Bio scaffolds poliméricos para construção de estruturas celulares

Abstract

Este trabalho de mestrado tem como tema Bio-scaffolds poliméricos para construção de estruturas celulares e como objetivo a síntese de poli(éster amidas) (PEAs) de base α-aminoácido (AA), potencialmente aplicáveis em engenharia de tecidos (ET), e o estabelecimento das relações estrutura/propriedades. As PEAs foram preparadas por polimerização interfacial, um método de síntese simples, rápido e que ocorre à temperatura ambiente. Para além disso, permite obter polímero após poucas horas de reação (p.e., 2h). Os monómeros utilizados na síntese foram diaminas de base AA, dicloretos de ácido derivados de oligómeros de L-ácido lático (L-LA) ou de oligómeros ɛ-caprolactona (ɛ-CL) e o cloreto de sebacoílo. As diaminas foram preparadas a partir da reação entre os AA (glicina ou L-leucina) e dietileno glicol (DEG) na presença de ácido p-tolueno sulfónico (p-TSA). Os dicloretos de ácido foram sintetizados pela reação entre oligómeros de L-LA ou oligómeros de ɛ-CL com grupos hidroxilo terminais e o cloreto de sebacoílo. Os AA, glicina e L-leucina, foram escolhidos por apresentarem estruturas químicas bastante distintas, passíveis de conferir diferentes propriedades às PEAs. O trabalho consistiu na síntese de 3 tipos de PEAs de base glicina e 3 tipos de PEAs de base L-leucina: com cloreto de sebacoílo (PEA-SebCl-gly e PEA-SebCl-leu), com dicloreto de ácido de base ɛ-CL (PEA-PCL-gly e PEA-PCL-leu) e com dicloreto de ácido de base L-LA (PEA-PLA-gly e PEA-PLA-leu), com o objetivo de estabelecer as relações entre a estrutura das PEAs e as propriedades físico-químicas e de degradação. As estruturas químicas das PEAs foram avaliadas por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e espectroscopia de ressonância magnética nuclear de protão (1H RMN), tendo confirmado o sucesso da reação de síntese. Bio Scaffolds poliméricos para construção de estruturas celulares VI A análise termogravimétrica (TGA) revelou que as PEAs de base glicina são termicamente mais estáveis do que as de base L-leucina e que a incorporação de segmentos de L-LA e ɛ-CL não afeta a estabilidade térmica, sendo que as que contêm oligómeros ɛ-CL apresentam melhor estabilidade térmica do que aquelas em que foram introduzidos segmentos de L-LA. A análise por calorimetria diferencial de varrimento (DSC) mostrou que as PEAs de base glicina têm uma natureza semi-cristalina, ao passo que as de L-leucina têm uma natureza amorfa. A temperatura de transição vítrea (Tg) foi determinada por análise dinâmica termomecânica (DMTA) e verificou-se que as PEAs de base glicina têm uma Tg mais alta que as de base L-leucina. Verificou-se ainda que a introdução dos segmentos oligoméricos de L-LA e ɛ-CL levou a uma diminuição da Tg, o que poderá indicar um efeito plastificante destes materiais nas PEAs. Os perfis de degradação hidrolítica das PEAs, em meio fisiológico simulado (pH=7.4, 37 ˚C), indicam que a introdução de oligómeros de base poliéster na estrutura das PEAs altera o comportamento de degradação das PEAs. A incorporação de segmentos de L-LA aumenta a percentagem de perda de massa ao longo do teste, enquanto os oligómeros de ε-CL introduzidos diminuem a percentagem de perda de massa das PEAs, muito provavelmente devido a um aumento da hidrofobicidade do polímero. No que concerne à degradação enzimática, a introdução de oligómeros de base oligoéster nas PEAs diminui a sensibilidade à ação das enzimas, sendo que as PEAs sintetizadas com cloreto de sebacoílo apresentam valores significativamente superiores de perda de massa comparativamente às restantes, degradando quase ou mesmo totalmente ao fim das 144 horas de teste.