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Ttulo [PT]: Caracterizao de complexos polieletrolticos de quitosana/sulfato de condroitina em diferentes condies de pH e tempo de imerso
Autor(es): Andr Ricardo Fajardo
Palavras-chave [PT]:

Biomateriais. Complexos polieletroltico. Quitosana. Sulfato de condroitina. Reorganizao de cadeias.
Palavras-chave [EN]:
Biopolymers. Polyelectrolyte Complex. Chitosan. Chondroitin Sulfate. Chains Reorganization.
rea de concentrao: Qumica
Titulao: Mestre em Qumica
Banca:
Edvani Curti Muniz [Orientador] - UEM
Eduardo Radovanovic - DQI/UEM
Elisabete Frollini - USP
Resumo:
Resumo: Neste trabalho, foi estudado o comportamento de reorganizao de redes polimricas formadas por complexos polieletroljtjcos (PEC) de quitosana (QT) e sulfato de condroitina (SC). Este PEC so obtidos a partir das interaes eletrostticas, originadas pela mistura dos polieletrljtos QT e SC, em soluo aquosa cida. Para este estudo, foram produzidos PEC de QT (Mv igual a 87 x iO g mol1 e com grau de desacetilao igual a 85 %) e SC (Mv igual a 22 x 1 O g mol 1), posteriormente intumescidos em solues tampo com diferentes valores de pH por diferentes intervalos de tempo, o que foi avaliado por meio da determinao do ndice de intumescimento, O estudo da reorganizao da rede polimrica foi realizado atravs das tcnicas de WAXS, DSC, TGA e imagens obtidas por V, aps as amostras de PEC serem previamente intumescidas em meios com diferentes valores de pH e por diferentes intervalos de tempo. De acordo com os dados obtidos a partir das tcnicas acima descritas foi possvel inferir que os PEC de QTISC produzidos apresentaram a capacidade de reorganizar sua rede polimrica quando comparados com o material formado inicialmente. A reorganizao dependente tambm, do intervalo de tempo no qual o PEC intumescido. proposto que a ocorrncia desta reorganizao se deve ao rearranjo das cadeias de QT e SC que formam o PEC, aps a liberao de parte do SC durante o processo de intumescimento do mesmo, principalmente, em solues tampo com pH prximo ou maior que o pKa do cido conjugado da QT (PKaQT 6.2). A variao do pH do meio de intumescimento faz com que a rede polimrica no mais seja formada por interaes eletrostticas passando a ser formada por ligaes de hidrognio, originadas pela aproximao das cadeias de QT e as no liberadas de SC. Este fenmeno aumenta a cristalinidade e a estabilidade trmica do material quando comparado com as amostras que no inmescidas em menores condies de pH. O tamanho mdio dos poros, presentes no PEC, tambm influenciado por este comportamento conforme visualizado nas imagens obtidas por MEV. Logo, atravs deste estudo foi possvel confirmar que o material analisado possui um interessante carter pH dependente, podendo portanto, ser previamente tratado para exibir caractersticas especficas, adequando assim seu uso para um determinado fim. Em uma etapa subsequente a influncia da razo QT/SC, da concentrao de cido clordrico (HCI) utilizada na solubilizao da QT e do pH da soluo tampo na qualo PEC intumescido, na variao do mdulo de elasticidade de compresso (E) do PEC aps intumescido, foi estudada atravs da execuo de um planejamento fatorial do tipo 2 completo. Foram realizadas medidas de compresso em um equipamento Teurmetro para determinar o valor de E. As variveis concentrao de cido clordrico (HCI) utilizada na solubilizao da QT e pH da soluo tampo na qual o PEC intumescido, bem como a interao dessas duas variveis, foram consideradas significativas no aumento no valor de E. Por Outro lado, a varivel razo QT/SC mostrou-se no significativa. Outro planejamento fatorial do tipo 22 com duplicata foi executado para estudar a influncia das variveis razo QT/SC e pH da soluo tampo no qual o PEC intumescido, na variao das distncias peridicas entre as regies cristalinas presentes na rede polimrica do PEC de QTISC. A distncia peridica foi calculada a partir dos sinais de difrao observados nos perfis de difrao do material previamente intumescido. Foi possvel verificar que o material analisado possui uma interessante dependncia em relao ao pH, podendo portanto, ser previamente tratado para exibir caractersticas especficas, adequando assim seu uso para um determinado fim. Este biomaterial poder se aplicado em estudos fhturos como veculo carreador de frmacos para liberao especfica ou atuar como substrato para o cultivo de clulas.

Abstract: In this work was developed a study about the self-reorganizatjon of polymeric networks based on polyelectrolytes complexes (PEC) ofchitosan (QT) and chondroitin sulfate (SC). These PEC was processed by electrostatic interaction between the charged groups of QT and SC, when these polyelectrolyte are mixing. For this study, was processed PEC of QT (Mv equal to 87 x iO g mol 1 and deacetylation degree of 85 %) and SC (Mv equal to 22 x 1 O g mol 1) that were swelled in buifer solution with different pH values. The swelling characteristie was evaluated by swelling degree parameter. The self-reorganization of polymeric network was performed by WAXS, DSC, TGA techniques and V images, before the PEC samples were previously swell in media with different pH and different time intervais. According to tbe data from the techniques above described was inferred the processed PEC of QTISC show the ability to reorganize its polymeric network when compared with the original processed material. This reorganization has a pH- and time dependen character. It was proposed that these reorganization occur due to the rearrangement ofQT and SC chains before part of SC releasing during the swelling, mainly in buffers with pH near or higher the pKa ofconjugate acid ofQT (PKaQT 6.2). The variations in the media pH causes to polymeric network leave to be formed by electrostatic interactions and pass to be formed by hydrogen bond, originated by QT chains and not released SC chains approximation. This phenomenon increases the material crystallinity and thermal stability when it is compared with the sample not swelled in a media with less pH condition. The pores size also is affected by this self-reorganizatjon according to MEV images. Therefore, this study confirms that material has a interesting pH-sensitive property. It can be pre-treated to exhibit specific characteristics suiting its use in a more specific way. In a subsequent step the influence of factors, ratio QT/SC, concentration of hydrochloric acid (HC1) used in the QT solubilization and pH of buifer in which PEC is swollen, in the variation of the elastic xx;0] =3 -3 modulus in compression (E) of PEC afier swollen, was studied by a complete 2 factorial design. Measurements in a Texturometer were made to determine the E value. The factors hydrochlorjc acid (HC1) used in the solubilization of QT and pH of buifer in which PEC is swollen, as well as the interaction of these two variables were significant to increase of E. Moreover the factor ratio QT/SC proved to be not significam. Another 22 factorial design with duplicate was performed to study the influence ofthe factors, ratio QTISC and pH ofbuffer in which PEC is swollen, in the variation of periodic distances between crystalline regions presem in the QTISC PEC polymer network. Thus, to evaluate the predominance of a ceflain periodic distance, was calculated the ratio between the diffraction signals observed by WAXS analysis of dry PEC afier-swelled. In this factor design both factor studied, as well as their interaction, proved to be significant for the formation of crystalline regions with smaller periodic distance. The factorial designs performed allowed to infer from the information obtained, which can produce QT/SC PEC with distinct propees, according to changes in variables. The formed biomaterial will be able to be applied in fliture studies how devices to controlled release or act how scaffold to ceil culture.
Data da defesa: 27/11/2009
Cdigo: vtls000182302
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2009
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Edvani Curti Muniz
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Departamento de Qumica
Nvel: Dissertao (mestrado em Qumica)/
UEM: Programa de Ps-Graduao em Qumica

Responsavel: inez
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Andre Ricardo Fajardo - Dissertacao.pdf
Tamanho: 3322 Kb (3401901 bytes)
Criado: 05-04-2011 09:31
Atualizado: 05-04-2011 10:00
Visitas: 1359
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