ÁREA: Materiais
TÍTULO: PREPARAÇÃO DE MICROESFERAS CONTENDO METACRILATO DE METILA (PMMA) COM NANOPARTÍCULAS MAGNÉTICAS
AUTORES: FEUSER, P.E. (UFRJ) ; SOUZA DE, M.N. (UFRJ)
RESUMO: Nanopartículas magnética tem encontrado diversas aplicações tecnológicas e vem
sendo intensamente estudadas devido as suas propriedades magnéticas especiais. Na maioria das aplicações biomédicas, microesferas contendo nanopartículas magnéticas é utilizada como veiculo de transporte de fármacos, apresentando, diversas vantagens quando comparados a outros métodos convencionais. PMMA é um polímero que apresenta biocompatibilidade e pode ser utilizado na encapsulação de nanopartículas magnéticas, apresentando um ótimo grau de saturação na magnetização. Micropartículas de PMMA contendo nanopartículas magnéticas foram preparadas por polimerização em suspensão. O tamnaho médio das Microesferas foi de 140 micra e com um Mw 280, 240 e 300 dependendo da concentração de Nanopartículas magnéticas.
PALAVRAS CHAVES: microesferas, nanopartículas, pmma, polímeros magnéticos.
INTRODUÇÃO: Microesferas magnéticas têm sido amplamente utilizados em diversas áreas biológicas, para fins analíticos e clínicos como na imobilização de enzimas, seqüenciamentos de ácido nucléico, purificação de proteínas, isolamento de células, monitoramento celular, hipertemia e fotossensibilizantes (CHUNG; LEE, 2008). A aplicação na área Biomédica é um novo campo para aplicação destas Microesferas Magnéticas, desde que estas, apresentam tamanho uniforme, biocompatibilidade e
propriedades superparamagnéticas (FAN de et al, 2009). O componente magnético mais
utilizado nas Microesferas magnéticas é a Magnetita (Fe3O4), por apresentar
biocompatibilidade e uma saturação de magnetização superior a outros Óxidos de
Ferro como, por exemplo, a Maguemita(Fe2O3) (ROSENSWEIG, 1985). O Monômero utilizado, a quantidade de ácido oléico e o método de preparação, têm grande
influência na propriedade final das Microesferas Magnéticas (XU de et al,
2006). A encapsulação do Material Magnético tem como finalidade estabilizar as
Nanopartículas magnéticas, prevenindo assim aglomerações, influenciando diretamente no comportamento magnético das Microesferas(LANDFESTER; RAMÍRES, 2002). É
importante sempre lembrar que as Microesferas Magnéticas para aplicações
biomédicas devem apresentar alguns critérios que devem ser avaliados. O material deve
apresentar tamanho de distribuição uniforme, não sedimentação, ser atóxico, não ter
vazamento férreo e seletividade (ZHANG; KOHLER, 2002). As nanopartículas magnéticas revestidas com ácido oléico foram preparadas pelo método de co-precipitação em meio aquoso. As Microesferas Magnéticas foram preparadas pela técnica de Polimerização em Suspensão sem a adição de qualquer solvente no meio reacional.
MATERIAL E MÉTODOS: Para a preparação das Microesferas
Magnéticas foram utilizados os seguintes
reagentes: Metacrilato de Metila (MMA),
Peróxido de Benzoila (BPO) e Poliálcool
vinilico (PVA), todos provenientes da
VETEC química e também se utilizou água
destilada proveniente do laboratório LMSCP
da Universidade Federal do Rio de Janeiro
(UFRJ). As Nanopartículas magnéticas foram
preparadas pelo método de co-precipitação
em meio Aquoso com adição de Fe+3 e Fe+2,
Hidróxido de Amônia (NaOH) e Ácido
Oléico, todos provenientes da VETEC
Química.
Para a Caracterização do material
utilizamos a técnica de Cromatografia de
permeação em gel (cromatógrafo Waters
600E, equipado com três colunas
Ultrastyragel e detector refratométrico
Waters 2414), Microscopia Óptica (um
estereomicroscópio binocular Nikon
SMZ800) para determinar a morfologia das
partículas obtidas e um analisador de
tamanho de Partículas, Malversizer 2000
(Malvern Instruments).
As Microesferas Magnéticas foram
preparadas pelo método de Polimerização em
Suspensão, como mostrado na Tabela 1.
Tabela 1 - Preparação das Microesferas Magnéticas
NM (g) t(reação) ToC Agitação (rpm)
PMMA - 4(hrs) 80 800
MM1 2 4(hrs) 80 800
MM2 6 4(hrs) 80 800
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Na Figura 1 podemos observar a
morfologia do Material Magnético MM1.
A não aglomeração das partículas de
Microesferas Magnética é muito importante
para obter um alto grau de saturação de
magnetização.
Conforme a tabela 2 podemos observar
que a quantidade de Nanopartículas
Magnéticas não interferi na distribuição do
tamanho de Partículas. No entanto o Peso
Molecular Médio das Microesferas
Magnéticas diminui significativamente
quando adicionamos as Nanoparticulas
Magnéticas, conforme mostrado na tabela 3.
Desta forma quanto maior o teor de
Nanopartículas Magnéticas adicionado,
menor é a razão monômero/iniciador, sendo
assim, são formadas cadeias de menor massa
molar.
Tabela 2 – Distribuição do tamanho de
Partículas das Microesferas magnéticas
µm
PMMA 154
MMA1 149
MMA2 158
Tabela – 3 Peso Molecular Médio das Microesferas Magnéticas
Mw(Da)
PMMA 340
MMA1 280
MMA2 249
CONCLUSÕES: Neste trabalho podemos observar que é possível produzir Microesferas Magnéticas sem aglomerações e ainda controlar a distribuição de tamanho Partículas. Também observamos que a quantidade de Nanopartículas Magnéticas pode interferir no Mw do material final. Com estes resultados preliminares, podemos dizer que para uma determinada aplicação, seja ela, tecnológica ou biomédica estas Microesferas Magnéticas podem ser sintetizadas com propriedades variadas.
AGRADECIMENTOS: A todos do Laboratório de Modelagem, Otimização e Controle de Processos da COPPE (UFRJ)
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: CHUNG, T.H.; LEE, W.C. Preparation of styrene-based, magnetic polymer microspheres by a swelling and penetration process. Sciense Direct. V. 68. P. 1441-1447, 2008.
FAN, L-H de et al. Preparation and characterization of Fe3O4 magnetic composite microspheres covered by a P(MAH-co-MAA) copolymer. J Nanopart Res. v.40, p. 449-458, 2009.
LANDFEST, K; RAMIRES,L.P. Encapsulate
magnetite particles for biomedical application. Journal of Physics. n. 15, 2003.
PARRAS C; GONZALES, G; ALBANO, C. Synthesis of PMMA by high frequency ultrasound. DOI: 10.1017/S1431927605505506. 2005.
ROSENSWEIG, E. R. Ferrohydrodynamics. 1ed. New York. 1985.
XU, X de et al. Synthesis of Magnetic Microspheres with Immobilized Metal Ions
for Enrichment and Direct Determination of Phosphopeptides by Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization Mass Spectrometry. DOI: 10.1002/adma.200601546. 2006.
ZHANG, Y.; KOHLER, N.; ZHANG, M. Biomaterials: Surface modification of superparamagnetic magnetite nanoparticles and their intracellular uptake. v. 23, p. 1553-1561, 2002.
