Filmes poliméricos termorresponsivos com propriedade antimicrobiana
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Data de Publicação: | 2023 |
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Resumo: | Os polímeros termorresponsivos são macromoléculas capazes de mudar suas características, de forma reversível, com a variação de temperatura. Essa singularidade torna esses materiais úteis em uma ampla gama de aplicações, como liberação controlada de moléculas (como drogas), curativos, scaffolds, engenharia de tecidos e sensores. O poli (N- vinilcaprolactama) (PNVCL) é um polímero termorresponsivo e biocompatível cuja temperatura de transição de fase depende da massa molar. Entretanto, este material não possui boas propriedades mecânicas. O poli (butileno adipato co-tereftalato) (PBAT) é um polímero flexível e biocompatível. A produção de blendas é uma rota interessante para conferir melhoria nas propriedades com a junção de polímeros diferentes. O óleo essencial da casca de canela (CEO) tem características antimicrobianas e pode ser utilizado como aditivo aos polímeros para conferir esta propriedade. No presente trabalho, o PNVCL foi sintetizado por duas rotas diferentes, uma usando o ácido 3-mercaptopropiônico (MPA) como agente de transferência de cadeia e a outra sem MPA. Foram feitos filmes de PNVCL pelo método de casting. Em seguida, foi produzida uma blenda do polímero termorresponsivo com PBAT por casting a fim melhorar as propriedades mecânicas. Além disso, adicionou-se CEO nos filmes poliméricos para formar potenciais materiais com propriedades antimicrobianas. Os materiais obtidos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho (FTIR-ATR), ressonância magnética nuclear (RMN), fluorescência de raio-X (FRX), energia dispersiva de raio-X (EDS), calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TGA), viscosimetria, cromatografia de permeação em gel (GPC), ponto nuvem, teste de turvação dos filmes, relaxometria, ângulo de contato, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise mecânico dinâmico (DMA), análise antimicrobiana e citotoxicidade. As polimerizações com e sem MPA foram sucedidas com sucesso, bem como a obtenção dos filmes poliméricos por casting. As diferentes técnicas de caracterizações confirmaram a produção de polímeros termorresponsivos. Houve a formação de uma blenda parcialmente miscível e a adição de óleo essencial da casca de canela conferiu boas propriedades antimicrobianas aos materiais perante microorganismos. A citotoxicidade dos filmes produzidos também foi avaliada. O PNVCL, PNVCL-COOH e PBAT apresentaram viabilidade celular enquanto o óleo essencial da casca de canela e as blendas tiveram citotoxicidade. O filme de PNVCL-COOH/CEO apresentou contaminação fúngica e não foi possível obter resultados sobre sua citotoxicidade. A presente pesquisa contribuiu para a disseminação do conhecimento sobre o polímero termorresponsivo PNVCL e a produção de materiais inteligentes com propriedades antimicrobianas. |
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Entretanto, este material não possui boas propriedades mecânicas. O poli (butileno adipato co-tereftalato) (PBAT) é um polímero flexível e biocompatível. A produção de blendas é uma rota interessante para conferir melhoria nas propriedades com a junção de polímeros diferentes. O óleo essencial da casca de canela (CEO) tem características antimicrobianas e pode ser utilizado como aditivo aos polímeros para conferir esta propriedade. No presente trabalho, o PNVCL foi sintetizado por duas rotas diferentes, uma usando o ácido 3-mercaptopropiônico (MPA) como agente de transferência de cadeia e a outra sem MPA. Foram feitos filmes de PNVCL pelo método de casting. Em seguida, foi produzida uma blenda do polímero termorresponsivo com PBAT por casting a fim melhorar as propriedades mecânicas. Além disso, adicionou-se CEO nos filmes poliméricos para formar potenciais materiais com propriedades antimicrobianas. Os materiais obtidos foram caracterizados por espectroscopia de infravermelho (FTIR-ATR), ressonância magnética nuclear (RMN), fluorescência de raio-X (FRX), energia dispersiva de raio-X (EDS), calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TGA), viscosimetria, cromatografia de permeação em gel (GPC), ponto nuvem, teste de turvação dos filmes, relaxometria, ângulo de contato, microscopia eletrônica de varredura (MEV), análise mecânico dinâmico (DMA), análise antimicrobiana e citotoxicidade. As polimerizações com e sem MPA foram sucedidas com sucesso, bem como a obtenção dos filmes poliméricos por casting. As diferentes técnicas de caracterizações confirmaram a produção de polímeros termorresponsivos. Houve a formação de uma blenda parcialmente miscível e a adição de óleo essencial da casca de canela conferiu boas propriedades antimicrobianas aos materiais perante microorganismos. A citotoxicidade dos filmes produzidos também foi avaliada. O PNVCL, PNVCL-COOH e PBAT apresentaram viabilidade celular enquanto o óleo essencial da casca de canela e as blendas tiveram citotoxicidade. O filme de PNVCL-COOH/CEO apresentou contaminação fúngica e não foi possível obter resultados sobre sua citotoxicidade. A presente pesquisa contribuiu para a disseminação do conhecimento sobre o polímero termorresponsivo PNVCL e a produção de materiais inteligentes com propriedades antimicrobianas.CAPESThe thermoresponsive polymers are macromolecules capable of changing its characteristics, in a reversible way, due to temperature variation. This singularity makes these materials useful in a large range of applications, such as molecules controlled liberation (drug delivery), bandage, scaffolds, tissue engineering and sensors. Poli (n-vinylcaprolactam) is a thermoresponsive and biocompatible polymer, whose phase transition temperature depends on the molar weight. However, this material does not have good mechanical properties. Poli (butylene adipate co- terephthalate) is a flexible and biocompatible polymer. Blends production is an interesting route to improve properties mixing two different polymers. Cinnamon shell essential oil (CEO) has antimicrobial characteristics and can be used as additive to the polymers giving this property. In the present work, PNVCL was synthesized in two different routes, one using 3- mercaptopropionic acid (MPA) as chain transference agent and the other without MPA. PNVCL films were made through casting method. Following, a PNVCL and PBAT blend was produced through casting looking for improvements on the mechanical properties. Furthermore, CEO was added on the polymeric films to form potential materials with antimicrobial properties. The materials obtained were characterized by infrared spectroscopy (IRFT-ATR), nuclear magnetic resonance (NMR), X-ray fluorescence (XRF), X-ray dispersive energy (EDS), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TGA), viscosimetry, gel permeation chromatography (GPC), cloud point, turvation test on films, relaxometry, contact angle, scanning electron microscopy (SEM), dynamic mechanical analysis (DMA), antimicrobial analysis and cytotoxicity. Polymerizations with and without MPA were successfully succeeded, such as obtaining the films through casting. Different characterization techniques confirm the production of thermoresponsive polymers. A partially miscible blend was formed and the addition of cinnamon shell essential oil conferred good antimicrobial properties to the material towards microorganisms. The cytotoxicity of the produced films was also evaluated. PNVCL, PNVCL-COOH and PBAT showed cell viability while cinnamon bark essential oil and blends showed cytotoxicity. The PNVCL-COOH/CEO film showed fungal contamination and it was not possible to obtain results on its cytotoxicity. This research contributed to the dissemination of knowledge about the thermoresponsive polymer PNVCL and the production of intelligent materials with antimicrobial properties.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencia de MateriaisUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessMateriais não metálicosPoli (N-vinilcaprolactama) (PNVCL)BlendaPolímeros termorresponsivosPropriedades antimicrobianasRelaxometriaFilmes poliméricos termorresponsivos com propriedade antimicrobianainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO Rhodivam Lucas Mendes Feitosa.pdfDISSERTAÇÃO Rhodivam Lucas Mendes Feitosa.pdfapplication/pdf10547156https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/52465/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Rhodivam%20Lucas%20Mendes%20Feitosa.pdf3649d911f861a8575748442cae7a35d0MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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