Síntese de polímeros molecularmente impressos visando aplicação em colunas e placas cromatográficas para extração seletiva de casearinas
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Data
2024-03-27
Autores
Orientador
Sotomayor, Maria del Pilar Taboada 
Coorientador
Santos, André Gonzaga dos
Pós-graduação
Biotecnologia - IQAR 33004030077P0
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Neste trabalho foi desenvolvido um novo material adsorvente para extração e separação seletiva de casearinas isoladas das folhas da Casearia sylvestris Swartz através da síntese de um polímero molecularmente impresso para a Casearina D (casD) usada como template dos diterpenos clerodânicos extraídos, tendo o ácido acrílico (AA) como monômero funcional e trimetacrilato de trimetilolpropano (TRIM) como agente de reticulação. A síntese foi realizada pelo método de polimerização em bulk (massa), através de fotopolimerização. Uma vez que os padrões de casearina são indisponíveis, a casD foi isolada, purificada e identificada a partir de extratos vegetais de Casearia sylvestris. O polímero formado foi submetido a estudos de caracterização morfológica e físico-química através da Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) análise em Microscopia Confocal e registrados pelos espectros no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e foi demonstrado que o polímero tem um aspecto poroso e rugoso, um formato mais homogêneo (esférico) e eficiente à adsorção da casD, indicando a presença de cavidades seletivas, revelando ser um polímero molecularmente impresso (MIP). Em estudos de otimização dos parâmetros de adsorção, o MIP para casD, apresentou maior percentagem de retenção chegando a 85% em pH 8,5, sob as condições otimizadas, quando comparado a seu polímero controle (NIP: non-imprinted polymer). Nas isotermas de adsorção foi notável um aumento gradual na capacidade de adsorção em todas as concentrações estudadas do MIP em um percentual que chega a 83,3% para 5 ppm de analito. Entretanto, quando realizado o estudo de dessorção, apenas 17% ou 1 ppm foi extraído do polímero impresso, o que indica que a interação entre o MIP e o analito é bastante eficiente. Em ensaios realizados com a presença de interferentes como a quercetina e do óxido de cariofileno, compostos bioativos presentes na matriz do extrato etanólico (EEt) das folhas da Casearia sylvestris o MIP se mostrou menos seletiva demonstrando que esses interferentes podem ser absorvidos pelo MIP e competir pelos sítios de ligação do polímero. Entretanto, em estudo de aplicabilidade de uma fração do extrato etanólico (EEt) originária das folhas da Casearia sylvestris composta majoritariamente de diterpenos clerodânicos pode-se observar um bom percentual de retenção, mesmo diante de uma matriz complexa, demonstrando que este polímero apresenta-se promissor, embora que ainda seja necessário realizar alguns outros experimentos que permitam eliminar esses interferentes, e usar estes polímeros como materiais seletivos para uso no clean up de extratos contendo casearinas.
Resumo (inglês)
In this work, a new adsorbent material was developed for the extraction and selective separation of casearins isolated from the leaves of Casearia sylvestris Swartz, through the synthesis of a molecularly imprinted polymer (MIP) for Casearin D (casD) used as a template, for the extraction of clerodanic diterpenes, with acrylic acid ( AA) as functional monomer and trimethylolpropane trimethacrylate (TRIM) as crosslinking agent. The synthesis was carried out by the bulk method, through photopolymerization. Since casearin standards are unavailable, casD was extracted from plant extracts of Casearia sylvestris, and extractions, purifications and characterizations were carried out to verify the nature of the CasD obtained from this source. The polymer formed was characterized for morphological and physical-chemical techniques, through Scanning Electron Microscopy (SEM) confocal microscopy and recorded spectra by Fourier transform infrared (FTIR). In addition, it was demonstrated that the MIP, when compared with the NIP, has a porous and rough appearance, a more homogeneous (spherical) shape and efficient adsorption of casD, indicating the presence of selective cavities, revealing it to be a MIP. In studies to optimize adsorption parameters, MIP for casD showed a higher percentage of retention, reaching 85% at pH 8.5, under optimized conditions, when compared to its control polymer (NIP: non-imprinted polymer). In the adsorption isotherms, a gradual increase in the adsorption capacity was notable at all casD concentrations studied, in a percentage that reached 83.3% for 5 ppm of analyte. However, when the desorption study was carried out, only 17% (equivalent to 1 ppm) was extracted from the imprinted polymer, which indicates that the interaction between the MIP and the analyte is quite efficient. In studies to evaluate the interference of other compounds, MIP proved to be less selective than expected, as in the presence of quercetin and caryophyllene oxide, which are found in the ethanolic extract (EEt) from which casearins are extracted, also were adsorbed by MIP, which suggests that they compete for polymer binding sites. However, in a study of the applicability of a fraction of the ethanolic extract (EEt) originating from the leaves of Casearia sylvestris, composed mainly of clerodanic diterpenes, a good percentage of retention could be observed, even in the face of a complex matrix, demonstrating that this polymer presents itself promising, although it is still necessary to carry out some other experiments to eliminate these interferers, and use these polymers as selective materials for use in the clean up of extracts containing casearins.
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português