ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO Y ESTABILIDAD AL PH DE MEMBRANAS COMBINADAS PARA APLICACIONES BIOLOGICAS

BELLUZO, M. S.; FERNANDEZ, J.M.; OBERTI, T.G.

Mar del Plata

Simposio; XV Simposio Argentino de Polímeros I Congreso Argentino de Materiales Compuestos; 2023

INTEMA

La obtención de materiales para aplicaciones biológicas requiere que estos posean una serie de propiedades fisicoquímicas y biológicas, las cuales deben ser acordes a la aplicación final buscada [1]. A lo largo de los años se ha visto que es posible lograr mejores propiedades mediante combinaciones entre polímeros naturales y sintéticos, más aún si éstos se unen mediante entrecruzantes biodegradables. En el presente trabajo se realizó un estudio de estabilidad y del mecanismo de incorporación de agua a diferentes pHs, en membranas combinadas. Los materiales se obtuvieron mediante entrecruzamiento físico de dos polímeros: Quitosano (un polímero natural); FBD, un polímero sintético compuesto por fumarato de diisopropilo (FIP), benzoato de vinilo (BzV) y N,N-dimetilaminoetil metacrilato (DMAEMA) y ácido succínico como entrecruzante físico [2]. Se obtuvieron 6 matrices a partir de la técnica de solvent casting, variando la relación en masa de los componentes: 1:1:0, 1:1:1, 1:1:2, 2:1:0, 2:1:1 y 2:1:2 (FBD:Quitosano:Succínico 0 a 2% p/p monómeros).Se llevaron a cabo los estudios de estabilidad e hinchamiento a 37°C, tanto en buffer fosfato a pH 7.4 (simulando el medio propicio para el crecimiento celular) y buffer acético/acetato pH 5. Los estudios de hinchamiento demostraron una cinética rápida, alcanzando los valores máximos de hinchamiento entre 10 y 15 minutos. En cuanto a los porcentajes máximos de hinchamiento alcanzados (Smax%), se encontró que en medio ácido estos valores fueron siempre superiores respecto del buffer pH 7.4, independientemente de la membrana ensayada. Esto muestra que la red física formada entre el entrecruzante y los polímeros es más estable a pH fisiológico, lo cual concuerda con los pKa del ácido succínico (4,2 y 5,6). Sumado a esto, tanto el aumento en el porcentaje de entrecruzante como de polímero sintético disminuyen la cantidad de agua incorporada en la red, independientemente del pH ensayado (Tabla 1), lo cual da cuenta de una red más compacta con mayores interacciones iónicas.En cuanto a la estabilidad de las membranas, éstas se incubaron en los respectivos medios durante 14 días a 37°C, condiciones similares a las utilizadas en los estudios de biocompatibilidad. Posteriormente se liofilizaron a peso constante y se calculó la pérdida de masa para cada condición ensayada. Para las membranas sin entrecruzante se observó la degradación total de las mismas en medio ácido y pérdidas cercanas al 40% para el caso del buffer pH 7.4. En contraposición, todas las membranas conteniendo entrecruzante en su composición tuvieron pérdidas promedio del 8%, demostrando una integridad y estabilidad mayor. Estos resultados demuestran tanto la efectividad del sistema entrecruzante como la mayor estabilidad de estas membranas al pH de trabajo en aplicaciones biológicas. Finalmente, los ensayos de citotoxicidad realizados a las membranas con entrecruzante muestran un efecto tóxico de las matrices cuando se aumenta el contenido del polímero sintético. Al comparar todos los resultados obtenidos se concluye que el material con mayor potencialidad para ser empleado en aplicaciones biológicas sería la membrana 1:1:1.