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Authors
Abstract(s)
The continuous population outburst of the last century has resulted in an irresponsible exploitation of resources to fulfill the demand. Circular economy is a regenerative system developed to minimize resource exploration by emphasizing the adaptation of a circular line of production over a traditional linear one by recycling and redirecting materials as input for other products with minimal outflow. Lipid biowaste has tremendous potential due to the physical characteristics and chemical composition inherent to these molecules that have applications in the production of different biomaterials. This dissertation involved the synthesis of two lipid- based biomaterials. In the first part of the dissertation, the synthesis of a polyurethane (PU) coating to protect stone surfaces was carried out by reacting beta-farnesene distillation residue (FDR) and cannabigerol distillation residue (CDR) with toluene diisocyanate (TDI). The formulations were tested in white stones. Fourier Transform Infrared Spectroscopy with attenuated Total Reflectance (FTIR-ATR), Ultraviolet-visible spectroscopy, thermal and chromatic characterizations for both formulations were also carried out. CDR was unable to polymerize and thus did not form a PU coating. FDR oil polymerized into layer on the stone surface and shows potential in abrasion protection. For the second part of the dissertation, different combinations of oils (solvent) and waxes (oleogelator) at different concentrations were evaluated for the synthesis of oleogels to integrate diclofenac sodium as a dermal drug delivery system. The ratio of 95:5 (%) oil/wax was deemed optimal. CDR and squalene oils were individually mixed with beeswax, deurex and carnauba waxes. Thermal and chromatic characterization of the oleogels was accomplished. Additionally, oil binding capacity, spreadibility and skin absorption parameters were measured, as well as a fatty acid content profile was achieved. Oleogels with Carnauba wax demonstrated poor gel qualities and therefore were disregarded for the incorporation of diclofenac. FTIR-ATR results did not show evidence of bands from DF in the oleogels, revealing the compound was not completely dissolved into the oleogel mixture.
O constante crescimento populacional do último século, expectável de se manter, resultou na exploração irresponsável de recursos para satisfazer a procura. Economia circular é um sistema regenerativo desenvolvido para minimizar exploração de recursos enfatizando a adaptação de um sistema circular de produção em vez do tradicional linear, reciclando e redirecionando materiais como entrada para a produção de outros productos minimizando perdas. Resíduos lipídicos possuem grande potencial devido às características físicas e químicas destas moléculas que possuem aplicações na produção de diferentes tipos de biomateriais. Esta dissertação envolveu a síntese de dois biomateriais de origem lipídica. Na primeira parte da dissertação a síntese de um revestimento de poliuretano (PU) para proteger superfícies de pedra foi realizada através da reação entre o subproduto da destilação de beta-farneseno (FDR) e o resíduo da destilação de cannabigerol (CDR) com diisocianato de tolueno (TDI). As formulações foram testadas em pedras brancas. FTIR-ATR, espectroscopia em ultravioleta-visível, caracterizações térmicas e cromáticas para ambas as formulações foram realizadas. O óleo de CDR foi incapaz de polimerizar e, portanto, não formou um revestimento de PU. O óleo FDR polimerizou na superfície e mostra potencial em proteger contra abrasão, no entanto, testes relativos à proteção contra abrasão e modificações da cor são necessários. Na segunda parte da dissertação, diferentes combinações de óleos (solventes) e ceras (oleogeladores) em diferentes concentrações foram avaliadas para a síntese de oleogéis para incluir diclofenac de sódio num sistema de libertação de medicamentos dérmico. A proporção de 95:5 (%) óleo/cera foi escolhida para todas a ceras. Os óleos CDR e esqualeno foram misturados com cera de abelha, deurex e carnaúba. A caracterização térmica e cromática dos oleogéis foi realizada. Parâmetros relativos a retenção do óleo, espalhamento e absorção pela pele foram medidos e foi caracterizado o perfil de ácidos gordos. Os oleogéis com cera de carnaúba demonstraram poucas características de gel e não foram considerados para a incorporação de diclofenac. Os resultados de FTIR-ATR não evidenciaram bandas pertencentes a DF nos oleogéis, indicando que o composto não estava totalmente dissolvido nestes.
O constante crescimento populacional do último século, expectável de se manter, resultou na exploração irresponsável de recursos para satisfazer a procura. Economia circular é um sistema regenerativo desenvolvido para minimizar exploração de recursos enfatizando a adaptação de um sistema circular de produção em vez do tradicional linear, reciclando e redirecionando materiais como entrada para a produção de outros productos minimizando perdas. Resíduos lipídicos possuem grande potencial devido às características físicas e químicas destas moléculas que possuem aplicações na produção de diferentes tipos de biomateriais. Esta dissertação envolveu a síntese de dois biomateriais de origem lipídica. Na primeira parte da dissertação a síntese de um revestimento de poliuretano (PU) para proteger superfícies de pedra foi realizada através da reação entre o subproduto da destilação de beta-farneseno (FDR) e o resíduo da destilação de cannabigerol (CDR) com diisocianato de tolueno (TDI). As formulações foram testadas em pedras brancas. FTIR-ATR, espectroscopia em ultravioleta-visível, caracterizações térmicas e cromáticas para ambas as formulações foram realizadas. O óleo de CDR foi incapaz de polimerizar e, portanto, não formou um revestimento de PU. O óleo FDR polimerizou na superfície e mostra potencial em proteger contra abrasão, no entanto, testes relativos à proteção contra abrasão e modificações da cor são necessários. Na segunda parte da dissertação, diferentes combinações de óleos (solventes) e ceras (oleogeladores) em diferentes concentrações foram avaliadas para a síntese de oleogéis para incluir diclofenac de sódio num sistema de libertação de medicamentos dérmico. A proporção de 95:5 (%) óleo/cera foi escolhida para todas a ceras. Os óleos CDR e esqualeno foram misturados com cera de abelha, deurex e carnaúba. A caracterização térmica e cromática dos oleogéis foi realizada. Parâmetros relativos a retenção do óleo, espalhamento e absorção pela pele foram medidos e foi caracterizado o perfil de ácidos gordos. Os oleogéis com cera de carnaúba demonstraram poucas características de gel e não foram considerados para a incorporação de diclofenac. Os resultados de FTIR-ATR não evidenciaram bandas pertencentes a DF nos oleogéis, indicando que o composto não estava totalmente dissolvido nestes.
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Keywords
Circular economy Lipid biowaste Distillation by-products Polymer Drug delivery systems Polyurethane Farnesene Oleogel Squalane Cannabigerol Economia circular Resíduos lipídicos Subprodutos destilação Polímeros Sistemas libertação medica Poliuretanos Farneseno Esqualano