Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-04-19T11:42:18Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Natércia Antunes Gonçalves.pdf: 4208190 bytes, checksum: b60c1953389fb9ccc50987db955906d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-19T11:42:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Natércia Antunes Gonçalves.pdf: 4208190 bytes, checksum: b60c1953389fb9ccc50987db955906d5 (MD5) Previous issue date: 2015-08-28 / FACEPE / O poli(ε-caprolactona) (PCL) é um poliéster biocompatível, biodegradável e semicristalino utilizado na confecção de artefatos médico-farmacêuticos, especialmente como suporte para cultivo de células e tecidos. Por outro lado, sua hidrofobicidade e baixas taxas de hidrólise in vivo impedem a expansão do uso destes polímeros em aplicações biológicas. Nesta pesquisa, empregamos três estratégias na tentativa de aumentar a taxa de hidrólise da PCL: a) preparação do material em morfologia fibrilar, para aumentar a superfície de contato com o meio; b) irradiação com raios gama, para induzir dano molecular e acelerar a hidrólise; e c) blenda com o polímero hidrofílico e lixiviável poli(óxido de etileno) (PEO), para aumentar a molhabilidade e permitir maior percolação da água. Tapetes de PCL, apresentando nanofibras com diâmetros menores que 100nm e de microfibras com diâmetros entre 1,9 e 7,5μm da blenda PCL/PEO 10% m/m foram preparados pela técnica de eletrofiação, irradiados com raios gama em doses de 25 e 50kGy e submetidos à hidrólise por submersão em tampão fosfato salino (PBS) pH 7,4 a 37 0C. Para comparação, filmes de PCL e da blenda de PCL/PEO foram confeccionados por derrame em solução (film casting) e submetidos ao mesmo tratamento. Nada se pode afirmar sobre as mudanças de Massa Molar Viscosimétrica Média (Mv) em filmes de PCL irradiados, pois não foi possível observar nem o efeito de cisão, nem reticulação da cadeia principal. A irradiação gama não influenciou nas propriedades térmicas dos filmes de PCL e os cálculos de energia de ativação para reações de decomposição térmica evidenciaram que filmes de PCL têm boa estabilidade térmica. Ensaios espectrométricos no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e difratométricos de raios X dos filmes de PCL não foi possível observar mudanças significativas de estrutura molecular ou cristalinidade com a irradiação gama. As estratégias adotadas para melhorar a degradação hidrolítica do PCL funcionaram. Blendas de PCL/PEO (10% m/m) apresentaram taxa de degradação hidrolítica maiores do que as amostras de PCL, tanto na forma de tapetes microfibrilares eletrofiados como na forma de filmes espessos. Sendo a primeira com taxa de degradação mais acentuada. A irradiação gama exerce influência significativa na degradação hidrolítica apenas em blendas PCL/PEO na forma de filmes. A degradação hidrolítica dos filmes de PCL se mostrou muito lenta, não sendo possível observar diferenças significativas entre amostras irradiadas e não irradiadas. / Poly (ε-caprolactone) (PCL) is a biocompatible, biodegradable, semicrystalline polyester used in medical-pharmaceutical devices, specially as scaffolds in cell and tissue culture. Nevertheless, its hydrophobicity and low in vivo hydrolysis rates are obstacles to the expansion of its use in biological applications. In this work, we designed three strategies to address PCL hydrophobicity issues: a)prepare electrospun fibers to enhace contact surface with aqueous media; b)irradiation with gamma rays to induce molecular damage and increase hydrolysis rate; and c) blending with the hydrophilic, leacheble polymer poly(ethylene oxide) (PEO), in order to increase wettability and allow larger water percolation rates. Mats of PCL electrospun nanofiber with less than 100nm in diameter; and of electrospun PCL/PEO (10%wt) blend microfibers presenting diameters in the range of 1.9 - 7.5 μm were irradiated with gamma rays in 25 and 50 kGy dose and submitted to in vitro hydrolysis in phosphatebuffered saline (PBS) solution, pH 7,4 at 37 0C. PCL and PCL/PEO (10%wt) films were also prepared by film casting and treated in the same way, for comparison. Nothing can be said about mass changes Viscosity Average Molar Mass (Mv) in irradiated PCL films because it was not possible to observe nor the effect of spin-off, or crosslinking of the backbone. Good thermal stability was also evidenced by calculations of activation energy for thermal degradation of PCL. Fourier Transform Infrared espectrometry and X-ray difractometry data did not evidence significant changes in molecular structure or crystallitiny of PCL after irradiation. Strategies to improve PCL in vitro hydrolysis degradation rate were successful. Blends of PCL/PEO (10% wt) presented higher hydrolysis rates than PCL samples, either in mat fibers or film forms. Hydrolysis degradation of PCL films was very slow, and no differences between non irradiated or irradiated samples were observed.

[pt] A quantificação da poliacrilamida sulfonada (PAM-AMPS) por cromatografia de exclusão de tamanho com detecção ultravioleta (SEC-UV) é amplamente utilizada para monitorar processos de recuperação avançada de petróleo (EOR) e o descarte de água. No entanto, não é discutido na literatura como a degradação por hidrólise durante o processo de produção pode afetar o método de monitoramento da concentração do polímero. Assim, este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da degradação por hidrólise da PAM-AMPS em sua quantificação por SEC-UV. Para isso, foi desenvolvido um método de degradação acelerada de hidrólise controlada. Padrões de HPAM-AMPS com diferentes graus de hidrólise (HD = 7 – 33 por cento) foram obtidos. Diferentes métodos de determinação de HD (RMN de 13C, FTIR e retrotitulação) foram avaliados e se mostraram estatisticamente iguais. A quantificação feita por SEC-UV mostrou que a sensibilidade do método é dependente do HD. Erros entre 20 por cento e 40 por cento foram observados a partir de 13 por cento de HD, mas foram irrelevantes até 10 por cento. Esses valores diminuíram com o aumento da concentração do polímero. Os resultados indicam que existem dois fatores compensatórios para a diminuição da absortividade molar devido à substituição de amida por carboxilato: o grupo sulfonato atuando como um cromóforo adicional e um deslocamento para o vermelho nos espectros de absorção devido à formação de ligações de hidrogênio em concentrações mais altas. Assim, este estudo mostra que o aumento da concentração nesse tipo de poliacrilamida sulfonada pode reduzir os erros de quantificação ao minimizar o efeito do HD em amostras aquosas complexas sujeitas à degradação química, destacando a importância de determinar o grau de hidrólise para uma quantificação precisa de PAM-AMPS por SEC-UV. / [en] The quantification of sulfonated polyacrylamide (PAM-AMPS) by size exclusionchromatography with ultraviolet detection (SEC-UV) is widely used to monitorenhanced oil recovery (EOR) processes and water disposal. However, the literaturedoes not provide information on how hydrolysis degradation during the productionprocess can affect the method for monitoring polymer concentration. Thus, thiswork aims to evaluate the effect of hydrolysis degradation of PAM-AMPS on itsquantification by SEC-UV. For this purpose, an accelerated controlled hydrolysisdegradation method was developed. PAM-AMPS standards with different degreesof hydrolysis (HD = 7 – 33 percent) were obtained. Different methods for determiningHD (13C NMR, FTIR, and back titration) were evaluated and found to bestatistically equivalent. Quantification by SEC-UV showed that the method ssensitivity depends on the degree of hydrolysis. Errors ranged from 20 percent to 40 percent starting at 13 percent HD but were negligible below 10 percent HD. These values decreased with increasing polymer concentration. The results indicate two compensatoryfactors for the decrease in molar absorptivity due to the substitution of amide bycarboxylate: the sulfonate group acting as an additional chromophore and a red shiftin the absorption spectra due to hydrogen bonding at higher concentrations. Thus,this study demonstrates that increasing the concentration of this type of sulfonatedpolyacrylamide can reduce quantification errors by minimizing the effect of HD incomplex aqueous samples subject to chemical degradation, highlighting theimportance of determining the degree of hydrolysis for accurate PAM-AMPSquantification by SEC-UV.