Tese
Síntese de materiais adsorventes à base de quitosana, escamas de peixe e amido de milho – aplicação em remoção de fármacos em meios aquosos
Synthesis of adsorbent materials based on quitosane, fish scales and corn starch - application for removal of drugs in aqueous media
Registro en:
SANTOS, Renê Humberto Tavares. Síntese de materiais adsorventes à base de quitosana, escamas de peixe e amido de milho – aplicação em remoção de fármacos em meios aquosos. 2019. 204 f. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2019.
Autor
Santos, Renê Humberto Tavares
Institución
Resumen
The contamination of water by pharmaceuticals is an emerging concern, because some
drugs remain resistant even after water treatments. Among several removal processes of
this type of pollutant, sorption from solution using adsorbent materials has been
considered one of the most effective. In this study, we aimed to develop new adsorbent
materials based on chitosan (QT) and corn starch (AMD), both modified with
hydroxyapatite (HA) powder extracted from fish scales. The sorption kinetics of the
drugs ciprofloxacin (CPX) and acyclovir (ACV) were studied at temperatures of 25, 35
and 45 ° C in buffered solutions (pH 2-5). For the chitosan-based materials (QTHA 1,
QTHA 2 and QTHA 3), drugs sorption were fast, observing 45 min up to sorption
equilibrium, while sorption times of CPX and ACV in the starch-hydroxyapatite
material (AMDHA) were slightly higher (about 60 min). The sorption behavior of the
drugs in both type of materials followed the kinetic models of pseudo-second order and
the variable kinetic constants. The Morris-Weber model suggests that intraparticle
diffusion was not the main sorption rate step, but external boundary layer diffusion
processes also affect the sorption of the drugs. It is proposed that the increasing of
temperature has reduced the external boundary layer and increases the diffusion rates of
the drugs. The prepared materials were proved to be promising for the sorption of drugs
in aqueous media. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES A contaminação de água por produtos farmacêuticos é uma preocupação emergente,
pois alguns fármacos permanecem resistentes aos tratamentos de água atuais. Dentre os
principais tipos de processos de remoção deste tipo de poluente, o uso de materiais
adsorventes é considerado um dos mais eficazes. Neste estudo, objetivamos desenvolver
novos materiais adsorventes, um à base de quitosana (QT) e outro à base de amido de
milho (AMD), ambos modificados com hidroxiapatita (HA) em pó extraída de escama
de peixe. Os processos cinéticos de sorção dos fármacos ciprofloxacina (CPX) e
aciclovir (ACV) foram estudados em temperaturas de 25, 35 e 45°C em soluções
tamponadas (pH 2-5). Para os materiais à base de quitosana e hidroxiapatita (QTHA 1,
QTHA 2 e QTHA 3), as sorções dos fármacos foram rápidas, observando-se cerca 45
min até o equilíbrio de sorção, enquanto que os tempos de sorção dos fármacos para o
material à base hidroxiapatita e amido (AMDHA) foram ligeiramente mais lentos, de
aproximadamente 60 min até o equilíbrio. O comportamento de sorção dos fármacos em ambos os materiais seguiu os modelos cinéticos de pseudo-segunda ordem e das
constantes cinéticas variáveis. O modelo cinético de Morris-Weber sugere que a difusão
intrapartículas não foi a etapa de sorção principal, mas que a sorção dos fármacos
também é afetada pelo processo de difusão das camadas limites externas dos materiais.
O incremento da temperatura de sorção reduzia a camada limite e aumentou a taxa de
difusão dos fármacos. Os materiais sintetizados demostraram ser promissores visando a
sorção de fármacos em meios aquosos. São Cristóvão, SE