Modificação química da superfície de nanocristais de celulose via reação click para a obtenção de bionanomateriais funcionais

• Autor(a) principal: Camila Van Zanten Coura
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-A2KHSD
• topic: 1; Nanocristais de celulose; Moléculas fluorescentes; 4-naftoquinonas; Modificação superficial; Lignocelulose; Celulose; Físico química; Cristais

Neste trabalho, foi estudada a modificação superficial de nanocristais de celulose (NCC) via reação click com a formação do anel 1,2,3-triazólico. Aos NCC foram ligadas duas moléculas com atividade biológica antitumoral (alcino-1,4-naftoquinona QA, e azido-1,4-naftoquinona QN3) e duas moléculas fluorescentes (2,1,3-benzotiadiazola aminopiridina BTD, e Fenazina-nor--N3 Fenazina). Para que fosse possível a reação click dos NCC com as moléculas de interesse, em uma primeira etapa uma parte dos NCC foi funcionalizada superficialmente com grupos azido, fornecendo NCC-N3, e a outra parte com grupos alcino, rendendo NCC-P. Uma parte dos NCC-N3 foi então clicada com a molécula QA, obtendo-se NCC-QA, e a outra parte com a BTD, gerando NCC-BTD. Analogamente, uma parte dos NCC-P foi funcionalizada com a QN3, fornecendo NCC-QN3, e a outra parte com a Fenazina, rendendo NCC-Fen. Os NCC, os precursores e os produtos click foram caracterizados por espectroscopia no infravermelho (FT-IR), difração de raios X (DRX), análise elementar (CHN), análise termogravimétrica (TG), microscopia eletrônica de transmissão (MET), ressonância magnética nuclear de 13C (RMN de 13C) e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS). Adicionalmente, os NCC funcionalizados com as moléculas fluorescentes foram caracterizados por espectroscopia UV-Vis e de fluorescência. A análise elementar permitiu estimar o grau de substituição (GS) dos grupos hidroxila dos NCC pelos grupos azido e alcino e pelas moléculas de interesse. Os valores de GS calculados para os precursores foram de 13% e 30% para NCC-N3 e NCC-P, respectivamente. Os valores de GS para os produtos click foram calculados em 10% para NCC-Fen, 20% para NCC-BTD e NCC-QN3 e 12% para NCC-QA. Todos os produtos click mostraram-se termicamente mais estáveis que os NCC não modificados, fornecendo mais uma evidência de modificação superficial. Apesar dos produtos click terem sofrido diminuição no índice de cristalinidade (IC), com valores na faixa de 51-56%, em comparação aos 88% dos NCC não modificados, as imagens de microscopia indicaram que as estruturas nanocristalinas foram preservadas mesmo após três ou quatro reações de modificação superficial.