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Title in Portuguese: Estudo da capacidade de adsorção de metais pesados, Fe, Cu e Zn, por micropartículas de quitosana na presença de histidina
Author: Sena, Débora do Nascimento
Advisor(s): Vieira, Rodrigo Silveira
Keywords: Engenharia química
Adsorção
Quitosana
Metais
Doença de Alzheimer
Histidina
Nanocomponentes
Issue Date: 25-Aug-2017
Citation: SENA, D. N. Estudo da capacidade de adsorção de metais pesados, Fe, Cu e Zn, por micropartículas de quitosana na presença de histidina. 2017. 72 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.
Abstract in Portuguese: A doença de Alzheimer (DA) está relacionada à ligação anômala que ocorre entre o peptídeo β-amilóide (βA) e íons metálicos, com destaque para os metais cobre e zinco. Esta interação pode ser facilitada, caso ocorra stress oxidativo a nível cerebral. Um dos fatores causadores desse stress, é a presença de íons de ferro nesse meio em grandes quantidades. Na literatura existem diversos estudos que evidenciam que o cobre se liga ao núcleo da βA através de anéis imidazólicos de histidina. Agentes quelantes, em princípio usados farmacologicamente no tratamento da intoxicação com metais pesados, podem ser usados como quelante desses metais em nível celebral, contribuindo para o tratamento da DA. Neste trabalho, verificou-se a ação quelante de microesferas de quitosana atuando na remoção de íons cobre, ferro e zinco, na presençade histidinas ( sitio responsável pela ligação da βA com os íons metalicos). Devido a limitações no uso da βA, decidiu-se por usar histidina, para um melhor entendimento da interação que ocorre no sistema. Microesferas de quitosana foram preparadas por spray-dryer, para utilização na adsorção de íons metálicos (ferro, cobre e zinco (monocomponentes e em mistura), com e sem a presença de histidina. Isotermas e curvas cinéticas de adsorção foram obtidas, e a partir dessas constatou-se, que a histidina interage com a quitosana de forma diferente, dependendo do metal. As microesferas foram caracterizadas por MEV, DRX e titulação potenciométrica. A partir desses resultados foi possível descrever a interação entre quitosana e histidina, evidenciada pela diminuição do grau de desacetilação da quitosana quando em presença de histidina. Com base nos dados de cinética observou-se que a presença da histidina causou uma diminuição no tempo de equilíbrio. As isotermas de adsorção mostraram que a presença da histidina, causou dimunuição nos valores de Qmax para os sistemas contendo Zn e aumento desse parâmetro para os sistemas contendo Cu, já para os sistemas contendo Fe a presença ou não da histidina não causou alterações significativas nos valores de Qmax.. Verificou-se também que nos sistemas multicomponentes houve uma diminuição da quantidade adsorvida no equilíbrio, quando comparado com os sistemas monocomponentes. A partir desses resultados observa-se que a quitosana apresenta um potencial material a ser utilizado como adsorvente metálico na presença de histidina, uma vez que mesmo na presença desse aminoácido a quitosana continua adsorvendo os íons metálicos, potenciais causadores da doença.
Abstract: Alzheimer's disease (AD) is related to the anomalous binding that occurs between the β-amyloid peptide (A) and metal ions, especially the copper and zinc metals. This interaction can be facilitated if oxidative stress occurs at the brain level. One of the factors causing this stress is the presence of iron ions in this medium in large quantities. In the literature there are several studies that show that copper binds to the nucleus of βA through imidazole rings of histidine. Chelating agents, in principle pharmacologically used in the treatment of heavy metal poisoning, can be used as a chelator of these metals at a celebrale level, contributing to the treatment of AD. In this work, the chelating action of chitosan microspheres was observed, acting on the removal of copper, iron and zinc ions, in the presence of histidines (site responsible for the binding of βA to metal ions). Due to limitations in the use of βA, it was decided to use histidine, for a better understanding of the interaction that occurs in the system. Chitosan microspheres were prepared by spray-dryer for use in the adsorption of metal ions (iron, copper and zinc (monocomponents and in mixtures) with and without the presence of histidine. Isotherms and kinetic curves of adsorption were obtained, and from In the present study, it was possible to describe the interaction between chitosan and histidine, as evidenced by the decrease The adsorption isotherms showed that the presence of histidine caused a decrease in the values of Qmax For the systems containing Zn and increase of this parameter for the systems containing Cu, already for the systems Emas containing Fe the presence or not of histidine did not cause significant changes in the values of Qmax. It was also verified that in the multicomponent systems there was a decrease of the amount adsorbed in the equilibrium when compared to the monocomponent systems. From these results it is observed that chitosan presents a material potential to be used as metallic adsorbent in the presence of histidine, since even in the presence of this amino acid, chitosan continues to adsorb the metal ions, which are the potential cause of the disease.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/29101
metadata.dc.type: Dissertação
Appears in Collections:DEQ - Dissertações defendidas na UFC

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