Resumo: Este trabalho foi realizado com o biopolímero natural celulose, o qual foi modificado quimicamente para a aplicação na adsorção/dessorção do fármaco amitriptilina (AMI) em meio aquoso. A celulose pura e seus derivados foram caracterizados por IV, DRX, TG/DTG/DSC, MEV, EDS e RMN31P. A celulose foi modificada pelos seguintes procedimentos sintéticos: (I) modificação com trimetafosfato de sódio, biopolímero PC (6,82% de fósforo incorporado); (II) modificação com ácido fosfórico e tripolifosfato de sódio na presença de ureia, biopolímero CP (7,30% de fósforo incorporado); (III) modificação com (3-aminopropil)trimetoxisilano, biopolímero CSiN (8,16% de silício e 0,48% de nitrogênio incorporados) e (IV) modificação com etilenodiamina na ausência de solvente, biopolímero CN (1,10% de nitrogênio incorporado). O biopolímero puro e seus derivados foram aplicados em estudos de adsorção (variando tempo, pH, temperatura, concentração e força iônica) e dessorção (variando pH e tempo) do fármaco AMI de meio aquoso. Por fim, os dados experimentais foram ajustados a diferentes modelos físico-químicos de cinética, de isotermas e termodinâmicos. Os resultados destes experimentos mostraram que os biopolímeros modificados apresentam uma capacidade de adsorção da AMI superior ao biopolímero puro, na qual a temperatura de 298 K o biopolímero puro apresentou uma capacidade máxima de adsorção de qe= 20,23 ± 0,80 mg g-1 em pH 5, o biopolímero PC em pH 7 de qe= 41,02 ± 0,68 mg g-1 , o biopolímero CP em pH 7 de qe = 40,52 ± 0,72 mg g-1, o biopolímero CSiN em pH 7 de qe = 57,56 ± 1,31 mg g-1 e do biopolímero CN em pH 7 de 62,06 ± 2,10 mg g-1. Diante disso, os biopolímeros modificados se mostraram promissores para a sua utilização como suportes para a adsorção/dessorção de fármacos com estrutura química semelhante a AMI.
Introdução: A celulose (Figura 1) é o polissacarídeo natural mais abundante da terra, sendo o principal componente estrutural das paredes celulares das plantas e algas. A celulose é formada a partir das unidades repetidas de D-glicose, as quais são ligadas por meio de ligações glicosídicas β(1→4). Este polissacarídeo natural tornou-se um dos biopolímeros mais utilizados devido às suas propriedades físicas, estruturais e sua biocompatibilidade. Estas propriedades surgem das interações múltiplas de hidrogênio, que resultam em um polímero semicristalino, contendo regiões cristalinas altamente estruturadas, e, também, em materiais com alta resistência a tração [1].
A celulose é obtida principalmente a partir de quatro recursos: florestais, culturas agrícolas, industriais e de resíduos animais. A biomassa que é obtida a partir de todas as fontes contém três componentes principais: celulose, hemicelulose e lignina, com as porcentagens dos componentes dependendo fortemente da fonte de obtenção. Assim, a biomassa tem que ser extraída e processada a fim de separar os diferentes componentes e isolar a celulose [1]. A celulose possui uma grande quantidade de grupos hidroxilas, que podem se ligar a diversos grupos funcionais por meio de uma variedade de modificações químicas [2]. Estas modificações químicas provocam a formação de ligações covalentes através da interação entre o agente modificador e os centros ativos da superfície sólida, onde a inserção de moléculas orgânicas, na superfície do suporte sólido, confere propriedades vantajosas e adicionais que diferem do suporte original [3].
Os derivados da celulose, modificados por diversas reações químicas, apresentam outras formas de aplicações em diferentes campos. Entre estas possibilidades, pode-se destacar a utilização dos derivados celulósicos na remoção de contaminantes de meio aquoso, como por exemplo, a celulose bacteriana modificada com dietilenotriamina a qual foi aplicada na adsorção de Cu (II) e Pb (II) [4]. A modificação da celulose com aminoetanotiol foi mais eficiente na adsorção do corante vermelho reativo RB [3] do que a celulose pura [5]. A celulose fosfatada apresentou uma maior capacidade de adsorção do fármaco ranitidina [6] do que a celulose pura [7]. Tanto a celulose bacteriana fosfatada quanto a celulose bacteriana contendo sal quaternário de amônio se mostraram eficientes na adsorção de proteínas [4]. Sendo assim, o presente trabalho tem por objetivo realizar uma revisão da literatura sobre as principais reações químicas na superfície dos materiais celulósicos e suas aplicações na remoção de contaminantes de meio aquoso.
Autor: Roosevelt Delano de Sousa Bezerra.
Leia o estudo completo: biopolimeros-derivados-da-celulose-para-a-aplicacao-na-adsorcao-dessorcao-do-farmaco-amitriptilina-em-meio-aquoso
