Publicação
Desenvolvimento e caracterização de polielectrólitos multi-responsivos
| Resumo: | A sensibilidade à temperatura tem vindo a ganhar atenção na indústria biomédica, sendo utilizados polímeros termo-sensíveis em diversos tipos de sistemas desde a libertação/separação de fármacos, biossensores até suportes de culturas celulares.Apesar da poli(N-isopropilacrilamida), P(N-iPAAm), ser o polímero termo- sensível mais estudado, apresenta frequentemente problemas de biocompatibilidade derivados da citotoxicidade do monómero, surgindo recentemente uma tendência de o substituir por polímeros à base de di(etilenoglicol) metil éter metacrilato que apresentam sensibilidade à temperatura semelhante.A grande variedade de propriedades dos líquidos iónicos e, consequentemente, dos poli(líquidos iónicos) tem também despertado a atenção da comunidade científica devido à versatilidade que conferem a estes polieletrólitos, sendo cada vez mais utilizados em aplicações diversas, desde dispositivos eletroquímicos até atuadores.Assim, com esta dissertação, propõe-se a síntese e caracterização de materiais polieletrólitos que associem as propriedades do poli(di(etilenoglicol) metil éter metacrilato) às de dois poli(líquidos iónicos) da família dos imidazólios, fazendo um estudo do efeito da incorporação do líquido iónico na cadeia polimérica do polímero termo-sensível, do efeito do anião do líquido iónico e da forma de incorporação do mesmo na cadeia polimérica. É ainda averiguada a aptidão dos materiais sintetizados para aplicações de sorção e/ou libertação de moléculas carregadas negativamente. Com este intuito, foram sintetizados homopolímeros, copolímeros e redes poliméricas interpenetrantes sequenciais de di(etilenoglicol) metil éter metacrilato e cloreto de 1-butil-3-vinilimidazólio ou bis(trifluorometanosulfonil)imida de 1-butil-3-vinilimidazólio reticulados com poli(etilenoglicol) dimetacrilado por polimerização em cadeia por radical livre, esperando- se que apresentem sensibilidade à temperatura e estímulos elétricos, bem como à força iónica do meio envolvente. Os materiais foram posteriormente caracterizados através de diversas técnicas, de forma a avaliar a sua composição química/homogeneidade (análise elemental, ATR-FTIR), propriedades termo-mecânicas (TGA, DSC) e de responsividade à temperatura e força iónica (ensaios de sorção de água em meio aquoso e em meio salino), bem como a hidrofilicidade da sua superfície (ângulos de contacto). Os polímeros foram ainda submetidos à sorção e libertação de um fármaco, usando como molécula modelo o ácido acetilsalicílico, de modo a avaliar a sua capacidade de sorção, retenção e libertação estática e quando sujeitos a um estímulo elétrico.Com esta dissertação prova-se que existe a possibilidade de utilizar polímeros de di(etilenoglicol) metil éter metacrilato como alternativa à P(N-iPAAm) e obter materiais com comportamento multi-responsivo utilizáveis em contexto biomédico. Demonstra-se ainda que a síntese de redes poliméricas interpenetrantes permite um maior controlo das propriedades físicas e químicas do material final, especialmente quando se trata da resposta à temperatura e força iónica. Apesar de ser possível utilizar estes materiais em sistemas de libertação controlada de fármacos, entende-se que os materiais desenvolvidos têm potencial para ser utilizados em aplicações de separação de moléculas carregadas. |
|---|---|
| Autores principais: | Rosa, Maria João Brás e |
| Assunto: | polímeros multi-responsivos líquidos iónicos redes poliméricas interpenetrantes polieletrólitos polyelectrolytes multiresponsive polymers ionic liquids interpenetrating polymeric networks |
| Ano: | 2018 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso embargado |
| Instituição associada: | Universidade de Coimbra |
| Idioma: | português |
| Origem: | Estudo Geral - Universidade de Coimbra |
| Resumo: | A sensibilidade à temperatura tem vindo a ganhar atenção na indústria biomédica, sendo utilizados polímeros termo-sensíveis em diversos tipos de sistemas desde a libertação/separação de fármacos, biossensores até suportes de culturas celulares.Apesar da poli(N-isopropilacrilamida), P(N-iPAAm), ser o polímero termo- sensível mais estudado, apresenta frequentemente problemas de biocompatibilidade derivados da citotoxicidade do monómero, surgindo recentemente uma tendência de o substituir por polímeros à base de di(etilenoglicol) metil éter metacrilato que apresentam sensibilidade à temperatura semelhante.A grande variedade de propriedades dos líquidos iónicos e, consequentemente, dos poli(líquidos iónicos) tem também despertado a atenção da comunidade científica devido à versatilidade que conferem a estes polieletrólitos, sendo cada vez mais utilizados em aplicações diversas, desde dispositivos eletroquímicos até atuadores.Assim, com esta dissertação, propõe-se a síntese e caracterização de materiais polieletrólitos que associem as propriedades do poli(di(etilenoglicol) metil éter metacrilato) às de dois poli(líquidos iónicos) da família dos imidazólios, fazendo um estudo do efeito da incorporação do líquido iónico na cadeia polimérica do polímero termo-sensível, do efeito do anião do líquido iónico e da forma de incorporação do mesmo na cadeia polimérica. É ainda averiguada a aptidão dos materiais sintetizados para aplicações de sorção e/ou libertação de moléculas carregadas negativamente. Com este intuito, foram sintetizados homopolímeros, copolímeros e redes poliméricas interpenetrantes sequenciais de di(etilenoglicol) metil éter metacrilato e cloreto de 1-butil-3-vinilimidazólio ou bis(trifluorometanosulfonil)imida de 1-butil-3-vinilimidazólio reticulados com poli(etilenoglicol) dimetacrilado por polimerização em cadeia por radical livre, esperando- se que apresentem sensibilidade à temperatura e estímulos elétricos, bem como à força iónica do meio envolvente. Os materiais foram posteriormente caracterizados através de diversas técnicas, de forma a avaliar a sua composição química/homogeneidade (análise elemental, ATR-FTIR), propriedades termo-mecânicas (TGA, DSC) e de responsividade à temperatura e força iónica (ensaios de sorção de água em meio aquoso e em meio salino), bem como a hidrofilicidade da sua superfície (ângulos de contacto). Os polímeros foram ainda submetidos à sorção e libertação de um fármaco, usando como molécula modelo o ácido acetilsalicílico, de modo a avaliar a sua capacidade de sorção, retenção e libertação estática e quando sujeitos a um estímulo elétrico.Com esta dissertação prova-se que existe a possibilidade de utilizar polímeros de di(etilenoglicol) metil éter metacrilato como alternativa à P(N-iPAAm) e obter materiais com comportamento multi-responsivo utilizáveis em contexto biomédico. Demonstra-se ainda que a síntese de redes poliméricas interpenetrantes permite um maior controlo das propriedades físicas e químicas do material final, especialmente quando se trata da resposta à temperatura e força iónica. Apesar de ser possível utilizar estes materiais em sistemas de libertação controlada de fármacos, entende-se que os materiais desenvolvidos têm potencial para ser utilizados em aplicações de separação de moléculas carregadas. |
|---|
Atividades financiadas
Não foram encontrados projetos financiados.