Dissertação
Catalisador de Jacobsen e ferro-cyclam suportados em quitosana como modelos do CYP450 para oxidação de corantes têxteis
Jacobsen's catalyst and iron cyclam supported in chitosan as cytochrome P450 models for textile dye oxidation
Registro en:
ROCHA, Evelyn Monique Lima. Catalisador de Jacobsen e ferro-cyclam suportados em quitosana como modelos do CYP450 para oxidação de corantes têxteis. 2019. 58 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2019.
Autor
Rocha, Evelyn Monique Lima
Institución
Resumen
Biotransformation of textile dyes resulting from reduction of azo dye binding or cytochrome
P450 (CYP450) catalyzed oxidation has been studied due to the formation of byproducts with
carcinogenic, mutagenic and genotoxic potential. Due to the difficulty of working with
enzymes, the use of CYP450 model compounds has been highlighted. These catalysts have
been used anchored to solid supports that prevent complex inactivation, increase catalytic
activity and selectivity, and allow their reuse. Chitosan (QT) stands out among the other
supports, because it is a biopolymer, a natural, renewable, biodegradable compound with
affinity for metal ions. In this work, the Iron-Cyclam (FeCy) and Jacobsen's (JBN) catalysts
were used as CYP450 models immobilized on chitosan and applied to the oxidation of
reactive orange 16 (LD16), dispersed orange 3 (LD3) and methylene blue (AM) dyes. From the
characterization of these supported materials, using Fourier Transform Infrared spectroscopy
(FTIR) techniques, thermal analysis, and Scanning Electron Microscopy / Dispersive Energy
Spectroscopy (SEM / EDS); Evidence could be obtained that catalysts are present in chitosan
without significant changes in matrix structure. These materials were quantified using the
FAAS technique, with values of 9.0x10-6 mol Jacobsen catalyst and 1.9x10-5 mol Fe-Cyclam
per gram of chitosan. The dyes LR16 and LD3 were adsorbed by chitosan, making it
impossible to study the action of catalysts. With the cationic dye, AM, it was possible to
observe the oxidation of the dye and the influence of the pH in the reaction medium,
presenting better results at pH 10 and 12. The highest percentage of oxidation was at pH 12
of 88% and 80% in the presence. the Jacobsen and Fe-Cyclam catalyst, respectively; revealing
that the catalysts JBN-QT and FeCy-QT showed efficiency in AM oxidation. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES A biotransformação de corantes têxteis que ocorre a partir da redução da ligação azo de
corantes ou da oxidação catalisada pelo citocromo P450 (CYP450), tem sido estudada devido
à formação de subprodutos com potencial carcinogênico, mutagênico e genotóxico. Devido
à dificuldade de trabalhar com enzimas, vem se destacando o uso de compostos modelos do
CYP450. Esses catalisadores têm sido utilizados ancorados a suportes sólidos que previnem a
inativação dos complexos, aumentam a atividade catalítica e seletividade, além de permitir
sua reutilização. A quitosana (QT) se destaca entre os demais suportes, pois trata-se de um
biopolímero, um composto natural, renovável, biodegradável e com afinidade por íons
metálicos. Neste trabalho foram utilizados os catalisadores Ferro-Cyclam (FeCy) e o
catalisador de Jacobsen (JBN) como modelos do CYP450 imobilizados em quitosana e
aplicados na oxidação dos corantes laranja reativo 16 (LD16), laranja disperso 3 (LD3) e azul
de metileno (AM). A partir da caracterização desses materiais suportados, utilizando as
técnicas de Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), análises
térmicas, e Microscopia Eletrônica de Varredura/Espectroscopia de Energia Dispersiva
(MEV/EDS); pôde-se obter evidências de que os catalisadores estão presentes na quitosana
sem alterações significativas da estrutura da matriz. Esses materiais foram quantificados
utilizando a técnica de FAAS, apresentando valores de 9,0x10-6 mol de catalisador de
Jacobsen e 1,9x10-5
mol de Fe-Cyclam, por grama de quitosana. Os corantes LR16 e LD3
foram adsorvidos pela quitosana, impossibilitando o estudo da ação dos catalisadores. Com
o corante catiônico, AM, pôde-se observar a oxidação do corante e a influência do pH no
meio reacional, apresentando melhores resultados em pH 10 e 12. A maior porcentagem de
oxidação foi em pH 12 de 88% e 80% na presença do catalisador de Jacobsen e Fe-Cyclam,
respectivamente; revelando que os catalisadores JBN-QT e FeCy-QT apresentaram eficiência
na oxidação do AM. São Cristóvão, SE