Novas rotas químicas e físicas para o preparo de hidrogéis baseados em polissacarídeos para potencial uso como biomateriais
Abstract
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.