Plla funcionalizado com líquido iônico imidazólico para a obtenção de bionanocompósitos inovadores com grafeno

Abstract

O PLLA é um poliéster biodegradável produzido a partir de fontes renováveis que tem recebido atenção nas pesquisas de polímeros biodegradáveis alternativos, uma vez que foi aprovado pelo Food and Drug Administration (FDA) para aplicações médicas. Neste trabalho foram produzidos bionanocompósitos de grafeno a base de PLLA funcionalizado com líquido iônico (PLLA-LI), a fim de verificar as propriedades mecânicas e térmicas e se os mesmos apresentavam atividade antibiofilme. Para a produção dos filmes foi utilizada a técnica de solvent casting. Foram produzidas amostras de PLLA-LI puros, de blendas de PLLA-LI em PLLA comercial tal qual com adição de diferentes percentuais de óxido de grafeno reduzido. Os filmes foram caracterizados por TGA, DMA, ângulo de contato da água e MEV. Nesses filmes também foram realizados ensaios de Menor Concentração Antibiofilme frente à cepas de Candida sp. Os filmes de PLLA-LI mostraram aumento na resistência térmica em até 116%. Com a adição de grafeno, propriedades mecânicas como o módulo de armazenamento melhoraram em até 106% e um aumento de até 25,8° do ângulo de contato da água em relação ao PLLA comercial foi verificado. Nas análises de MEV, foi possível verificar o encapsulamento do polímero com controle morfológico para o bionanocompósito de PLLA-LI com óxido de grafeno reduzido. Além disso, as amostras tratadas com PLLA-LI apresentaram atividade antibiofilme. Os resultados aqui apresentados levam a concluir que existe um potencial de aplicação desse novo tipo de material em diversas áreas do conhecimento, como por exemplo a área médicas.

PLLA is a biodegradable polyester produced from renewable sources and has received attention in alternative biodegradable polymers researches once it was approved by the Food and Drug Administration (FDA) for medical applications. Bionanocomposites of functionalized PLLA (PLLA-LI) with graphene were produced in order to verify antibiofilm activity and mechanical and thermal properties. Solvent casting technique was used to produce the films. Samples of pure commercial PLLA, PLLA-LI, PLLA-LI blends in commercial PLLA and also with the addition of different percentages of reduced graphene oxide were produced. The films were characterized by TGA, DMA, water contact angle and SEM. A Minor Antibiofilm Concentration test was performed against the strains of Candida sp. PLLA-LI films showed an increase in thermal resistance up to 116%. With graphene addition, mechanical properties such as the storage modulus improved by up to 106% and the water contact angle increased by 25.8° relative to commercial PLLA. SEM results showed polymer encapsulation with controlled morphology for the PLLA-LI bionanocomposite with reduced graphene oxide. In addition, samples treated with PLLA-LI showed antibiofilm activity against Candida ssp strains. The results presented here lead to the conclusion that there is a potential application of this new type of material in several areas of knowledge, such as the biomedical sciences.