Correlações entre arquiteturas moleculares e propriedades de sistemas poliméricos contendo quitosana e poli(ácido DL-lático)

Abstract

Resumo: Visando ampliar o leque de aplicações biológicas da quitosana, aumentando a flexibilidade do polímero, cuja rigidez restringe muito a sua aplicação como material biológico, foram preparadas três séries de materiais contendo quitosana e poli(DL-ácido lático). Cada série caracterizou-se por uma arquitetura macromolecular específica onde a razão entre os dois componentes variou sistematicamente. As séries foram constituídas por blendas poliméricas, copolímeros graftizados com ramos do poli (ácido DL-lático) inseridos, e redes entrecruzadas onde o poli (ácido DL-lático) formou segmentos conectando as cadeias de quitosana. Em todos os materiais preparados foi medido o grau de inserção ou a densidade de ligações cruzadas, e o grau de polimerização dos segmentos do poliácido, como grupamento pendente ou elemento de conexão intercadeias. As técnicas de caracterização incluíram métodos químicos, espectroscópicos, notadamente FTIR e RMN no estado sólido e térmicas, notadamente DMTA. As propriedades térmicas e mecânicas resultantes foram marcadamente diferentes para as três séries estudadas, permitindo uma visão da influência da arquitetura macromolecular nas propriedades físicas dos sistemas estudados. O estudo abriu uma nova avenida para a obtenção de biomateriais com propriedades pré-desenhadas.

Abstract: Aiming to broaden the spectrum of chitosan properties, which rigidity hinders in a great deal its application as a biomaterial, three approaches have been envisaged to impart flexibility to the original material, through the combination with poly(DL lactic acid): the preparation of blends, grafted copolymers and networks. In each series the amount of the poly(DL lactic acid) in relation to chitosan was varied systematically. In all prepared materials the degree of insertion or the degree of crosslinking, along with the degree of polymerization of the segments of the polyacid, as a pendant group or as the connection element among chains, were measured. The characterization techniques included chemical methods, spectroscopy notably FTIR and NMR in the solid state, and thermal ones notably DMTA. The thermal and mechanical properties observed were dramatically different for materials with the same composition but belonging to different series allowing an evaluation of the remarkable influence of the macromolecular architecture upon the physical properties. The study opened a new avenue to the obtainment of biomaterials with pre designed performances.