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Obtenção e caracterização de (1→6)-β-D-glucana (Lasiodiplodana) carboximetilada com diferentes graus de substituição

The diverse possibilities of technological and biological applications of β-glucans have aroused the interest of the chemical, pharmaceutical and food industries. Some of them are notable for their anticoagulant, antithrombotic, antiinflammatory and anti-inflammatory activities, while others are eff...

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Autor principal:	Theis, Thaís Vanessa
Formato:	Dissertação
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2019
Assuntos:	Polissacarídeos Antioxidantes Glucanas Polysaccharides Antioxidants Glucans CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA Engenharia Química
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3803
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id	riut-1-3803
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spelling	riut-1-38032019-02-08T05:01:00Z Obtenção e caracterização de (1→6)-β-D-glucana (Lasiodiplodana) carboximetilada com diferentes graus de substituição Preparation and characterization of carboxymethylated (1→6)-β-D-glucan (Lasiodiplodan) with diferent degrees of substitution Theis, Thaís Vanessa Cunha, Mário Antônio Alves da http://lattes.cnpq.br/3151576713472624 Cunha, Mário Antônio Alves da Teixeira, Sirlei Dias Bauermeister, Anelize Polissacarídeos Antioxidantes Glucanas Polysaccharides Antioxidants Glucans CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA Engenharia Química The diverse possibilities of technological and biological applications of β-glucans have aroused the interest of the chemical, pharmaceutical and food industries. Some of them are notable for their anticoagulant, antithrombotic, antiinflammatory and anti-inflammatory activities, while others are effective in the treatment of viral and infectious diseases. The biological potential of β-glucans is directly associated with the primary structure of the macromolecule, and therefore structural chemical modifications may potentiate or confer functionalities to the biomacromolecule. In this context, the present study proposed the chemical derivatization of (1→6)-β-D-glucan (lasiodiplodan) by carboxymethylation and the evaluating of the influence of diferent concentrations of the derivatizing agent on the degree of substitution. The derivatized macromolecules were characterized by Fourier Transform-Infrared (FT-IR) spectroscopy, thermal analysis (TG/DTA), X-ray diffractometry (XRD), scanning electron microscopy (SEM), antioxidant activity and water solubility. Carboxymethyl derivatives with different degrees of substitution (DS 0.32; 0.47; 0.51; 0.58 and 0.68) were obtained and there seems to be a correlation between concentration of the derivatizing agent and the DS. The (FT-IR) spectroscopy analysis indicated the insertion of carboxymethyl groups in the macromolecule structure by the appearance of bands of strong intensity at 1600 cm-1 and the band at 1421 cm-1 resulting from the asymmetric and symmetrical stretching vibrations of the COO- group of carboxymethyl. Thermal analysis (TG/DTA) showed that native lasiodiplodan (LN) and carboxymethylated derivatives (LC) presented high termal stability (200-210 ºC). The diffractive profile of the LN and LC samples demonstrated that the samples have a predominantly amorphous nature. SEM analysis revealed that carboxymethylation promoted morphological changes on the surface of the biopolymer, arising porosity and alveolar structures along the surface. The introduction of carboxymethyl groups in the lasiodiplodan potentiated the hydroxyl radical removal ability, and there appears to be a concentration-dependent correlation. Carboxymethylation also promoted increased solubility of lasiodiplodan in water and derivatives with solubility between 45.5 a 67.9 mg/100mL were obtained. Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) As diversas possibilidades de aplicações tecnológicas e biológicas das β-glucanas têm despertado o interesse das indústrias químicas, farmacêuticas e de alimentos. Algumas se destacam por apresentarem atividades anticoagulante, antitrombótica, antioxidante, anti-inflamatória, sendo outras efetivas no tratamento de doenças virais e infecciosas. O potencial biológico das β-glucanas está diretamente associado à estrutura primária da macromolécula, e portanto pequenas modificações estruturais podem potencializar ou conferir funcionalidades a esta biomacromolécula. Neste contexto, o presente trabalho propôs a carboximetilação da (1→6)-β-D-glucana (lasiodiplodana) produzida pelo fungo Lasiodiplodia theobromae MMPI, avaliando a influência de diferentes concentrações do agente derivatizante no grau de substituição. As macromoléculas derivatizadas foram caracterizadas por Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR), Análise Térmica (TG/DTA), difração de raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), atividade antioxidante e solubilidade em água. Derivados carboximetilados com diferentes graus de substituição (DS: 0,32; 0,47; 0,51; 0,58 e 0,68) foram obtidos, havendo correlação entre a concentração do agente derivatizante e o DS. A análise por FT-IR indicou a inserção de grupos carboximetila na estrutura da macromolécula pelo surgimento de bandas de intensidade forte em 1600 cm-1 e banda de absorção em 1421 cm-1, resultantes das vibrações de estiramento assimétrico e simétrico do grupo COO- da carboximetila. A Análise Térmica (TG/DTA) demonstrou que a lasiodiplodana nativa (LN) e os derivados carboximetilados (LC) apresentaram elevada estabilidade térmica (200-210 ºC). O perfil difratográfico das amostras de LN e LC demonstrou que as amostras apresentam natureza predominantemente amorfa. A análise por MEV revelou que a carboximetilação promoveu alterações morfológicas na superfície do biopolímero, sendo observado o surgimento de porosidade e estruturas alveolares ao longo da superfície. A introdução de grupos carboximetila na lasiodiplodana potencializou a capacidade de remoção do radical hidroxila, parecendo haver uma correlação concentração-dependente. A carboximetilação também promoveu aumento da solubilidade da lasiodiplodana em água sendo obtidos derivados com solubilidade entre 45,5 a 67,9 mg.100 mL-1. 2019-02-07T15:16:40Z 2019-02-07T15:16:40Z 2018-02-23 masterThesis THEIS, Thaís Vanessa. Obtenção e caracterização de (1→6)-β-D-glucana (Lasiodiplodana) carboximetilada com diferentes graus de substituição. 2018. 61 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2018. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/3803 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Pato Branco Brasil Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Processos Químicos e Bioquímicos UTFPR
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description	The diverse possibilities of technological and biological applications of β-glucans have aroused the interest of the chemical, pharmaceutical and food industries. Some of them are notable for their anticoagulant, antithrombotic, antiinflammatory and anti-inflammatory activities, while others are effective in the treatment of viral and infectious diseases. The biological potential of β-glucans is directly associated with the primary structure of the macromolecule, and therefore structural chemical modifications may potentiate or confer functionalities to the biomacromolecule. In this context, the present study proposed the chemical derivatization of (1→6)-β-D-glucan (lasiodiplodan) by carboxymethylation and the evaluating of the influence of diferent concentrations of the derivatizing agent on the degree of substitution. The derivatized macromolecules were characterized by Fourier Transform-Infrared (FT-IR) spectroscopy, thermal analysis (TG/DTA), X-ray diffractometry (XRD), scanning electron microscopy (SEM), antioxidant activity and water solubility. Carboxymethyl derivatives with different degrees of substitution (DS 0.32; 0.47; 0.51; 0.58 and 0.68) were obtained and there seems to be a correlation between concentration of the derivatizing agent and the DS. The (FT-IR) spectroscopy analysis indicated the insertion of carboxymethyl groups in the macromolecule structure by the appearance of bands of strong intensity at 1600 cm-1 and the band at 1421 cm-1 resulting from the asymmetric and symmetrical stretching vibrations of the COO- group of carboxymethyl. Thermal analysis (TG/DTA) showed that native lasiodiplodan (LN) and carboxymethylated derivatives (LC) presented high termal stability (200-210 ºC). The diffractive profile of the LN and LC samples demonstrated that the samples have a predominantly amorphous nature. SEM analysis revealed that carboxymethylation promoted morphological changes on the surface of the biopolymer, arising porosity and alveolar structures along the surface. The introduction of carboxymethyl groups in the lasiodiplodan potentiated the hydroxyl radical removal ability, and there appears to be a concentration-dependent correlation. Carboxymethylation also promoted increased solubility of lasiodiplodan in water and derivatives with solubility between 45.5 a 67.9 mg/100mL were obtained.
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Obtenção e caracterização de (1→6)-β-D-glucana (Lasiodiplodana) carboximetilada com diferentes graus de substituição

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