Estudos de adsorção de tetraciclina em partículas de quitosana

Due to its physico-chemical and biological properties, related to the abundance and low cost of raw material, chitosan has been recognized as a material of wide application in various fields, such as in drug delivery systems. Many of these properties are associated with the presence of amino groups in its polymer chain. A proper determination of these amino groups is very important, in order to properly specify if a given chitosan sample can be used in a particular application. Thus, in this work, initially, a comparison between the determination of the deacetylation degree by conductometry and elemental analysis was carried out using a detailed analysis of error propagation. It was shown that the conductometric analysis resulted in a simple and safe method for the determining the degree of deacetylation of chitosan. Subsequently, experiments were performed to monitor and characterize the adsorption of tetracycline on chitosan particles through kinetic and equilibrium studies. The main models of kinetics and adsorption isotherms, widely used to describe the adsorption on wastewater treatment systems and the drug loading, were used to treat the experimental data. Firstly, it was shown that an apparent linear t/q(t) × t relationship did not imply in a pseudo-second-order adsorption kinetics, differently of what has been repeatedly reported in the literature. It was found that this misinterpretation can be avoided by using non-linear regression. Finally, the adsorption of tetracycline on chitosan particles was analyzed using insights obtained from theoretical analysis, and the parameters generated were used to analyze the kinetics of adsorption, the isotherm of adsorption and to ropose a mechanism of adsorption

Devido às suas propriedades físico-químicas e biológicas, associadas à abundância e ao baixo custo da matéria-prima, a quitosana tem sido considerada um material de ampla aplicação em diversos campos, tais como em sistemas de liberação de fármacos. Muitas dessas propriedades estão associadas à presença de grupos amino em sua cadeia polimérica. Uma determinação apropriada desses grupos amino é muito importante, com o objetivo de especificar adequadamente se uma dada amostra de quitosana pode ser usada em uma particular aplicação. Dessa forma, neste trabalho, inicialmente, foi realizada uma comparação entre a determinação do grau médio de desacetilação através de análises condutimétrica e elementar usando uma minuciosa análise de propagação erro. Foi mostrado que a análise condutimétrica resultou em um método simples e seguro para determinação do grau médio de desacetilação da quitosana. Posteriormente, foram realizados experimentos a fim de monitorar e caracterizar o processo de adsorção de tetraciclina em partículas de quitosana, através de estudos cinéticos e de equilíbrio. Os principais modelos cinéticos e de isotermas de adsorção, amplamente usados para descrever a adsorção em sistemas de tratamento de efluentes e de incorporação de fármacos, foram utilizados nos dados experimentais. Primeiramente, foi mostrado que uma aparente relação linear t/q(t) × t não implica em um mecanismo de adsorção de pseudo-segunda-ordem, diferentemente do que tem sido repetitivamente relatado na literatura. Foi encontrado que esta interpretação errônea pode ser evitada através do uso de uma regressão não-linear. Finalmente, a adsorção de tetraciclina em partículas de quitosana foi analisada, utilizando os conhecimentos obtidos de uma análise teórica, e os parâmetros gerados foram usados para analisar a cinética de adsorção, a isoterma de adsorção e para propor um mecanismo de adsorção