4.2.1 Análise de Infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IR)
As diferentes aplicações da quitosana fúngica dependem das suas características
físico-químicas, dentre elas o grau de desacetilação. Essa característica mede a quantidade de
grupamentos químicos amina na cadeia, o que reflete em suas aplicações. Alguns estudos
demonstraram que o grau de desacetilação quanto mais próximo de 0 ou 100% favorece uma
menor degradação do biopolímero, como também uma maior adesão celular. Além de que
quanto maior o grau de desacetilação, maior será a absorção de nanopartículas por
fibroblastos em cultura de células. (HUANG et al., 2004; FREIER et al., 2005).
O FT-IR demonstrou um grau de desacetilação (DD) de 76% para a amostra isolada ao
final do processo de extração de quitosana a partir de Cunninghamella elegans (Gráfico 1). Já
nos experimentos de Berger et al., 2014a utilizando a mesma espécie fúngica chegou a um
grau de desacetilação de 88,24%. Já os resultados apresentados por Paiva e colaboradores
(2017) revelam uma quitosana microbiológica com grau de desacetilação de 84%. Tal
diferença nos valores pode estar associada ao meio de cultura ao qual foram submetidas às
produções de quitosana, como também a espécie utilizada, além das condições de crescimento
fúngico.
Gráfico 1 - Espectro de infravermelho por transformada de Fourier da molécula de quitosana
fúngica obtida a partir de Cunninghamella elegans.
Fonte: (Autoria própria, 2017)
O espectro infravermelho da quitosana fúngica em estudo apresentou uma banda em
1648,48 cm
-1foi assinalado como correspondendo ao estiramento N-C-CH
3da amina primária
primarias; a banda em 2293,30 cm
-1foi correlacionado com a presença dos grupos C-H sp3 e
a banda em 3414,83 cm
-1foi assinalada como decorrente da deformação axial de OH e
vibrações de estiramento de pontes de hidrogênio. Tais bandas são confirmações que a
amostra em questão se trata de um polissacarídeo, além disso, indica a presença de grupos
funcionais presentes na molécula de quitosana. Bandas assinaladas com comprimentos de
ondas semelhantes aos observados aqui nessa dissertação também foram descritas por vários
autores (SANTOS et al., 2003; CHATTERJEE et al., 2005; CARDOSO et al., 2012; ARBIA
et al., 2013; EBRAHIMZADEH et al., 2013) que utilizaram a técnica de FI-IR para
caracterizar estruturalmente moléculas de quitosana. Isso leva a confirmação que a molécula
aqui estudada trata-se de uma molécula de quitosana.
4.2.2 Análise de difração de raios-X (DRX)
Outra forma de analisarmos a molécula em estudo é utilizando o DRX. Esta técnica é
aplicável a todos os sólidos cristalinos ou amorfos e a todos os líquidos. No entanto, o poder
de difração dos raios X depende do número de elétrons do átomo em estudo
(CANEVAROLO JÚNIOR, 2004). Quando esta técnica se aplica a um polímero, no diagrama
observa-se dois conjuntos de sinais, um resultante da existência de zonas cristalinas e outro de
zonas amorfas.
Diante disso, a literatura descreve uma estrutura reticular organizada com taxa de
cristalinidade de aproximadamente 20-21 º para polímeros derivados da quitina com grau de
desacetilação acima de 60%. (CANEVAROLO JÚNIOR, 2004). No gráfico 2 pode-se
observar que a quitosana fúngica apresenta um pico em torno 20 °, que foi considerado como
sendo o pico representante intensidade de difração das regiões cristalinas da estrutura dessa
quitosana, corroborando com o que vem sendo descrito. Também se observa no gráfico 2 um
pico de 9 ° que atribuído como sendo representante da intensidade de difração das regiões
amorfas. Esses dois picos foram também descritos por outros autores que trabalharam com
quitosana fúngica (BERGER et al., 2014a e WANG et al.,2008)
Já quando se verifica a análises de difração dos raios X de outros polímeros, como
celulose vegetal e poliestireno, os picos observados são descritos em outras regiões: 18 º e 13
º para a celulose (PEREIRA et al. 2012) e 20,7 º para o poliestireno, que no caso não
apresenta região amorfa (MORAIS; BOTAN; LONA; 2014). Isso mostra quão especifico é
esta técnica para certificar a identidade de várias moléculas, inclusive polímeros.
Portanto, diante dos dados de FT-IR e difração de raio X, pode-se afirmar que a
molécula aqui estudada é um quitosana. Além disso, dá certeza do tipo de biomaterial que
será utilizado para nos teste descritos a seguir.
Gráfico 2 - Análise estrutural da molécula de quitosana fúngica pela técnica de difração de
raios-X.
Fonte: (Autoria própria, 2017)
4.2.3 Determinação de íons presentes na quitosana fúngica
Os resultados obtidos nessa análise mostraram que a quitosana fúngica, apresentou
uma concentração de Na
+a 0,10 g/kg, de K
+a 0,0 g/kg e de Ca
2+a 0,0 g/kg, tais valores
revelam que este biopolímero apresenta quantidades mínimas de Na+ e não apresenta em sua
estrutura resíduos dos metais K
+, Ca
2+. Dentre tais metais, o que deve ser evidenciado é o
Ca
2+, pois, uma vez ele inserido na molécula de quitosana de uso biomédico, favorecerá, a
longo prazo, a formação de cristais de oxalato de cálcio (OxCa) no organismo a ser tratado,
podendo causar urolitíase (cálculo renal) corroborando com os estudos de Queiroz e
colaboradores (2015).
4.2.4 Determinação da quantidade de proteína e compostos fenólicos presentes na quitosana
fúngica.
Diante da confirmação da identidade do quitosana fúngica, o próximo passo foi
confirmar se ela não estava contaminada com proteínas e/ou compostos fenólicos, uma vez
que estas moléculas poderiam interferir nos testes descritos ulteriormente a esse tópico. E
confirmou-se que mesmo quando se utilizou altas doses (1 mg/mL) não se identificou
proteínas nas amostras.
No tocante ao teor de compostos fenólicos, se conseguiu identificar a presença dessas
moléculas na quitosana fúngica. Contudo, a quantidade de compostos fenólicos na quitosana
de origem animal foi cerca de 3,5 vezes maior do que aquela encontrada na quitosana fúngica,
como pode ser observado no Gráfico 3.
Gráfico 3 - Dosagem de compostos fenólicos de quitosana animal e quitosana fúngica.
a,b
Letras diferentes indicam diferença significativa (p <0,05). Fonte: (Autoria própria, 2017)
A observação dos resultados dessa análise se torna imprescindível, uma vez que se
visa a utilização da quitosana nas mais diversas áreas, principalmente, a biomédica. Pois os
compostos fenólicos contaminam e poluem o meio ambiente durante a produção, transporte
e/ou utilização em diversos tipos de indústrias, causando danos à fauna e à flora (DAS et al.,
2014). Seus efeitos tóxicos nos seres humanos incluem permeabilidade celular e coagulação
citoplasmática, irritação da pele, distúrbios gastrointestinais, mau funcionamento dos rins,
falha no sistema circulatório e até edemas pulmonares (KARIM; LEE, 2013).
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