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II Simpósio Paulista de Nanotecnologia, Bauru , SP. II Simpósio Paulista de Nanotecnologia, Bauru , SP. Filmes preparados a partir de suspensões aquosas de nanopartículas de β-quitina obtidas por irradiação de ultrassom de alta intensidade. Erika V. R. Almeida 1* (PQ), Sergio P. Campana Filho 1 (PQ). *[email protected] 1 Instituto de Química de São Carlos – USP, Av. Trab. São-carlense, 400, CP 780, São Carlos, SP, CEP 13560-970, Telefone: (16) 3373 9949 e (16) 3373 9929 Palavras Chave: Nanofibras, quitina, ultrassom, filmes. Introdução O ultrassom é utilizado em varias aplicações como na medicina 1 , farmacologia 2 , odontologia, na indústria 3 e pesquisa na area de química 4 e em pesquisa na area de ciência de materiais, com destaque para nanotecnologia 5,6,7 . Materiais nanométricos, como nanopartículas e nanofibras, são utilizados em diversas áreas como biossensores, odontologia, diagnósticos e terapias de câncer, catálise química, química analítica, entre outras. Neste trabalho são consideradas suspensões de nanofibras de β-quitina, que é um polímero natural e muito abundante, preparadas por sonicação. Também foram preparados e analisados filmes a partir das suspensões obtidas. Resultados e Discussão Na Figura 1 estão representadas as variações das dimensões médias das partículas de beta-quitina em função do tempo de sonicação e da concentração das suspensões, conforme medidas de espalhamento de luz. Figura 1: Efeitos do tempo de sonicação e da concentração de β-quitina em suspensão sobre as dimensões médias das partículas. Os dados apresentados na Figura 1 mostram que o tratamento com ultrassom diminui consideravelmente o diâmetro médio das partículas quando comparado com aquele das partículas de partida (0.070mm<ϕ<0.125mm). Também é possível observar que o aumento da concentração da suspensão atenua a o efeito da sonicação sobre as dimensões médias das partículas porém o tempo de sonicação não tem um efeito significativo. Além disso, foi observado o aumento do diâmetro médio das partículas com o prolongamento da sonicação, o que foi atribuído ao maior entumescimento das partículas à medida que aumenta a sua área superficial. A partir das suspensões mais concentradas que foram submetidas à sonicação foram preparados filmes por “casting”, os quais foram caracterizados por MEV (Figuras 2, 3, 4 e 5). Figura 2: MEV do filme obtido a partir da suspensão de β-quitina em água As microgafias das Figuras 2-5 mostram que em todos os filmes ocorre a presença de nanofribras, confirmando que o tratamento com ultrassom forma estas nanoestruturas. Ademais, se observa que o filme mais homogêneo é aquele obtido a partir de suspensão contendo β-quitina e quitosana em pH 5 (Figura 4), muito provavelmento porque a quitosana é solúvel em meio ligeiramente ácido e com a diminuição do tamanho das fibras de quitina uma maior interação entre esses biopolímeros pode ter ocorrido.

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II Simpósio Paulista de Nanotecnologia, Bauru , SP.

II Simpósio Paulista de Nanotecnologia, Bauru , SP.

Filmes preparados a partir de suspensões aquosas de nanopartículas de β-quitina obtidas por irradiação de ultrassom de alt a intensidade.

Erika V. R. Almeida 1* (PQ), Sergio P. Campana Filho 1 (PQ). *[email protected]

1 Instituto de Química de São Carlos – USP, Av. Trab. São-carlense, 400, CP 780, São Carlos, SP, CEP 13560-970, Telefone: (16) 3373 9949 e (16) 3373 9929

Palavras Chave: Nanofibras, quitina, ultrassom, filmes.

Introdução O ultrassom é utilizado em varias aplicações como na medicina1, farmacologia2, odontologia, na indústria3 e pesquisa na area de química4 e em pesquisa na area de ciência de materiais, com destaque para nanotecnologia5,6,7. Materiais nanométricos, como nanopartículas e nanofibras, são utilizados em diversas áreas como biossensores, odontologia, diagnósticos e terapias de câncer, catálise química, química analítica, entre outras. Neste trabalho são consideradas suspensões de nanofibras de β-quitina, que é um polímero natural e muito abundante, preparadas por sonicação. Também foram preparados e analisados filmes a partir das suspensões obtidas.

Resultados e Discussão Na Figura 1 estão representadas as variações das dimensões médias das partículas de beta-quitina em função do tempo de sonicação e da concentração das suspensões, conforme medidas de espalhamento de luz.

Figura 1: Efeitos do tempo de sonicação e da concentração de β-quitina em suspensão sobre as dimensões médias das partículas.

Os dados apresentados na Figura 1 mostram que o tratamento com ultrassom diminui consideravelmente o diâmetro médio das partículas quando comparado com aquele das partículas de partida (0.070mm<ϕ<0.125mm). Também é possível observar que o aumento da concentração da suspensão atenua a o efeito da sonicação sobre as dimensões médias das partículas porém o tempo de sonicação não tem um efeito significativo. Além disso, foi observado o aumento do diâmetro médio das partículas com o prolongamento da sonicação, o que foi atribuído ao maior entumescimento das partículas à medida que aumenta a sua área superficial. A partir das suspensões mais concentradas que foram submetidas à sonicação foram preparados filmes por “casting”, os quais foram caracterizados por MEV (Figuras 2, 3, 4 e 5).

Figura 2: MEV do filme obtido a partir da suspensão de β-quitina em água As microgafias das Figuras 2-5 mostram que em todos os filmes ocorre a presença de nanofribras, confirmando que o tratamento com ultrassom forma estas nanoestruturas. Ademais, se observa que o filme mais homogêneo é aquele obtido a partir de suspensão contendo β-quitina e quitosana em pH 5 (Figura 4), muito provavelmento porque a quitosana é solúvel em meio ligeiramente ácido e com a diminuição do tamanho das fibras de quitina uma maior interação entre esses biopolímeros pode ter ocorrido.

II Simpósio Paulista de Nanotecnologia, Bauru , SP.

25a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química - SBQ 2

Figura 3: MEV do filme obtido a partir da suspensão de β-quitina em pH 8.

Figura 4: MEV do filme obtido a partir da suspensão de β-quitina e quitosana em pH 5.

Há também uma significativa diferença entre os filmes produzidos a partir das suspensões de β-quitina em água desionizada e em pH 8 (Figuras 2 e 3), muito provavelmente pela formação de quitosana que ocorre no segundo filme devido á desacetilação da quitina.

Figura 5: MEV do filme obtido a partir da suspensão de β-qutina e cellulose de sisal em água. A figura 5 mostra micro-fibras de celulose recobertas por nanofibras de quitina mostrando que mesmo não provocando a redução do tamanho das fibras de celulose o tratamento com ultrassom promoveu uma certa interação entre esses dois biopolimeros.

Conclusões

A partir dos resultados foi possível concluir que o tratamento de ultrassom libera nanofibras de β-quitina e forma suspensões. A partir destas suspensões foi possível produzir filmes utilizando água com meio de dispersão o que é um resultado muito promissor.

Agradecimentos

Agradeçemos a CAPES e a FAPESP pelo suporte financeiro. ____________________ 1.Luque de Castro, M. D. e Priego-Capote, F. Talanta. 2007, 72, 321. 2.Huang, S. L. D.;.Mcpherson, D. e Macdonald, R. C. Ultrasound Medic. Biol. 2008, 34, 1272. 3.Sivakumar, V. e Rao, P. G. Ultrasonics Sonochemi. 2003, 10, 85 4.Entezari, M. H. e Asghari, A. Euro. J. Medic. Chem. 2008, 43, 2835. 5.Gedanken, A Ultrasonics Sonochem. 2007, 14, 418. 6.Mancier, V.; Daltin, A. L. e Leclercq, D. Ultrasonics Sonochem. 2008, 15, 157. 7.Mizukoshi, Y.; Tsuru, Y;. Tominaga, A.; Seino, S.; Masahashi, N.; Tanabe, S. e Yamamoto, T. A. Ultrasonics Sonochem. 2008, 15, 875.