Orientadores : Eliana Aparecida de Rezende Duek, Cecilia Amelia de Carvalho Zavaglia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-02T07:25:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferreira_BetinaMaraPereira_D.pdf: 13611592 bytes, checksum: 2316e8476dc323d21398cb30133e4d9c (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: O desenvolvimento de polímeros bioabsorvíveis pode ser considerado como um dos maiores avanços na pesquisa de materiais biomédicos. Esses materiais são designados para degradar "in vivo" de uma forma controlada, onde o material implantado substitui uma função particular por um período pré-determinado. A escolha do material depende das necessidades exigidas para uma determinada aplicação. O objetivo desse trabalho foi estudar blendas de Poli (L-ácido láctico)/Poli (hidroxibutirato-co-hidroxivalerato) PLLA/PHBV para aplicação na área médica. As blendas foram preparadas por dois métodos distintos: evaporação de solvente e por fusão, obtendo amostras nas formas de membranas e pinos, respectivamente. As membranas foram caracterizadas através das técnicas de análise termogravimétrica (TOA), calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise dinâmico mecânica (DMA), microscopia eletrônica de varredura (SEM), ensaio mecânico e microscopia óptica, e os pinos, além das técnicas citadas acima, foram caracterizados por microscopia de força atômica (AFM) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). Foi realizado o estudo "in vitro" das blendas PLLA/PHBV, avaliando-se a degradação hidrolítica. Observou-se o crescimento celular de células fibroblásticas (células Vero) sobre as membranas. Para o estudo "in vivo", foram utilizados os pinos de PLLA/PHBV na composição de 40/60, como haste intramedular para fixação de fratura em fêmores de coelhos. Os resultados obtidos mostraram que as blendas PLLA/PHBV são imiscíveis, com nítida separação de fases, porém com alguma interação entre as fases. As membranas mostraram superfícies de fratura porosas, enquanto os pinos mostraram superfícies de fratura densas. Observou-se também que, conforme aumentou a quantidade de PLLA na blenda, aumentou o módulo de Young e a tensão máxima no escoamento da mesma, porém para as membranas a tensão máxima no escoamento praticamente não se alterou. Notou-se que o PLLA iniciou a sua degradação em poucas semanas (em torno de 2 semanas), ao contrário do PHBV, o qual mostrou sinais de degradação em tempos muito longos (53 semanas). Notou-se que as membranas apresentaram uma degradação mais intensa que os pinos no mesmo tempo observado. O estudo de crescimento celular mostrou que as células cresceram de forma diferenciada em função da morfologia das membranas. O estudo "in vivo" mostrou que o calo ósseo formado com o implante da blenda PLLA/PHBV 40/60 e o do controle de "fio de Steinmann" estavam bem consolidados, não havendo diferenças entre o implante da blenda e do controle. Com estes dados, podemos afirmar que o material implantado apresentou características adequadas para ser utilizado como auxiliar na recuperação de fraturas, considerando que o polímero apresenta a vantagem de eliminar uma segunda cirurgia para retirada do implante após a recuperação do tecido ósseo / Abstract: The development of bioabsorbable polymers can be considered one of the largest progresses in the research of biomedical materials. These materials are designated to degrade "in vivo" in a controlled manner, where the implanted material substitutes a specific function for an pre-determined period. The choice of the material will depend on the needs demanded for a certain application. The aim of this work was to study Poly (L-lactic acid)/Poly (hydroxybutyrateco-hydroxyvalerate) PLLA/PHBV blends for medical area application. The blends were prepared from two different methods: casting and melting, obtaining samples in the forms of membranes and pins, respectively. The membranes were characterized by thermogravimetric analysis (TGA), dynamical scanning calorimetry (DSC), dynamical mechanical analysis (DMA), scanning electron microscopy (SEM), mechanical tests and optical microscopy techniques, and the pins, besides the techniques mentioned above, were characterized by atomic force microscopy (AFM) and transmission electron microscopy (TEM). The "In vitro" study of the PLLA/PHBV blends was accomplished and the hydrolytic degradation of them was evaluated. Growth of fibroblastic cells (Vero cells) on the membranes was observed. For the "in vivo" study, pins of PLLA/PHBV were used in the composition of 40/60, as intramedular pins for fracture fixation in rabbits femora. The results showed that the PLLA/PHBV blends are immiscible, with clear phases separation, however with some interaction among the phases. Membranes showed porous fracture surfaces, while the pins showed dense fracture surfaces. It was also observed that, as PLLA proportion in the blend increases, the Young' s modulus and strength at maximal limit of yield increases, however for the membranes strength at maximal limit of yield did not altered. It was observed that PLLA began its degradation in few weeks (around 2 weeks), while PHBV showed some degradation after 53 weeks, only. It was also noticed that the membranes presented a more intense degradation than the pins in the same time observed. The cellular growth study showed that the cells grew in a differentiated manner, in function of the membranes morphology. The "In vivo" study showed that the bone callus formed with the implant of the PLLA/PHBV 40/60 blend and with the control "Steinmann row" was well consolidated, showing no differences between the implant of the blend and the control. Based on these data, we can affirm that the implanted material presents appropriate characteristics to be used as auxiliary in the fractures healing, considering that the polymer has a advantage: it eliminates a second surgery to remove the implant after the total bone healing / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

No cenário mundial – e também nacional, com iniciativas de implementação da Política Nacional de Resíduos Sólidos – a indústria de materiais poliméricos tem buscado soluções para processos industriais mais sustentáveis, melhorias de infraestrutura-logística e destinos adequados para embalagens plásticas pós-consumo; promovendo um melhor aproveitamento do ciclo de vida desses materiais. Neste sentido, os biopolímeros têm sido alvo de atenção por serem polímeros biodegradáveis, ou produzidos a partir de matéria-prima renovável, ou ambos. Polihidroxialcanoatos (PHAs) são poliésteres sintetizados por inúmeras bactérias e armazenados em corpos de inclusão nas células como reserva de energia, sendo produzidos a partir de fontes renováveis e apresentando como principal característica a biodegradabilidade. Um dos grandes entraves à utilização mais difundida dos PHAs é o seu custo elevado, sendo que um dos fatores que contribui para este custo é a dificuldade de extração do biopolímero da célula. O principal método utilizado é a extração com clorofórmio, que além de cara, em função da alta quantidade de solvente requerida, apresenta também problemas do ponto de vista ambiental. O objetivo do presente trabalho é encontrar um solvente renovável, ou seja, que seja oriundo de matéria-prima renovável (de preferência cana de açúcar) e que apresente bom desempenho no processo de extração de P(3HB) do interior da B.megaterium, bactéria Gram-positiva. Os isômeros n e iso de butanol e pentanol e acetato de etila – que no Brasil é fabricado a partir de etanol de cana de açúcar – foram os solventes renováveis testados. Também foram realizados experimentos com clorofórmio e hipoclorito, como base de comparação. Os resultados obtidos na extração com clorofórmio, hipoclorito e combinação de ambos apresentaram-se semelhantes a literatura, porém, não são recomendados para uso pois vão de encontro aos cuidados ambientais e tecnologias sustentáveis. Já os solventes alcoólicos testados, apesar de sustentáveis, apresentaram baixíssima solubilidade do P(3HB), não configurando solventes indicados para esse sistema. Na etapa inicial do estudo da extração com acetato de etila, obteve-se resultados de extração da mesma ordem daqueles obtidos com clorofórmio. Sendo assim, foi feito um conjunto de experimentos adicionais com base em um planejamento composto central rotacional dividido em blocos, visando-se estabelecer as condições de tempo, temperatura e razão volume de solvente: massa de biopolímero que maximizam o rendimento e a pureza do produto na extração do P(3HB) com acetato de etila, obtendo-se, na condição ótima, rendimento de extração de 78 % e grau de pureza de 65 %. Adicionalmente, considerando origem renovável e menor preço – frente a outros ésteres - o acetato de etila se destaca como solvente potencial para uso em escala industrial na extração do P(3HB). / Based on the world scenario – and also on Brazilian context as initiatives to implement the Solid Waste National Policy - the industry of polymeric materials has sought solutions in order to achieve more sustainable industrial processes, infrastructure improvements, logistics and suitable destinations for post-consumer plastic packaging; promoting better life cycle use of these materials. In view of sustainable demand, biopolymers have gained attention once they are biodegradable, or produced from renewable raw materials, or both. Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are polyesters synthesized by diverse bacteria and stored in cells inclusion as an energy reserve. PHAs are produced from renewable sources and their main feature is their biodegradability. One key barrier against the widespread use of PHAs is their high production costs, aside from the extraction step challenge to recover biopolymer from the cell. The ordinary extraction method is the chloroform extraction, which besides being costly, due to high volume of solvent required, it also presents problems from an environmental perspective. The objective of this study is to find a solvent made from renewable raw materials (preferably sugar cane) and which shows good extraction performance of P(3HB) from inside the B.megaterium, Gram-positive bacteria. Isomers n and iso butanol and pentanol and ethyl acetate - which in Brazil is produced from sugar cane ethanol – are the renewable solvents tested in this Project. In addition, chloroform and sodium hypochlorite were tested as a comparison base line. The results obtained in the extraction with chloroform, hypochlorite and combination of both were similar to the literature, however, their application is not recommended because that goes against environmental care and sustainable technologies. On the other hand, alcoholic solvents tested, although sustainable, showed very low solubility of P(3HB), and do not reach result targets for this system. During the initial study of extraction with ethyl acetate, results showed the same order of magnitude from those obtained with chloroform. Thus, an additional set of experiments based on a rotational central design divided into blocks was developed - it aims to establish the conditions of time, temperature and ratio solvent volume:biomass that maximize yield and purity of the product in the ethyl acetate extraction. Therefore, the optimum condition was reached 78 % P(3HB) extraction yield and 65 % purity. In addition, considering its renewable nature and lower price, with relation to the other esters, it can be stated that ethyl acetate has potential to be used as solvent for P(3HB) extraction in industrial processes.

No cenário mundial – e também nacional, com iniciativas de implementação da Política Nacional de Resíduos Sólidos – a indústria de materiais poliméricos tem buscado soluções para processos industriais mais sustentáveis, melhorias de infraestrutura-logística e destinos adequados para embalagens plásticas pós-consumo; promovendo um melhor aproveitamento do ciclo de vida desses materiais. Neste sentido, os biopolímeros têm sido alvo de atenção por serem polímeros biodegradáveis, ou produzidos a partir de matéria-prima renovável, ou ambos. Polihidroxialcanoatos (PHAs) são poliésteres sintetizados por inúmeras bactérias e armazenados em corpos de inclusão nas células como reserva de energia, sendo produzidos a partir de fontes renováveis e apresentando como principal característica a biodegradabilidade. Um dos grandes entraves à utilização mais difundida dos PHAs é o seu custo elevado, sendo que um dos fatores que contribui para este custo é a dificuldade de extração do biopolímero da célula. O principal método utilizado é a extração com clorofórmio, que além de cara, em função da alta quantidade de solvente requerida, apresenta também problemas do ponto de vista ambiental. O objetivo do presente trabalho é encontrar um solvente renovável, ou seja, que seja oriundo de matéria-prima renovável (de preferência cana de açúcar) e que apresente bom desempenho no processo de extração de P(3HB) do interior da B.megaterium, bactéria Gram-positiva. Os isômeros n e iso de butanol e pentanol e acetato de etila – que no Brasil é fabricado a partir de etanol de cana de açúcar – foram os solventes renováveis testados. Também foram realizados experimentos com clorofórmio e hipoclorito, como base de comparação. Os resultados obtidos na extração com clorofórmio, hipoclorito e combinação de ambos apresentaram-se semelhantes a literatura, porém, não são recomendados para uso pois vão de encontro aos cuidados ambientais e tecnologias sustentáveis. Já os solventes alcoólicos testados, apesar de sustentáveis, apresentaram baixíssima solubilidade do P(3HB), não configurando solventes indicados para esse sistema. Na etapa inicial do estudo da extração com acetato de etila, obteve-se resultados de extração da mesma ordem daqueles obtidos com clorofórmio. Sendo assim, foi feito um conjunto de experimentos adicionais com base em um planejamento composto central rotacional dividido em blocos, visando-se estabelecer as condições de tempo, temperatura e razão volume de solvente: massa de biopolímero que maximizam o rendimento e a pureza do produto na extração do P(3HB) com acetato de etila, obtendo-se, na condição ótima, rendimento de extração de 78 % e grau de pureza de 65 %. Adicionalmente, considerando origem renovável e menor preço – frente a outros ésteres - o acetato de etila se destaca como solvente potencial para uso em escala industrial na extração do P(3HB). / Based on the world scenario – and also on Brazilian context as initiatives to implement the Solid Waste National Policy - the industry of polymeric materials has sought solutions in order to achieve more sustainable industrial processes, infrastructure improvements, logistics and suitable destinations for post-consumer plastic packaging; promoting better life cycle use of these materials. In view of sustainable demand, biopolymers have gained attention once they are biodegradable, or produced from renewable raw materials, or both. Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are polyesters synthesized by diverse bacteria and stored in cells inclusion as an energy reserve. PHAs are produced from renewable sources and their main feature is their biodegradability. One key barrier against the widespread use of PHAs is their high production costs, aside from the extraction step challenge to recover biopolymer from the cell. The ordinary extraction method is the chloroform extraction, which besides being costly, due to high volume of solvent required, it also presents problems from an environmental perspective. The objective of this study is to find a solvent made from renewable raw materials (preferably sugar cane) and which shows good extraction performance of P(3HB) from inside the B.megaterium, Gram-positive bacteria. Isomers n and iso butanol and pentanol and ethyl acetate - which in Brazil is produced from sugar cane ethanol – are the renewable solvents tested in this Project. In addition, chloroform and sodium hypochlorite were tested as a comparison base line. The results obtained in the extraction with chloroform, hypochlorite and combination of both were similar to the literature, however, their application is not recommended because that goes against environmental care and sustainable technologies. On the other hand, alcoholic solvents tested, although sustainable, showed very low solubility of P(3HB), and do not reach result targets for this system. During the initial study of extraction with ethyl acetate, results showed the same order of magnitude from those obtained with chloroform. Thus, an additional set of experiments based on a rotational central design divided into blocks was developed - it aims to establish the conditions of time, temperature and ratio solvent volume:biomass that maximize yield and purity of the product in the ethyl acetate extraction. Therefore, the optimum condition was reached 78 % P(3HB) extraction yield and 65 % purity. In addition, considering its renewable nature and lower price, with relation to the other esters, it can be stated that ethyl acetate has potential to be used as solvent for P(3HB) extraction in industrial processes.

No cenário mundial – e também nacional, com iniciativas de implementação da Política Nacional de Resíduos Sólidos – a indústria de materiais poliméricos tem buscado soluções para processos industriais mais sustentáveis, melhorias de infraestrutura-logística e destinos adequados para embalagens plásticas pós-consumo; promovendo um melhor aproveitamento do ciclo de vida desses materiais. Neste sentido, os biopolímeros têm sido alvo de atenção por serem polímeros biodegradáveis, ou produzidos a partir de matéria-prima renovável, ou ambos. Polihidroxialcanoatos (PHAs) são poliésteres sintetizados por inúmeras bactérias e armazenados em corpos de inclusão nas células como reserva de energia, sendo produzidos a partir de fontes renováveis e apresentando como principal característica a biodegradabilidade. Um dos grandes entraves à utilização mais difundida dos PHAs é o seu custo elevado, sendo que um dos fatores que contribui para este custo é a dificuldade de extração do biopolímero da célula. O principal método utilizado é a extração com clorofórmio, que além de cara, em função da alta quantidade de solvente requerida, apresenta também problemas do ponto de vista ambiental. O objetivo do presente trabalho é encontrar um solvente renovável, ou seja, que seja oriundo de matéria-prima renovável (de preferência cana de açúcar) e que apresente bom desempenho no processo de extração de P(3HB) do interior da B.megaterium, bactéria Gram-positiva. Os isômeros n e iso de butanol e pentanol e acetato de etila – que no Brasil é fabricado a partir de etanol de cana de açúcar – foram os solventes renováveis testados. Também foram realizados experimentos com clorofórmio e hipoclorito, como base de comparação. Os resultados obtidos na extração com clorofórmio, hipoclorito e combinação de ambos apresentaram-se semelhantes a literatura, porém, não são recomendados para uso pois vão de encontro aos cuidados ambientais e tecnologias sustentáveis. Já os solventes alcoólicos testados, apesar de sustentáveis, apresentaram baixíssima solubilidade do P(3HB), não configurando solventes indicados para esse sistema. Na etapa inicial do estudo da extração com acetato de etila, obteve-se resultados de extração da mesma ordem daqueles obtidos com clorofórmio. Sendo assim, foi feito um conjunto de experimentos adicionais com base em um planejamento composto central rotacional dividido em blocos, visando-se estabelecer as condições de tempo, temperatura e razão volume de solvente: massa de biopolímero que maximizam o rendimento e a pureza do produto na extração do P(3HB) com acetato de etila, obtendo-se, na condição ótima, rendimento de extração de 78 % e grau de pureza de 65 %. Adicionalmente, considerando origem renovável e menor preço – frente a outros ésteres - o acetato de etila se destaca como solvente potencial para uso em escala industrial na extração do P(3HB). / Based on the world scenario – and also on Brazilian context as initiatives to implement the Solid Waste National Policy - the industry of polymeric materials has sought solutions in order to achieve more sustainable industrial processes, infrastructure improvements, logistics and suitable destinations for post-consumer plastic packaging; promoting better life cycle use of these materials. In view of sustainable demand, biopolymers have gained attention once they are biodegradable, or produced from renewable raw materials, or both. Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are polyesters synthesized by diverse bacteria and stored in cells inclusion as an energy reserve. PHAs are produced from renewable sources and their main feature is their biodegradability. One key barrier against the widespread use of PHAs is their high production costs, aside from the extraction step challenge to recover biopolymer from the cell. The ordinary extraction method is the chloroform extraction, which besides being costly, due to high volume of solvent required, it also presents problems from an environmental perspective. The objective of this study is to find a solvent made from renewable raw materials (preferably sugar cane) and which shows good extraction performance of P(3HB) from inside the B.megaterium, Gram-positive bacteria. Isomers n and iso butanol and pentanol and ethyl acetate - which in Brazil is produced from sugar cane ethanol – are the renewable solvents tested in this Project. In addition, chloroform and sodium hypochlorite were tested as a comparison base line. The results obtained in the extraction with chloroform, hypochlorite and combination of both were similar to the literature, however, their application is not recommended because that goes against environmental care and sustainable technologies. On the other hand, alcoholic solvents tested, although sustainable, showed very low solubility of P(3HB), and do not reach result targets for this system. During the initial study of extraction with ethyl acetate, results showed the same order of magnitude from those obtained with chloroform. Thus, an additional set of experiments based on a rotational central design divided into blocks was developed - it aims to establish the conditions of time, temperature and ratio solvent volume:biomass that maximize yield and purity of the product in the ethyl acetate extraction. Therefore, the optimum condition was reached 78 % P(3HB) extraction yield and 65 % purity. In addition, considering its renewable nature and lower price, with relation to the other esters, it can be stated that ethyl acetate has potential to be used as solvent for P(3HB) extraction in industrial processes.

Orientador: Adilma Regina Pippa Scamparini / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T18:27:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Padilha_FrancineFerreira_D.pdf: 1084919 bytes, checksum: 19fffec7bfb78b5a75cd8e1cbde3162d (MD5) Previous issue date: 2003 / Doutorado

Orientador: Cecilia A. C. Zavaglia, William D. Bellangero / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-19T16:19:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pavanatti_SergioLuiz_M.pdf: 18457520 bytes, checksum: c7137167e833d3661a423cbf6667897c (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Neste trabalho foi feito um estudo sobre a biocompatibilidade, in vivo, de uma Poliétersulfona (PES) fabricada pela American Oil Company (AMOCO), e vendida comercialmente sob o nome de UDEL P-1800. Durante o período de fevereiro de 1993 a abril de 1994 este polímero foi implantado na forma de partículas no músculo Tríceps Sural, e na forma de bastões no músculo Reto Abdominal de 56 ratos machos (Rattus novergicus) da variedade WYSTAR, com os seguintes períodos de acompanhamento: 1, 2, 4, 8 ,16 e 52 semanas. Como materiais de referência foram utilizados o Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (UHMWPE) fabricado pela POLIALDEN PETROQUÍMICA com o nome comercial de UTEC 3440, e um Policloreto de Vinila (PVC) fornecido especialmente para este trabalho pela COMPANHIA PETROQU1MICA CAMAÇARI. Ao final do estudo os autores concluíram que todos os materiais implantados na forma de bastões induziram a mesma resposta tecidual. A evolução desta resposta, entretanto, depende da natureza química do material. Os polímeros implantados na forma de partículas também passaram a ter o mesmo tipo de resposta tecidual ao redor da 16ª semana, sem diferenças significativas entre ambos. Não foi observada qualquer alteração macroscópica induzida pelos materiais implantados. Quanto ao PES, não se contatou qualquer alteração química ou estrutural produzida pelo organismo hospedeiro, tampouco foi observada aderência de tecidos na superfície dos bastões. Pelas reações observadas durante este estudo,os autores podem afirmar que o PES UDEL P-1800 é um polímero tão biocompatível quanto o UHMWPE, justificando a continuação deste estudo através da avaliação da bifuncionalidade do mesmo / Abstract: In thls work was made a study about the blocompatlblllty, in vivo, of a Pollethersulfone manufactored by AMERICAN OIL COMPANY (AMOCO) , solded by the trade name UDEL P-1800. Durlng the perlod of february 1993 to april 1994, this polymer was implanted ln the form of particles lnto the Triceps Surae muscle, and rods implanted at Abnomlnal muscle of 56 males rats ( Rattus noverglcus ) of WYSTAR variety, with a follow-up of; 1, 2, 4, 8, 16 and 52 weeks. As a reference materiaIs was used a Ultra High Molecular Weight Poliethiéene (UHMWPE) manufactored by POLIALDEN PETROQu1MICA with a trade name UTEC 3440, and a Polivinil-chloride (PVC) specialy supplied to this work by COMPANHIA PETROQu1MICA CAMAÇARI. At final of the study the autors concluded that alI materiaIs implanted in a rods form induced the same tissue response. Meanwhile the evolucion of this response depends of chemical nature of the material. The polymers implanted in the particles form also had the same tissue response around of 16th week, without significative differences between both. Don't was observed any macroscopic alterations induced by the implan planted materiaIs. As to PES, don't was noted any chemical or structural alterations produced by the host body, either was observed tissue aderence in the rods¿surface surface. By the reactions observed during this work, the autors could assert that PES UDEL P-1800 is as biocompatible polymer than the UHMWPE justfying the continuation of this work through evaluation of its biofuncionality / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica

O poli (ácido L-láctico) (PLLA) é um material de grande interesse na área científica, por ser um polímero biodegradável e bioabsorvível, e pela sua grande utilização na área biomédica. Este estudo teve como objetivo a síntese de PLA através de policondensação direta e em meio supercrítico (scCO2) e sua caracterização. As duas rotas buscam um processo limpo de síntese dos polímeros, livre de solvente orgânico. Além disso, procurou-se reduzir os custos de obtenção utilizando matéria-prima nacional (ácido láctico P.A. comercial). As reações de polimerização de PLLA realizada por policondensação e em scCO2 foram feitas em dois estágios. No primeiro estágio da síntese, para ambos os processos, o pré-polímero do ácido láctico foi obtido através de uma reação simples de condensação, com retirada de água, sob atmosfera inerte de N2 e 160ºC. Na segunda etapa, para a reação de policondensação, o polímero PLLA, foi obtido a partir do pré-polímero em uma temperatura de 140ºC e sob pressão reduzida por o tempo desejado (100h, 200h e 350h). As reações em meio scCO2 foram realizadas em um reator de aço inoxidável de 100 mL equipado com uma barra de agitação magnética, sob pressão de CO2 (80atm) e a 90ºC por 4 horas. Em ambas as reações de polimerização foram usadas complexos de estanho como catalisador. No início deste trabalho foram realizadas algumas reações utilizando o D, L-ácido láctico em scCO2. Também foi realizada a síntese do lactide e a polimerização deste por abertura de anel. Para efeito comparativo, também foi realizada a polimerização do lactide comercial. Os polímeros obtidos foram caracterizados por espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de Próton (1HRMN), por espectroscopia de infravermelho (IV), por cromatografia de permeação em gel (GPC), por calorimetria exploratória de varredura (DSC) e pela técnica de análise termogravimétrica (TGA) A reação de policondensação revelou ser uma rota sintética excelente na obtenção de polímeros de PLA com peso molecular variados. A formação dos polímeros a partir do monômero de ácido láctico foi confirmada pelo desaparecimento da banda de OH em 3500 cm-1 no espectro de infravermelho. O espectro de 1H-RMN de ambos os polímeros, mostrou um sinal atribuído ao hidrogênio do grupo CH3 em 1,52 ppm e um sinal atribuído aos hidrogênios do grupo do CH em 5,16 ppm, que estão de acordo com a literatura. Os polímeros obtidos possuem potencial para uso clínico como materiais de implante.

O poli (ácido L-láctico) (PLLA) é um material de grande interesse na área científica, por ser um polímero biodegradável e bioabsorvível, e pela sua grande utilização na área biomédica. Este estudo teve como objetivo a síntese de PLA através de policondensação direta e em meio supercrítico (scCO2) e sua caracterização. As duas rotas buscam um processo limpo de síntese dos polímeros, livre de solvente orgânico. Além disso, procurou-se reduzir os custos de obtenção utilizando matéria-prima nacional (ácido láctico P.A. comercial). As reações de polimerização de PLLA realizada por policondensação e em scCO2 foram feitas em dois estágios. No primeiro estágio da síntese, para ambos os processos, o pré-polímero do ácido láctico foi obtido através de uma reação simples de condensação, com retirada de água, sob atmosfera inerte de N2 e 160ºC. Na segunda etapa, para a reação de policondensação, o polímero PLLA, foi obtido a partir do pré-polímero em uma temperatura de 140ºC e sob pressão reduzida por o tempo desejado (100h, 200h e 350h). As reações em meio scCO2 foram realizadas em um reator de aço inoxidável de 100 mL equipado com uma barra de agitação magnética, sob pressão de CO2 (80atm) e a 90ºC por 4 horas. Em ambas as reações de polimerização foram usadas complexos de estanho como catalisador. No início deste trabalho foram realizadas algumas reações utilizando o D, L-ácido láctico em scCO2. Também foi realizada a síntese do lactide e a polimerização deste por abertura de anel. Para efeito comparativo, também foi realizada a polimerização do lactide comercial. Os polímeros obtidos foram caracterizados por espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de Próton (1HRMN), por espectroscopia de infravermelho (IV), por cromatografia de permeação em gel (GPC), por calorimetria exploratória de varredura (DSC) e pela técnica de análise termogravimétrica (TGA) A reação de policondensação revelou ser uma rota sintética excelente na obtenção de polímeros de PLA com peso molecular variados. A formação dos polímeros a partir do monômero de ácido láctico foi confirmada pelo desaparecimento da banda de OH em 3500 cm-1 no espectro de infravermelho. O espectro de 1H-RMN de ambos os polímeros, mostrou um sinal atribuído ao hidrogênio do grupo CH3 em 1,52 ppm e um sinal atribuído aos hidrogênios do grupo do CH em 5,16 ppm, que estão de acordo com a literatura. Os polímeros obtidos possuem potencial para uso clínico como materiais de implante.

O poli (ácido L-láctico) (PLLA) é um material de grande interesse na área científica, por ser um polímero biodegradável e bioabsorvível, e pela sua grande utilização na área biomédica. Este estudo teve como objetivo a síntese de PLA através de policondensação direta e em meio supercrítico (scCO2) e sua caracterização. As duas rotas buscam um processo limpo de síntese dos polímeros, livre de solvente orgânico. Além disso, procurou-se reduzir os custos de obtenção utilizando matéria-prima nacional (ácido láctico P.A. comercial). As reações de polimerização de PLLA realizada por policondensação e em scCO2 foram feitas em dois estágios. No primeiro estágio da síntese, para ambos os processos, o pré-polímero do ácido láctico foi obtido através de uma reação simples de condensação, com retirada de água, sob atmosfera inerte de N2 e 160ºC. Na segunda etapa, para a reação de policondensação, o polímero PLLA, foi obtido a partir do pré-polímero em uma temperatura de 140ºC e sob pressão reduzida por o tempo desejado (100h, 200h e 350h). As reações em meio scCO2 foram realizadas em um reator de aço inoxidável de 100 mL equipado com uma barra de agitação magnética, sob pressão de CO2 (80atm) e a 90ºC por 4 horas. Em ambas as reações de polimerização foram usadas complexos de estanho como catalisador. No início deste trabalho foram realizadas algumas reações utilizando o D, L-ácido láctico em scCO2. Também foi realizada a síntese do lactide e a polimerização deste por abertura de anel. Para efeito comparativo, também foi realizada a polimerização do lactide comercial. Os polímeros obtidos foram caracterizados por espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de Próton (1HRMN), por espectroscopia de infravermelho (IV), por cromatografia de permeação em gel (GPC), por calorimetria exploratória de varredura (DSC) e pela técnica de análise termogravimétrica (TGA) A reação de policondensação revelou ser uma rota sintética excelente na obtenção de polímeros de PLA com peso molecular variados. A formação dos polímeros a partir do monômero de ácido láctico foi confirmada pelo desaparecimento da banda de OH em 3500 cm-1 no espectro de infravermelho. O espectro de 1H-RMN de ambos os polímeros, mostrou um sinal atribuído ao hidrogênio do grupo CH3 em 1,52 ppm e um sinal atribuído aos hidrogênios do grupo do CH em 5,16 ppm, que estão de acordo com a literatura. Os polímeros obtidos possuem potencial para uso clínico como materiais de implante.

El presente trabajo se enfoca en el estudio y caracterización de polímeros extraídos a partir de las algas peruanas Chondracanthus Chammissoi y Nostoc Commune. Adicionalmente, se desarrollaron compuestos a base de estos biopolímeros, reforzados con nanoarcilla Cloisita®Na+, whiskers de quitina y nanopartículas de almidón. Los ensayos realizados se dividieron en cuatro partes: ensayos de caracterización estructural (espectroscopía infrarroja, espectroscopía Raman, resonancia magnética nuclear), ensayos de análisis térmicos (análisis termogravimétrico, calorimetría de barrido diferencial), ensayos mecánicos; y ensayos morfológicos, que comprenden microscopía electrónica de barrido. Del trabajo desarrollado, se pudo evaluar la composición de los biopolímeros extraídos. La presencia de los grupos éster sulfato (-OSO3) permitieron determinar que la carragenina extraída de Chondracanthus Chammissoi es del tipo híbrido, ya que contiene los tipos kappa, iota, nu (к/ἰ/ʋ). Por otro lado, los polisacáridos del alga Nostoc Commune no han sido plenamente identificados. Sin embargo, se conoce que son polisacáridos extracelulares que están compuestos por diversos monosacáridos como glucosas, galactosas, arabinosas y xilosas. Los estudios realizados por difracción de rayos X mostraron que los nanocompuestos desarrollados son del tipo intercalado, como lo demuestran los estudios por difracción de rayos X. Sin embargo, los ensayos realizados por espectroscopía infrarroja (FTIR) no muestran formación de nuevos enlaces que indiquen una interacción química entre refuerzos y matrices, por lo que los refuerzos solo estarían unidos por fuerzas de Van der Waals. Por tanto, se concluye que ambos organismos poseen biopolímeros totalmente diferentes, lo que ha sido revelado por la presencia del grupo éster sulfato característico de la carragenina. Ambos biopolímeros han demostrado la capacidad de formar films y por ello se han podido desarrollar nanocompuestos con Cloisita Na+, whiskers de quitina y nanopartículas de almidón. En futuros trabajos, se contempla seguir trabajando en el desarrollo de nanocompuestos, empleando las propiedades gelificantes de estos polímeros, tales como el desarrollo de hidrogeles y geles inteligente (Smart gels).