Novas rotas químicas e físicas para o preparo de hidrogéis baseados em polissacarídeos para potencial uso como biomateriais - Quadrado, Rafael Fonseca Neves (2023)
Hidrogéis são materiais poliméricos amplamente utilizados como biomateriais. Parte das características apresentadas por esses materiais são decorrentes do seu modo de preparo e hidrogéis com propriedades específicas ou aprimoradas podem ser obtidos ao se otimizar seu processo de obtenção. Nesta Tese, metodologias alternativas e inovadoras para preparo de hidrogéis são avaliadas e descritas. Por exemplo, uma estratégia para a obtenção de um hidrogel constituído por quitosana (QT) e um polímero sintético funcionalizado com grupos metacrilatos (PVA-MA) foi desenvolvida. O hidrogel foi formado via adição de aza-Michael utilizando o ácido bórico como catalisador. Esta nova metodologia, além de viável, permitiu a obtenção de um hidrogel robusto e mecanicamente estável. Nesse sentido, um hidrogel de pectina (Pct) reticulado por ligações dissulfeto, as quais podem ser rompidas (e refeitas) sob certas condições, foi também preparado. Logo, a metodologia resulta em um material dinâmico, responsivo e com a propriedade de self-healing. Um hidrogel in situ reticulado por ligações imina entre carboximetil quitosana (CMQT) e hidroxietil celulose funcionalizada com grupos aldeídos (HEC-Ald) foi também sintetizado. A funcionalização desse último polímero ocorreu pela inserção de grupos acetal e posterior hidrólise ácida, evitando-se a quebra da estrutura sacarídica. Por esse processo, um hidrogel com rápida gelificação, com self-healing e sensível ao pH foi preparado. Por fim, um hidrogel formado pela complexação polieletrolítica entre QT e Pct foi também sintetizado. O hidrogel foi preparado pelo novo método de semidissolução/acidificação, obtendo-se materiais mecanicamente estáveis e homogêneos, em contraste com o método tradicional de simples mistura das soluções, logo, revelando a eficiência do método proposto. Em resumo, nesta Tese, novas rotas de reticulação foram investigadas e sua eficiência no preparo de hidrogéis com interessantes propriedades visando sua aplicação como biomateriais foi comprovada.