PREPARAÇÃO DE MEMBRANAS PVA/XANT/AROEIRA APLICADAS EM PROCESSO REGENERATIVO TECIDUAL.

Transcrição

1 PREPARAÇÃO DE MEMBRANAS PVA/XANT/AROEIRA APLICADAS EM PROCESSO REGENERATIVO TECIDUAL. ¹*D. G. de Sousa (IC), ¹F.V.C. Canafístula, ¹L.F. da Rocha, ¹F. H. A. Rodrigues (PQ), ¹D. S. da Silva (PQ). Avenida Dr. Guarani, 317, Campus do Cidao, Sobral, Ceará, Brasil, CEP: , Coordenação de Química, UVA. ¹Universidade Estadual Vale do Acaraú- Sobral- CE- Brasil. RESUMO Membranas poliméricas vêm crescendo gradativamente, devido a sua biocompatibilidade, e ampla aplicação. A Xantana (XANT) é um exopolissacarídeo atóxico, biodegradável e aplicado nas indústrias alimentícia e farmacêutica. O PVA é um polímero sintético hidrofílico e têm sido muito utilizado como plastificante em membranas poliméricas. A Schinus terebinthifolius Raddi, a aroeira, é amplamente utilizada no Brasil como agente antiinflamatório tópico e cicatrizante. Membranas de PVA/XANT e aroeira foram preparadas a fim de melhorar suas propriedades e expandir sua área de aplicação em regeneração tecidual. As membranas foram preparadas em diferentes proporções e caracterizadas por FTIR, TG e DSC. Os resultados de TG e DSC mostram haver uma melhor estabilidade térmica nas membranas poliméricas de PVA/XANT quando comparado à membrana de PVA puro, indicando que a presença de XANT modifica as propriedades das membranas. Palavras chave: PVA, XANT, Membranas, Aroeira. 7397

2 INTRODUÇÃO A goma xantana (XANT) é um exopolissacarídeo microbiano produzido por linhagens de Xantomonas campestres, é amplamente usada em diversos segmentos industriais como alimentícia, petrolífera e farmacêutica. O poli (álcool- vinilico) (PVA) é um polímero iônico altamente hidrofílico que, devido as suas propriedades, vem sendo muito utilizado na produção de hidrogéis, componentes artificiais de organismos e em liberação controlada de fármacos (GUERRINI, et al., 2006). O PVA possui excelente resistência química, associada à boa estabilidade química, resultam em um vasto campo de aplicação tais como em filmes e fibras. (MORAES, et al., 2008) Schinus terebinthifolius Raddi, conhecida como aroeira-vermelha, é classificada como planta perenifólia, heliófita e pioneira. Possui inúmeras potencialidades medicinais e fotoquímicas. Alguns de seus metabólicos secundários têm auxiliado no tratamento e cura de diversos males (GUERRA et al., 2000). Esses materiais quando na forma de membranas, melhoram suas propriedades químicas e físicas, aumentando assim sua área de aplicação. Membranas de PVA/XANT e aroeira foram preparadas e caracterizadas visando novos materiais que auxiliem na regeneração de pele. MATERIAIS E MÉTODOS As membranas foram preparadas estequiometricamente, utilizando soluções de PVA 12,2% (m/v), XANT 0,1% (m/v) e aroeira. As soluções foram preparadas sob agitação magnética vertidas em placas de Petri e colocadas em estufa de circulação de ar a 37 ºC, por 24 horas. Após secas, as membranas foram caracterizadas por Espectroscopia de Absorção na Região do Infravermelho (FTIR), Termogravimetria (TG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). As membranas foram preparadas nas seguintes proporções como mostra a Tabela

3 Tabela 1. Proporção de composição das membranas PVA/XANT. MEMBRANAS % PVA % XANT M M M M M5-100 RESULTADOS E DISCUSSÃO Espectroscopia de absorção na região do infravermelho- (FTIR) A Figura 1 mostra os espectros de absorção na região do infravermelho das membranas. Observa-se uma banda em torno de 2850 a 2950 cm -1 que é atribuída uma deformação axial da ligação C-H e CHO, de forma mais acentuada em M3 e M5. A banda característica da deformação axial da carbonila (C=O) de ésteres, ácidos carboxílicos aldeídos e cetonas apareceu nitidamente em 1710 cm -1 a 1730 cm -1 em M5, e com menos intensidade nas demais membranas. Na região entre 1530 cm -1 a 1650 cm -1, observou-se a banda característica de deformação axial de C=O de enóis (β-dicetonas). Em 1420 cm -1 a 1430 cm -1, deformação angular de C-H e entre 1050cm-1 a 1150 cm-1, notou-se uma deformação axial de C-O, típica de ésteres, alcoóis, fenóis ácidos graxos e anidros nas membranas M3 e M5 que pode ser característico da XANT (Barbosa,2007). Observa-se uma banda característica em todas as membranas de 3200 cm cm -1, uma banda em 2859, 1377 e1258 cm -1, normalmente associados ao estiramento do grupo alquila CH, ao dobramento do grupo funcional C-O, ocorreram com uma intensidade muito baixa, sendo de difícil análise, que pode ser característico do PVA. 7399

4 M5 M4 M3 M2 M Numero de onda cm -1 Figura 1. Espectros de FT-IR dos filmes: (a) PVA; (b) 75%PVA; (c) 50%PVA; (d) 25%PVA; (e) XANT. TERMOGRAVIMETRIA ( TG) Observa-se na Figura 2 as curvas de TG das membranas preparadas de XANT e PVA. Um primeiro evento na faixa de 95 à 130 C ocorre devido a desidratação e a evaporaçao de produtos voláteis. Um segundo evento na faixa de 250 à 350 C é relacionado a decomposição das cadeias laterais dos polimeros, com geração de material carbonizado. A decomposição dos materiais não se concretizou a temperatura de estudo de 600 C. Observa-se também que com a diminuição da concentração de PVA nas membranas PVA/XANT, há uma diminuição na porcentagem do residuo formado.as curvas da derivada termogravimetrica (DTG) (derivada primeira) de cada amostra, foram colocadas no lado superior direito, é observado claramente os eventos de desidratação e degradação das membranas PVA/XANT, com o acréscimo da concetração de XANT ao PVA nas membranas há um aumento no número de eventos. 7400

5 M4 M3 M2 M1 ( Temperatura ( C) "Temperature ( C)" Figura 2. TGA: M1 (100% PVA); M2 (75%PVA); M3 (50%PVA); M4 (25%PVA). CALORIMETRIA EXPLORATÓRIA DIFERENCIAL- DSC As curvas de DSC para PVA, XANT e membranas obtidas à temperatura ambiente podem ser vista na Figura 3. O pico endotérmico em torno de 100 ºC correspondendo à perda de água e desidratação das membranas apareceram em todas as membranas. Observa-se um pico endotérmico de fusão em torno de 220 ºC que está associado à fração cristalina do polímero. Com o aumento da concentração de PVA, os picos endotérmicos movem para temperatura mais elevadas. O pico endotérmico característico da XANT é visto referente à perda de produtos voláteis em 86,87 ºC e apresenta uma entalpia (H) de (J / g) parece ser afetado pelo processo de formação de membranas com o PVA, mas este pico distintamente é deslocado para temperatura superior 130 ºC na membrana (M2), onde consequentemente, ocorre um aumento na entalpia (J / g). Na membrana (M3) ocorre um aumento na temperatura de fusão de 218ºC para 219ºC e na entalpia de 59,26 (J / g) para 66,82 (J/g). Este fenômeno indica mais uma vez que há entre PVA e XANT uma interação por ligações de hidrogênio, por outro lado, o pico de fusão do PVA a 220 ºC não muda, sugerindo que a morfologia do cristal permanece mesmo após formação das membranas com a XANT. Desta maneira, os dois componentes das 7401

6 membranas contribuem independentemente para as propriedades das membranas. M5 M4 M3 M2 M "Temperature ( C)" Figura 3. Curvas de DSC das membranas: M1 (PVA); M2 (75%PVA); M3 (50%PVA); M4 (25%PVA); M5 (100%XANT). Tabela 2. Valores da H (J / g) e do T f dos filmes preparados. AMOSTRA H (J/g) TEMPERATURA ( C) 100%PVA 33,38 220,15 75%PVA 59,26 218,23 50%PVA 66, %PVA 52,66 220,92 100%XANT - - Observou-se que com o aumento de concentração de XANT às membranas de PVA, houve um aumento na entalpia de fusão, mas a membrana M4 (25%PVA) indicando que há uma melhor estabilidade térmica e maior interação entre os dois polímeros em relação às demais membranas. A Figura 4 mostra a relação entre as temperaturas de fusão (T f ) e a entalpia (H) vs concentração de XANT nas membranas PVA/XANT obtidas à temperatura ambiente. A entalpia (H) foi calculada através da área do termograma na curva DSC. Observa-se que com o aumento concentração de 7402

7 H (J/g) T ( C) 21º CBECIMAT - Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais XANT nas membranas, ocorreu um aumento na entalpia (H) e na temperatura de fusão (T f ) em M2 e M3. Na M4 há uma diminuição Xantana % Figura 4. Curva das percentagens das membranas PVA/ XANT vs T f (ºC) e H (J/ g) obtidas a temperatura ambiente. CONCLUSÃO As membranas PVA/XANT apresentam melhor estabilidade térmica que as membranas de PVA puro, mostrando que a presença de XANT modifica as propriedades físicas e químicas das membranas, sendo que a membrana M4 é a que demonstra melhor interação nas técnicas estudadas. AGRADECIMENTOS CNPq, Universidade Estadual Vale do Acaraú. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARBOSA, L.C.A., Espectroscopia no Infravermelho na Caracterização de compostos Orgânicos. Ed. UFV. Viçosa, p GARCÍA-OCHOA, F.; SANTOS, V. E.; CASAS, J. A.; GÓMEZ, E. Xanthan gum: production, recovery, and properties. Biotechnology Advances, v.18, 2000, p GUERRINI, M.L., BRANCIFORTI, M.C., BRETAS, R.E.S., de OLIVEIRA, M.P., Eletrofiacao de Poli(Alcool Vinilico) via Solução Aquosa, Polímeros: Ciência e Tecnologia, 16, N.4, 2006, p MORAES, I. C., SILVA, G. G. D., da, CARVALHO, R. A. de, HABITANTE, A. M. Q. B., BERGO, P. V. A., SOBRAL, P. J. A., Influence of the degree of hydrolysis 7403

8 of poly(vinyl alcohol) on the physical properties of films based on blends of gelatin and poly(vinyl alcohol) plasticized with glycerol, Ciência e Tecnologia de Alimentos, v.28, N.3, 2008, p PEPPAS, N.A. Hydrogels of poly(vinil alcohol) and its copolymers. In: PEPPAS,N.A. Hydrogels in medicine and pharmacy. Boca Raton, florida: CRC,. Volume II: polymers, 1987, p PREPARATION OF MEMBRANES PVA / XANT / AROEIRA APPLICATION PROCESS FOR TISSUE REGENERATIVE ABSTRACT Polymeric membranes have been growing gradually, due to its biocompatibility and wide application. The Xanthan (XANT) is a non-toxic, biodegradable and used in food and pharmaceutical industries exopolysaccharide. The PVA is a hydrophilic synthetic polymer and have been widely used as a plasticizer in polymeric membranes. Schinus terebinthifolius Raddi, mastic trees, is widely used in Brazil as anti-inflammatory and healing agent topic. Membranes of PVA / XANT and mastic were prepared in order to improve their properties and expand their area of application in tissue regeneration. Membranes were prepared at different ratios and characterized by FTIR, DSC and TG. The results of DSC and TG have show better thermal stability of the polymeric membranes PVA / XANT compared to the pure PVA membrane, indicating that the presence of XANT modifies the properties of the membranes. Key- words: PVA, XANT, Membranes, Aroeira. 7404