Estudos de obtenção e caracterização de quitosanas e de N,N,N-trimetilquitosana
| Ano de defesa: | 1999 |
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| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-08102025-155415/ |
Resumo: | Neste trabalho, foram obtidas amostras de quitosana por desacetilação heterogênea de quitina e de quitosanas comerciais, empregando condições que minimizam a degradação polimérica, como a adição de NaBH4 e a atmosfera de nitrogênio. Na desacetilação de quitina, obtiveram-se amostras menos degradadas na presença de NaBH, enquanto que, na desacetilação de quitosana, o borbulhamento de N no meio reacional foi mais eficiente. A realização de duas etapas sequenciais de desacetilação a partir de quitosana com baixo grau médio de acetilação (GA) e a aplicação de um fluxo intenso de nitrogênio ao meio reacional permitiram a obtenção de uma amostra extensivamente desacetilada (GA = 2,0%) e pouco degradada. As amostras de quitosana foram caracterizadas quanto ao grau médio de acetilação, determinado por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H-RMN) ou por titulação condutimétrica. A partir de medidas de viscosidade intrínseca em solução tampão 0,3M ácido acético/0,2M acetato de sódio, foi possível determinar a massa molar média das amostras de quitosana. Além disso, foram obtidas amostras de N,N,N-trimetilquitosana (TMQ) por meio da alquilação de quitosanas com iodeto de metila. As amostras de TMQ foram solúveis em água e caracterizadas por espectroscopias no infravermelho e de ressonância magnética nuclear de hidrogênio. Os graus médios de quaternização (GQ) das amostras de TMQ foram determinados por 1H-RMN e variaram de 11% a 22%, dependendo das condições de alquilação. O estudo viscosimétrico de soluções aquosas diluídas de TMQ mostrou o caráter polieletrólito desse derivado, que, no entanto, é menos sensível a variações de força iônica do que a quitosana de partida. |
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Estudos de obtenção e caracterização de quitosanas e de N,N,N-trimetilquitosanaStudies on the preparation and characterization of chitosans and N,N,N-trimethylchitosancaracterização de quitosanaschitosan characterizationchitosan preparationN,N,N-trimethylchitosanN,N,N-trimetilquitosanaobtenção de quitosanasphysicochemical propertiesNeste trabalho, foram obtidas amostras de quitosana por desacetilação heterogênea de quitina e de quitosanas comerciais, empregando condições que minimizam a degradação polimérica, como a adição de NaBH4 e a atmosfera de nitrogênio. Na desacetilação de quitina, obtiveram-se amostras menos degradadas na presença de NaBH, enquanto que, na desacetilação de quitosana, o borbulhamento de N no meio reacional foi mais eficiente. A realização de duas etapas sequenciais de desacetilação a partir de quitosana com baixo grau médio de acetilação (GA) e a aplicação de um fluxo intenso de nitrogênio ao meio reacional permitiram a obtenção de uma amostra extensivamente desacetilada (GA = 2,0%) e pouco degradada. As amostras de quitosana foram caracterizadas quanto ao grau médio de acetilação, determinado por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H-RMN) ou por titulação condutimétrica. A partir de medidas de viscosidade intrínseca em solução tampão 0,3M ácido acético/0,2M acetato de sódio, foi possível determinar a massa molar média das amostras de quitosana. Além disso, foram obtidas amostras de N,N,N-trimetilquitosana (TMQ) por meio da alquilação de quitosanas com iodeto de metila. As amostras de TMQ foram solúveis em água e caracterizadas por espectroscopias no infravermelho e de ressonância magnética nuclear de hidrogênio. Os graus médios de quaternização (GQ) das amostras de TMQ foram determinados por 1H-RMN e variaram de 11% a 22%, dependendo das condições de alquilação. O estudo viscosimétrico de soluções aquosas diluídas de TMQ mostrou o caráter polieletrólito desse derivado, que, no entanto, é menos sensível a variações de força iônica do que a quitosana de partida.Deacetylated chitosans were obtained by the heterogeneous deacetylation of commercial chitin and chitosan in suspensions of aqueous sodium hydroxide solutions. The average degrees of acetylation of chitosans were determined by nuclear magnetic resonance spectroscopy or conductometric titrations, and their intrinsic viscosities were measured in dilute aqueous solutions using an acetic acid/sodium acetate buffer as the solvent. Some reactions were carried out in the presence of variable amounts of sodium borohydride and/or under a nitrogen atmosphere to minimize depolymerization of the products. Sodium borohydride was effective in minimizing depolymerization of chitin, while the nitrogen atmosphere yielded better results when chitosan was deacetylated. By performing two sequential deacetylation reactions, an extensively deacetylated chitosan was obtained, which exhibited a very low average degree of acetylation (DA = 2.0%) and a high degree of polymerization, as determined by viscosity measurements. Some chitosans were subjected to alkylation by reaction with methyl iodide in N-methylpyrrolidone to produce N,N,N-trimethylchitosans (TMC). All alkylated samples were water-soluble, indicating successful N,N,N-trialkylation. The average degrees of quaternization (DQ) of the TMC samples were determined by nuclear magnetic resonance spectroscopy and ranged from 11% to 22%, depending on the alkylation conditions. A viscosimetric study of dilute aqueous solutions of TMC revealed the polyelectrolyte behavior of this derivative. However, TMC was less sensitive to variations in ionic strength compared to chitosan.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCampana Filho, Sergio PauloCurti, Elisabete1999-08-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-08102025-155415/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-10-09T12:38:02Zoai:teses.usp.br:tde-08102025-155415Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-10-09T12:38:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Neste trabalho, foram obtidas amostras de quitosana por desacetilação heterogênea de quitina e de quitosanas comerciais, empregando condições que minimizam a degradação polimérica, como a adição de NaBH4 e a atmosfera de nitrogênio. Na desacetilação de quitina, obtiveram-se amostras menos degradadas na presença de NaBH, enquanto que, na desacetilação de quitosana, o borbulhamento de N no meio reacional foi mais eficiente. A realização de duas etapas sequenciais de desacetilação a partir de quitosana com baixo grau médio de acetilação (GA) e a aplicação de um fluxo intenso de nitrogênio ao meio reacional permitiram a obtenção de uma amostra extensivamente desacetilada (GA = 2,0%) e pouco degradada. As amostras de quitosana foram caracterizadas quanto ao grau médio de acetilação, determinado por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (1H-RMN) ou por titulação condutimétrica. A partir de medidas de viscosidade intrínseca em solução tampão 0,3M ácido acético/0,2M acetato de sódio, foi possível determinar a massa molar média das amostras de quitosana. Além disso, foram obtidas amostras de N,N,N-trimetilquitosana (TMQ) por meio da alquilação de quitosanas com iodeto de metila. As amostras de TMQ foram solúveis em água e caracterizadas por espectroscopias no infravermelho e de ressonância magnética nuclear de hidrogênio. Os graus médios de quaternização (GQ) das amostras de TMQ foram determinados por 1H-RMN e variaram de 11% a 22%, dependendo das condições de alquilação. O estudo viscosimétrico de soluções aquosas diluídas de TMQ mostrou o caráter polieletrólito desse derivado, que, no entanto, é menos sensível a variações de força iônica do que a quitosana de partida. |
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