Complexos interpolieletrolíticos de quitosana e poli (4-estireno sulfonato de sódio): preparação, caracterização e aplicação na adsorção de fármacos

Polieletrólitos carregados opostamente interagem eletrostaticamente para formar os denominados complexos interpolieletrolíticos (IPEC’s). Ao combinar diferentes tipos de polieletrólitos, estruturas distintas podem ser formadas, o que torna necessário a devida caracterização físico-química desses com...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2016
Main Author: Lima, Camila Renata Machado de
Orientador/a: Fonseca, José Luis Cardozo
Format: Tese
Language:por
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
Assuntos em Portugês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/21784
Citação:LIMA, Camila Renata Machado de. Complexos interpolieletrolíticos de quitosana e poli (4-estireno sulfonato de sódio): preparação, caracterização e aplicação na adsorção de fármacos. 2016. 142f. Tese (Doutorado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
Resumo Português:Polieletrólitos carregados opostamente interagem eletrostaticamente para formar os denominados complexos interpolieletrolíticos (IPEC’s). Ao combinar diferentes tipos de polieletrólitos, estruturas distintas podem ser formadas, o que torna necessário a devida caracterização físico-química desses complexos interpolieletrolíticos. Dessa forma, neste trabalho, inicialmente, foram obtidos complexos interpolieletrolíticos entre quitosana e poli (4-estireno sulfonato de sódio) a diferentes razões molares, rSA (sulfonato/amínio), através da simples mistura das soluções desses polieletrólitos em meio ácido: sendo a quitosana o policátion e o poli (4-estireno sulfonato de sódio) o poliânion. Posteriormente, esses IPEC’s foram caracterizados por medidas de viscosidade, turbidez, condutividade, potencial zeta, além das técnicas de espalhamento dinâmico da luz (DLS) e espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS). A ampla faixa de dezessete razões molares, rSA (0,01; 0,03; 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 1,4; 1,7; 2,0; 2,5; 3,3; 5,0 e 10), investigada neste trabalho gerou partículas coloidais de natureza liofílica e liofóbica. As medidas de turbidez e condutividade apresentaram um aumento drástico quando a razão molar teve seu valor igual a 1. O potencial zeta nesta região de rSA = 1 foi de 0, confirmando a neutralidade de carga e uma estequiometria 1:1 entre os polieletrólitos. A partir dos parâmetros obtidos pelo DLS e SAXS foi possível caracterizar o processo de formação dos IPEC’s. As partículas sólidas de IPEC’s obtidas foram caracterizadas por TG, DRX e FTIR, indicando que a complexação interpolieletrolítica inibiu a ocorrência de regiões cristalinas. Posteriormente, foram realizados experimentos a fim de monitorar e caracterizar o processo de adsorção de dois fármacos, tetraciclina e cromoglicato, em partículas sólidas de IPEC’s obtidas a partir de duas razões molares diferentes, rSA = 0,7 e 1,43. Isotermas de adsorção e um modelo cinético foram utilizados nos dados experimentais para descrever o processo de adsorção. As partículas de IPEC’s obtidas a partir da rSA = 0,7 e rSA = 1,43 mostraram ser bons adsorventes para a tetraciclina. Entretanto, nenhum processo de adsorção do cromoglicato em partículas obtidas a partir da rSA = 1,43 foi observado.
Oppositely charged polyelectrolytes interact electrostatically to form the so-called interpolyelectrolyte complexes (IPEC’s). By combining different types of polyelectrolytes, different structures may be formed, which makes necessary the physicochemical characterization of these interpolyelectrolyte complexes. Thus, in this study, initially, were obtained interpolyelectrolyte complexes between chitosan and poly (4-styrene sulfonate of sodium) at different molar ratios, rSA (sulfonate/aminium), by simply mixing the solutions of these polyelectrolytes in acid medium: it is the chitosan as the polycation and poly (4-styrene sulfonate of sodium) as the polyanion. Thereafter, the IPEC’s were characterized by measurements of viscosity, turbidity, conductivity, zeta potential, beyond techniques the dynamic light scattering (DLS) and scattering X-ray small angle (SAXS). The wide range of seventeen molar ratios, rSA (0.01; 0.03; 0.05; 0.1; 0.2; 0.3; 0.4; 0.5; 0.6; 0.7; 1.4; 1.7; 2.0; 2.5; 3.3; 5.0 e 10), investigated in this work generated colloidal particles of lyophilic and liophobic nature. The turbidity and conductivity measurements showed a drastic increase when the molar ratio had its value equal 1. The zeta potential in this region rSA = 1 was 0, confirming the neutral charge and a 1:1 stoichiometry between the polyelectrolytes. From the parameters obtained by DLS and SAXS it was possible to characterize the process of formation of IPEC’s. The solid particles obtained IPEC’s were characterized by TG, DRX and FTIR, indicating that complexation polyelectrolytic inhibited the occurrence of crystalline regions. Subsequently, experiments were conducted to monitor and characterize the adsorption process of two drugs, tetracycline and cromoglycate, in solid particulate IPEC’s derived from two different molar ratios, rSA = 0.7 e 1.43. Adsorption isotherms and a kinetic model were used in the experimental data to describe the adsorption process. The particles IPEC’s obtained from the rSA = 0.7 and rSA = 1.43 appeared to be good adsorbents for tetracycline. However, no adsorption process of the cromoglycate in particles obtained from the rSA = 1.43 was observed.