Síntese e caracterização de nanofibrilas de celulose para uso como bio-curativos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ribes, Débora Duarte
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
Texto Completo: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/7952
Resumo: Esse estudo visou desenvolver uma membrana de nanofibrilas de celulose vegetal com adição de um agente potencialmente cicatrizante e bacteriostático para a uso como Biocurativo. Foram testados seis grupos, a amostra controle foi feita com 50% de nanocelulose e 50% de quitosana, 4 amostras foram feitas com 50% de nanocelulose e 50% de quitosana mais 5% de óleo essencial e uma amostra com 50% de nanocelulose e 50% de quitosana mais 5% de óleo fixo. Para isso, inicialmente foram utilizadas amostras de celulose branqueadas e não branqueadas, posteriormente foram previamente desestruturadas e encharcadas em água destilada com concentração de 3% de sólidos, afim de homogeneizá-las. Na hidrólise enzimática utilizou-se a enzima comercial Cellic CTec2, em porcentagens que variaram de 0,01 a 0,1% por diferentes períodos (1 e 2 horas). Para a produção do gel, as polpas foram processadas pelo moinho de disco em ciclos de passagens. Para a inibição enzimática o conteúdo foi aquecido à 85°C. Os géis foram armazenados em resfriamento de 5°C. O processo foi caracterizado pelo gasto energético medido a cada amostra, além de ser medido o rendimento de cada gel produzido. A polpa marrom mesmo sem ter passado por processos de deslignificação mostrou-se promissora na produção das nanofibrilas de celulose vegetal (CNF). O CNF obteve alto índice de cristalinidade (acima de 70%) e alta estabilidade térmica (temperaturas de início de degradação em torno de 200° C). Os aumentos na concentração da enzima produziram diminuições no diâmetro das CNF e aumentaram a estabilidade térmica e o índice de cristalinidade. Após o processo de obtenção do gel e sua caracterização observou-se que aquele produzido com polpa branqueada com carga enzimática de 1% no período de 1 hora, poderia ser utilizado para a produção das membranas. Assim, o objetivo tornou-se produzir uma membrana de nanofibrilas de celulose juntamente com quitosana, usando cinco diferentes óleos vegetais, com o intuito de adquirir capacidades antibacteriana e antifúngica, para uso como curativos para feridas. O comportamento morfológico das membranas, foram caracterizados usando Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), enquanto a cristalinidade foi determinada por Difração de Raio-X (DRX), a composição química dos óleos, foram determinadas por Cromatografia e a composição química das membranas por Espectroscopia no Infravermelho (FTIR) e a capacidade mecânica pela Resistência a Tensão e Modulo de Ruptura. Já a caracterização biológica, foi feita in-vitro, através da contagem de Unidade Formadora de Colônia (UFC), Imunofluorescência e Citotoxidade. Os resultados indicaram que os óleos vegetais cumpriram o papel de contribuir para a melhoria da capacidade antibacteriana e antifúngica, dando destaque para o óleo essencial de Endro. Para a caracterização das membranas pode-se destacar dois óleos o de Endro e o óleo fixo de Cabreúva.
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spelling 2021-08-19T22:16:02Z2021-08-19T22:16:02Z2021-05-10RIBES, Débora Duarte. Síntese e caracterização de nanofibrilas de celulose para uso como bio-curativos. Orientador: Rafael Beltrame, 2021. 167 f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2021.http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/7952Esse estudo visou desenvolver uma membrana de nanofibrilas de celulose vegetal com adição de um agente potencialmente cicatrizante e bacteriostático para a uso como Biocurativo. Foram testados seis grupos, a amostra controle foi feita com 50% de nanocelulose e 50% de quitosana, 4 amostras foram feitas com 50% de nanocelulose e 50% de quitosana mais 5% de óleo essencial e uma amostra com 50% de nanocelulose e 50% de quitosana mais 5% de óleo fixo. Para isso, inicialmente foram utilizadas amostras de celulose branqueadas e não branqueadas, posteriormente foram previamente desestruturadas e encharcadas em água destilada com concentração de 3% de sólidos, afim de homogeneizá-las. Na hidrólise enzimática utilizou-se a enzima comercial Cellic CTec2, em porcentagens que variaram de 0,01 a 0,1% por diferentes períodos (1 e 2 horas). Para a produção do gel, as polpas foram processadas pelo moinho de disco em ciclos de passagens. Para a inibição enzimática o conteúdo foi aquecido à 85°C. Os géis foram armazenados em resfriamento de 5°C. O processo foi caracterizado pelo gasto energético medido a cada amostra, além de ser medido o rendimento de cada gel produzido. A polpa marrom mesmo sem ter passado por processos de deslignificação mostrou-se promissora na produção das nanofibrilas de celulose vegetal (CNF). O CNF obteve alto índice de cristalinidade (acima de 70%) e alta estabilidade térmica (temperaturas de início de degradação em torno de 200° C). Os aumentos na concentração da enzima produziram diminuições no diâmetro das CNF e aumentaram a estabilidade térmica e o índice de cristalinidade. Após o processo de obtenção do gel e sua caracterização observou-se que aquele produzido com polpa branqueada com carga enzimática de 1% no período de 1 hora, poderia ser utilizado para a produção das membranas. Assim, o objetivo tornou-se produzir uma membrana de nanofibrilas de celulose juntamente com quitosana, usando cinco diferentes óleos vegetais, com o intuito de adquirir capacidades antibacteriana e antifúngica, para uso como curativos para feridas. O comportamento morfológico das membranas, foram caracterizados usando Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), enquanto a cristalinidade foi determinada por Difração de Raio-X (DRX), a composição química dos óleos, foram determinadas por Cromatografia e a composição química das membranas por Espectroscopia no Infravermelho (FTIR) e a capacidade mecânica pela Resistência a Tensão e Modulo de Ruptura. Já a caracterização biológica, foi feita in-vitro, através da contagem de Unidade Formadora de Colônia (UFC), Imunofluorescência e Citotoxidade. Os resultados indicaram que os óleos vegetais cumpriram o papel de contribuir para a melhoria da capacidade antibacteriana e antifúngica, dando destaque para o óleo essencial de Endro. Para a caracterização das membranas pode-se destacar dois óleos o de Endro e o óleo fixo de Cabreúva.This study aimed to develop a plant cellulose nanofibril membrane with the addition of a potentially healing and bacteriostatic agent for use as an Acellular Dermal Membrane. Six groups were tested, a control sample was made with 50% nanocellulose and 50% chitosan, 4 were made with 50% nanocellulose and 50% chitosan plus 5% essential oil and a sample with 50% nanocellulose and 50% chitosan plus 5% fixed oil. For that, bleached and unbleached cellulose were used, afterwards they were previously unstructured and soaked in distilled water with a concentration of 3% solids, in order to homogenize them. In the enzymatic hydrolysis, a commercial enzyme Cellic CTec2 was used, in percentages ranging from 0.01 to 0.1% for different periods (1 and 2 hours). For the production of the gel, as pulps were processed by the disc mill in passing cycles. For enzymatic inhibition, the contents were heated to 85 ° C. The gels were stored in a 5 ° C cooling. The process was altered by the energy expenditure measured in each sample, in addition to measuring the yield of each gel produced. The brown pulp, even without having undergone delignification processes, proved to be promising in the production of plant cellulose nanofibrils. The CNF obtained high crystallinity (above 70%) and high thermal stability (temperature of onset of degradation around 200 ° C). The increases in the concentration of the enzyme produced decreases in the diameter of the CNF and increased the thermal stability and the crystallinity index. After the process of obtaining the gel and the characteristics observed, the gel produced with bleached pulp with an enzymatic load of 1% in the period of 1 hour, could be used for the production of the membranes, thus the objective became to produce a membrane of cellulose nanofibrils together with chitosan, using five different vegetable oils, with the intention of acquiring antibacterial and antifungal resources, for use as wound dressings. The morphological behavior of the membranes was characterized using Scanning Electron Microscopy (SEM), while crystallinity was provided by X-Ray Diffraction (DRX), a chemical composition of the oils, were made by chromatography and the chemical composition of the membranes by Spectroscopy in the Infrared (FTIR) and the mechanical capacity by the Tension Resistance and Rupture Module. The biological characterization, on the other hand, was done in-vitro, through the counting of Colony Forming Unit (UFC), Immunofluorescence and Cytotoxicity. The results indicate that vegetable oils fulfill the role of contributing to an improvement in the antibacterial and antifungal capacity, giving prominence to the essential oil of Dill. For the characterization of the membranes, two oils of Dill and the fixed oil of Cabreúva can be highlighted.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFPelBrasilCentro de Desenvolvimento TecnológicoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICACiência e engenharia de materiaisCeluloseNanofibrilasProcesso enzimáticoCurativoMembranasCelluloseNanofibrilsEnzymatic processDressingMembranesSíntese e caracterização de nanofibrilas de celulose para uso como bio-curativosSynthesis and characterization of cellulose nanofibrils for use as bio-curativesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://lattes.cnpq.br/8330231195835120http://lattes.cnpq.br/1995147035662011Gatto, Darci Albertohttp://lattes.cnpq.br/0592339091520248Piva, Evandrohttp://lattes.cnpq.br/0745185975863082Beltrame, RafaelRibes, Débora Duarteinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELTEXTTese_Debora_Duarte_Ribes.pdf.txtTese_Debora_Duarte_Ribes.pdf.txtExtracted texttext/plain122905http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/7952/6/Tese_Debora_Duarte_Ribes.pdf.txt7f555d808a9d2ba9cb8d76796c847a3aMD56open accessTHUMBNAILTese_Debora_Duarte_Ribes.pdf.jpgTese_Debora_Duarte_Ribes.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1543http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/7952/7/Tese_Debora_Duarte_Ribes.pdf.jpg9c9b292c4a0fec9aa1042477db1a4841MD57open accessORIGINALTese_Debora_Duarte_Ribes.pdfTese_Debora_Duarte_Ribes.pdfapplication/pdf1350634http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/7952/1/Tese_Debora_Duarte_Ribes.pdfa1d7e0a5a9806cb8d8faeddb9aeec202MD51open accessCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; 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