Influência dos ácidos carboxílicos nas propriedades das soluções e filmes de quitosana - Rosário, Henrique Fiegenbaum do (2023)
A crescente conscientização sobre a degradação gradual de plásticos derivados do petróleo e seus respectivos impactos ambientais tem impulsionado uma busca urgente por alternativas sustentáveis. Neste cenário, biopolímeros como a quitosana destacam-se como uma solução promissora. As propriedades térmicas, mecânicas e antibacterianas, aliadas à versatilidade deste material, atraem grande interesse na realização de pesquisas e estudos para seu uso, incluindo grandes possibilidades de aplicação na área médica, como curativos, adesivos para a pele e revestimento de cateteres. A solubilização da quitosana ocorre em meios moderadamente ácidos, e a escolha do ácido confere diferentes propriedades, tanto às soluções poliméricas quanto aos filmes formados. Diante do exposto, o presente trabalho tem por objetivo avaliar as melhores condições para a solubilização da quitosana e as propriedades finais de filmes densos produzidos utilizando três ácidos carboxílicos: ácido acético, ácido lático e ácido propiônico. Foram estudadas soluções aquosas ácidas contendo quitosana purificada, na concentração de 1,5% (m/m), nas seguintes concentrações dos ácidos: 0,06 M, 0,15 M, 0,25 M e 0,50 M. Análises de pH das soluções formadas indicaram maior protonação da quitosana nas concentrações mais diluídas dos ácidos estudados. As viscosidades das soluções variaram de 141 ± 9 cP a 311 ± 22 cP, evidenciando uma relação direta entre o aumento da viscosidade e a interação polímero-solução, especialmente para soluções de quitosana com ácido lático. Filmes densos foram preparados pelo método casting e avaliados por diferentes técnicas de caracterização. Os espectros de FTIR dos filmes exibiram leves deslocamentos na frequência de absorção do grupo amina presente na estrutura da quitosana, atribuídos a interações do polímero com os ácidos. Para os filmes formados a partir de soluções de ácido lático, nota-se a presença de bandas na região de 1720 cm-1 (C=O de ácidos carboxílicos), o que não ocorre com os demais. O ácido lático, diferentemente dos outros ácidos, contém um grupo hidroxila na estrutura, o que favorece a interação polímero-solvente. Com relação às propriedades mecânicas dos filmes, os formados com ácido acético e propiônico se mostraram mais resistentes, com maiores tensões de ruptura, de 16 ± 4 MPa (em ácido acético 0,25 M e ácido propiônico 0,06 M), enquanto os filmes formados a partir de soluções de ácido lático apresentaram elongações significativamente elevadas, de 195 ± 42% para a maior concentração (0,50 M). As análises termogravimétricas indicam três regiões principais de perda de massa para todos os filmes estudados, com exceção do ácido lático, que exibiu uma quarta região. Em relação ao grau de inchamento, os filmes de quitosana preparados com o ácido propiônico, apesar de apresentarem elevados valores, foram os que não ressolubilizaram em todas as concentrações avaliadas. Com base nos resultados deste estudo, a escolha do solvente para o preparo de filmes de quitosana exerce influência nas suas propriedades finais. Portanto, a seleção do solvente deve ser orientada pela aplicação final pretendida para o material.