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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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/16683 |
| Date | 28 August 2015 |
| Creators | GONÇALVES, Gonçalves |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/4494328303946478, ARAÚJO, Elmo Silvano de, ARAÚJO, Patrícia Lopes Barros de |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Tecnologias Energeticas e Nuclear, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Breton |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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