Resumo: A biocompatibilidade, biodegradabilidade e o fato de ser um polimero catiônico bioadesivo fazem a quitosana um material atrativo para inúmeras aplicações na área biotecnológica, agrícola, farmacêutica e médica. As quito sanas com massas molares baixas e os oligômeros têm maiores perspectivas nas últimas duas áreas. O objetivo deste projeto de pesquisa foi a obtenção de polimeros com massa molar média reduzida devido à ação da enzima papaína. Empregando papaína livre e em forma imobilizada a redução da massa molar da quito sana foi estudada. Quitina foi utilizada como suporte para imobilização da papaína e para imobilização da proteína modelo albumina de soro bovino. Experimentos com todos estes materiais foram realizados para estudar os efeitos da modificação da quito sana. Os experimentos foram conduzidos em reatores batelada com pH e temperatura controlados. Soluções da quito sana (1 %) foram preparadas utilizando ácido lático ou ácido acético para solubilização. Duas técnicas para determinação da massa molar da quito sana foram utilizadas. Em primeiro lugar, a visco simetria foi empregada sendo esta a técnica mais comum para investigação de redução da massa molar. Redução da viscosidade de soluções de quitosana foi associada à diminuição da massa molar média. Outro método utilizado para a determinação de massas molares foi a cromatografia de permeação em gel, que é considerado um método relativo de determinação de massa molar, pois necessita de padrões dos polimeros para a construção de uma curva padrão. A massa molar determinada por estes dois métodos é dependente do tamanho da molécula (diâmetro). O método absoluto de determinação da massa molar com detector de espalhamento de luz também foi utilizado. Este detector conectado on-line com cromatografia de permeação em gel fornece dados absolutos da massa molar média. Luz espalhada de diferentes partes da molécula do polimero em diferentes ângulos geram o valor correto da massa molar sem utilização dos padrões. Os resultados mostraram o efeito superior na redução da massa molar utilizando papaína em comparação com outros materiais utilizados. Esta redução da massa molar média é rápida e acentuada nos primeiros minutos da reação, em comparação com a continuação do processo Ver menos

Abstract: Biocompatibility, biodegradability and the fact of being bioadhesive polycationic polymer make chitosan an attractive material for various applications in agricultural and biotechnological, pharmaceutical and medical fields. Chitosans with lower molecular weights and oligomers OOve major perspectives in the last two fields. An objective of this project of research was the production of polymers with reduced molecular weight due to the action of enzyme papain. Applying papain in the free and immobilized form the reduction of molecular weight of chitosan was studied. Chitin was used as a support for the immobilization of papain and for the immobilization of model protein bovine serum albumin. Experiments with all these materiais were realized to study the effects of modification of chitosan. Experiments were run using batch reactors at controled pH and temperature. Chitosan solutions (1 %) were prepared using lactic acid or acetic acid for solubilization. Two different techniques were used for determination of molecular weight of chitosan. First viscosimetry was applied as the most common technique used for investigation of reduction of molecular weights. Reduction of viscosity of chitosan solutions is associated with the reduction of molecular weight. The other method used for determination of molecular weights is gel permeation chromatography toot is considered a relative method of determination of molecular weights as it requires polymeric standards for the construction of the standard curve. Molecular weight determined by these two methods is dependant of the molecular size (diameter). Absolute method of determination of molecular weights through measurements with detector of light scattering was aIso applied in this studies. This detector connected on-line with gel penneation chromatography provides us with the absolute molecular weights. This method does not require standards measuring the light scattered from different parts of the polymeric molecule in different angles generating in this way the correct value of molecular weight. Results show the superior effect of papain on the reduction of molecular weight compared to the other materiais used. This reduction of molecular weight is fast, pronounced in the :fust minutes of the reaction in comparison with the continuation of the process Ver menos