Comparação entre os processamentos "top-down" e "bottom-up" para a produção de lipossomas funcionais aplicados à vacinação gênica contra a tuberculose
Julia Exaltação Trevisan
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP T729c
[Comparison between top-down and bottom-up processes for the production of functional liposomes applied on the genic vaccination agaist tuberculosis]
Campinas, SP : [s.n.], 2010.
132 p. : il.
Orientadores: Maria Helena Andrade Santana, Lucimara Gaziola de la Torre
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Resumo: Este trabalho apresenta um estudo comparativo de processos escalonáveis dos tipos "top-down" (cominuição) e "bottom-up" (síntese), visando a produção de lipossomas funcionais para a vacinação gênica contra a tuberculose. Na abordagem "top-down" os lipossomas foram produzidos através da...
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Resumo: Este trabalho apresenta um estudo comparativo de processos escalonáveis dos tipos "top-down" (cominuição) e "bottom-up" (síntese), visando a produção de lipossomas funcionais para a vacinação gênica contra a tuberculose. Na abordagem "top-down" os lipossomas foram produzidos através da alimentação de uma dispersão de fosfolipídios em água e simultânea cominuição através de cisalhamento produzido por agitadores mecânicos dos tipos Caules (C) e Ultra-turrax® (U-T). Os lipossomas provenientes do U-T foram posteriormente submetidos a maiores níveis de cisalhamento, pela passagem através de microcanais tortuosos a pressões da ordem de 100 atm, em microfluidizador (M). A influência das variáveis operacionais sobre o diâmetro, polidispersidade e potencial zeta foi analisada através de planejamento estatístico fatorial e superfícies de resposta. Para C e U-T, os efeitos do cisalhamento prevaleceram em relação à vazão de alimentação. Para M, a pressão exerceu maior influência que o número de passagens. A taxa de cisalhamento aplicada variou na faixa de 102 a 7.106 s-1, produzindo diâmetros médios de 957 a 90 nm, polidispersidades de 0,60 a 0,25 e potenciais zeta de -60 a -44 mV. O diâmetro médio dos lipossomas variou com o inverso da raiz quadrada da taxa de cisalhamento. No processo "bottom-up" os lipossomas foram produzidos continuamente na interface etanol/fosfolipídio e água, formada por focalização hidrodinâmica em microcanal reto de 0,14 mm de largura. A velocidade de formação dos lipossomas variou com a razão água/etanol, concentração e composição lipídica. As propriedades físico-químicas originais dos lipossomas funcionais foram aproximadamente reproduzidas em ambos os processos escalonáveis. Comparativamente, o processo "top-down" é mais robusto, de fácil operação, permite utilizar altas concentrações lipídicas (400 mM), com obtenção de maior produtividade. Porém é descontínuo e requer maior consumo energético. O processo "bottom-up" é menos robusto, opera de forma estável a mais baixas concentrações lipídicas (100 mM), porém a produção é contínua e com menor consumo energético
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Abstract: The work presents a comparative study of scalable process with a top-down (comminution) and bottom-up (synthesis) approach, aiming the production of functional liposomes for the genetic vaccination against tuberculosis. For the top-down approach, liposomes were produced through the feed of...
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Abstract: The work presents a comparative study of scalable process with a top-down (comminution) and bottom-up (synthesis) approach, aiming the production of functional liposomes for the genetic vaccination against tuberculosis. For the top-down approach, liposomes were produced through the feed of a phospholipid in water solution and simultaneous comminution by cowls (C) and Ultra-Turrax® (U-T) mechanical dispersers. The liposomes obtained by U-T were then submitted to greater levels of shear through the processing in tortuous microchannels under a pressure in the order of 100 atm, in a microfluidizer (M). The influence of the operational variables on the diameter, polydispersity and zeta potential was analyzed through statistics factorial planning and response surface. For C and U-T the effects of shear overcame the effects of feed flow rate, and for M the effects of shear had greater influence than the number of passes.The applied hear rate varied in the range of 102 a 7.106 s-1, resulting in liposomes with mean diameter of 957 to 90 nm, polydispersity of 0,60 to 0,25 and zeta potential of -60 to -44 mV. The mean diameter varied with the inverse of the square root of the shear rate applied. In the bottom-up process liposomes were produced continuously at the interface ethanol/phospholipid and water, formed by the hydrodynamic focusing in a straight microchannel with 0,14 mm of width. The liposome formation velocity varied with the ethanol/water flow ratio, the lipid concentration and composition. The original physico-chemical properties of the functional liposomes were approximately reproduced in both scalable approaches. Comparatively, the top-down approach was more robust, easy to operate and allows the use of high lipid concentration (400 mM), achieving a greater productivity. However, it is discontinuous and requires a higher energetic consumption. The bottom-up approach is less robust, is stably operated with lower lipid concentration (100 mM), but it is a continuous production with a low energetic consumption
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Santana, Maria Helena Andrade, 1951-
Orientador
Torre, Lucimara Gaziola de la, 1971-
Coorientador
Rubio, Mário Ricardo Gongora
Avaliador
Alves, Giuliana Piovesan
Avaliador
Comparação entre os processamentos "top-down" e "bottom-up" para a produção de lipossomas funcionais aplicados à vacinação gênica contra a tuberculose
Julia Exaltação Trevisan
Comparação entre os processamentos "top-down" e "bottom-up" para a produção de lipossomas funcionais aplicados à vacinação gênica contra a tuberculose
Julia Exaltação Trevisan
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