Solventes Eutéticos Profundos (DES) : caracterização, influência da água e aplicação em sistemas de Ingredientes Farmacêuticos Ativos (IFA)

Orientador: Prof. Dr. Marcos R. Mafra

Coorientadora: Profa. Dra. Mariana Conceição da Costa

Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa : Curitiba, 22/02/2022

Inclui referências

Resumo: Os solventes eutéticos profundos (DES, do inglês Deep Eutectic Solvents) são considerados solventes verdes devido as suas propriedades. Os DES são compostos pela mistura de um receptor de hidrogênio (H) e um doador de H. As propriedades dos DES são altamente influenciadas pela proporção molar, temperatura e conteúdo de água, sendo chamados de solventes design. No entanto, a água é capaz de quebrar as ligações de H presentes nos DES, e, consequentemente, ocorre uma partição não estequiométrica entre o doador e receptor de H. Perante o observado, pretendeu-se estudar os efeitos da água, proporção molar e a temperatura, sobre as propriedades (viscosidade, densidade e velocidade do som) dos DES. Os DES produzidos foram à base de [Ch]Cl (cloreto de colina) como receptor de H e glicerol, etilenoglicol, 1,2-propanodiol, sorbitol, sorbose, xilitol e xilose como doadores de H. Para todos os DES foram estudados a influência da proporção molar e temperatura sobre a viscosidade, densidade e velocidade do som. Verificou-se que o acréscimo da temperatura tende a diminuir os valores dessas propriedades. Além disso, foi escolhida uma proporção molar de cada sistema para se determinar a influência da água na viscosidade e na densidade desses DES, verificando que com o aumento do conteúdo de água o valor dessas propriedades tende a diminuir. Desta forma, propõem-se que a solvatação DES - água é mais forte que a DES - DES e Água - Água. Assim, pode-se dizer, também, que na estrutura do DES em presença de água, o DES fica no centro e as moléculas de água ao seu redor. Além disso, estudou-se a aplicação dos DES em solubilidade de ingredientes fármacos ativos (IFA) e também a partição do IFA em DES por meio de sistema de duas fases aquosas. Ao fim desse estudo, verificou-se que os DES podem ser bons solventes tanto para solubilização quanto para partição de fármacos, apresentando resultados melhores que em água.

Abstract: Deep Eutectic Solvents (DES) are considered green solvents due to their properties. DES are composed of a mixture of a hydrogen acceptor (H) and an H donor. The properties of DES are highly influenced by the molar ratio, temperature and water content, being called design solvents. However, water can break down how to connect those present in DES, and consequently, a non-stoichiometric partition between donor and H receptor occurs. Given or observed, intended to study the effects of water, molar, and temperature on DES properties (viscosity, density and speed of sound). The DES used based on [Ch]Cl (Choline Chloride) as H receptor and glycerol, ethylene glycol, 1,2-propanediol, sorbitol, sorbose, xylitol, and xylose as H donors. For all DES, the influence of molar ratio and temperature on viscosity and density was studied, with the increased temperature deal to the characteristics that the variations decrease. Also, a molar ratio of each system was chosen to determine the influence of water viscosity and DES density, verifying with which increase the water content as the variations caused by water. Thus, it is proposed that DES - water solvation is stronger than DES - DES and Water - Water. So you can also say which DES structure in the presence of water, or DES is in the center and how water molecules around you. Furthermore, the application of DES in solubility of active drug ingredients (IFA) was studied, as well as the partition of IFA into DES by means of a two-phase aqueous system. Lastly, it was found that DES can be good solvents for both solubilization and partition of drugs, showing better results than in water.