Impregnação de polímeros com dois compostos assistida por CO² supercrítico : fenômenos específicos à impregnação dupla

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Coutinho, Isabela Trindade
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
IMPREGNAÇÃO CO2 SUPERCRÍTICO
POLÍMEROS (MATERIAIS)
SISTEMAS MULTICOMPONENTES
SC CO2 IMPREGNATION
POLYMER
MULTICOMPOUNDS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS - UFABC
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Resumo: Orientadora: Profª Drª Mathilde Julienne Gisèle Champeau Ferreira
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Mesmo sendo um processo bem conhecido quanto a influência dos parâmetros de processo e quanto a influência das interações físico-químicas na impregnação de um composto em uma matriz polimérica, não há estudos sistemáticos sobre esses parâmetros na impregnação de polímeros com sistemas multicomponentes, como os extratos naturais. Apesar de não existir esse tipo de estudo, a impregnação dos sistemas multicomponentes tem ganhado a atenção devido a sua elevada bioatividade e baixa toxicidade se comparados a sistemas simples. O presente trabalho tem como objetivo identificar e explicar fenômenos específicos à impregnação simultânea de diferentes compostos em um polímero a fim de se otimizar a impregnação de sistemas multicomponentes. Para isso foram escolhidas duas matrizes poliméricas, o Poli(L-Ácido Láctico) (PLLA) e o Polietileno Linear de Baixa Densidade (PELBD), e a combinação de dois compostos entre a aspirina, o cetoprofeno e a carvona para realizar a impregnação dupla. As impregnações foram investigadas em duas condições, {60 ºC; 90 bar} e {80 ºC; 300 bar} por 3h. A quantidade de compostos impregnados foi determinada gravimetricamente e por HPLC, FTIR foi utilizado para verificar as interações entre o polímero e o composto e a análise de DSC foi utilizada para verificar o impacto da impregnação na microestrutura dos polímeros. Para o PLLA foram observados efeitos sinérgicos na impregnação do cetoprofeno com a aspirina e com a carvona na condição {80 ºC; 300 bar}. Essa sinergia ocorreu devido aos efeitos plastificantes e criogênicos dos compostos sobre a matriz polimérica que auxiliaram na impregnação dos compostos que possuíam alguma dificuldade de difusão na matriz polimérica. Para o PELBD não foram observadas impregnações com valores significativos, evidenciando a importância da interação entre a matriz e os compostos. Conclui-se então que, se a matriz possuir mobilidade em suas cadeias e for capaz de interagir com os compostos, a sinergia vai acontecer quando um composto for capaz de ter efeito criogênico e plastificante para auxiliar na difusão dos demais compostos. A liberação in vitro dos compostos também foi estudada. O mecanismo de liberação foi a difusão fickiana e de, maneira geral, a impregnação dupla tem liberação mais rápida do que a impregnação simples devido a mudanças na microestrutura do PLLA.In order to reduce the side effects of oral or injection drug administrations, the supercritical CO2 (scCO2) assisted impregnation has been used to develop new systems of local drug delivery. Even though this process is well known regarding the influence of the operational conditions and the influence of the physical-chemical interactions on the impregnation of one compound into a polymeric matrix, there is no systematic study about these parameters for multicompounds systems, such as natural extracts, and yet their impregnation has gained attention. The present study aimed to identify and explain the specific phenomena of the simultaneous impregnation of different compounds into a polymer in order to optimize the impregnation process of multicompounds systems. We have chosen a model of one polymeric matrix, Poly(L-Lactic Acid) (PLLA) or Linear Low-Density Polyethylene (LLDPE), and the combination of two compounds among aspirin, ketoprofen and carvone. The impregnation was investigated in two conditions, {60 ºC; 90 bar} and {80 ºC; 300 bar}, for three hours. The total impregnation yields were measured gravimetrically and using HPLC, FTIR analyses permitted to evaluate the interaction between matrix and compound, and DSC allowed evidencing the impact of the impregnation process on the PLLA microstructure. For PLLA, synergistic effects were observed on ketoprofen impregnation with aspirin and with carvone at {80 ºC; 300 bar}. This synergy occurred due to the compounds plasticizing and cryogenic effects in the polymeric matrix that helped the impregnation of the other compound that had some difficulty in the diffusion through the polymeric matrix. For LLDPE, no significant impregnation was observed, highlighting the importance of the interaction between the matrix and the compounds. In conclusion, if the matrix has chain mobility and is able to interact with the compounds, synergy will happen when a compound has cryogenic and plasticizing effect on the matrix to assist in the diffusion of the other compound. The compunds in vitro release was also studied. The release mechanism was Fickian diffusion and, in general, double impregnation was faster than single impregnation due to changes in the PLLA microstructure.Ferreira, Mathilde Julienne Gisele ChampeauMaia, Lígia PassosGomes, Pedro Miguel VidinhaCoutinho, Isabela Trindade2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf103 f.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121928http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121928&midiaext=78818http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=121928&midiaext=78817Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=121928porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-03-18T16:40:22Zoai:BDTD:121928Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-03-18T16:40:22Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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