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Title: Desenvolvimento de sistema de atomização de solução polimérica em meio circulante para obtenção de partículas nano
Authors: Pereira, André Anderson Costa
Keywords: Atomização;Nanoprecipitacão;PMMA;PCL;Encapsulamento
Issue Date: 8-Feb-2018
Citation: PEREIRA, André Anderson Costa. Desenvolvimento de sistema de atomização de solução polimérica em meio circulante para obtenção de partículas nano. 2018. 99f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Portuguese Abstract: Partículas poliméricas formadas em escala nanométrica são de fundamental interesse atualmente, principalmente quando utilizadas como sistemas carreadores na liberação controlada de fármacos, cosméticos e nutracêuticos, bem como no recobrimento de matérias com propriedades magnéticas. O presente estudo tem como objetivo desenvolver um sistema para produção de partículas de poli (metacrilato de metila) (PMMA) e policaprolactona (PCL) a partir da atomização de solução polimérica em meio antisolvente. Neste sistema, soluções poliméricas em diferentes solventes são preparadas e atomizadas na forma de um spray. As gotículas geradas com a atomização entram em contato com um líquido antisolvente que provoca a precipitação e formação das partículas poliméricas. Neste trabalho, experimentos usando o sistema proposto foram realizados em diferentes condições operacionais e as partículas obtidas foram analisadas por espalhamento dinâmico de luz (Dynamic Light Scattering - DLS), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os resultados demonstraram que é possível obter partículas com características de nanoesferas/nanocápsulas e nanofibras com distribuição de tamanho na faixa de 50 a 5000 nm. Também foi possível observar que as variáveis do processo como a natureza do polímero, o tipo de solvente (acetona, acetato de etila, álcool etílico, álcool isopropílico e álcool propílico), a pressão da atomização (0,25 – 3 bar) e a temperatura do líquido antisolvente (10 – 40°C) afetam diretamente a morfologia e a distribuição de tamanho de partícula (DTP). Além disso, foi avaliado o potencial de encapsulamento do sistema proposto. Óleo de algodão e aluminato de ferro (espinélio inverso) foram utilizados como material a ser encapsulado. As partículas produzidas nesta avaliação foram analisadas por DLS, MET, microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG), espectroscopia de infravermelho com transformada de fourier (Fourier Transform Infrared Spectroscopy - FTIR) e difração de raios X (DRX) para a verificação do encapsulamento. De acordo com estes resultados, constatou-se a formação de partículas carreadoras, com características de nanocápsulas e nanoesferas. Ou seja, o material encapsulado pode ser encontrado dentro da partícula polimérica ou aderido a superfície da mesma, respectivamente.
Abstract: Polymeric particles formed on a nanometric scale are of fundamental interest today, especially when used as carrier systems in the controlled release of drugs, cosmetics and nutraceuticals, as well as in the coating of materials with magnetic properties. The present study aims to develop a system for the production of poly (methyl methacrylate) (PMMA) and polycaprolactone (PCL) particles from the atomization of polymer solution in antisolvent medium. In this system, polymer solutions in different solvents are prepared and atomized in the form of a spray. The droplets generated with the atomization come into contact with an antisolvent liquid which causes the precipitation and formation of the polymer particles. In this work, experiments using the proposed system were performed under different operating conditions and the particles obtained were analyzed by Dynamic Light Scattering (DLS), transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM). The results demonstrated that it is possible to obtain particles with characteristics of nanospheres / nanocapsules and nanofibers with size distribution in the range of 50 to 5000 nm. It was also possible to observe that the process variables such as the nature of the polymer, type of solvent (acetone, ethyl acetate, ethyl alcohol, isopropyl alcohol and propyl alcohol), atomization pressure (0.25-3 bar) and antisolvent medium temperature (10-40°C) directly affect the morphology and particle size distribution (DTP). In addition, the potential of encapsulation of the proposed system was evaluated. Cotton oil and iron aluminate (inverse spinel) were used as the material to be encapsulated. The particles produced in this evaluation were analyzed by DLS, MET, field emission scanning electron microscopy (MEV-FEG), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and X-ray diffraction (XRD) for the encapsulation check. According to these results, it was verified the formation of carrier particles, with characteristics of nanocapsules and nanospheres. That is, the encapsulated material can be found within the polymer particle or adhered to the surface thereof, respectively.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25447
Appears in Collections:PPGEQ - Doutorado em Engenharia Química

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