Síntese e caracterização de cápsulas poliméricas responsivas

Autor(es)

Rafael Natal Lima de Menezes

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química
• Data de defesa: 2022-08-12

Membros da banca

Maria Isabel Felisberti; Cesar Liberato Petzhold; Watson Loh; Fábio Herbst Florenzano; Liliane Maria Ferrareso Lona

• Orientador: Maria Isabel Felisberti

Resumo

Copolímeros em bloco de 2-etil-2-oxazolina (EtOx), 4-vinilpiridina (4VP) e ácido 4-vinilbenzoico (4VBA) foram sintetizados e estudados com respeito a auto-organização em meio aquoso e responsividade a pH. Poli(2-etil-2-oxazolinas), PEtOx, com graus de polimerização pré-definidos e dispersidade (?) ? 1,1, preparadas por polimerização catiônica por abertura de anel (CROP) da EtOx e funcionalizadas com 2-bromo-2-metilpropionato, foram utilizadas como macroiniciadores para polimerização radicalar por transferência de átomos (ATRP) de 4VP ou 4VBA. Duas séries de copolímeros com dispersidade de massas molares inferior a 1,3 foram sintetizadas: copolímeros P(EtOx-b-4VP) com fração molar de 4VP entre 0,40 e 0,71 e copolímeros P(EtOx-b-4VBA) com fração molar de 4VBA entre 0,42 a 0,82. A concentração micelar crítica dos copolímeros P(EtOx-b-4VP) e P(EtOx-b-4VBA) em meio aquoso variou de 5 x 10-4 a 1,7 x 10-3 mg mL-1 e 4,0 x 10-3 a 5 x 10-3 mg mL-1, respectivamente. Agregados de P(EtOx-b-4VP) foram preparados por titulação de soluções em DMF com água, ou por variação do pH de soluções dos polímeros. Os copolímeros desta série se auto-organizaram em estruturas como micelas, micelas alongadas e vesículas, dependendo da composição e método de preparo dos agregados. O procedimento análogo de troca de solventes utilizando água/DMF foi adotado para a série de P(EtOx-b-4VBA) e resultou em agregados heterogêneos com superfície rica em PEtOx, sendo a formação dos agregados governada pela taxa de adição de não-solvente. Não foi possível obter agregados de P(EtOx-b-4VBA) de ajuste de pH. Os agregados de P(EtOx-b-4VP) e P(EtOx-b-4VBA) foram capazes de encapsular o corante hidrofóbico vermelho do Nilo em ampla faixa de pH, inclusive a pH = 2 e 12, no caso das séries P(EtOx-b-4VP) e P(EtOx-b-4VBA), respectivamente, condições nas quais os blocos de P4VP e P4VBA estão ionizados e os copolímeros são solúveis em água. Vesículas e misturas de vesículas e micelas de P(EtOx-b-4VP) foram reticuladas utilizando-se 1,4-dibromobutano (DBB) e Cu2+ como reticulantes. A estabilidade hidrolítica, o comportamento pH-responsivo e a redispersabilidade após liofilização dos agregados reticulados foram afetadas pela natureza do reticulante e densidade de reticulação. Os agregados reticulados puderam ser carregados com o corante de Reichardt em meio aquoso a pH = 7, e com vermelho do Nilo a pH = 7 e 2, sendo que a pH = 2 ambos os blocos estão intumescidos. Dextrana (massa molar = 10 kDa), encapsulada no interior dos agregados no processo de auto-organização, seguido de reticulação, foi liberada a pH = 2, devido à protonação do bloco de P4VP, indicando o potencial de aplicação dos copolímeros e seus agregados no encapsulamento e liberação de moléculas hidrofóbicas e hidrofílicas (AU)

• Processo FAPESP: 17/16615-5 - Síntese e caracterização de cápsulas poliméricas responsivas
• Beneficiário: Rafael Natal Lima de Menezes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto