MODIFICAÇÃO QUÍMICA DO POLIHIDROXIALCANOATO DE CADEIAS DE MÉDIO COMPRIMENTO (PHAmcl) E CARACTERIZAÇÃO TÉRMICA E ESTRUTURAL DO POLÍMERO MODIFICADO

  • Álano Crespo Lamônica
  • Elaine Aparecida S. Carvalho
  • Rubén J. Sánchez
Palavras-chave: Polihidroxialcanoato, Modificação química, Polímeros naturais

Resumo

Uma grande variedade de microorganismos produz polihidroxialcanoatos (PHAs) como fonte de energia intracelular e reserva de carbono. Mais de cem diferentes monômeros foram identificados como sendo constituintes desse polímero natural produzido pelas bactérias. Dentre essas bactérias estão as Pseudomonas putida, as quais têm sido largamente estudadas e constituem a massa bacteriológica utilizada no presente trabalho. A massa de bactérias fornecida para estudo foi cultivada em bioreator com mistura controlada de nutrientes, sendo possível obter um PHAmcl de características estruturais definidas. O presente projeto visa extrair o polímero das bactérias, modificá-lo quimicamente e comparar suas propriedades com o polímero de partida a fim de avaliar o seu emprego em sistemas de liberação controlada de fármacos. Na fase de extração, adicionou-se clorofórmio à massa bacteriológica e a mistura permaneceu sob agitação por 7h e, em seguida, em repouso por mais 8h. Filtrou-se a mistura e a fim de preparar a solução polimérica para a modificação, evaporou-se 95% do clorofórmio e adicionou-se 70mL de acetona. A metodologia empregada na modificação química do polímero foi um processo de enxertia via radical livre. No reator sob atmosfera inerte de nitrogênio, estava o peróxido de hidrogênio (H2O2) diluído em água e, em seguida, foram adicionados o monômero ácido acrílico (AAc) juntamente com o Fe+2 (proveniente do FeSO4.7H2O) dissolvidos em água e, por fim, o PHAmcl solubilizado predominantemente em acetona. Para avaliar tal modificação, foram empregadas as técnicas: Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), Análise Termogravimétrica (TGA) e Ressonância Magnética Nuclear (RMN) para ambos os polímeros. O estudo das características estruturais dos polímeros de partida e modificado foi obtido pelas técnicas de FTIR e RMN, as quais evidenciaram a modificação desejada na cadeia polimérica através da mudança nas intensidades dos sinais relacionados com as ligações moleculares de interesse. Quanto às características térmicas, pôde-se observar através da TGA que a temperatura de máxima taxa de degradação do polímero modificado é superior à do PHAmcl de partida; e através da DSC observou-se que o PHAmcl de partida tem uma temperatura de transição vítrea (Tg) inferior à do polímero modificado. Assim como as características estruturais, as térmicas também evidenciam que o processo de modificação química do PHAmcl ocorreu. Tendo em vista que tal modificação química foi alcançada, é possível que se inicie o estudo quanto à viabilidade do seu emprego nos sistemas de liberação de fármacos. Assim, a síntese de microcápsulas constitui a próxima etapa deste projeto.