agostini dls me bauru

7/24/2019 Agostini Dls Me Bauru

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Universidade Estadual Paulista UNESP

Jlio de Mesquita Filho

Faculdade de Cincias e Tecnologia de Presidente Prudente

Ps-Graduao em Cincia e Tecnologia de Materiais - PosMat

CARACTERIZAO DOS CONSTITUINTES DO

LTEX E DA BORRACHA NATURAL QUE

ESTIMULAM A ANGIOGNESE

Deuber Lincon da Silva Agostini

Orientador: Prof. Dr. Aldo Eloizo Job

Presidente Prudente2009


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Deuber Lincon da Silva Agostini

CARACTERIZAO DOS CONSTITUINTES DO LTEX

E DA BORRACHA NATURAL QUE ESTIMULAM AANGIOGNESE

Dissertao apresentada como requisito obteno do ttulo de Mestre UniversidadeEstadual Paulista Jlio de Mesquita Filho Programa de Ps-Graduao em Cincia eTecnologia de Materiais, rea de concentrao deMateriais Polimricos, Hbridos e Nano-Estruturados, sob orientao do Prof. Dr. AldoEloizo Job.

Presidente Prudente2009


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Agostini, Deuber Lincon da Silva.A221c Caracterizao dos constituintes do ltex e da borracha natural

que estimulam a angiognese / Deuber Lincon da SilvaAgostini. - Presidente Prudente : [s.n], 2009.

v, 87 f. : il.

Dissertao (mestrado) - Universidade Estadual Paulista,Faculdade de Cincias e Tecnologia

Orientador: Aldo Eloizo JobBanca: Ana Maria Pires, Gabriel Pinto de SouzaInclui bibliografia

1. Ltex. 2. Borracha natural. 3. Isopreno. 4. Angiognese.I. Autor. II. Ttulo. III.Presidente Prudente - Faculdade de Cincias eTecnologia.

CDD(18.ed.) 620.11

Ficha catalogrfica elaborada pela Seo Tcnica de Aquisio eTratamento da Informao Servio Tcnico de Biblioteca e

Documentao - UNESP, Cmpus de Presidente [email protected]


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gx ut xx x tux tw xv| wx tutA gx vt

tux vxxwx tw xv|A gx { xx| x xwxvxtw xv| wx t |A gt yt x x t x w||z|t xt |wtx x wxt t tt x xv|tt tt tA

Dedico este trabalho e toda a minha vida a estas pessoas

especiais que sempre acreditaram que poderamos, atravs demuito trabalho, dedicao, confiana e respeito mtuo,melhorar nossas condies de vida.

Dourival Ftima F- Flvia Diego - Clia.


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Agradecimentos

a vt|{ x vtt w|tx wx |wxt vA ct|{t vtwt wxvuxt? wxty| x v|tAW||w| xw? |vxxt x |xzttAAA `t t x|t? yt x txz|tAAA ft xxt t| txt |{t }twtA T x tw? t |x|x| {t wx xw? t |x w|wt x

w|t wx xx vtt yt t| yx|xA [}x? t t|twx x t t| yx x xutt x t yAbu|ztw? t|z? t |xxvx |{t yt? t tztwx |{t xv{tMtuxzt? wxw|vt? xxztA bu|ztw t wvx x ytv|tx txw|tw wt |wtA

Agradeo a minha famlia, Dourival, Ftima F, Flvia e Diego por acreditarem que

seria capaz de chegar a esta etapa, e pelos intensos conflitos que encontrei durante esta

jornada. A Clinha, que j faz parte da famlia a um bom tempo, obrigado por ter me

suportado por todo este tempo.

Ao Prof. Dr. Aldo Eloizo Job pela orientao neste trabalho e grande amizade. Pessoa

que tem o poder de cativar a todos e mudar a vida destas, mostrando um mundo muitomelhor. Dizem que bares no um lugar para quem quer procurar uma vida melhor,

mas se naquele ano de 2001, se no tivesse ido at o bar Marlia em Adamantina-SP

no teria conhecido esta pessoa maravilhosa, que mudou drasticamente a minha vida.

A ngela, esposa do Prof. Aldo, que sempre dava conselhos e motivao para seguir

este caminho. Agradeo tambm aos seus filhos Neto e Pepe.

Ao Prof. Dr. Giacometti pelos conhecimentos, amizade e orientao provisria

enquanto o Prof. Dr. Aldo estava realizando Ps-doutorado em Windsor-Canad.

A banca, Prof. Dr. Ana Maria Pires e Prof. Dr. Grabriel de Souza Pinto, pelo tempodedicado a correo de minha dissertao e pela contribuio na melhoria da qualidade

deste trabalho. Toda a minha considerao e amizade.

As secretrias Andressa (PosMat) e Juvanir (DFQB) pela alta eficincia e rapidez

quando precisvamos de algum documento, sempre de ultima hora.

Ao Prof. Dr. Carlos Jos Leopoldo Constantino (Cas) pela amizade, contribuio em

minha formao desde a iniciao cientifica e pelo suporte tcnico nas medidas de

Raman.

A Prof. Dr. Maria de Lourdes Corradi Custodio da Silva e seu aluno Nilson pela

caracterizao de protenas e discusso do resultado do mtodo de Bradford.

Ao Prof. Dr. Eduardo Ribeiro de Azevedo, da USP de So Carlos, pelo auxilio nas

medidas e discusses dos resultados de RMN.

Ao Prof. Dr. Adonilson dos Reis Freitas pelas medidas auxilio nas medidas e

discusses dos resultados de MEV.

Ao Prof. Dr. Pedro Iris pelas medidas de AFM.


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Ao Instituto de Fsica de So Carlos (USP) pelas medidas de raios x.

A Prof. Dr. Dbora Terezia Balogh que realizou as medidas de DMA em uma

velocidade relmpago, pois nosso equipamento estava com problemas.

Aos Professores do DFQB: Ana Maria, Carlitos, Eduardo, Francisco, Roberto, Silvio,

Tot, que tornaram o dia-a-dia no departamento muito melhor.Aos Professores da FAI: Dr. Alexandre Teixeira de Souza, Dr. Fabio Cezar Ferreira,

Dr. Patrcia Alexandra Antunes, pelas caronas, Luclia-Presidente Prudente, e pela

amizade conquistada nestes anos. Toda a minha considerao e amizade.

Aos amigos do DFQB, Aninha, Carol, Clebo, Dalton, Diogo, Efraim, Elton, Felipe,

Flavinho, Lenine, Makoto, Pirap, Priscila, Igor, Zanfa e outros igualmente

importantes, pela amizade e convivncia.

Aos amigos a Balo Mgico, Caito, da Ponta, Diogaum, Julhaum, Luizo, Paulim,

Pedro, pela hospedagem no perodo em que no havia sido contemplado com a bolsa,pelos churrascos e festas. Sem eles teria terminado esta dissertao a algum tempo.

Agradeo tambm aos amigos de Luclia, onde muitos por l no est mais, Botim,

Dudu, Duzo, Junin, Z Roberto, Boco, Lukinha, Guerinha, Fernando, os Vacari pelos

interminveis churrascos e carnavais e pela grande amizade que mesmo a distncia no

consegue terminar.

Agradeo a FAPESP e ao IMMP/MCT, pelo apoio financeiro, pois sem estas

instituies este trabalho no poderia ser realizado.


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SUMRIO

LISTA DE FIGURAS............................................................................................................I

LISTA DE TABELAS ......................................................................................................... III

RESUMO .....................................................................................................................IV

ABSTRACT...................................................................................................................V

INTRODUO............................................................................................................. 1

OBJETIVOS................................................................................................................. 6

CAPTULO 1 - REVISO BIBLIOGRFICA ................................................................. 7

1.1 - Polmeros...................................................................................... 7

1.2 - Ltex e Borracha Natural............................................................... 8

1.2.1 - Composio do ltex...........................................................11

1.2.1.1 - Partculas de borracha..............................................121.2.1.2 - Lutides e complexos de Frey-Wyssling ...................13

1.2.1.3 - Soro e constituintes inorgnicos ...............................14

1.2.2 - Clone RRIM 600..................................................................15

1.2.3 - Preservao do ltex...........................................................15

1.3 - Biomateriais..................................................................................16

CAPTULO 2 - MTODOS EXPERIMENTAIS.............................................................18

2.1 - Materiais.......................................................................................18

2.2 - Coleta do Ltex ............................................................................18

2.3 - Ltex Centrifugado .......................................................................192.4 - Preparao das Membranas de Borracha Natural........................20

2.5 - Liofilizao....................................................................................21

2.6 - Mtodos de Caracterizao..........................................................22

2.6.1 - Espectroscopia por FT-IR modo ATR..................................23

2.6.2 - Espectroscopia Raman .......................................................24

2.6.3 - Ressonncia Magntica Nuclear (RMN)..............................25

2.6.4 - Difrao de raios X (DRX)...................................................26

2.6.5 - Microscopia Eletrnica de Varredura (MEV)........................26

2.6.6 - Microscopia de Fora Atmica (AFM) .................................28

2.6.7 - TG acoplado com infravermelho (TG/FT-IR) .......................29

2.6.8 - Calorimetria Exploratria Diferencial (DSC) ........................30

2.6.9 - Anlise Dinmico Mecnico (DMA) .....................................30

2.6.10 - Mtodo de Bradford...........................................................31

CAPTULO 3 - RESULTADOS E DISCUSSO...........................................................32

3.1 - Espectroscopia no infravermelho (FT-IR) no modo ATR...............32


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3.2 - Espectroscopia Raman.................................................................37

3.3 - Ressonncia magntica nuclear (RMN) .................... ...................38

3.4 - Difrao de raios X (DRX) ............................................................42

3.5 - Microscopia Eletrnica de Varredura (MEV).................................43

3.6 - Microscopia de Fora Atmica (AFM)...........................................45

3.7 - Anlise Termogravimtrica (TG)...................................................47

3.8 - TG acoplado com FT-IR ...............................................................52

3.9 - Calorimetria Exploratria Diferencial (DSC)..................................70

3.10 - Anlise Dinmico Mecnico (DMA) ............................................71

3.11 - Mtodo de Bradford....................................................................73

CAPTULO 4 - CONCLUSO......................................................................................76

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ............................................................................81


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i

Lista de Figuras

Figura 1 - Estrutura qumica da parte isoprnica da borracha natural. ............................ 10Figura 2 Modelo de uma partcula de borracha em ltex envolvida por uma camada de

fosfolipdio e outra mais externa de protenas, proposto por Blackley. Adaptado de [6]... 13Figura 3 - Coleta do Ltex................................................................................................... 19Figura 4 Trs fases constituintes do ltex centrifugado................................................... 20Figura 5 Curva de DSC para resfriamento e aquecimento do ltex................................. 22Figura 6 Analisador Temogravimtrico NETZSCH modelo 209...................................... 29Figura 7 - Espectros na regio do infravermelho das amostras de ltex, F1, F2, F3, e das

membranas de borracha natural tratadas termicamente a 60, 85 e 120C, liofilizados. .... 33Figura 8 Ampliao dos espectros na regio do infravermelho das amostras de ltex, F1,

F2, F3, e das membranas de borracha natural tratadas termicamente a 60, 85 e 120C,liofilizados............................................................................................................................ 35Figura 9 Espectros Raman das amostras de Ltex, F1, F2, F3 e das membranas tratadastermicamente a 60, 85 e 120

oC, liofilizados......................................................................... 37

Figura 10 Espectro de RMN13

C DP/MAS das amostras F1, F3 e das membranas tratadasa 60, 85 e 120

oC................................................................................................................... 39

Figura 11 - Espectro de RMN13

C CP/MAS das amostras F2, F3 e das membranas tratadas

a 60, 85 e 120oC................................................................................................................... 40

Figura 12 - Espectro de RMN 1H das amostras F1, F3 e das membranas tratadas a 60, 85 e

120oC.................................................................................................................................... 41

Figura 13 Difrao de raios X das fraes F2 e F3, liofilizadas. .................................... 42Figura 14 Micrografia da membrana de borracha natural tratada a 60C..................... 43Figura 15 - Micrografia da membrana de borracha natural tratada a 85C. .................... 44Figura 16 - Micrografia da membrana de borracha natural tratada a 120C ................... 45Figura 17 Micrografias por AFM das membranas tratadas a 60, 85 e 120

oC................. 46

Figura 18 Curvas de TG e DTG do ltex, das fases, F1, F2 e F3, e das membranasproduzidas a 60, 85 e 120C, liofilizados............................................................................. 48Figura 19 Imagem 3D de TG/FT-IR acoplado do ltex liofilizado. ................................. 53Figura 20 - Espectros extrados da imagem de 3D do TG/FT-IR do ltex liofilizado......... 54Figura 21 Imagem 3D de TG/FT-IR da F1 do ltex centrifugado e liofilizado................ 55

Figura 22 - Espectros extrados da imagem de 3D de TG/FT-IR da F1 do ltexcentrifugado......................................................................................................................... 56Figura 23 Imagem 3D de TG/FT-IR da F2 do ltex centrifugado e liofilizado................ 57Figura 24 - Espectros extrados da imagem de 3D de TG/FT-IR da F2 do ltex

centrifugado e liofilizado. .................................................................................................... 58Figura 25 Imagem 3D de TG/FT-IR da F3 do ltex centrifugado e liofilizado................ 59Figura 26 - Espectros extrados da imagem de 3D de TG/FT-IR da F3 do ltexcentrifugado e liofilizado. .................................................................................................... 60Figura 27 Imagem 3D de TG/FT-IR para a membrana de borracha natural obtida a 60C

liofilizada. ............................................................................................................................ 61Figura 28 - Espectros extrados da imagem de 3D do TG/FT-IR da membrana de borrachanatural obtida a 60C liofilizada.......................................................................................... 62Figura 29 - Imagem 3D de TG/FT-IR para a membrana de borracha natural obtida a 85C

liofilizada. ............................................................................................................................ 63Figura 30 Espectros extrados da imagem de 3D do TG/FT-IR da membrana de borrachanatural obtida a 85C liofilizada.......................................................................................... 64Figura 31 Imagem 3D de TG/FT-IR para a membrana de borracha natural obtida a120C liofilizada................................................................................................................... 65Figura 32 - Espectros extrados da imagem3D de TG/FT-IR para a membrana de borracha

natural obtida a 120C liofilizada........................................................................................ 66Figura 33 Absorbncia versus Temperatura (

oC), em 1643 cm

-1 para a amostra F2 e

membranas tratadas a 60 e 120oC....................................................................................... 67


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ii

Figura 34 - Absorbncia versus Temperatura (oC), em 1588 cm



Figura 35 - Absorbncia versus Temperatura (oC), em 1544 cm



Figura 36 - Curva de DSC da amostra de ltex, F1, F2, F3 e das membranas de borracha

natural tratadas termicamente a 60, 85 e 120C, liofilizados.............................................. 70Figura 37 Curva de DMA das membranas tratada a 60, 85 e 120

oC............................... 72

Figura 38 Curva de Calibrao com BSA. ....................................................................... 74


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iii

Lista de Tabelas

Tabela 1 - Composio mdia do ltex recm coletado. ..................................................... 12Tabela 2 - Principais modos vibracionais do cis 1,4-poli-isopreno.................................... 34Tabela 3 Atribuies das bandas nos espectros de FT-IR para grupos funcionais

observados nas amostras de ltex, F1, F2, F3, e das membranas de borracha naturaltratadas termicamente a 60, 85 e 120C, liofilizados. ......................................................... 36Tabela 4 Valores obtidos por meio das curvas termogravimtricas, das fases, F1, F2 e F3do ltex centrifugado e liofilizado........................................................................................ 51Tabela 5 - Atribuies das bandas caractersticas nos espectros de FT-IR extrados da

imagem 3D do ltex liofilizado. ........................................................................................... 54Tabela 6 Massa e volume de BSA para a curva de Calibrao........................................ 73Tabela 7 Valores da absorbncia para cada diluio do soro......................................... 74


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iv

AGOSTINI, Deuber Lincon da Silva. Caracterizao do ltex e da borrachanatural que estimulam a angiognese: 2009. 87 f. Dissertao (Mestre emCincias e Tecnologia de Materiais) UNESP, Faculdade de Cincias eTecnologia, Presidente Prudente, 2008.

RESUMO

As membranas de borracha natural so usadas freqentemente como material

biolgico na induo de angiognese e neoformao. Neste trabalho foram

realizados estudos com objetivo de identificar os componentes do ltex que so

responsveis pelo processo de angiognese e neoformao. O ltex, as fases

centrifugadas do ltex e as membranas da borracha natural, tratados termicamente

em 60, 85 e 120C, foram liofilizados para a reduo de gua nos mesmos. A

caracterizao de tais materiais foi realizada por espectroscopia infravermelha (FT-

IR), micro-Raman, ressonncia magntica nuclear (NMR -

1

H e

13

C), difrao deraio x (DRX), microscopia eletrnica de varredura (MEV) e microscopia de fora

atmica (AFM), anlise do termogravimtrica (TG) acoplado com infravermelho

(TG/FT-IR), calorimetria exploratria diferencial (DSC), anlise dinmico mecnica

(DMA) e o mtodo de Bradford. Nos resultados de espectroscopia no

infravermelho, micro de Raman, NMR (1H e 13C), de raios x e TG/FT-IR; os

componentes qumicos do ltex, das fases centrifugadas do ltex e das membranas

da borracha natural foram identificados. A tcnica de TG foi utilizada para avaliar a

estabilidade trmica e os resultados mostraram que as membranas obtidas a 60oC

possuem maior estabilidade. Nos resultados de DSC notou-se que a transio vtrea

acontece em ~ -68oC, para todos os materiais que contm isopreno e a degradao

estrutural ocorrem em torno de 376oC. As transies de vtreas foram confirmadas

atravs dos resultados de DMA. O ltex centrifugado apresenta trs fases: partculas

de borracha (F1), lutides (F2) e Frey-Wyssling (F3). Nas fraes F2 e F3 o

isopreno ausente, ou apresenta pequena proporo, mas contm diversos

componentes qumicos: protenas, cidos aminados e grupos funcionais que podem

induzir o angiognese e a neoformao em tecidos biolgicos. A membrana de

borracha natural tratada termicamente a 60oC, juntamente com a frao F2, mostrou

as atividades mais elevadas de angiognese e neoformao. Alm disso, as

membranas que contm poros favorecem o processo de cicatrizao e

vascularizao.

Palavras-chave:ltex, borracha natural, isopreno, angiognese.


14/101

v

ABSTRACT

Natural latex and natural rubber membranes are frequently used as biomaterial in

the angiogenesis induction and neoformation of biological tissues. Our studies

aimed to study and identify the latex components that are responsible forangiogenesis and neoformation processes. The natural latex, the centrifuged latex

phases and the natural rubber membranes were thermally treated at 60, 85 and

120C and afterward all samples were lyophilized. The characterization of such

materials were carried out using infrared (FT-IR), micro Raman spectroscopy,

nuclear magnetic resonance (NMR - 1H e 13C), X-ray diffraction, scanning

electronic microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM),

thermogravimetry analysis coupled with infrared (TG/FT-IR), differential scanning

calorimeter (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA) and the method of

Bradford. From the results of infrared and micro Raman spectroscopy, NMR (1H e13C), X-rays and TG/FT-IR the chemical components present in the latex, in the

centrifuged latex phases and in natural rubber membranes were identified. TG

technique was used to evaluate the thermal stability and results showed that

membranes obtained at 60oC present greater stability, up to 350oC. From DSC

results it was found that the glass transition happens at 68oC, for all materials

containing isoprene, and the structural degradation occurs at 376oC. Glass

transitions were confirmed also by DMA results. Centrifuged latex presents three

phases: rubber particles (F1), lutoids (F2) and Frey-Wyssling (F3). In the fractions

F2 and F3 the isoprene is absent but they contain several chemical components:

proteins, amino acids and functional groups that can induce angiogenesis and

neoformation on biological tissues. The treated membrane 60oC of natural rubber

showed the highest angiogenesis and neoformation activities. Furthermore,

membranes containing pores favor the cicatrization process and the vascularization

processes.

Keywords: latex, natural rubber, isoprene, angiogenesis.


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Introduo_______________________________________________________ 1

INTRODUO

As primeiras informaes que se tem sobre a descoberta da

Borracha Natural, data de 1743, quando em sua segunda viagem Amrica do Sul,

Cristvo Colombo viu nativos do Haiti brincando com bolas que eles faziam com

uma seiva de cor branca leitosa extrada de rvores, que os nativos chamavam de

Cau-uchu, que na lngua nativa significa a rvore que chora. Em 1745, Charles de

La Condamine apresentou e publicou os primeiros documentos referentes

borracha natural, depois de fazer muitas observaes nas amostras do material

trazido do Peru em 1736.

A reao de vulcanizao foi descoberta por Charles Goodyear em

1839 que percebeu uma sensvel mudana no estado fsico da borracha natural, de

muito plstica para elstica quando a esta era adicionado enxofre. Aps a descoberta

da vulcanizao, rapidamente a demanda de artigos feitos de borracha cresceu

muito, sendo que basicamente os produtos eram produzidos a partir da borracha

natural vinda da regio Amaznica no Brasil.

Em 1876 Henry Wiekham em sua viagem a Amrica do Sul

coletou aproximadamente 70.000 sementes das rvores produtoras do ltex de

borracha natural,Hevea brasiliensis,levando-as para a Europa e em seguida para a

sia, sendo que dez anos depois j produziam sementes em abundncia e ltex de

tima qualidade [1].

Atualmente, a borracha natural uma importante matria-prima

agrcola renovvel essencial para a manufatura de um amplo espectro de produtos

em todos os ramos da atividade humana. Considerado um produto estratgico, ao


16/101

Introduo_______________________________________________________ 2

lado do ao e do petrleo (matrias-primas no renovveis), um dos alicerces que

sustentam o progresso da humanidade [2].

No mbito dos pases produtores, observa-se que o governo da

Malsia investe maciamente em borracha natural e a qualidade da borracha natural

produzida atende aos padres tecnolgicos mais exigentes das indstrias de

pneumticos e de artefatos, conferindo alta qualidade aos artefatos.

J se sabe que o ltex de seringueira apresenta algumas

propriedades nicas, superiores a qualquer outro polmero, mesmo seu anlogo

sinttico. A boa elasticidade, combinada com a baixa histerese mecnica, faz da

borracha natural um material importante na produo de pneus, elementos de

suspenso e pra-choques [3] e produtos leves com alta resistncia como bales,

luvas cirrgicas, preservativos [4] e em inovaes tecnolgicas como o seu uso em

argamassas para construo civil, indstria aeronutica e naval, tubos para usos em

hospitais e centros cirrgicos, compsitos condutores e materiais de alta preciso

como vlvulas e retentores. Existem inmeras patentes registradas a respeito de

artefatos de borracha natural, vrias dessas patentes so de propriedades de

empresas lderes mundiais [5,6].

Em meados da dcada de 90 iniciaram-se estudos para aplicaes

de ltex natural na rea da sade, onde ltex extrado dos clones da seringueira

Hevea brasiliensisse mostrou promissor em vrios tipos de aplicaes biomdicas

[4].

Estudos iniciais, obtidos pelo Laboratrio de Neuroqumica do

Departamento de Bioqumica e Imunologia da Universidade de So Paulo-USP de

Ribeiro Preto atravs da equipe de pesquisadores coordenados pelo Professor Dr.

Joaquim Coutinho Netto, mostraram que as membranas de borracha natural obtidas


17/101

Introduo_______________________________________________________ 3

a temperaturas inferiores a 85C contribuem para a formao de angiognese e de

neoformao. Portanto, a temperatura de tratamento do ltex, na obteno das

membranas, o fator mais importante, pois a evaporao a baixa temperatura

preserva a conformao nativa das protenas e uma reorganizao dos constituintes

fosfolipdicos [7].

A atividade angiognica encontrada em alguns trabalhos que

estudaram as membranas de borracha natural de grande importncia, j que nas

ltimas dcadas vrios estudos foram realizados, com diversos materiais [8-17], no

sentido de se identificar substncias capazes de favorecer o processo de reparo, e

tambm a busca de substncias com atividade angiognica, pelo seu grande

potencial de aplicao clnica.

Desde sua descoberta como biomaterial, as membranas de

borracha natural, tem sido objeto de vrios estudos, sendo suas propriedades fsicas,

microarquiteturais e de biocompatibilidade determinadas inicialmente em modelos

animais, encontrando-se atualmente em fase de utilizao em humanos [18]. Este

material demonstrou ser a base de um biomaterial inovador com excelentes

resultados na cicatrizao de lceras crnicas e na reconstituio de esfagos e

tmpanos perfurados, observando a neoformao vascular evidente ao redor das

prteses, mostrando a possibilidade de neoformao tecidual [19,20], sendo que a

biocompatibilidade do ltex natural, em forma de prtese esofgica, foi investigada

e constatada, no demonstrando qualquer indcio de manifestao alrgica [21,18 ].

A biomembrana de ltex natural foi utilizada em 420 pacientes do

Hospital das Clnicas da Faculdade de Medicina de Ribeiro Preto-USP, portadores

de perfurao de tmpano, com sucesso em 98% versus 70% quando comparado

com a cirurgia convencional (implante da fscia do msculo temporal) [20]. Em


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Introduo_______________________________________________________ 4

estudos onde foi implantada a membrana de borracha natural no esfago e na parede

abdominal de ces, sendo removida uma rea de 6 a 10 cm2de tecido e substitudo

cirurgicamente por esta membrana, foi observado o poder de induo da

angiognese, bem como a promoo da adeso celular e a formao de matriz

extracelular provisional favorecendo o processo de reparao tecidual, no sendo

observado o desenvolvimento de fibrose em qualquer dos casos estudados [22].

O comportamento da membrana de borracha natural tambm foi

estudado como substituto parcial do pericrdio em 16 ces. Os animais foram

observados por 345 dias, e aps este perodo ocorreu a regenerao do pericrdio

nativo, demonstrando que o material mostrou-se adequado para a substituio

parcial do pericrdio [23]. Outro fator interessante que apesar de a sensibilidade

ao ltex ou aos seus aditivos ser um fenmeno freqente [24], os autores no

observaram em nenhum animal qualquer reao adversa.

Prteses de borracha natural foram utilizadas em diferentes

tecidos, apresentando resultados satisfatrios como prtese arterial [25]. Com o

xito das aplicaes da membrana em modelos animais, sua utilizao em humanos

foi iniciada em leses cutneas, onde foram realizados tratamentos de lceras de

perna com a utilizao da membrana de borracha natural [18]. Os pacientes eram

portadores de lceras com mais de 2 meses de instalao e maiores que 1 cm. Os

autores observaram sinais evidentes de estmulo granulao visualizada sob o

aspecto clnico e com confirmao histopatolgica, associada reduo dos

sintomas, especialmente da dor nas lceras crnicas de perna. Foi observado

tambm que a membrana de borracha natural induz a diferenciao do tecido de

cicatrizao, com aumento da deteco de fatores de crescimento como VEGF e


19/101

Introduo_______________________________________________________ 5

TGF1, com o aumento da permeabilidade vascular que organiza a angiognese j

na 1 semana de tratamento.

Duas teses de doutorado, desenvolvidas no Departamento de

Cirurgia e Anatomia da FMRP-USP, apontaram, depois de testes feitos em animais,

que possvel a recuperao de artrias cardiovasculares por meio de utilizao de

membranas de borracha natural [26].

Pesquisas recentes descobriram que o ltex de borracha natural

pode ser aplicado como um poderoso gel anti-rugas e possvel aplicao para

estimular a produo de cabelos, resultado de trabalhos desenvolvidos por

universidades e empresas nacionais. Neste tratamento houve uma reduo em cerca

de 80% das rugas na regio da testa e dos olhos, em apenas um ms [27].

Foi observado que membrana de borracha natural favorece a

cicatrizao conjuntival e a angiognese quando submetida a testes in vivo

utilizando a conjuntiva ocular em coelhos, demonstrando que o material

potencialmente um promissor recurso teraputico de reconstruo da conjuntiva

ocular [28].


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Objetivos________________________________________________________ 6

OBJETIVOS

Atravs dos estudos realizados, at o momento, sobre as

membranas de borracha natural utilizadas como biomaterial na induo deangiognese e de neoformao, notrio que este material deve ser amplamente

estudado, tanto em aplicaes clnicas, como os seus componentes indutores.

Portanto neste trabalho, est sendo apresentado estudos de caracterizao do ltex in

natura, das fases do ltex centrifugado e das membranas de borracha natural,

tratadas termicamente a 60, 85 e 120C, liofilizados, utilizando as tcnicas de

espectroscopia no infravermelho (FT-IR), Raman, Ressonncia Magntica Nuclear

(RMN), Difratometria de raios-X, microscopia eletrnica de varredura (MEV) e de

fora atmica (AFM), TG acoplado com FT-IR (TG/FT-IR), calorimetria

exploratria diferencial (DSC), anlise dinmico mecnico (DMA) e o mtodo de

Bradford, com objetivo de conhecer e dominar seus componentes indutores de

angiognese e de neoformao.


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Reviso Bibliogrfica_______________________________________________7

CAPTULO 1 - REVISO BIBLIOGRFICA

1.1 - Polmeros

O termo polmeros deriva do grego, Polys = muitos; Meros =

unidades de repetio, portanto significa muitas unidades de repetio, foi criada

por Berzelius, em 1832, para designar compostos de pesos moleculares mltiplos

[29]. Polmeros so substncias de alto peso molecular proveniente de reaes de

polimerizao. Isto , so provenientes da combinao qumica de um grande

nmero de molculas idnticas ou similares (monmeros) para formar uma

molcula complexa de elevado peso molecular (macromolcula). Podem ser

homopolmeros, polmeros formados por monmeros de um nico tipo de

substncia, ou copolmeros, polmeros formados por duas ou mais substncias [30].

H diversas formas de classificao dos polmeros, que

geralmente so apresentados em trs grandes categorias: termoplsticos, termofixos

e elastmeros. Esses materiais so usados amplamente em todas as reas da

engenharia, devido sua extrema versatilidade. Como exemplo de aplicao de

polmeros, citamos o uso em bases de tintas, adesivos, pneus, pra-choques de

automveis, fibras e recobrimentos de fibras ticas, de fios de alta tenso e esta

multiplicidade de aplicaes derivam essencialmente da sua facilidade de

processamento, aliado ao seu relativo baixo custo [31].

Em termos de materiais para implantes, os polmeros apresentam

uma boa alternativa, visto que, possuem propriedades mecnicas desejveis. Por

exemplo, Fukada et al. trabalhando com teflon implantado no fmur de coelhos,

constataram a formao de calo sseo em apenas duas semanas [32]. No entanto,


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apesar de apresentar qualidades desejveis para agir como um biomaterial, se o

polmero apresentar toxidade, o processo inflamatrio se mostrar muito acentuado

provocando necrose no tecido receptor. Geralmente a toxicidade dos polmeros

considerada maior que a dos metais e das cermicas. A presena de cargas

superficiais no polmero outro fator que influencia a formao do tecido fibroso.

No caso de carga superficial positiva pode atrair eritrcitos, que possuem carga

superficial negativa; e o contato das clulas com o material potencialmente

citotxico pode destru-las [33].

1.2 - Ltex e Borracha Natural

A seringueira uma planta da famlia das Euforbiceas, que

abrange uma gama de espcies com grande interesse comercial como, por exemplo,

a mamona (Ricinus communis L.), o tungue (Aleurites) e a mandioca (Manihot)

[4,34]. Numerosas espcies botnicas espalhadas pelo planeta produzem ltex,

ocorrendo no reino das plantas em mais de 12.000 espcies pertencentes a 900

gneros. Dessas plantas laticferas aproximadamente 1.000 espcies contm

borracha [35]. Entretanto, a nica espcie que gera borracha de alta qualidade e em

condies econmicas a Hevea brasiliensis. Originria da regio setentrional da

Amrica do Sul foi climatizada em 1890 no Sri Lanka (antigo Ceilo) e na Malsia

[36]. Hoje em dia a Hevea brasiliensis cultivada nas regies tropicais da sia

(Malsia, Indonsia, Tailndia e Sri Lanka), onde 90% da produo mundial

extrada [37].

O Brasil j foi o principal produtor e exportador de borracha no

mundo, at os anos cinqenta, hoje produz apenas cerca de 1% da produo

mundial, o que insuficiente para o consumo interno, sendo necessria a


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importao de aproximadamente 60% da borracha consumida no pas [38,39,40,41].

Contudo, o interesse pela produo de borracha natural est sendo recuperado, com

o Estado de So Paulo atuando como o maior produtor do pas [42,43]. O Estado de

So Paulo conta hoje com cerca de 45.000 hectares plantados com seringueira. Duas

regies do Estado so aptas para o cultivo desta planta: a regio do Oeste Paulista e

a regio litornea [38,42].

O ltex um sistema coloidal polifsico, sendo a parte dispersa

constituda de micelas de borracha, protenas, lutides e partculas Frey-Wyssling e

o meio dispersivo constitudo do soro aquoso [44]. As partculas Frey-Wyssling,

que ocorrem em pequena quantidade (cerca de 1%), so constitudas de

carotenides e lipdios conferindo borracha uma colorao amarelada [35,56].

A borracha natural obtida por coagulao do ltex por rvores do

gneroHeveabrasiliensis, com cerca de 10 15 metros de altura, tronco retilneo,

com dimetro aproximado de 30 centmetros. As plantaes de seringueiras

apresentam uma densidade de aproximadamente 450 rvores por hectare e comeam

a produzir aps 7 a 8 anos de plantio. A obteno de espcies de alta produtividade

conseguida atravs de processos de enxertia de borbulhas, de rvores reconhecidas

como de alta produo, em mudas obtidas a partir de sementes; estas mudas, assim

enxertadas, so denominadas clones [45].

Embora a borracha sinttica obtida do petrleo possua quase a

mesma composio qumica da borracha natural, suas propriedades fsicas so

inviveis para alguns manufaturados, como por exemplo: para luvas cirrgicas,

preservativos, pneus de automveis e revestimentos diversos [42], alm de ser uma

fonte no renovvel. A borracha natural tambm matria prima essencial para a


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fabricao de vrios artefatos em transportes, indstrias e materiais blicos

[4,42,46].

O polmero natural sintetizado pela espcie Hevea tem um peso

molecular mdio prximo a um milho. composto de aproximadamente trs

unidades trans isoprnicas, responsvel pela parte cristalina, seguidas de cerca de

10.000 unidades cis isoprnicas, responsvel pela parte amorfa, do tipo cabea-

calda [47], combinadas por ligaes 1,4 e um grupo terminal, conforme mostrado

na Figura 1. Esse grupo terminal varia com a origem da borracha [35,48]. Como a

unidade de repetio da parte cis isoprnica existe em uma proporo muito maior

que a parte trans isoprnica a borracha natural se mostra um polmero amorfo.

Figura 1 -Estrutura qumica da parte isoprnica da borracha natural.

Os constituintes no borracha do ltex so protenas, aminocidos,

carboidratos, lipdios, cidos nuclicos e outros constituintes inorgnicos [49]. Os

principais componentes ao redor da membrana do ltex so os lipdios que

apresentam importante papel no tempo de estabilidade mecnica do ltex

estabilizado em amnia [50].


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1.2.1 - Composio do ltex

Este tpico sobre os constituintes do ltex foi retirado da Tese da

Profa. Dra. Marcia Maria Rippel [6], orientada pelo Prof. Dr. Fernando Galembeck,

vencedora do Premio CAPES de Melhor Tese na rea de Qumica, no ano 2005. Os

constituintes do ltex estavam muito bem descritos, por este motivo no foi

modificado ou resumido para no perder a qualidade apresentada e teve grande

contribuio nesta dissertao, pois foi possvel comparar com os resultados

obtidos.

O ltex composto por uma complexa mistura de diferentes

componentes, incluindo macromolculas. Um dos componentes majoritrios do

ltex o cis e/ou trans poli-isopreno. Outros constituintes presentes no ltex e

relatados em estudos fitoqumicos so: polissacardeos, flavanides, lipdeos,

fosfolipdios e protenas, ficou comprovado tambm a existncia de alcanos, cetonas

triterpnicas, triterpenides, acares e cidos graxos [51]. Sabe-se que o

polisopreno um dos componentes de todas as espcies laticferas, porm aelucidao dos outros constituintes necessita de estudos mais aprofundados [52].

O ltex de Hevea brasiliensis um sistema polidisperso, no qual

partculas negativamente carregadas de vrios tipos esto suspensas em um soro.

Trs tipos de partculas predominam: partculas de borracha que constituem 30 a

45% (em massa) do ltex, os lutides que constituem 10 a 20% e os chamados

complexos de Frey-Wyssling (FW) [apud. 53,6]. O soro no qual as partculas esto

dispersas chamado de soro C.

O ltex recm coletado tem pH na faixa de 6,0 a 7,0 e densidade

de 0,975 e 0,980 g/cm3e viscosidade varivel, principalmente se o ltex for diludo


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em gua em virtude do intumescimento e ruptura dos lutides [apud. 54,6]. A

composio mdia do ltex natural recm coletado apresentada na Tabela 1.

Tabela 1-Composio mdia do ltex recm coletado.

Constituinte % em massa no ltex

Borracha 25-45Protena 1-1,8

Carboidratos 1-2Lipdios neutros 0,4-1,1Lipdeos polares 0,5-0,6

Inorgnicos 0,4-0,6Aminocidos, aminas, etc. 0,4-0,6

gua 49-71

1.2.1.1 - Partculas de borracha

As partculas de borracha natural contm centenas de molculas

de hidrocarboneto e envolvida por um filme de protenas e fosfolipdios, que lhe

confere carga negativa promovendo estabilidade coloidal das partculas. O dimetro

das partculas de borracha pode variar de 5 nm at 3.000 nm, chegando em alguns

casos at a 5.000 nm ou 6.000 nm [apud. 55,56,57]. Aproximadamente 27% do

contedo total de protenas no ltex recm coletado esto adsorvidos na superfcie

das partculas de borracha e acredita-se que parte das protenas estejam no interior

das partculas [58,6]. Esta camada de protenas adsorvida que conferem

estabilidade as partculas de ltex estabilizado com amnia, devido a sua carga

negativa.

A presena de longas cadeias de hidrocarbonetos nas molculas de

fosfolipdios faz com que tenha forte atividade de superfcie, sendo fortemente

adsorvidos na superfcie das partculas de borracha: as cadeias de hidrocarbonetos

ficam ancoradas na borracha e os grupos de cabea polar na fase aquosa. Assim


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possvel explicar a forte adsoro de protenas na superfcie das partculas

considerando que os fosfolipdios tm carga positiva, enquanto as protenas tm

carga negativa, levando a associao inica entre dois tipos de molculas [6,54].

Assim podemos representar em um modelo proposto por Blackley [54], conforme a

Figura 2.

Figura 2 Modelo de uma partcula de borracha em ltex envolvida por uma camada defosfolipdio e outra mais externa de protenas, proposto por Blackley.

Adaptado de [6].

1.2.1.2 - Lutides e complexos de Frey-Wyssling

Os lutides formam o segundo componente principal do ltex de

Hevea brasiliensis. Eles so constitudos de protenas (solveis e insolveis),

fosfolipdios e sais minerais [54, apud. 59], ligados ou circundados por membranas

e so, na mdia, muito maiores em tamanho do que as partculas de borracha. Eles

tm de 2.000 a 5.000 nm de dimetro, ligados por uma membrana de cerca de 8 nm

de espessura tambm com carga negativa.

O contedo dos lutides chamado soro B, contm vrios ctions,

principalmente clcio, magnsio, potssio e cobre [apud. 60] e protenas catinicas


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que tem ao floculante muito rpida sobre partculas de borracha no ltex,

resultando na formao de microflocos.

Os complexos de Frey-Wyssling so constitudos de carotenides

e lipdios conferindo borracha sua colorao, mais ou menos amarela [54,58].

Estes complexos so aproximadamente esfricos, tendo um tamanho que varia de

3.000 a 6.000 nm de dimetro e so ligados por uma dupla membrana. Acredita-se

que estes complexos tenham uma funo vital nas atividades metablicas, sendo

possveis stios da biossntese da borracha.

Os lutides e complexos de Frey-Wyssling dissolvem quando o

ltex recm coletado estabilizado com amnia, de tal forma que temos no ltex

amoniacal um sistema de duas fases, constituindo das partculas de borracha e do

soro [5, apud.55].

1.2.1.3 - Soro e constituintes inorgnicos

O soro do ltex natural tem densidade de 1,020 g/cm3 e contm

diferentes espcies qumicas como carboidratos, eletrlitos, protenas e

aminocidos. O principal carboidrato encontrado o quebrachitol (ou 1-metil

inositol) e at o momento no se sabe qual a sua funo biolgica no ltex. A

principal implicao dos carboidratos no ltex que estes so oxidados

microbiologicamente a cidos volteis (frmico, actico e propinico) se o ltex no

adequadamente preservado e uma medida da qualidade do ltex [54].

O soro do ltex contm, alm de protenas, bases nitrogenadas

como colina, alm de aminocidos, nions inorgnicos (fosfatos e carbonatos), sais

minerais encontrados no soro B e mais outros de rubdio, mangans, sdio, potssio,


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cobre, magnsio, ferro e zinco [13,27]. Estes elementos so absorvidos do solo,

transportados na seiva e participam de reaes que envolvem a biossntese do ltex

[5].

1.2.2 - Clone RRIM 600

O ltex usado neste trabalho foi colhido de rvores da seringueira

Hevea brasiliensis, clone RRIM 600, o mais plantado na regio do Planalto do

Estado de So Paulo, por apresentar bom desempenho e vigor na produo. um

clone secundrio desenvolvido pelo Rubber Research Institute of Malaysia RRIM.Apresenta rvores altas, com caule vertical e de rpido crescimento quando jovem.

A alta produo seu ponto de destaque, sendo um dos que apresenta maior

produtividade de borracha seca [42].

Todas as rvores de um mesmo clone, sob as mesmas condies

ambientais, apresentam baixa variabilidade. Outro ponto importante a considerar no

clone a uniformidade das propriedades do ltex. Para propsitos industriais

especficos, ele mais bem apreciado, considerando essa uniformidade essencial

[42].

1.2.3 - Preservao do ltex

A estabilizao do ltex atravs de aditivos decorre da necessidade

de se evitar o processo de coagulao espontnea, em que se observa a formao de

uma fase superior coagulada e uma fase inferior aquosa e clara. Vrias hipteses

[54] explicam o porqu de este processo ocorrer rapidamente, em questo de horas.

A primeira considera a ao de microorganismos reagindo com compostos no


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borracha, diminuindo seu poder de estabilizao. A segunda hiptese atribui esse

efeito liberao de nions de cidos graxos atravs da hidrlise de vrias

substncias lipdicas presentes no ltex. Estes nions so ento adsorvidos na

superfcie das partculas de borracha, possivelmente removendo parte das protenas

adsorvidas. Estes nions ento interagem com ctions metlicos divalentes como

clcio e magnsio, presentes no ltex ou gradualmente liberados de complexos pela

ao de enzimas.

Dois fatos so considerados com estas teorias: o pH reduzido

durante a coagulao espontnea, de 6 para 5 e este processo pode ser acelerado

pela adio de pequenas quantidades de sabes carboxilados. Como se pode esperar,

grandes quantidades de sabo retardam este efeito de coagulao. Isto justificado

pela dependncia da concentrao de clcio e magnsio presentes no ltex. Alm

disso, o tempo no qual o ltex pode ser mantido sem coagular muito aumentado se

estes ctions so removidos.

O preservativo mais utilizado a amnia, quando se necessita

preservar o ltex a longo prazo, sem a adio de preservativos auxiliares. A amnia

um bactericida muito eficiente em concentraes acima de 0,35% em massa,

enquanto que baixas concentraes, 0,05% em massa, podem acelerar o crescimento

de bactrias, devido ao aumento do pH de 6,5 para 8, pH este ideal para a

multiplicao de muitas formas comuns de bactrias [6].

1.3 - Biomateriais

Um biomaterial definido como uma substncia ou combinao

de duas ou mais substncias, farmacologicamente inertes, de origem sinttica ou

orgnica, capaz de ser utilizado por um perodo de tempo, como parte ou todo de


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um sistema, para melhorar, aumentar ou substituir, parcial ou inteiramente tecidos,

rgos ou funes do corpo humano [61,62]. A classificao dos biomateriais

depende da sua natureza qumica, dividindo-se em biomateriais naturais que se

subdividem homlogos (quando originados do prprio indivduo, como o caso das

pontes de safena), autlogos (quando originados de outras pessoas) e heterlogos

(quando originados de animais e aproveitados em implantes ou cirurgias) ou

biomateriais sintticos que incluem implantes cirrgicos, e que se dividem em

metlicos (ferrosos e no ferrosos), cermicos, polmeros e compsitos, e que

venham a substituir parcial ou integralmente a funo original dos materiais

biolgicos [63].

As principais caractersticas dos biomateriais so

biocompatibilidade, no ser txico nem carcinognico, apresentar bioestabilidade,

propriedades mecnicas adequadas, peso e densidade adequados, ter custo

relativamente baixo, ser reprodutvel e de fcil fabricao. Com a experincia no

uso destes materiais atravs dos anos, chegou-se a concluso que biomateriais

modernos no devem ter apenas a funo de preenchimento de espao [63]. Devem

estar associados a uma resposta biolgica particular, disparada por sinais originados

em nvel molecular que incluem: correntes eltricas, distribuio eletrnica,

conformao molecular, estado de agregao ou propriedades fsico-qumicas locais

particulares [64], caractersticas estas que podem ser introduzidas por arranjos

especiais de grupos funcionais sobre uma estrutura polimrica, reaes de

reticulao, propriedades particulares de superfcie e arranjos macromoleculares.


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Mtodos Experimentais_____________________________________________18

CAPTULO 2 - MTODOS EXPERIMENTAIS

2.1 - Materiais

Toda vidraria foi, primeiro, lavada antes de ser utilizada para cada

experimento, com soluo sulfocrmica, em seguida com gua e detergente neutro e

enxaguada em gua corrente. Por ltimo foi feito um enxge com gua deionizada

e seca em estufa.

2.2 - Coleta do Ltex

O ltex de borracha natural est contido no sistema de vasos

lactferos situados no crtex da rvore, formando um feixo helicoidal ascendente,

que leva o alimento para as partes superiores da rvore. Este sistema encontra-se

logo abaixo da casca da rvore, e os vasos apresentam uma inclinao para o ladodireito, no sentido vertical ascendente [2]. A Figura 3 mostra uma imagem da

sangria em meio espiral para a coleta do ltex.


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Figura 3 - Coleta do Ltex.

O ltex foi extrado de diferentes rvores de seringueira, clone

RRIM 600, na Fazenda Indiana localizada na regio de Presidente Prudente-SP. A

sangria da rvore foi realizada com uma faca em forma de U, com a qual provoca-se

um corte, em dias alternados, com o comprimento igual metade da circunferncia

do tronco, iniciam-se cortes sucessivos a partir de uma altura de 1,20 m do solo, de

maneira a atingir convenientemente os vasos lactferos; o ngulo de 30 para

baixo, em relao a horizontal e, a cada corte remove-se cerca de 1,5 mm de crtex.

O ltex, de aspecto leitoso, foi armazenado em vidros escuros previamente limpos.

2.3 - Ltex Centrifugado

A centrifugao de longe o mtodo mais utilizado para

concentrar ltex natural, chegando a representar 90% de todo o ltex concentrado

utilizado industrialmente, pois um processo contnuo e econmico [65,54].

O ltex foi centrifugado em uma centrfuga da marca Fanem, tipo

Microhemato, modelo 2410. A centrfuga possui 24 tubos de 1,5 mL cada, uma


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inclinao fixa de 45 e rotao mxima de 1400 rpm. A frao menos densa que a

gua contm partculas de borracha, migrando para a superfcie do tubo [66]. A

frao aquosa, logo abaixo da frao superior, um soro que contm ons,

protenas, carboidratos, acares e outras substncias solveis [66,67]. A frao de

fundo contm os lutides, organelas ricas em soro catinico, que promovem a

coagulao do ltex, alm de funes bioqumicas como o controle do pH e de

patgenos [4,68]. Portanto existem trs fases, conforme Figura 4, distintas

resultantes da centrifugao do ltex, estas fases esto representadas, neste trabalho

como:

Figura 4 Trs fases constituintes do ltex centrifugado.

F1 Fase superior, contendo partculas de borracha;

F2 Fase intermediria, sendo o soro do ltex;

F3 Frao de fundo, contendo os lutides.

2.4 - Preparao das Membranas de Borracha Natural

Os filmes de borracha natural foram preparados pelo mtodo de

casting de soluo lquida de ltex estabilizada com hidrxido de amnio

F1

F2

F3


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(NH4OH). Na preparao dos filmes foram utilizadas placas de petri de 9,5 cm de

dimetro interno e de fundo reto, para obter filmes de espessura uniforme e

controlada. Ento a soluo de ltex foi depositada sobre a placa de petri, em

seguida a placa foi colocada em uma estufa, com temperatura mantida em 60, 85 e

120C, em um perodo de 6 horas, com sistema de exausto ligado, para evaporao

mais rpida do soro.

2.5 - Liofilizao

O ltex in natura, as fases do ltex centrifugado e as membranas

de borracha natural foram liofilizados utilizando-se um liofilizador Edwards modelo

E-C modolyo, gentilmente disponibilizado pela Profa. Dra. Maria de Lourdes

Corradi da Silva, do Departamento de Fsica, Qumica e Biologia da FCT - UNESP

de Presidente Prudente. As amostras foram expostas ao ar seco e congeladas pela

exposio a uma corrente de ar frio. A seguir, a gua do material foi removida aps

sofrer sublimao em uma cmara de vcuo, sendo retirada da mesma atravs de

uma bomba. O mtodo consiste no congelamento do produto sob vcuo, quando

ocorre sublimao.

Para confirmao da efetiva liofilizao do ltex foi realizado uma

medida de calorimetria exploratria diferencial (DSC), Figura 5, portanto o

processo de liofilizao foi bem sucedido, pois o resfriamento foi realizado a

temperatura de -35oC. H na literatura a discusses [69,70] sobre a diferena entre o

ponto de fuso e congelamento, onde sais presentes no material alteram estes

pontos, sendo que a concentrao destes sais aumentam a medida que a gua liquida

passa para de gelo, diminuindo o ponto de congelamento. No entanto foi realizada

uma medida de DSC para gua ultra pura e estes valores foram semelhantes aos


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obtidos para o ltex, Figura 5, sendo que a presena de sais no ltex altera o ponto

de fuso e congelamento, mas no significantemente como consta na literatura.

Atravs destas medidas de DSC verifica-se que o ponto de congelamento e de fuso

no corresponde a um nico valor e sim a valores distintos.

-40 -30 -20 -10 0 10

0

2

4

6

8

-9oC

aquecimentoresfriamento

DSC

Temperatura (oC)

-24,2oC

exo

Figura 5 Curva de DSC para resfriamento e aquecimento do ltex.

O processo de liofilizao foi utilizado neste trabalho para

remover o excesso de gua presente nas amostras, pois o objetivo deste trabalho

identificar os componentes do ltex e da borracha natural e interfere no processo de

identificao destes constituintes do ltex.

2.6 - Mtodos de Caracterizao

Neste item so apresentados os mtodos utilizados para investigar

as caractersticas do ltex in natura, das fases do ltex centrifugado e das


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membranas de borracha natural, tratadas termicamente a 60, 85 e 120C,

liofilizados.

2.6.1 - Espectroscopia por FT-IR modo ATR

Na Espectroscopia no infravermelho com Transformada de

Fourier a amostra colocada entre a sada do interfermetro e o detector. Como a

amostra absorve certos comprimentos de onda de luz, o interferograma contm o

espectro da fonte menos o espectro da amostra, ou, com menor intensidade nos

comprimentos absorvidos pela amostra [71].A tcnica conhecida como reflexo total atenuada (ATR) ou

espectroscopia de reflexo interna permite a obteno de espectros qualitativos de

slidos, como no caso na borracha natural. Esta tcnica se baseia no fato que um

feixe de luz refletido internamente pela superfcie de um meio transmissor penetra

uma pequena distncia alm da superfcie refletora e retorna ao meio transmissor

durante o processo de reflexo [72]. O ltex e a borracha natural posto em contato

com a superfcie refletora, a luz atravessa alguns micrmetros, produzindo, assim,

um espectro de absoro.

O ltex e as membranas de borracha natural foram caracterizados

por espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR), marca

Bruker modelo Vector 22, na regio entre 4000-570 cm-1, com resoluo de 2 cm-1e

32 varreduras.


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2.6.2 - Espectroscopia Raman

O fenmeno de Espalhamento Raman foi previsto teoricamente

por Smekal (1923) e descoberto experimentalmente pelo fsico indianoChandrasekhara Venkata Raman, que recebeu o prmio Nobel em 1930, por este

trabalho [73]. O efeito logo despertou o interesse entre os fsicos, que procuravam

explicar o seu mecanismo [74].

Os deslocamentos Raman esto associados a determinados tipos

de ligao da mesma maneira que so as absores no infravermelho. A

espectroscopia Raman mostrou-se particularmente importante no campo das

anlises de hidrocarbonetos [75].

O Efeito Raman um efeito de espalhamento da luz, porm, com

alteraes na freqncia de uma pequena poro da luz espalhada. Esta mudana de

freqncia derivada da combinao entre a radiao incidente e os nveis de

energia vibracional das molculas [76].

A luz, interagindo com uma molcula, pode ser espalhada com

uma freqncia diferente (deslocamento Raman), que corresponde freqncia do

estado vibracional da molcula [73].

O ltex e as membranas de borracha natural foram caracterizados,

no Laboratrio de Filmes Finos e Espectroscopia do Departamento de Fsica,

Qumica e Biologia da FCT UNESP de Presidente Prudente, atravs do

espectrgrafo micro-Raman, marca Renishaw modelo In-Via, sendo o Prof. Dr.

Carlos Jose Leopoldo Constantino responsvel pelo laboratrio.


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2.6.3 - Ressonncia Magntica Nuclear (RMN)

Em conseqncia da complexidade de suas estruturas

moleculares ou por causa da pequena diferena entre unidades isomricas, ainvestigao de molculas e macromolculas no estado slido requer boa resoluo

espectral. Os deslocamentos qumicos no espectro de RMN so muito sensveis

estrutura e conformao da molcula, s interaes intermoleculares, troca

qumica, mudanas de conformao e os tempos de relaxao so sensveis

dinmica molecular. Por estes motivos, Ressonncia Magntica Nuclear do estado

slido uma espectroscopia muito til ao estudo de polmeros [77].

Os experimentos de RMN foram realizados em um espectrmetro

VARIAN INOVA de 9.4 T, operando nas freqncias de 100.5 MHz para 13C e 400

MHz para 1H. Em todos os experimentos utilizou-se uma sonda da empresa

equipada com rotao em torno do ngulo mgico de 5 mm modelo Jackobsen. Os

espectros de 1H foram obtidos utilizando excitao por um nico pulso de rdio

freqncia com durao de 4.0 s enquanto que os espectros de 13C foram obtidos

utilizando dois modos de excitao: 1) a tcnica de polarizao cruzada (CPMAS)

com tempo de contato de 1 ms; 2) Excitao por um nico pulso de 3.5 s (ou

polarizao direta DPMAS). O uso destes dois modos de excitao permite separar

as componentes moleculares do sistema baseado em sua mobilidade. Nos espectros

CPMAS o sinal da parte rgida do sistema evidenciado (tipo slido), enquanto que

o sinal de molculas com mobilidade molecular mais alta (tipo lquido) suprimida.

Nos espectros DPMAS e 1H, em princpio, o sinal de todos os segmentos da amostra

deve aparecer. No entanto, como as linhas referentes parte da amostra que se

comporta como lquido (borracha) so muito mais estreitas, elas geralmente se


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sobrepem. Em outras palavras, nos espectros de DPMAS e 1H os sinais

correspondentes as partes mveis da amostra so privilegiados. Baseado nestas

caractersticas pode-se dizer que os espectros 1H e DPMAS so predominantemente

da borracha (parte com maior mobilidade molecular), enquanto os espectros

CPMAS os segmentos mais rgidos aparecem. O fato de os sinais no espectro

CPMAS serem tpicos de protenas (aminocidos), mostra que as protenas

presentes na amostra se encontram em regies com menor mobilidade molecular.

2.6.4 - Difrao de raios X (DRX)

A Espectroscopia Atmica de raios X est baseada nas medidas

de emisso, absoro, espalhamento, fluorescncia e difrao da radiao

eletromagntica. O espalhamento dos raios X pelo ambiente ordenado de um cristal

resulta na interferncia entre os raios espalhados (construtiva ou destrutiva) porque

as distncias entre os centros espalhadores so da mesma ordem de grandeza que o

comprimento da onda da radiao.

As medidas de difrao de raios X foram realizadas, no Instituto

de Fsica da USP campus de So Carlos, em um difratmetro da marca RIGAkU-

ROTOFLEX modelo RV-200B com comprimento de onda caracterstico do Cu-k,

igual a 1,54 , e com ngulos de varredura (2) entre 5 e 50o, as amostras foram

acondicionadas em superfcie de vidro.

2.6.5 - Microscopia Eletrnica de Varredura (MEV)

O microscpio eletrnico de varredura geralmente utilizado

para o estudo de estruturas superficiais ou subsuperficiais de amostras com


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dimenses relativamente grandes, possui alta profundidade de foco, podendo obter

diferentes relevos da superfcie da amostra simultaneamente em foco. O MEV

tambm produz imagens de alta resoluo, o que garante obter alta ampliao de

detalhes sem perder a nitidez [72].

O princpio de funcionamento do MEV so eltrons gerados por

um dispositivo chamado canho de eltrons, neste canho os eltrons so gerados

pelo aquecimento resistivo de um filamento de tungstnio em forma de V utilizando

uma fonte de alta tenso. A tenso de operao pode variar de 1 kV at 40 kV e,

quanto maior a tenso de acelerao, mais fino se torna o feixe de eltrons, o que

resulta em uma maior resoluo [78], porm nem todo tipo de material resiste a

tenses elevadas.

A preparao da amostra feita sobre suportes metlicos,

utilizando adesivos condutivos, como fitas de carbono ou suspenses coloidais de

prata ou carbono. O revestimento da amostra por um filme condutor tem como

objetivo evitar o acmulo de carga negativa, no caso da mesma ser formada por um

filme no condutor, como no caso de polmeros. A camada de metal deve ser

contnua e fina (menor que 20 nm) para no mascarar a topografia. Geralmente

utiliza-se a tcnica de sputtering para a evaporao do metal, sendo o ouro, liga

ouro-paldio, platina, alumnio e carbono os materiais mais utilizados.

Apesar da relativa facilidade de preparao da amostra, a

investigao de polmeros por MEV requer que sejam considerados problemas

como a sensibilidade irradiao de eltrons e ao baixo contraste da estrutura, uma

vez que estes materiais so constitudos por elementos leves (C, H e O) [72].

Neste trabalho foi utilizado um microscpio eletrnico de

varredura (MEV) marca Shimadzu, modelo SSX-550 pertencente ao Laboratrio de


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Microscopia da Central Analtica da Universidade Estadual de Maring UEM. As

amostras foram colocadas em suporte de alumnio e fixadas atravs de uma fita de

carbono condutora. Sobre estes filmes foi pulverizada uma fina camada de ouro por

sputteringem um aparelho da marca Shimadzu, modelo IC-50.

2.6.6 - Microscopia de Fora Atmica (AFM)

A microscopia de forca atmica (AFM) uma tcnica que mede

as interaes entre uma ponta de contato e a superfcie a ser analisada. Tais

interaes se do a partir de forcas de Van der Waals, forcas eletrostticas,magnticas e de atrito, dependendo do tipo de material e da distncia entre a ponta e

a amostra. Na escala de fraes de angstrons prevalecem as forcas eletrostticas

(coulombianas) de repulso, enquanto que em nvel de angstrons as forcas de

atrao de Van der Waals passam a predominar. J na escala de 10 a 200 nm

destacam-se as forcas atrativas da tenso de superfcie do fluido, entre 0,1 e 1,0 m

voltam a prevalecer as forcas eletrostticas, podendo ser de atrao ou repulso

nestes casos e, finalmente, para distncias da ordem de 10 m h um amortecimento

pelo filme fluido [79].

A tcnica de AFM fornece, entre outras informaes, a

topografia da superfcie do filme com seus defeitos e ordenamentos moleculares,

possibilitando a medida direta de suas alturas e profundidades, bem como a

rugosidade do filme. As medidas de AFM so feitas localmente, varrendo reas de

centenas de angstrons quadrados e no requer que a superfcie estudada seja

condutora eletricamente, ampliando ainda mais suas possveis aplicaes. As

imagens de AFM foram obtidas no modo tapping, utilizando um equipamento da


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Digital Instrument modelo Nanoscope IV com ponta de nitrato de silicio e uma

constante de mola de 0,12 N/m.

2.6.7 - TG acoplado com infravermelho (TG/FT-IR)

Esta uma tcnica dinmica na qual a perda de massa de uma

amostra medida continuamente, enquanto a temperatura aumentada a uma taxa

constante. Nestas anlises utilizou-se o equipamento da marca NETZSCH modelo

209, apresentado na Figura 6, na faixa de temperatura ambiente (~25C) at 800C,

utilizando uma massa de aproximadamente 12 mg para o ltex, para suas fases epara as membranas de borracha natural, com uma razo de aquecimento de

10C/minuto, em um cadinho de alumina em atmosfera inerte de nitrognio, com

fluxo de 25 mL/min. Os gases evaporados nos estudos termogravimtricos so

canalizados, por diferena de temperatura, para uma cmara que faz as medidas no

infravermelho simultaneamente.

Figura 6Analisador Temogravimtrico NETZSCH modelo 209.


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2.6.8 - Calorimetria Exploratria Diferencial (DSC)

Calorimetria exploratria diferencial (DSC) uma tcnica de

anlise trmica usada para detectar mudanas fsicas ou qumicas que soacompanhadas de ganho ou perda de calor. Quando as substncias so aquecidas,

vrias transformaes fsicas ou qumicas envolvendo absoro (processo

endotrmico) ou evoluo de calor (processo exotrmico) podem ocorrer. A tcnica

de DSC pode ser usada para investigar propriedades trmicas de uma variedade de

materiais, sendo empregada para caracterizar materiais orgnicos, inorgnicos,

biolgicos e polimricos. Dentre as aplicaes pode-se citar: determinao

qualitativa e quantitativa de transies de fase, tais como transio vtrea, fuso,

cristalizao, estudo da cintica de polimerizao, de decomposio e de cura.

O ltex e as membranas de borracha natural foram caracterizados

por calorimetria exploratria diferencial (DSC), marca Netzsch, modelo DSC 204

Phoenix. Para realizao das medidas foi utilizado cadinho de alumnio com tampa

furada no centro, razo de aquecimento de 10C/min num intervalo de temperatura

de 140C a 500C em atmosfera inerte de N2com fluxo de 25 mL/mim. Para as

medidas de DSC foi utilizada uma massa de aproximadamente 8 mg, tanto para o

ltex como para as membranas de borracha natural.

2.6.9 - Anlise Dinmico Mecnico (DMA)

A anlise dinmico mecnica tem sido amplamente usada como

uma tcnica de caracterizao de polmeros atravs de deteco dos processos de

relaxao, tanto microscpico quanto molecular. Essa tcnica fornece informaes a

respeito do mdulo elstico (E), do mdulo de dissipao viscosa (E) e do


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amortecimento mecnico (tan = E/E) de um material, quando sujeito a uma

solicitao dinmica. Uma das utilizaes mais comuns da tcnica de DMA a

determinao da temperatura de transio vtrea (Tg) que apresenta a grande

vantagem de ser um mtodo direto de medio.

Neste trabalho foi utilizado um DMA marca Netzsch, modelo 204,

no modo tenso, utilizando ar como atmosfera, freqncia de 10 Hz, razo de

aquecimento de 5C/min num intervalo de temperatura de 100 a 180C.

2.6.10 - Mtodo de Bradford

Para a realizao do mtodo de Bradford utilizou-se 40 mg de BG-

250 que foi dissolvido em 20 mL de etanol absoluto. Em seguida adicionou-se 40

mL de acido fosfrico 85% agitando com basto de vidro. Finalizando, adicionou-se

gua deionizada para completar 100 mL de soluo em balo volumtrico. Esta

soluo foi deixada em repouso e sob abrigo da luz por 24 h, sendo aps este tempo

filtrada utilizando papel de filtro. No momento da realizao das medidas foi feita

uma diluio (1:4, v/v) da soluo em gua. Uma curva padro para protenas foi

realizada utilizando-se uma soluo diluda de protenas de Albumina de soro

bovino (BSA) na concentrao de 1 mg/mL. Foi dissolvido 0,25 g de BSA para 50

mL da seguinte soluo: 0,5 mL de soluo tampo de fosfato de sdio 0,1 M e 49,5

mL de gua deionizada. Cada 1 mL desta soluo contm 5 mg de protenas. Esta

soluo espuma muito, por este motivo no deve ser agitada fortemente.


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Resultados e Discusso_____________________________________________32

CAPTULO 3 - RESULTADOS E DISCUSSO

Neste item sero apresentados os resultados de caracterizao do

ltex in natura, das fases do ltex centrifugado e das membranas de borracha natural

tratadas termicamente a 60, 85 e 120C liofilizadas, utilizando as tcnicas de FT-IR

modo ATR, TG acoplado ao FT-IR, DSC e o mtodo de Bradford para quantificar

as protenas presentes na fase intermediaria, resultado da centrifugao do ltex.

3.1 - Espectroscopia no infravermelho (FT-IR) no modo ATR

A Figura 7 apresenta os espectros de FT-IR obtidos das amostras

de Ltex, F1, F2, F3 e das membranas tratadas termicamente a 60, 85 e 120oC,

liofilizados, na regio de 4000 a 600 cm-1. Nota-se duas regies distintas contendo

vrios picos, a primeira entre 4000 e 2700 cm -1e a segunda regio entre 1800 e 600

cm-1, para todas as amostras.


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4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000

BN 120oC

Nmero de Onda (cm-1)

BN 85oC

Absorbncia

BN 60oC

F3

F2

F1

2911

1070

Ltex

2960

3285

3036

2855

2724

1738

1643

1588

15441450

1371

1305

1240

1128

837

Figura 7 -Espectros na regio do infravermelho das amostras de ltex, F1, F2, F3, e dasmembranas de borracha natural tratadas termicamente a 60, 85 e 120C,liofilizados.

As bandas de absoro relativas aos principais modos vibracionais

do cis-1,4-poli-isopreno esto na Tabela 2. Nota-se na F2 a ausncia de vrios picos

referentes ao isopreno, pois no processo de centrifugao as partculas de borracha

migram para o topo, deixando a frao do soro (F2) extremamente lmpida contendo

diferentes espcies qumicas como carboidratos, eletrlitos, protenas e

aminocidos. Todas as amostras apresentaram o pico em 3285 cm-1 referente ao

estiramento simtrico de ligaes N-H formando ligao de hidrognio em

protenas, sendo que na F2 este pico possui maior absorbncia em relao aos picos

em 3036, 2960 e 2911 cm-1, pois no soro a quantidade de partculas de borracha

muito reduzida.


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Tabela 2 - Principais modos vibracionais do cis 1,4-poli-isopreno.

Experimental Literatura [80] Atribuio [81, 82]3036 3036 s(=CH)2960 2962 sC-H no CH3 [83]2911 2912 sCH no CH3

2855 2854 sC-H no CH2 [84]2724 2726 CH2C=(CH3) [85]1450 1450 CH21371 1375 sCH31305 1309 CH2 twist1240 1244 CH2 twist

1128

1125 ou 1128

[146,158]CH bending no plano ou (CC) cis ou CH2

wag837 837 C = C H [86]

A segunda regio do espectro, de 1800 a 600 cm-1, de maior

interesse, pois contm picos caractersticos que permitem avaliar a presena de

grupos funcionais devido a grupos carbonlicos como steres, aldedos, cetonas,

cidos carboxlicos e amidas. A Figura 8 apresenta uma ampliao desta regio

espectral, para melhor visualizao e comparao dos picos.


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1800 1600 1400 1200 1000 800 600


BN 120oC

BN 85oC

BN 60oC

F3

F2

F1

Ltex

Absorbncia

1070

1738

1643

1588

1544

1450

1371

1305

1240

1128

837

Figura 8Ampliao dos espectros na regio do infravermelho das amostras de ltex, F1,

F2, F3, e das membranas de borracha natural tratadas termicamente a 60, 85

e 120C, liofilizados.

Na regio de 1800-1500 cm-1, os espectros apresentam picos de

absoro em 1738 cm-1, de baixa absorbncia, relativo ao estiramento simtrico de

C=O em ster. A absoro em 1643 cm-1sendo um ombro para as amostras de ltex,

F2 e BN 85oC e um pico para F1, F3, BN 60oC e BN 120oC caracterstica, de

amida primria, em estiramento de C=O em ligao de hidrognio com gua. Em

1588 cm-1h um pico caracterstico de estiramento assimtrico de C=O de COO-

em protenas na F2, sendo um ombro para as amostras de BN 60oC e BN 85oC,

estando ausente nas F1, F3 e na BN 120oC. O pico em 1544 cm-1, caracterstico de

amida secundria, apresentou-se nas amostras de F3 e BN 120oC, apresentando para


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as outras amostras como apenas um ombro. Esta regio entre 1800-1500 cm-1

apresentou-se muito semelhante entre F3 e BN 120oC.

A Tabela 3 mostra um grupo de freqncias referentes aos grupos

funcionais presentes na borracha que no so atribudos ao cis1,4-poli-isopreno [6].

Tabela 3 Atribuies das bandas nos espectros de FT-IR para grupos funcionaisobservados nas amostras de ltex, F1, F2, F3, e das membranas de borracha

natural tratadas termicamente a 60, 85 e 120C, liofilizados.

Freqncia

Experimental

Literatura

[87]

Atribuio

[88, 89,90]

3500-3200 34003200-3400

sNH livre

s OH (ligao de hidrognio)

3285 3280-3300 sNH formando ligao de hidrognio

1643 1640 Amida primaria C=O em ligao H comgua

1630 NH ligado a C=O em ligao H

1588 1565-1585 assC=O de COO-de protenas

1544 1530-1560 Amida secundria (CN)+ (NH)

1259 assP=O em (PO2-) de fosfolipdio [91]

1070 1176-10801080-1040

CO de ter aliftico

CO de ter

A regio entre 1700 e 1000 cm-1apresenta as maiores diferenas

entre as amostras, portanto esta regio ser de grande interesse para nosso estudo. A

amostra F2 foi que apresentou as maiores discrepncias com a amostra BN 120oC, o

que evidencia que a parte protica que est agindo como indutor de angiognese.


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3.2 - Espectroscopia Raman

A Figura 9 apresenta os espectros Raman obtidos das amostras de

Ltex, F1, F2, F3 e das membranas tratadas termicamente a 60, 85 e 120

o

C,liofilizadas, na regio de 4000 a 400 cm-1. As amostras de F1, F3, BN 85oC e BN

120oC apresentaram o fenmeno de fluorescncia, encobrindo assim o sinal dos

picos.

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

BN 60oC

BN 85oC

Intensidade


F3

F2

F1

998

1371

1440 1668

30302

715 2

913

BN 120oC

Ltex

Figura 9 Espectros Raman das amostras de Ltex, F1, F2, F3 e das membranas tratadastermicamente a 60, 85 e 120

oC, liofilizados.

As amostras de ltex, F1, BN 60oC apresentam alguns picos

caractersticos ao isopreno, apesar de tambm apresentar o fenmeno de

fluorescncia.


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Em 998 cm-1observa-se um pico caracterstico de ligaes =C-H,

j em 1371 cm-1, tem-se a deformao de grupos CH3e em 1440 cm-1nota-se um

pico referente a ligaes do tipo H-C=O. A vibrao do C=C est particularmente

desobstruda e sensvel a seu ambiente em uma maneira similar vibrao do

C=O no infravermelho. As vibraes da cadeia tipo cis, do C=C, podem ser vistas

em 1668 cm-1.As vibraes entre 2715 e 3030 cm-1corresponde ao estiramento CH,

sendo pertencente ao grupo CH2e CH3 [92].

3.3 - Ressonncia magntica nuclear (RMN)

A Figura 10 apresenta os espectros de RMN de 13C DP/MAS das

amostras F1, F3 e das membranas de borracha natural tratadas termicamente a 60,

85 e 120oC. Esses espectros so tpicos da estrutura do isopreno em estado slido,

com duas regies distintas, sendo uma entre 140 e 120 ppm e outra entre 35 e 20

ppm.


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140 120 100 80 60 40 20 0

BN 1200C

BN 850C

F3

BN 600C

dc

a e

F1

b

ppm

Figura 10 Espectro de RMN 13C DP/MAS das amostras F1, F3 e das membranastratadas a 60, 85 e 120

oC.

Os espectros obtidos, em todas as amostras, mostraram cinco

sinais caractersticos dos dois carbonos etilnicos, dos dois grupos metilnicos e do

grupo metil da estrutura cis-1,4-poli-isopreno, cuja estrutura qumica est

representada na Figura 10. Os sinais em 133,5 e 124,1 ppm so atribudos aos

carbonos (c) e (d) da dupla ligao, respectivamente. O sinal em 31,3 ppm

atribudo ao carbono metilnico (a), o sinal em 25,3 ppm atribudo ao carbono (e)

e o sinal em 21,20 ppm ao carbono (b) do grupo metil [93,94,95,96].


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Pela anlise de RMN de 13C CP/MAS, Figura 11, foi detectado

um sinal na regio de 172 ppm, certamente das carboxilas da cadeia lateral, sinais

relacionados a grupos C=C em 134,05 e 123,7 ppm dos carbonos (c) e (d),

respectivamente.

240 210 180 150 120 90 60 30 0

BN 1200C

BN 85 0C

BN 60 0C

F3

F2

ppm

Figura 11 -Espectro de RMN 13C CP/MAS das amostras F2, F3 e das membranas tratadasa 60, 85 e 120

oC.

Foram detectados sinais, com maior relevncia nas amostras F2 e

F3, referentes a grupos C-O em 83,7 ppm; CH-O em 79,7 ppm, na faixa de 7570ppm relacionados a grupos CH-O, na faixa de 6755 ppm a grupos CH2-, sinais

estes derivados de grupos tipos acares como, monossacardeos, dissacardeos e

polissacardeos. Ainda foram detectados sinais na faixa de 35-12 ppm,


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correspondentes a regio de CH2, CH, CH3 de cadeias alifticas dos carbonos

(a),(e),(b), que podem ser constituintes tanto de ramificaes quanto da cadeia.

Os espectros de RMN 1H, Figura 12, tambm apresentaram duas

regies bem distintas, sendo uma de 4-6 ppm e outra de 0,5-2 ppm.

6 5 4 3 2 1 0

BN 120 0C

BN 85 0C

BN 60 0C

F3

c d

F1

ppm

a e b

Figura 12 -Espectro de RMN 1H das amostras F1, F3 e das membranas tratadas a 60, 85

e 120oC.

O deslocamento qumico de 4-6 ppm est associado a prtons de

C=C, j a segunda regio de deslocamento entre 0,5-2 ppm est associada a prtons


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do grupo metlico (-CH3) [95]. Os sinais de prton metlico (-CH3) do 1,4- cis-

isopreno foram observados em 1,75 e 1,61 ppm, nas membranas tratadas a 60 e

120oC e em 1,55 ppm nas amostras F1, F3 e na membrana tratada a 85oC.

O espectro da membrana tratada termicamente a 85o

C

apresentou-se muito diferente das outras membranas, tal fato pode estar associado

as condies experimentais no qual foi realizada a coleta dos dados, onde pode ser

detectado somente a parte isoprnica que compe a membrana.

3.4 - Difrao de raios X (DRX)

A tcnica de difrao de raios X foi utilizada nas fraes F2 e de

Fundo, conforme a Figura 13 com o intuito de verificar a presena de compostos

cristalinos, como a presena de metais ou estruturas com certa organizao.

10 20 30 40 50

F2Intensidade(u.a.)

2(graus)

F3

Figura 13 Difrao de raios X das fraes F2 e F3, liofilizadas.

No difratograma da amostra F2 temos a ausncia de picos

difratados que caracterizariam uma fase cristalina, observou-se apenas um largo


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pico de espalhamento centrado em 2=19o atribudo a difrao de raios x nas

regies amorfas das amostras, portanto a frao F2 no apresenta estrutura cristalina

bem definida. J na frao F3 o difratograma apresenta alguns picos de difrao

caractersticos de material com certa estrutura cristalina, tais picos podem estar

associados a ctions metlicos que compe esta fase, pois Ca, Zn e Rb formam o

segundo grupo mais abundante de elementos, enquanto que as concentraes de

Mn, Fe, Ni, Cu e Br so muito baixas [6].

3.5 - Microscopia Eletrnica de Varredura (MEV)

A Figura 14 apresenta a micrografia com ampliao de 8000

vezes da membrana de borracha natural tratada termicamente a 60C.

Figura 14 Micrografia da membrana de borracha natural tratada a 60C.

Nota-se nesta micrografia a presena partculas de borracha, que

coagularam mais rapidamente, durante a evaporao de subprodutos do ltex,

permitindo assim maior presena de fosfolipdios e protenas no ligados por

partculas de borracha.


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Na Figura 15 tem-se a micrografia da membrana de borracha

natural tratada termicamente a 85C. Nota-se maior homogeneidade nesta

membrana, no apresentando grandes partculas de borracha natural, como no caso

da membrana tratada a 60C. Vale destacar que membranas tratadas a temperatura

de 85 C esto no limiar para agir como indutores de angiognese, onde

possivelmente as partculas de borracha podem ligar-se com um maior nmero de

fosfolipdios e protenas no permitindo que estes grupos atuem na angiognese.

Figura 15 -Micrografia da membrana de borracha natural tratada a 85C.

Na Figura 16 tem-se a micrografia da membrana de borracha

natural tratada termicamente a 120C.


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Figura 16 -Micrografia da membrana de borracha natural tratada a 120C

Nesta micrografia possvel notar que houve um processo de

evaporao muito rpido de gua, mas levando juntamente subprodutos do ltex,

formando regies bem caractersticas. A evaporao destes subprodutos pode

diminuir a concentrao de substncias de grande importncia no processo de

induo de angiognese, impossibilitando o uso desta membrana como biomaterial

[97].

3.6 - Microscopia de Fora Atmica (AFM)

A morfologia das membranas, tratadas termicamente a 60, 85 e

120oC, foram estudadas por microscopia de fora atmica (AFM), como mostra a

Figura 17. As amostras dos filmes micrografados tem dimenses de 2,5 m x 2,5

m. Nota-se grande diferena entre a morfologia das membranas, onde a membrana

tratada a 60oC apresentou maior quantidade poros, tal fato pode estar associado a

evaporao lenta dos componentes no borracha. Estudos realizados na

agostini dls me bauru

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