Ésteres de celulose: síntese, propriedades e preparação de mantas e esferas visando aplicações em imobilização de lipase

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Polez, Roberta Teixeira
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: beads; cellulose linters; celulose de linter; celulose esters; electrospinning; eletrofiação; enzyme immobilization; esferas; ésteres de celulose; imobilização enzimática
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-28052020-155912/

<span style=\"font-weight: 400;\">O presente estudo teve como uma das metas a esterifica&ccedil;&atilde;o da celulose de linter de algod&atilde;o em meio homog&ecirc;neo, usando como sistema de solvente N,N- dimetilacetamida/cloreto de l&iacute;tio (DMAc/LiCl), e anidrido hexan&oacute;ico ou cloreto de benzo&iacute;la como agentes esterificantes. A celulose de linter de algod&atilde;o foi utilizada por ser uma fonte de r&aacute;pido crescimento e considerada a celulose de maior pureza isolada de fontes vegetais. Na s&iacute;ntese de &eacute;steres de celulose (hexanoato, benzoato, bem com &eacute;steres mistos, hexanoato-benzoato de celulose) visou-se obter diferentes graus de substitui&ccedil;&atilde;o (GS = 1, 2 e 3) por meio do ajuste da raz&atilde;o Mol<span style=\"font-weight: 400;\">ag. esterificante<span style=\"font-weight: 400;\">/Mol<span style=\"font-weight: 400;\">UAG<span style=\"font-weight: 400;\">. Os &eacute;steres de celulose obtidos (caracterizados por FTIR, <span style=\"font-weight: 400;\">1<span style=\"font-weight: 400;\">H RMN e TGA) foram utilizados como materiais de partida na prepara&ccedil;&atilde;o de mantas (<span style=\"font-weight: 400;\">mats<span style=\"font-weight: 400;\">) e esferas, o que correspondeu a uma segunda meta do estudo. As mantas de hexanoato de celulose foram obtidas por meio da t&eacute;cnica de eletrofia&ccedil;&atilde;o a partir de solu&ccedil;&otilde;es de N,N- dimetilacetamida/tetraidrofurano (DMAc/THF), e mantas de benzoato de celulose e hexanoato-benzoato foram preparadas a partir de solu&ccedil;&otilde;es de &aacute;cido trifluoroac&eacute;tico (TFA). A eletrofia&ccedil;&atilde;o resultou em redes de fibras ultrafinas (&gt; 100 nm) em um amplo intervalo de di&acirc;metro, por meio da varia&ccedil;&atilde;o das condi&ccedil;&otilde;es experimentais como taxa de fluxo (5,5, 15,5 e 45,5 &mu;L.min<span style=\"font-weight: 400;\">-1<span style=\"font-weight: 400;\">), dist&acirc;ncia (5, 10, 15 e 25 cm), tens&atilde;o (10, 15, 20 e 25 kV) e concentra&ccedil;&atilde;o (7, 9, 11, 13 e 15%). As micrografias(Microscopia Eletr&ocirc;nica de Varredura), indicaram que um menor fluxo de inje&ccedil;&atilde;o favoreceu a forma&ccedil;&atilde;o de fibras ultrafinas de at&eacute; 150 nm. As esferas foram obtidas por meio de gotejamento de uma solu&ccedil;&atilde;o de &eacute;ster de celulose e acetona em contra solvente (&aacute;gua ou metanol). As esferas obtidas em &aacute;gua apresentaram di&acirc;metros ligeiramente maiores e superf&iacute;cie menos rugosa, quando comparadas as esferas obtidas em metanol. Mantas e esferas de &eacute;steres de celulose, selecionadas a partir dos resultados das respectivas caracteriza&ccedil;&otilde;es, foram utilizados como suporte para imobiliza&ccedil;&atilde;o de lipases de <span style=\"font-weight: 400;\">Pseudomonas fluorescens <span style=\"font-weight: 400;\">(LPF) por encapsulamento, e posteriormente, aplicados na resolu&ccedil;&atilde;o cin&eacute;tica enzim&aacute;tica de cloridrinas rac&ecirc;micas por meio de rea&ccedil;&atilde;o com acetato de vinila catalisada por lipase imobilizada, sendo esta etapa correspondente &agrave; terceira meta deste estudo. A resolu&ccedil;&atilde;o cin&eacute;tica foi analisada por Cromat&oacute;grafo a G&aacute;s acoplado a um detector de ioniza&ccedil;&atilde;o de chama (CG-DIC) para a determina&ccedil;&atilde;o dos par&acirc;metros da rea&ccedil;&atilde;o. A lipase refer&ecirc;ncia, n&atilde;o imobilizada, apresentou convers&atilde;o moderada (<span style=\"font-weight: 400;\">c <span style=\"font-weight: 400;\">= 34%), excelente pureza enantiom&eacute;rica (<span style=\"font-weight: 400;\">eep <span style=\"font-weight: 400;\">= 98%) e excelente raz&atilde;o enantiom&eacute;rica (E = 212). Lipase imobilizada em mantas n&atilde;o apresentou atividade catal&iacute;tica, provavelmente devido &agrave; tens&atilde;o aplicada durante a eletrofia&ccedil;&atilde;o, o que pode ter inativados as enzimas, e/ou devido &agrave; aplica&ccedil;&atilde;o das mantas sobre suporte, o que pode ter prejudicado o acesso &agrave;s enzimas. Para esferas de Hex 12 (15% LPF) obtidas usando &aacute;gua como contra solvente, os resultados se mostraram promissores, a convers&atilde;o superior ap&oacute;s 120h de rea&ccedil;&atilde;o (<span style=\"font-weight: 400;\">c <span style=\"font-weight: 400;\">= 40%) e pureza enantiom&eacute;rica do produto 94%. Reutilizando as esferas em um segundo ciclo, observou-se uma redu&ccedil;&atilde;o de 24% da taxa de convers&atilde;o de rea&ccedil;&atilde;o. A partir do conhecimento que se tem, este estudo pode ser considerado in&eacute;dito, e pavimenta o caminho para aprofundamento de investiga&ccedil;&otilde;es sobre o assunto endere&ccedil;ado nele.&nbsp;