Preparação de poliésteres fotorreticuláveis a partir de matérias-primas de fontes renováveis

Abstract

É crescente o interesse conjunto da comunidade científica e da medicina na investigação de novos e melhores materiais biomédicos para o encerramento de feridas. Os adesivos cirúrgicos constituem uma opção extremamente apelativa visto colmatarem várias lacunas existentes na utilização de materiais tradicionais (como sejam suturas ou agrafos), como, por exemplo, a possibilidade de aplicação de forma não traumática, o que anula a necessidade de anestesia. Adicionalmente, dependendo do tipo de adesivo e do material de que é composto,poderá não ser necessária intervenção pós-cirúrgica para a sua remoção, devido à sua biodegradabilidade.O presente trabalho consistiu na produção de adesivos cirúrgicos fotorreticuláveis, com base em poliésteres insaturados, sintetizados a partir de ácido itacónico e 1,4-butanodiol, e respetiva caracterização, permitindo aferir a influência da temperatura da reação de policondensação e do tempo de reticulação dos filmes, nas suas propriedades finais. Para tal, testaram-se vários tempos de reticulação, com adição de um fotoiniciador (Irgacure®2959), obtendo-se matrizes homogéneas, uniformes e transparentes após 1, 3 e 5 minutos de exposição à irradiação UV. Considerada uma adequada relação entre o tempo de reticulação e as propriedades finais, passou-se à caracterização dos filmes.Foram aplicadas as técnicas de ATR-FTIR e 1H RMN de modo a aferir a composição dos poliésteres sintetizados bem como de cada um dos filmes reticulados. As caracterizações de teor de gel, capacidade de absorção de água e biodegradação revelaram que quanto maior o tempo de reticulação dos filmes, maior seria o seu grau de reticulação e, consequentemente, menor a sua capacidade de absorção de água e degradação hidrolítica.Realizou-se, também, a análise térmica, revelando a elevada estabilidade térmica dos materiais, degradando a temperaturas em muito superiores à temperatura fisiológica. A reologia demonstrou que os materiais não reticulados apresentam uma viscosidade característica de um fluido Newtoniano e a determinação dos ângulos de contacto revelou o caracter hidrofílico da superfície dos filmes. O estudo de biocompatibilidade não apresentou resultados satisfatórios, apresentando valores demasiado baixos de viabilidade celular, sendo necessário otimizar as condições de síntese e reticulação, de forma a verificar a reprodutibilidade destes resultados.

The scientific and medical community is becoming increasingly interested in research into new and improved biomedical wound closure materials. Surgical adhesives are an extremely appealing option because they fill several gaps in the use of traditional materials (e.g. sutures or staples), such as the possibility of non-traumatic application, which negates the need for anesthesia. Moreover, depending on the type of adhesive and the material it is composed of, post-surgical intervention may not be required for removal, due to their biodegradability.The present work consisted in the production of photocrosslinkable surgical adhesives, based on unsaturated polyesters, synthesized from itaconic acid and 1,4-butanediol, and respective characterization, allowing the influence of the polycondensation reaction temperature and the crosslinking time of the films on their final properties. For this purpose, several crosslinking times were tested, with the addition of a photoinitiator (Irgacure® 2959), obtaining homogeneous, uniform and transparent matrices after 1, 3 and 5 minutes of exposure to UV irradiation. Considering an adequate relation between the crosslinking time and the final properties, the films were characterized.The ATR-FTIR and NMR techniques were applied in order to determine the composition of the synthesized polyesters as well as of each one of the crosslinked films. The characterizations of gel content, water absorption capacity and biodegradation revealed that the longer the crosslinking time of the films, the higher their degree of crosslinking and, consequently, the lower their water absorption capacity and hydrolytic degradation. Thermal analysis was also performed, revealing the high thermal stability of the materials, degrading at temperatures far above the physiological temperature. The rheology demonstrated that the non-crosslinked materials have a viscosity characteristic of a Newtonian fluid and the determination of the contact angles revealed the hydrophilic character of the films surface. The biocompatibility study did not show satisfactory results, presenting too low values of cell viability, being necessary to optimize the synthesis and crosslinking conditions, in order to verify the reproducibility of these results.