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Consultar: Programa de Pós-Graduação em Química

Título [PT]: Caracterização de complexos polieletrolíticos de quitosana/sulfato de condroitina em diferentes condições de pH e tempo de imersão
Autor(es): André Ricardo Fajardo
Palavras-chave [PT]:

Biomateriais. Complexos polieletrolítico. Quitosana. Sulfato de condroitina. Reorganização de cadeias.

Biopolymers. Polyelectrolyte Complex. Chitosan. Chondroitin Sulfate. Chains Reorganization.

Edvani Curti Muniz [Orientador] - UEM Eduardo Radovanovic - DQI/UEM Elisabete Frollini - USP

Resumo: Neste trabalho, foi estudado o comportamento de reorganização de redes poliméricas formadas por complexos polieletroljtjcos (PEC) de quitosana (QT) e sulfato de condroitina (SC). Este PEC são obtidos a partir das interações eletrostáticas, originadas pela mistura dos polieletróljtos QT e SC, em solução aquosa ácida. Para este estudo, foram produzidos PEC de QT (Mv igual a 87 x iO g mol1 e com grau de desacetilação igual a 85 %) e SC (Mv igual a 22 x 1 O g mol 1), posteriormente intumescidos em soluções tampão com diferentes valores de pH por diferentes intervalos de tempo, o que foi avaliado por meio da determinação do índice de intumescimento, O estudo da reorganização da rede polimérica foi realizado através das técnicas de WAXS, DSC, TGA e imagens obtidas por V, após 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 técnicas acima descritas foi possível inferir que os PEC de QTISC produzidos apresentaram a capacidade de reorganizar sua rede polimérica quando comparados com o material formado inicialmente. A reorganização é dependente também, do intervalo de tempo no qual o PEC é intumescido. É proposto que a ocorrência desta reorganização se deve ao rearranjo das cadeias de QT e SC que formam o PEC, após a liberação de parte do SC durante o processo de intumescimento do mesmo, principalmente, em soluções tampão com pH próximo ou maior que o pKa do ácido conjugado da QT (PKaQT 6.2). A variação do pH do meio de intumescimento faz com que a rede polimérica não mais seja formada por interações eletrostáticas passando a ser formada por ligações de hidrogênio, originadas pela aproximação das cadeias de QT e as não liberadas de SC. Este fenômeno aumenta a cristalinidade e a estabilidade térmica do material quando comparado com as amostras que não inmescidas em menores condições de pH. O tamanho médio dos poros, presentes no PEC, também é influenciado por este comportamento conforme visualizado nas imagens obtidas por MEV. Logo, através deste estudo foi possível confirmar que o material analisado possui um interessante caráter pH dependente, podendo portanto, ser previamente tratado para exibir características específicas, adequando assim seu uso para um determinado fim. Em uma etapa subsequente a influência da razão QT/SC, da concentração de ácido clorídrico (HCI) utilizada na solubilização da QT e do pH da solução tampão na qualo PEC é intumescido, na variação do módulo de elasticidade de compressão (E) do PEC após intumescido, foi estudada através da execução de um planejamento fatorial do tipo 2 completo. Foram realizadas medidas de compressão em um equipamento Teurômetro para determinar o valor de E. As variáveis concentrao de ácido clorídrico (HCI) utilizada na solubilização da QT e pH da solução tampão na qual o PEC é intumescido, bem como a interação dessas duas variáveis, foram consideradas significativas no aumento no valor de E. Por Outro lado, a variável razão QT/SC mostrou-se não significativa. Outro planejamento fatorial do tipo 22 com duplicata foi executado para estudar a influência das variáveis razão QT/SC e pH da solução tampão no qual o PEC é intumescido, na variação das distâncias periódicas entre as regiões cristalinas presentes na rede polimérica do PEC de QTISC. A distância periódica foi calculada a partir dos sinais de difração observados nos perfis de difração do material previamente intumescido. Foi possível verificar que o material analisado possui uma interessante dependência em relação ao pH, podendo portanto, ser previamente tratado para exibir características específicas, adequando assim seu uso para um determinado fim. Este biomaterial poderá se aplicado em estudos fhturos como veículo carreador de fármacos para liberação específica ou atuar como substrato para o cultivo de células. 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 propeíes, 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.

Idioma: Português Data de Publicação: 2009 Local de Publicação: Maringá, PR Orientador: Prof. Dr. Edvani Curti Muniz Instituição: Universidade Estadual de Maringá. Departamento de Química Nível: Dissertação (mestrado em Química)/ UEM: Programa de Pós-Graduação em Química

Responsavel: inez
Categoria: Aplicação
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
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