Síntese e caracterização de hidrogéis de poli(ácido acrílico): modelagem matemática e aplicações em liberação controlada de medicamento

• Processo: 12/11532-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de março de 2013
• Vigência (Término): 30 de junho de 2014
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Reinaldo Giudici
• Beneficiário: Leandro Gonçalves de Aguiar
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Hidrogéis Modelos matemáticos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ácido acrílico | Hidrogéis | Liberação Controlada | modelagem matematica | Engenharia de reações de polimerização

Resumo

A aplicação de redes poliméricas hidrossolúveis (ou hidrogéis) têm sido bastante estudada em laboratórios de pesquisa nas últimas décadas. Polímeros superabsorventes, como os hidrogéis de poli(ácido acrílico), possuem propriedades únicas, admitindo importantes aplicações em indústria sanitária, agricultura, meio ambiente, processos de separação, dentre outras. Atualmente, estes hidrogéis são usados também em biologia e medicina na produção de dispositivos para liberação controlada de medicamento. Sua estrutura altamente porosa permite a incorporação de medicamentos à matriz de gel e subsequente liberação numa taxa dependente do coeficiente de difusão das moléculas através da rede polimérica. O presente projeto visa estudar a síntese de copolímeros de ácido acrílico/trimetilolpropano triacrilato (TMPTA) e sua representação matemática através da construção de um modelo cinético. Este modelo compreenderá métodos como: balanços de massa e momentos, fracionamento numérico e método dos caminhos. Pretende-se determinar e/ou corrigir parâmetros cinéticos referentes às reações químicas deste sistema. Serão conduzidas homopolimerizações de ácido acrílico e copolimerizações de ácido acrílico/TMPTA em solução aquosa e suspensão inversa, utilizando-se Diidrocloreto de 2,2'-Azobis(2-metilpropionamidina) como iniciador térmico. Polímeros de diferentes qualidades serão produzidos à fim de se verificar a influência das condições de processo sobre as suas propriedades finais. Serão realizados estudos cinéticos de incorporação/liberação de insulina e do comportamento do hidrogel produzido em função do pH do meio. Pretende-se também, verificar a viabilidade de aplicação de copolímeros de ácido acrílico/TMPTA de diferentes composições e arquiteturas na taxa de liberação de insulina. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

RAYMUNDI, VANESSA C.; AGUIAR, LEANDRO G.; SOUZA, ESMAR F.; SATO, ANA C.; GIUDICI, REINALDO. Controlled release of insulin through hydrogels of (acrylic acid)/trimethylolpropane triacrylate. HEAT AND MASS TRANSFER, v. 52, n. 10, p. 2193-2201, OCT 2016. (12/11532-0)

AGUIAR, LEANDRO G.; IWAKURA, DANIEL C.; SEMEANO, ANA T. S.; LI, ROSAMARIA W. C.; SOUZA, ESMAR F.; GRUBER, JONAS; GIUDICI, REINALDO. Controlled release of an optically active compound by hydrogels of acrylic acid and its online detection. CANADIAN JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING, v. 96, n. 5, p. 1221-1227, MAY 2018. (12/11532-0)

AGUIAR, LEANDRO G.; SOUZA, ESMAR F.; GIUDICI, REINALDO. Kinetic modeling of the copolymerization of acrylic acid and trimethylolpropane triacrylate over pre and post-gelation periods. EUROPEAN POLYMER JOURNAL, v. 74, p. 264-278, JAN 2016. (12/11532-0, 14/22080-9)