Desenvolvimento de filmes nanoestruturados Layer-by-Layer com foco em sistemas de materiais sensíveis a estímulos. - Campos, Paula Pereira [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2018)
Neste trabalho foram desenvolvidos diferentes tipos de filmes Layer-by-Layer (LbL) sensíveis a variação de pH, temperatura, exposição a luz e presença de carboidratos, com o objetivo de criar sistemas com resposta a estímulos que podem ser aplicados na área médica e ambiental para a entrega modificada de fármacos e pesticidas. O trabalho foi dividido em três partes, sendo o primeiro focado na liberação da emodina. Foram fabricados filmes com a emodina imobilizada diretamente e outra em que o fármaco foi encapsulado nos lipossomos formados por dipalmitoil fosfatidil glicerol (DPPG) e palmitoil fosfatidil glicerol (POPG) e então intercalado com polieletrólitos. Ambos os filmes foram expostos a condições fisiológicas e liberaram a emodina por um período prolongado em função da mudança de pH e temperatura. A segunda parte do trabalho é focado na construção de filmes com um polímero baseado em espiropirano (poli(SP-R)), um composto que quando recebe luz UV é convertido para a forma aniônica merocianina (poli(MC-R)) mudando sua cor e carga superficial. O filme foi composto pelo policátion poli(alilamina hidroclorada) (PAH) formando o (PAH/poli(SP-R))n que se desprendeu do substrato pelo processo disassembly após longo tempo de exposição à luz branca. Na terceita parte do trabalho foram desenvolvidos filmes com o polímero baseado em ácido fenil borônico (PBA), que tem a capacidade de se ligar covalentemente à açucares. Foram fabricados intercalado com PVS resultando no filme (PEI/PVS)2(PBAp/PVS)n. Também foram preparados filmes com o corante fluorescente piranina como poliânion, substituindo o PVS, a fim de verificar o crescimento e decomposição do filme com moléculas relativamente pequenas, formando (PEI/PVS)2(PBAp/PYR)n e ambos os filmes foram capazes de responder em segundos a presença de frutose. Os filmes desenvolvidos foram caracterizados por técnicas spectroscopicas como UV-vis, Fluorescência, Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e Ressonância Plasmônica de Superfície, além de elipsometria, Microscopia Eletrônica de Varredura e técnicas eletroanalíticas. As soluções usadas no preparo do filme foram estudadas por Potencial Zeta e Espalhamento de Luz Dinâmico. A partir do desenvolvimento de sistemas responsíveis à estimulos podem ser fabricados no futuro dispositivos para a área médica como curativos, para a área ambiental que façam um controle de liberação de pesticidas ou mesmo embalagens inteligentes para alimentos que podem liberar um aditivo ou agir na absorção da luz.

In this work, we developed some types of Layer-by-Layer (LbL) films sensible to pH and temperature changes, light exposition and carbohydrates solutions, with the aim of to create stimuli responsive system that can be applied to medical and environmental area to drug and pesticide modulated delivery. The work was divided in three parts, the first one is based on delivery emodin. One film was fabricated with emodin immobilized directly and other the drug was encapsulated on liposomes formed by dipalmitoyl phosphatidyl glycerol (DPPG) e palmitoyl phosphatidyl glycerol (POPG) and the carrier was intercalated with polyelectrolytes. Both systems were exposed to physiologic conditions and released the emodin for prolonged time in function of pH and temperature changes. On second part of this work it was focused on construction of film with spyropiran (SP) based polymer (poli(SP-R)). The UV irradiation over (poli(SP-R)) causes the conversion to anionic and purple merocyanine molecule (poli(MC-R)) changing the color and surface charge. The film were composed by poly(allylamine hydrochloride) (PAH) and poly(SP-R) forming the (PAH/poli(SP-R))n LbL film which disassemble after long time exposed to white light. On third part of work, films were developed with phenyl borônico acid (PBA) based polymer that has the capacity to bind covalently on sugars. The films were intercalated with PVS creating the coating (PEI/PVS)2(PBAp/PVS)n. It were prepared also a film with the pyranine (PYR), the fluorescent dye like a polianion, replacing the PVS, in order to check the growing and deposition of film with relatively small molecules, forming the (PEI/PVS)2(PBAp/PYR)n. Both films were able to disassemble fastly on fructose solution. The films developed were characterized by UV-vis, Fluorescence, Fourier Transform Infrared (FTIR) and Plasmon Ressonance Surface spectroscopy techniques, besides Ellipsomtry, Scaning Electronic Mycroscopy (MEV) and electroanalitical techniques. The solutions used to fabricated the films was studied by Zeta Potential and Dynamic Ligth Scaterring. Therefore, with development of responsive systems can be fabricated on future devices on medical field to apply on patches, on enviroment area to pesticide control release or even in smart packaging to food that can release additions or to age on light absorption.
Development of Layer-by-Layer nanostructured films with focus in systems of materials sensitive to stimuli.
Keywords: Layer-by-Layer; Disassembly; Liberação modificada; Stimuli responsive