Production and characterization of natural and chemically modified chitosan microspheres and its use in the adsorption of BSA and lysozyme proteins / Produção e caracterização de microesferas de quitosana natural e modificada quimicamente e o seu uso na adsorção das proteinas BSA e lisozima

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

Neste trabalho foram produzidas microesferas de quitosana com tamanho controlado e porosidade influenciada pela técnica de atomização e coagulação. As condições de produção foram definidas pelo planejamento de experimentos. As microesferas obtidas foram modificadas quimicamente com anidrido acético, epicloridrina e glutaraldeído com objetivos de melhorar suas características iniciais de resistência e estabilidade. As possibilidades de uso apresentadas por essas matrizes se devem ao reconhecimento observado entre adsorbato e adsorvente e à realização de modificações químicas e estruturais. Após essas modificações as microesferas obtidas foram analisadas quanto às suas propriedades estruturais, capacidade de adsorção e dessorção. As microesferas foram utilizadas em sistemas de adsorção em banho finito e coluna de leito fixo. Os adsorbatos utilizados foram as proteínas BSA, lisozima e um concentrado protéico (condição real) obtido do soro do leite. As proteínas BSA e lisozima apresentam pontos isoelétricos distintos de 4,8 e 11, respectivamente, permitindo assim avaliar o sistema adsorvente-adsorbato pelas isotermas de adsorção, cinética de equilíbrio, capacidade de dessorção e regeneração dos adsorventes, em condições distintas de pH. O modelo de Langmuir descreveu bem os valores de adsorção obtidos experimentalmente. As capacidades máximas de adsorção para as proteínas BSA e lisozima foram de 9,24 mg/g e 11,95 mg/g, respectivamente, utilizando as microesferas de quitosana reticuladas com glutaraldeído. Os maiores valores de adsorção foram encontrados próximos aos pontos isoelétricos, mostrando que as interações eletrostáticas, fundamentais para o processo em toda a faixa de pH estudada, não estão agindo isoladamente no sistema. Comparando-se os métodos de tanque agitado e coluna de leito fixo foi possível observar diminuição significativa na adsorção e dessorção da solução artificial de proteínas do primeiro para o segundo método. Esses resultados podem ser explicados por limitações no tamanho da coluna do leito, tempo de residência e conseqüentemente pela baixa transferência de massa. Com um extrato real ocorreu diminuição, mais significativa ainda, da capacidade de adsorção quando comparado com a solução artificial de proteínas. Estes resultados refletem a complexidade das interações e a existência de competição pelos sítios de adsorção da superfície interna e externa das microesferas de quitosana reticuladas com glutaraldeído. Essa competição ocorre possivelmente entre as proteínas do extrato e outros grupos moleculares

ASSUNTO(S)

lysozyme adsorption chitosa microspheres chemical modifications adsorção lisozima quitosana bsa biomateriais proteinas albumina

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