeras pesquisas realizadas. As características e propriedades da dextrana são muito específicas e seu uso é diferenciado de acordo com seu peso molecular. Durante a síntese enzimática de dextrana, a partir da sacarose, obtém-se ainda a frutose, muito utilizada nas indústrias alimentícias devido principalmente ao seu grande poder adoçante. Entretanto, encontram-se pouquíssimos estudos que avaliam a separação da frutose, presente em grandes quantidades no produto da síntese, cuja recuperação traria grandes ganhos econômicos. O objetivo deste trabalho é selecionar e estudar resinas que promovam a separação da frutose obtida durante a síntese "in vitro" de dextrana. A enzima dextrana-sacarase, responsável pela síntese de dextrana, foi produzida por fermentação do microorganismo Leuconostoc mesenteroides NRRL 8512-F, em sacarose, e utilizada na síntese "in vitro" de dextrana . A reação enzimática foi realizada com solução 10% de sacarose, em pH 5,2, e 20°C. O produto direto da síntese de dextrana foi submetido a processos de separação cromatográfica em colunas de vidro empacotadas com a resina de troca iônica Dowex 50WX4,. Dowex SOWX8 e a resina Dowex XUS 40285. As resinas na forma de hidrogênio foram submetidas à troca iônica para substituição dos íons hidrogênio por íons cálcio. Foram testadas as vazões de 0,1 e O,55ml/min e as temperaturas de 35,45 e 60°C e realizouse também a separação à 45°C em uma coluna com gel Superdex 30 num sistema FPLC. Durante a separação, amostras foram recolhidas em intervalos de tempo definidos e analisadas por cromatografia de permeação em gel, em um sistema HPLC para obtenção dos perfis de concentração para dextrana e frutose. Observou-se um aumento na eficiência de separação com o aumento dá temperatura para processos de separação com vazão de 0,1 ml/min, sendo que a resina Dowex XUS 40285 apresentou maior eficiência que as outras resinas e as melhores condições para a separação foram vazão de 0,1ml/min e temperatura de 60ºC
Abstract: Dextran is a biopolymer from bacteriological origin, with great industrial potential. It is mainly produced by the enzime dextran sucrose from Leuconostoc mesenteroids. It manly formed by glucose residues linked by a-1,6 bonds. This polysaccharide has many uses today, for example in many foods, pharmaceutics products, cosmetics, chemical and photographic industries. The characteristics as well as properties of dextran are very specific and its use is different for each molecular weight range. In the enzymatic synthesis from sucrose, fructose as by-product is obtained and this monosaccharide is used in food industries. However, very few studies about separation of the fructose from dextran medium can be found in the literature. The fructose recovery will provide a substantial savings for the process as a whole. The objective of this work is to select and study resins that provides the fructose separation from the medium. Dextran sucrase, was produced by Leuconostoc mesenteroides NRRL B512-F on sucrose, and used in the dextran synthesis. The enzymatic reaction was realized with 10% sucrose solution, in pH 5,2 and 20°C. The dextran direct synthesis product was separated in a glass chromatographic column, packed lither with Dowex 50W X4 ion excihange resin, Dowex 50W X8, Dowex 40285 resin or Superdex 30 from Pharmacia Biothec. The original hidrogens resins were changed by calcium ions. Separation occurred at elution rate of 0,1 and 0,55 ml/min at temperatures of 35, 45 e 60°C; and the separation with Superdex 30 gel column was performed at 45°C. The separation samples were colected at defined intervals of time and analysed by gel permeation chromatography, in an HPLC system in order to obtain the fructose concentration profile. It has been shown that there are an increase in the separation efficiency when the temperature is increased at a flow rate of 0,1 ml/min. The best result was obtained with Dowex 40285 resin, to flow at 0,1 ml/min at a temperature of 60°C.
Mestrado
Mestre em Engenharia de Alimentos

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Silva, Felipe Rodrigues da. "Montagem e anotação do genoma de Xylella fastidiosa : identificação dos genes responsaveis pela sintese da goma fastidiana." [s.n.], 2001. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/316414.

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Abstract:

Orientador : Adilson Leite
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Made available in DSpace on 2018-07-31T15:24:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_FelipeRodriguesda_D.pdf: 4547318 bytes, checksum: 371a21a5faca32c285ee8bbdd3d47760 (MD5) Previous issue date: 2001
Doutorado

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Portilho, Marcia. "Avaliação da produção de exopolissacarideo insoluvel por duas linhagens de Agrobacterium sp." [s.n.], 2002. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/255942.

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Abstract:

Orientador: Adilma Regina Pippa Scamparini
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Made available in DSpace on 2018-08-01T16:52:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Portilho_Marcia_D.pdf: 19156956 bytes, checksum: 0c4b5deb0e33d7fbd57626c1eaa7d976 (MD5) Previous issue date: 2002
Resumo: Determinadas bactérias do gênero Agrobacterium, isoladas de amostras de solo e não patogênicas, são produtoras de dois polissacarídeos extracelulares: a succinoglicana, ácida e solúvel, e a goma curdulana, um polímero neutro e insolúvel. Este último, aprovado pelo Food and Drug Administration (FDA) - USA - em 1996, vem sendo empregado na indústria de alimentos, devido à sua capacidade de formar um excelente gel, firme e resistente. O presente trabalho foi realizado com o objetivo de elaborar um meio para a obtenção do inóculo e avaliar aspectos relacionados à produção do polissacarídeo insolúvel de duas linhagens de Agrobacterium sp (ATCC 31749 e IFO 13140). No meio de cultivo para formação do inóculo microbiano, um extrato de levedura de procedência comercial foi definido como fonte de nitrogênio e de sais. Foram feitos testes com glucose, sacarose e melaço de cana-de-açúcar em diferentes concentrações como fonte de carbono. Verificou-se que o carboidrato teve um efeito estimulante no crescimento microbiano. O meio elaborado com o extrato de levedura e sacarose foi o que apresentou melhores resultados, quanto ao crescimento, para as duas linhagens. Os inóculos microbianos produzidos a partir deste meio mostraram-se adequados para a produção do polissacarídeo insolúvel em um meio de cultivo proposto na literatura. As amostras de polissacarídeo insolúvel, obtidas das linhagens avaliadas, foram comparadas a uma amostra comercial do polissacarídeo insolúvel (curdulana) através de testes de solubilidade, cromatografia líquida de alta eficiência, espectrometria no infravermelho e capacidade de formar gel. As duas linhagens produziram um polissacarídeo com características muito semelhantes a curdulana comercial. Glucose de milho, glucose de mandioca e maltose de milho foram empregadas no meio de fermentação para a produção do polissacarídeo insolúvel, como substituintes da fonte de carbono no meio proposto na literatura. As duas linhagens apresentaram produção do polissacarídeo com rendimentos iguais ou superiores aos citados na literatura (que são de aproximadamente 50,00%). A linhagem ATCC 31749 apresentou melhor produção com o emprego da maltose de milho, com rendimento de 84,68%, enquanto a linhagem IFO 13140 produziu melhor a partir da glucose de milho, com 50,00% de rendimento (sobre os açúcares redutores).
Abstract: Some bacteria of Agrobacterium genus isolated from soil samples and not pathogenic produce two extracellular polysaccharides: an acid and soluble succinoglycan and curdlan gum, an insoluble and neutral polymer. The last one, which received the approval of the FDA - Food and Drug Administration - USA - in 1996, is usually used in food industry because of its property of a fmn, resilient and excellent gel. The present work was carried on in order to elaborate a medium to obtain a inoculum and evaluate aspects related to the production of an insoluble polysaccharide in two strains of Agrobacterium sp (ATCC 31749 and IFO 13140). It was used an yeast extract, commercially available as a medium, in order to create a microbial inoculum, defined as a nitrogen and salts sources. Tests were made using glucose, sucrose and sugar cane molasses in different concentrations as carbon source. The medium elaborated with yeast extract and sucrose presented the best results related to growth in both strains. The inoculums produced by that culture were suitable to the production of insoluble polysaccharides in the medium proposed in the literature. The samples of insoluble polysaccharide obtained from the evaluated strains were compared to a commercial sample of insoluble polysaccharide (curdlan) through tests of solubility, high-pressure liquid chromatography, infrared spectrometry and ability to produce gel. Both strains produced a polysaccharide whose features were very similar to the commercial curdlan. Maize glucose, cassava glucose and maize maltose were used as a fermentation medium to the production of the insoluble polysaccharide as a substitute of carbon source in the medium proposed in the literature. Both strains produced the polysaccharide and the results were the sameor higher than the literature (50,00%). The strain ATCC 31749 presented the best production using maize maltose (productivity of 84,68%) and strain IFO 13140produced better through maize glucose (productivity of 50,00%).
Doutorado
Doutor em Ciência de Alimentos

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Bruscato, Cláudia. "Desenvolvimento de bioespumas empregando resíduos agroindustriais e macrofungos regionais." reponame:Repositório Institucional da UCS, 2017. https://repositorio.ucs.br/handle/11338/3331.

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Abstract:

Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2017-11-28T11:32:02Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Claudia Bruscato.pdf: 128333 bytes, checksum: 7a4b48725acb871afa7e2d357f04dc0f (MD5)
Made available in DSpace on 2017-11-28T11:32:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Claudia Bruscato.pdf: 128333 bytes, checksum: 7a4b48725acb871afa7e2d357f04dc0f (MD5) Previous issue date: 2017-11-28
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, CNPq

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Forsch, Philipp. "Mechanical properties and degradation of starch-based biopolymers as a result of processing." Master's thesis, Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016. http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/8021.

Full text

Abstract:

The development of plastics from renewable resources is a growing market. However, when processed, biopolymers undergo molecular weight degradation which influences their properties. In order to improve these properties and to increase the lifetime of a product based on biopolymers, the degradation behaviour during processing has to be identified. In this thesis, degradation mechanisms for starch-based biopolymers are described. Based on the relation between average molecular weight and zero shear viscosity, degradation of PHBV was examined. In preliminary testing, it was found out that PHBV is highly prone to thermal load resulting in degradation. Mechanical shear shows only minor effect on the change in zero shear viscosity. Hydrolysis and (thermo-)oxidative effects did not show significant influence on degradation of PHBV. It was found out that the parameters, temperature, screw speed and throughput affect degradation of PHBV in twin screw extrusion processing. A relation between degradation and influencing factors was formulated. The effect of degradation on mechanical properties, Young’s modulus, tensile strength, elongation at break and impact strength has been investigated.
Tesis

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Hassemer, Guilherme de Souza. "Produção de P(3HB) por Bacillus megaterium utilizando permeado de soro de leite." reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2016. http://hdl.handle.net/10183/157486.

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Abstract:

O uso de fontes de carbono de baixo custo para a obtenção de produtos de alto valor agregado vem recebendo grande interesse atualmente. O permeado de soro de leite é um resíduo oriundo do processo de ultrafiltração do soro de leite. Este composto é rico em carboidratos (lactose), o que faz com que seu tratamento possa se tornar problemático, considerando o volume de efluente gerado bem como a alta demanda bioquímica e química de oxigênio (DBO e DQO, respectivamente). A lactose presente no permeado de soro pode ser empregada no processo de obtenção do polihidroxibutirato (P(3HB)), reduzindo os custos de tratamento do permeado de soro bem como os impactos ambientais causados pelo descarte do mesmo e ainda auxiliando na redução do custo de obtenção do P(3HB). Um microrganismo capaz de utilizar lactose para produzir P(3HB) é o Bacillus megaterium, uma bactéria gram-positiva que apresenta boa tolerância a temperatura e resistência a altas pressões osmóticas, o que encoraja sua utilização no processo biotecnológico do P(3HB). No presente estudo, diferentes fontes de carbono foram testadas (sacarose, lactose P.A. e permeado de soro de leite). As culturas contendo permeado de soro foram ainda avaliadas quanto a necessidade de suplementação de micronutrientes e fonte de nitrogênio ((NH4)2SO4, 2,0 g·L-1). Foram realizados testes em estufa rotatória (30 ºC, 180 rpm, 36 h), que indicaram que existe sim a necessidade de suplementar o permeado de soro tanto com micronutrientes quanto com fonte de nitrogênio. Foi possível perceber ainda que B. megaterium apresentou certa dificuldade em metabolizar a lactose, assim sendo testou-se então permeado de soro hidrolisado com ambas as suplementações. O meio de cultivo que apresentou o melhor desempenho, foi então utilizado em cultivos em biorreator buscando otimizar o processo. Nos cultivos em biorreator, avaliou-se a influência da velocidade de agitação e pH no acúmulo de P(3HB). Os melhores resultados encontrados foram obtidos utilizando 4 L∙min-1 de ar, 300 rpm (kLa de 0,016 s-1) e pH livre, onde após 24 h se obteve 4,42 g·L-1 de biomassa total contendo 50,4 % (2,23 g·L-1) de P (3HB).
The use of low-cost carbon sources to obtain high value products has received great interest nowadays. Whey permeate is a residue derived from the ultrafiltration process of whey and is usually discarded as wastewater. It is high in carbohydrates (lactose), which can cause issues with its disposal, mainly due to its sheer volume and high biochemical and chemical oxygen demands (BOD and COD respectively). The lactose present in whey permeate can be used in to obtain polyhydroxybutyrate (P(3HB)), reducing costs related to whey permeate treatment as well as lessening possible environmental impacts caused by its disposal and even assisting in reducing the costs to obtain P(3HB). Bacillus megaterium is a microorganism capable of utilizing lactose to produce P(3HB). It is a gram-positive bacteria, with good tolerance to temperature and high resistance to osmotic pressure, which encourages their use in biotechnological process of P(3HB) production. In this study, different carbon sources were tested (sucrose, P.A. lactose and whey permeate). The cultures containing whey permeate were also evaluated regarding the need of micronutrient and nitrogen source ((NH4)2SO4, 2.0 g · L-1) supplementation. Initial shake flask tests (30 ºC, 180 rpm, 36 h) indicated that there is indeed a need to supplement whey permeate with micronutrients and with a nitrogen source. It was also possible to notice that B. megaterium displayed some difficulty in metabolizing lactose, therefore hydrolysed whey permeate was then tested using both supplementations. The culture medium with the best performance was then used in bioreactor batch cultures in order to optimize the process. In these cultures the influence of stirring speed and pH in the accumulation of P(3HB) was tested. The best results found were obtained using 4 L∙min-1 of O2, 300 rpm (kLa of 0.016 s-1) and uncontrolled pH. After 24 h in these conditions 4.42 g · L-1 of total biomass containing 50.4 % (2.23 g · L-1) of P (3HB) was obtained.

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Dissertations / Theses on the topic 'Biopolímeros'

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