Desenvolvimento, caracterização e potenciais aplicações de blendas de celulose/ sulfato de condroitina

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dc.contributor.advisorCaravalho, Gizilene Maria de
dc.contributor.authorBrisola, Juliano
dc.contributor.bancaFerreira, Odair Pastor
dc.contributor.bancaLa Porta, Felipe de Almeida
dc.contributor.bancaMantovan, Janaina
dc.contributor.bancaAssunção, Rosana Maria Nascimento de
dc.coverage.extent140 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-10-08T19:56:10Z
dc.date.available2024-10-08T19:56:10Z
dc.date.issued2024-03-07
dc.description.abstractO uso da celulose é destinado principalmente na fabricação de papel e de tecidos. Na indústria farmacêutica a celulose é utilizada como membranas curativas e carregador de fármacos. Diversas pesquisas têm mostrado um enorme potencial para celulose vegetal que é um material promissor para a produção de membranas curativas. Devido à alta disponibilidade da celulose no planeta, a produção de membranas de celulose, seja na forma de blendas ou puras, vêm ganhando destaque por possuir características adequadas para a aplicação médica, seja como materiais carregadores de fármacos, ou como biocurativos. Até o presente momento não foi relatado na literatura a pro- dução de membranas constituída celulose/ Álcool polivinílico/Sulfato de condroitina e o estudo de suas propriedades. Para alcançar este objetivo, a tese foi divida em 3 partes. Na primeira parte, objetivou-se extrair a celulose a partir do pó-de-serra e produzir blendas de celulose (cel) e sul- fato de condroitina (SC) reticuladas com bórax pelo método de casting. Tanto a celulose extraída quanto as membranas produzidas foram caracterizadas físico-quimicamente e também estrutural- mente Infravermelho por transformada de Fourier, UV-Vis e Raios-X. As análises físico-químicas mostraram que o processo de extração resultou em uma celulose com índice de cristalinidade de 46 % e solubilidade de 81 % em solução aquosa de NaOH/uréia, sendo características promissoras para a produção das membranas. A adição de sulfato de condroitina contribuiu para o aumento do índice de intumescimento das membranas. A cinética de intumescimento em água obedeceu um modelo de pseudo-segunda ordem. Na segunda parte, a partir da celulose microcristalina co- mercial (MCC), foram preparadas membranas pelo método de casting de celulose(cel)/álcool po- livinílico(PVOH)/sulfato de condroitina (SC) e incorporado paracetamol utilizando epicloridrina (ECH) como reticulante. Nosssos resultados de FT-IR indicaram a reticulação e que a adição de SC provocou aumento no índice de intumescimento e maior perda de água. Os resultados da capa- cidade de movimentação de fluídos foram de 3,48 g.10cm-2.24h-1 a 5,15 g.10cm-2.24h-1, sendo valores aceitáveis para a utilização como membranas transdérmicas. O ensaio da cinética de libe- ração do fármaco, mostrou que a liberação com o comportamento de cínetica de pseudo-segunda ordem e um mecanismo de difusão Fickiana. Na terceira parte, foram produzidas membranas de cel/PVOH/SC sem reticulante pela técnica de eletrofiação usando ácido trifluoracético (TFA) como solvente. Foi determinada a massa molar viscosimétrica das celulose e realizadas caracterizações de FT-IR e MEV. O tempo de dissolução no TFA afetou a massa molar da celulose e a morfologia das fibras eletrofiadas. A técnica de FT-IR indicou que as membranas eletrofiadas possuiam TFA em sua estrutura, o tempo de dissolução em ácido trifluoracético (TFA) influenciou tanto na redu- ção da massa molar quanto na morfologia das fibras. A partir deste trabalho, foi verificado que as membranas poliméricas de cel/sc e cel/PVOH/SC apresentaram potencial para a aplicação como membranas transdérmicas e biocurativos.
dc.description.abstractother1The use of cellulose is primarily intended in the manufacturing of paper and textiles. In the phar- maceutical industry, cellulose is utilized as wound healing membranes and drug carriers. Several studies have shown enormous potential for plant-based cellulose, which is a promising material for the production of wound healing membranes. Due to the high availability of cellulose on the planet, the production of cellulose membranes, whether in the form of blends or pure, has been gaining prominence for possessing suitable characteristics for medical application, either as drug carriers or as biocuratives. Up to the present moment, the literature has not reported the production of membranes consisting of cellulose/polyvinyl alcohol/chondroitin sulfate and the study of their properties. To achieve this goal, the thesis was divided into 3 parts. In the first part, the aim was to extract cellulose from sawdust and produce cellulose (CEL) and chondroitin sulfate (CS) blends crosslinked with borax by the casting method. Both the extracted cellulose and the produced membranes were characterized physically, chemically, and structurally (Fourier-transform infra- red (FT-IR) spectroscopy, UV-Vis spectroscopy, and X-ray diffraction (XRD)). Physicochemical analyses showed that the extraction process resulted in cellulose with a crystallinity index of 46 % and solubility of 81 % in an aqueous solution of NaOH/urea, which are promising characteristics for membrane production. The addition of chondroitin sulfate contributed to an increase in the swelling index of the membranes. The swelling kinetics in water followed a pseudo-second-order model. In the second part, membranes were prepared from commercial microcrystalline cellulose (MCC) by the casting method of cellulose (CEL)/polyvinyl alcohol (PVOH)/chondroitin sulfate (CS) and incorporating paracetamol using epichlorohydrin (ECH) as a crosslinker. Our FT-IR re- sults indicated crosslinking and that the addition of CS caused an increase in the swelling index and greater water loss. The results of fluid movement capacity were from 3.48 g.10cm-2.24h-1 to 5.15 g.10cm-2.24h-1, which are acceptable values for use as transdermal membranes. The drug release kinetics assay showed that release occurs through two processes: quasi-Fickian diffusion at early times and pseudo-second-order release at later times. In the third part, membranes of CEL/PVOH/CS without a crosslinker were produced by the electrospinning technique using triflu- oroacetic acid (TFA) as a solvent. The viscometric molecular weight of cellulose was determined, and FT-IR and SEM characterizations were performed. The dissolution time in TFA affected the molecular weight of cellulose and the morphology of electrospun fibers. The FT-IR technique indi- cated that the electrospun membranes contained TFA in their structure, and the dissolution time in trifluoroacetic acid (TFA) influenced both the reduction of molecular weight and the morphology of fibers. From this work, it was verified that CEL/CS and CEL/PVOH/CS polymeric membranes showed potential for application as transdermal and biocurative membranes.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/17947
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCE - Departamento de Química
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Química
dc.subjectCelulose
dc.subjectÁcido Peracético
dc.subjectMembranas
dc.subjectParacetamol
dc.subjectBiomateriais
dc.subjectBiopolímeros
dc.subjectPVOH
dc.subject.capesCiências Exatas e da Terra - Química
dc.subject.cnpqCiências Exatas e da Terra - Química
dc.subject.keywordsCellulose
dc.subject.keywordsPeracetic Acid
dc.subject.keywordsMembranes
dc.subject.keywordsParacetamol
dc.subject.keywordsBiomaterials.
dc.subject.keywordsBiopolymers
dc.subject.keywordsPVOH
dc.titleDesenvolvimento, caracterização e potenciais aplicações de blendas de celulose/ sulfato de condroitina
dc.title.alternativeDevelopment,characterization and potential applications of cellulose chon- droitin sulfate blends
dc.typeDissertação
dcterms.educationLevelMestrado Acadêmico
dcterms.provenanceCentro de Ciências Exatas

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