Polimerização enzimática da ε-caprolactona a partir de lipases suportadas em nanopartículas de óxido de ferro assistidas por campo magnético alternado

Abstract

A policaprolactona (PCL) é um poliéster biodegradável e biocompatível com grande potencial em aplicações biomédicas. A síntese tradicional de PCL por polimerização por abertura de anel (ROP) com catalisadores metálicos levanta preocupações ambientais. Em contraste, a polimerização enzimática surge como uma alternativa sustentável. Este estudo investigou a síntese enzimática de PCL utilizando lipase pancreática imobilizada em nanopartículas magnéticas de óxido de ferro. A imobilização da enzima sobre o óxido de ferro oferece vantagens como maior estabilidade, fácil separação e recuperação do catalisador na presença de campo magnético. As nanopartículas de óxido de ferro foram sintetizadas por coprecipitação e funcionalizadas com 3-aminopropil-trietoxissilano (APTS) para imobilização enzimática. A caracterização por difração de raios X (XRD), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e potencial zeta confirmou a obtenção de agregados enzimático e magnético. Os resultados demonstraram que tanto as enzimas livres quanto as imobilizadas catalisaram eficazmente a polimerização de ε-caprolactona, resultando na produção de PCL. Além disso, foi possível observar a influência do campo magnético alternado na sínteses de polímeros com diferentes tamanhos de cadeia e a reutilização das enzimas em, pelo menos, quatro processos de síntese. Esta pesquisa contribui para o desenvolvimento de métodos de síntese de polímeros mais ecológicos, com potencial para a produção de materiais avançados com menor impacto ambiental.