dc.creator | Bortoluzzi, Fabiana | |
dc.date.accessioned | 2022-11-08T18:40:32Z | |
dc.date.available | 2022-11-08T18:40:32Z | |
dc.date.issued | 2003-08 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/26804 | |
dc.description.abstract | Silicon is a non-metal essential to the living organisms due to its role
in the tissues and bones. The most important biological forms of silicon are
the amorphous silica and the monomeric silicic acid. Only the monomeric
silicic acid is absorbed by the gastrointestinal tract.
Aluminum is an omnipresent element in the environment. Since the
70’s it has been related to some neurodegenerative diseases, mainly in endstage
chronical renal patients.
Silicon and aluminum are constituents of glasses and glass is the most
important container material for medicines and, among them, solutions for
parenteral nutrition. The presence of aluminum in solutions for parenteral
nutrition has been monitored lately due to the toxicity risk for patients that
receive this kind of treatment.
Parenteral solutions are used for patients that cannot be fed orally,
including pre-term infants and surgical patients. The administration of
parenteral nutrition solutions contaminated by aluminum for long periods
can lead to intoxication and subsequent neurological and bone problems. The limit for aluminum in solutions for parenteral nutrition was
established by the FDA as 25 μg/L. However, high levels have been found
in many formulations.
The aim of this work was the quantification of silicon and aluminum
in these solutions, as well as the evaluation of the “free-aluminum fraction”
because silicic acid is able to bind aluminum tightly.
Silicon and aluminum already present in the substances were
measured. The extraction of these elements from the glass containers
during the heating for the sterilization of the solutions was investigated by
storing each component of the parenteral nutrition solutions individually in
sealed glass ampoules, submitting them to the sterilization procedure and
measuring the elements after that. They were measured either by atomic
absorption spectrometry or spectrophotometry.
The assays showed that all the substances are contaminated by both
elements, but it is the heating for sterilization with the consequent
interaction with the glass that is responsible for high levels of
contamination.
It could be observed that the glass dissolution and the silicon and
aluminum extraction is related to the nature of the species in contact with
the glass surface.
Whereas amino acids shoed low levels of contamination, saline
solution and mainly basic solutions presented the highest levels.
The extraction mechanism can be related to the simple glass dissolution, to
an ion-exchange process or to an affinity of the species for silicon or
aluminum.
The results showed that in those solutions where the silicon content
were high the free aluminum was very low, comparing with the total
aluminum measured in the solution. This effect is probably due to the
formation of hydroxyaluminumsilicates (HSA). The simultaneous presence
of silicon and aluminum can turn the aluminum not available to be
absorbed by the human body. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Química | por |
dc.subject | Química analítica | por |
dc.subject | Silício | por |
dc.subject | Alumínio | por |
dc.subject | Nutrição parenteral | por |
dc.subject | Vidro | por |
dc.title | Estudo da interação entre silício e alumínio extraídos do vidro na presença de soluções para nutrição parenteral | por |
dc.title.alternative | Study of the interaction between silicon and aluminum from glass in the presence of solutions for parenteral nutrition | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | O silício é um não-metal essencial aos organismos, considerado
importante no desenvolvimento normal de tecidos e ossos. As duas formas
de importância biológica são a sílica amorfa e o ácido silícico monomérico
que é a forma absorvida pelo trato gastrointestinal. Os dados disponíveis na
literatura indicam que a toxicidade do silício é baixa.
O alumínio é um metal onipresente no ambiente, que a partir dos anos
70 foi relacionado à várias doenças em pacientes em estágio final de
insuficiência renal e diversas doenças neurodegenerativas em humanos.
O silício, assim como o alumínio, é constituinte das embalagens de
vidro, que são utilizadas para armazenar medicamentos, a exemplo das
soluções de nutrição parenteral. A presença do alumínio como
contaminante nestas soluções vem sendo monitorada, pois a sua toxicidade
pode afetar os pacientes que são tratados com estas soluções.
As soluções parenterais são utilizadas em pacientes que sofrem de
doenças complexas, em pacientes pediátricos e cirúrgicos. A administração
de soluções parenterais contaminadas por períodos longos de tempo, pode fazer com que os pacientes sofram intoxicação, causando enfermidades
graves, como problemas cerebrais e doença nos ossos.
O limite máximo de alumínio nas soluções de nutrição parenteral,
estabelecido pela FDA (Food and Drug Administration) é de 25 μg.L-1.
Porém, teores acima do tolerável têm sido encontrados nas soluções
parenterais contaminadas por alumínio.
O objetivo deste trabalho foi quantificar o silício em diferentes
soluções biológicas, bem como determinar o alumínio total e disponível nas
mesmas. Verificou-se o teor de silício e alumínio na matéria prima
utilizada na preparação das soluções parenterais, bem como a influência do
processo de esterilização destas soluções, na extração do silício e alumínio
do vidro. As soluções testadas foram constituídas das espécies que formam
as soluções de uso parenteral, nas mesmas concentrações em que são
comercializadas nestas soluções. Dentre as diversas espécies que foram
analisadas, estão os aminoácidos, soluções salinas (como os fosfatos,
cloretos e sulfatos) e glicose. As determinações do teor de silício e
alumínio foram feitas por Espectrometria de Absorção Atômica com
Atomização Eletrotérmica (ET AAS) e espectrofotometria no UV-VIS.
Os ensaios realizados mostraram, que a matéria prima contribui para a
contaminação das soluções parenterais, por silício e alumínio. Porém, é no
processo de esterilização que ocorre a maior liberação destas espécies para
as soluções parenterais.
Foi verificado, também, que o teor de silício e alumínio lixiviados do
vidro, varia conforme a substância investigada. Enquanto algumas espécies,
como alguns aminoácidos, quase não extraíram silício e alumínio do vidro,
outras substâncias extraíram concentrações elevadas de ambos, tais como
as soluções salinas e os fosfatos. Existem interações diferentes das
substâncias quando em contato com a superfície do vidro, que depende da
natureza destas. As soluções neutras em contato com a superfície do vidro
promovem uma troca iônica, já as soluções alcalinas conduzem à
dissolução do vidro em que estão em contato. Em algumas espécies com
características quelantes, como alguns aminoácidos, a extração das espécies
do vidro pode estar relacionada com a formação de quelatos entre a
substância quelante e o silício ou alumínio constituinte do vidro.
Os resultados mostraram que nas soluções em que a concentração de
silício foi significativamente alta, o teor de alumínio livre foi
consideravelmente reduzido, devido a interação entre silício e alumínio,
formando hidroxialuminosilicatos (HAS). A formação de HAS torna o
alumínio indisponível na solução, impedindo que este seja absorvido e de
alguma forma depositado no organismo humano. | por |
dc.contributor.advisor1 | Nascimento, Denise Bohrer do | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9817093263802769 | por |
dc.contributor.referee1 | Vale, Maria Goreti do | |
dc.contributor.referee2 | Horner, Manfredo | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/2342222310448212 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Química | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |