Title

Estudo dos complexos de polieletrólitos de pectina e quitosana

Study of Pectin and Chitosan Polyelectrolyte Complexes

Authorship

SILVA, GEOVANNA CONFALONE SALGADO DA; TEODORO, CAIO NASSIF

SILVA, GEOVANNA CONFALONE SALGADO DA

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TEODORO, CAIO NASSIF

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DOI

10.5151/2594-4711-44291

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Abstract

Este trabalho objetivou avaliar a formação de complexos polieletrolíticos (PECs) entre pectina e quitosana em pH 4, utilizando análises visuais e medidas de potencial zeta. A metodologia consistiu no preparo de soluções poliméricas a 0,2% m/V em meio ácido, seguidas de testes de solubilidade via titulação com NaOH, análise qualitativa de misturas em diferentes proporções, medição do potencial zeta por mobilidade eletroforética e centrifugação a 12.000 rpm para distinguir a formação de coacervados ou precipitados. Os resultados indicaram que a quitosana inicia sua precipitação em pH 6,03 devido à desprotonação de grupos amino, enquanto a pectina aumenta sua solubilidade em meios alcalinos pela ionização de grupos carboxílicos. No pH 4, a quitosana apresentou potencial zeta positivo (+52,0 ± 2,3 mV) e a pectina negativo (−25,8 ± 1,5 mV), confirmando a atração eletrostática entre os grupos –NH₃⁺ e –COO⁻. A mistura dos polímeros resultou em aumento de turbidez e, após centrifugação, na formação de um material gelatinoso e hidratado, característico de sistemas coacervados. Conclui-se que a pectina e a quitosana possuem elevada compatibilidade para formar PECs por mecanismos eletrostáticos, sendo o pH o parâmetro fundamental para controlar a estabilidade e a estrutura do sistema. Os resultados demonstram o potencial desses biopolímeros para aplicações em encapsulação, biomateriais e sistemas de liberação controlada

This study aimed to evaluate the formation of polyelectrolyte complexes (PECs) between pectin and chitosan at pH 4 using visual analysis and zeta potential measurements. The methodology involved preparing 0.2% w/v polymer solutions in an acidic medium, followed by solubility tests via NaOH titration, qualitative analysis of mixtures in different proportions, zeta potential measurement by electrophoretic mobility, and centrifugation at 12,000 rpm to distinguish between coacervate or precipitate formation. Results indicated that chitosan begins precipitation at pH 6.03 due to amino group deprotonation, while pectin increases its solubility in alkaline media through the ionization of carboxylic groups. At pH 4, chitosan exhibited a positive zeta potential (+52.0 ± 2.3 mV) and pectin a negative one (−25.8 ± 1.5 mV), confirming the electrostatic attraction between –NH₃⁺ and –COO⁻ groups. Polymer mixing resulted in increased turbidity and, after centrifugation, the formation of a gelatinous and hydrated material characteristic of coacervate systems. It is concluded that pectin and chitosan have high compatibility for forming PECs via electrostatic mechanisms, with pH being the fundamental parameter for controlling system stability and structure. The findings demonstrate the potential of these biopolymers for applications in encapsulation, biomaterials, and controlled release systems.

Keywords

Potencial Zeta, Coacervado, Polieletrólitos

Zeta Potential, Coacervate, Polyelectrolytes