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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Extração de lignina do capim elefante para produção de nanopartículas de lignina
Title Alternative: Lignin extraction from elephant grass and its use for lignin nanoparticle production
Author: Trevisan, Henrique, 1993-
Advisor: Rezende, Camila Alves de, 1980-
Abstract: Resumo: Nanopartículas de lignina têm sido apresentadas como um importante viés para possibilitar o uso da lignina em materiais com alto valor agregado. No entanto, esta biomacromolécula ainda é bastante subutilizada em comparação com os outros produtos derivados do uso industrial de biomassas lignocelulósicas. Assim, neste trabalho, buscou-se isolar lignina da gramínea capim elefante (Pennisetum purpureum) aplicando uma extração sequencial ácido-base. A lignina isolada foi utilizada para obter nanopartículas de lignina e de acetato de lignina, cujas estabilidades coloidais, atividades antioxidantes e ação fotoprotetora em cremes dermocosméticos foram investigadas. Resultados de ressonância magnética nuclear (NMR) mostraram que o pré-tratamento ácido-base foi eficiente no isolamento da lignina e impactou em moderadas modificações estruturais ¿ comprovadas pela presença das unidades p-hidroxifenil (H), guaiacil (G) e siringil (S) e da ligação ?-O-4 da macromolécula. Microscopias eletrônicas (TEM e FESEM) comprovaram a obtenção de nanopartículas esféricas de lignina e de acetato de lignina pelo método da adição de não-solvente e nanopartículas de formato irregular pelo cisalhamento mecânico de agregados maiores de lignina. As nanopartículas obtidas apresentaram-se estáveis em uma ampla faixa de pH (5 ¿ 11) e em força iônica inferior a 0,01. As nanopartículas de lignina mostraram atividade antioxidante quatro vezes maior que o antioxidante comercial BHT e seis vezes maior que o antioxidante comercial BHA, sendo que o melhor valor determinado de concentração eficaz (EC50) foi de 0,011 mg mL-1. Os cremes preparados com incorporações maiores que 0,5 % (m/m) de nanopartículas de lignina apresentaram ação fotoprotetora frente à radiação UVA¿UVB e visível, como também, fatores de proteção solar in vitro superiores a 6. Ao todo, este trabalho apresentou um método simples para o isolamento de lignina a partir do capim elefante e a obtenção de nanopartículas de lignina que podem ser aplicadas em dermocosméticos, devido às suas estabilidades coloidais, atividade antioxidante e ação fotoprotetora

Abstract: Lignin nanoparticles have been considered as an important alternative to allow the use of lignin in materials with high added value. Notwithstanding, this biomacromolecule is still quite underutilized when compared to other products derived from the industrial use of lignocellulosic biomasses. Thus, in this work, lignin was isolated from elephant grass (Pennisetum purpureum) by applying a sequential acid-alkali extraction. The isolated lignin was used to obtain lignin and lignin acetate nanoparticles, which colloidal stabilities, antioxidant activities and photoprotective action in dermocosmetic creams were investigated. Results of nuclear magnetic resonance (NMR) showed that the acid-alkali pretreatment was efficient in lignin isolation and lead to moderate structural modifications ¿ as evidenced by the presence of the structural subunits p-hydroxyphenyl (H), guaiacyl (G) and syringyl (S) and the ?-O-4 linkage of the macromolecule. Electron microscopies (TEM and FESEM) proved the obtention of spherical lignin and lignin acetate nanoparticles, prepared by antisolvent addition. Also, the electron microscopies showed that nanoparticles with irregular morphology could be prepared by mechanical shearing of larger lignin aggregates. The nanoparticles were stable over a wide pH range (5 - 11) and under ionic strength lower than 0.01. Lignin nanoparticles showed antioxidant activity four times higher than the commercial antioxidant BHT and six times higher than BHA, with a best effective concentration (EC50) of 0.011 mg mL-1. The cream lotions that were prepared with the incorporation of lignin nanoparticle showed photoprotective action against UVA-UVB and visible radiation, as well as sun protection factors in vitro above 6 for concentrations greater than 0.5 wt. %. In an overall view, this work has presented a simple method for the isolation of lignin from elephant grass and lignin nanoparticles preparation that can be applied in dermocosmetics due to their colloidal stabilities, antioxidant activity and photoprotective action
Subject: Nanopartículas de lignina
Lignina - Extração
Capim-elefante
Atividade antioxidante
Fotoproteção
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: TREVISAN, Henrique. Extração de lignina do capim elefante para produção de nanopartículas de lignina. 2019. 1 recurso online (109 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:IQ - Tese e Dissertação

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