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Previous issue date: 2016-03-14 / PRH-ANP/MCT / Muitos trabalhos vem norteando a utilização do poli(3-hidroxibutirato)-PHB, polímero da
família dos Poli(hidroxialcanoatos), que possui como principais características,
biodegradabilidade e biocompatibilidade, o que lhe permite aplicações na área médicohospitalar,
médico-farmacêutica, embalagens alimentícias, entre outras. O estudo sobre a
degradação de polímeros quando exposto a qualquer tipo de fonte degradativa é tema de
grande interesse científico e industrial, em razão das alterações químicas que podem ocorrer
na cadeia, podendo ocasionar a cisão (ou quebra) de ligações na cadeia principal ou em
grupos laterais, reticulação, eliminação ou substituição de cadeias laterais, reações
intramoleculares, auto-oxidação e despolimerização. A avaliação das propriedades do PHB
após um processo de esterilização, ou mesmo da estabilidade desse material quando exposto a
alguma substância química e/ou radiação gama é um importante tema de estudo pois é
necessário adequar os materiais às normas, principalmente em aplicações como embalagem
para uso médico hospitalar. Esse trabalho teve como objetivo avaliar a estabilidade à radiação
gama do PHB, bem como investigar a estabilidade desse polímero quando imerso nas
soluções de glutaraldeído 2% e etanol 70%. Os filmes de PHB foram preparados pela técnica
de solution casting. Analisou-se amostras de filmes de PHB puro; PHB irradiados a 25 kGy;
PHB imerso em glutaraldeído 2% irradiado 25 kGy e não irradiados com tempo de imersão na
solução por 2, 4, 6 e 8 horas; PHB imerso em etanol 70% (EtOH) irradiado 25 kGy e não
irradiados, com tempo de imersão na solução por 2, 4, 6 e 8 horas. As propriedades destes
foram avaliadas a partir de diversas técnicas, tais como: infravermelho com transformada de
Fourier (FTIR), ensaio de tração, calorimetria exploratória diferencial (DSC),
termogravimetria (TGA). A partir das análises por componentes principais realizadas através
dos espectros de infravermelho das amostras dos filmes de PHB puro, PHB imersos em
glutaraldeído 2%, etanol 70% e, após exposição à radiação gama, apresentaram alterações
químicas na sua estrutura, após exposição à radiação gama ou imersão nos agentes químicos
estudados. Verificou-se, portanto, que o PHB é sensível à radiação gama, apresentando como
efeito fundamental perdas de suas propriedades mecânicas, o que pode ser resultante do
processo de cisão molecular. Contudo, em relação a esterilização do polímero com
glutaraldeído e etanol, não se evidenciou perdas nas propriedades mecânicas das amostras
imersas em ambas as soluções. Quanto às propriedades térmicas, amostras de PHB imersas
em glutaraldeído 2% e etanol 70% apresentaram comportamento semelhante ao PHB puro. A
degradação térmica dos filmes de PHB ocorreu em um único estágio e em uma faixa de
temperatura que variou para a amostra PHB puro de 225,4 ºC a 295,1 ºC. O comportamento
térmico das amostras de PHB imersas em glutaraldeído e etanol observado pelas curvas de
TGA, antes e após processos de esterilização por radiação gama, foi semelhante ao
comportamento térmico do filme de PHB puro. / A lot of study have conducted the use of poly (3-hydroxybutyrate)-PHB, a polymer from the
poly (hydroxyalkanoates) family, which has main characteristics such as biodegradability and
biocompatibility that allows applications in the medical-hospital, medical-pharmaceutical and
food packaging areas. A study on polymer degradation when exposed to any type of
degradative source is a subject of great scientific and industrial interest due to the chemical
changes that may occur in the chain such as scission, crosslinking, elimination or substitution
of side chains, intramolecular reactions, auto-oxidation and depolymerization. Sterilized PHB
or even its stability when exposed to some chemical substance or gamma radiation, becomes
important topics of study to fit the standards, especially in applications such as packaging for
hospital-medical use. The objective of this work was to evaluate the PHB gamma radiation
stability and to investigate the stability of this polymer when immersed in 2% glutaraldehyde
and 70% ethanol solutions. PHB films were prepared by the technique of solution casting.
The analyzed samples were: films of pure PHB; PHB irradiated at 25 kGy; PHB immersed in
2% glutaraldehyde irradiated 25 kGy and non-irradiated, with immersion time in the solution
for 2, 4, 6 and 8 hours; PHB immersed in ethanol 70% (EtOH) irradiated 25 kGy and nonirradiated,
with immersion time in the solution for 2, 4, 6 and 8 hours. Its properties were
evaluated from several techniques such as: Fourier transform infrared (FTIR), tensile test,
differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TGA). Based on the analysis of
the main components of different types of PHB samples (PHB immersed in 2%
glutaraldehyde, 70% ethanol and after exposure to gamma radiation) showed chemical
changes in structure, after exposure to gamma radiation or immersion in the chemical agents
studied. It was verified that the PHB is sensitive to gamma radiation, presenting as
fundamental effect losses of its mechanical properties, which may be the result of the
molecular scission process. However, in relation to the sterilization of the polymer with
glutaraldehyde and ethanol, no losses were observed in the mechanical properties of the
samples immersed in both solutions. Regarding to the thermal properties PHB samples
immersed in 2% glutaraldehyde and 70% ethanol presented similar behavior in comparison to
pure PHB. The thermal degradation of PHB films occurred in a single stage and in a
temperature range, which varied for the pure PHB sample from 225.4 ° C to 295.1 ° C. The
thermal behavior of PHB samples immersed in glutaraldehyde and ethanol prior to and after
gamma ray sterilization procedures observed by the TGA curves were similar to the thermal
behavior of the pure PHB film.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/18633 |
| Date | 14 March 2016 |
| Creators | SOUZA, Anailda Maria Pereira Lopes de |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/3865509948244113, ALMEIDA, Yêda Medeiros Bastos de, VINHAS, Glória Maria |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Engenharia Quimica, 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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