Síntesis de microfibras activas a base de PLAmediante la técnica de forcespinning®

JAVIER LAMARRA; SANDRA RIVERO; DANIEL LOPEZ GARCÍA; ADRIANA PINOTTI

Mar del Plata

Congreso; SAP COMAT 2023; 2023

Entre las diversas técnicas para la producción de micro y nanoestructuras se puede destacar la formación defibras mediante procesos electrodinámicos. Si bien la técnica de electrohilado permite obtener fibras dediámetro controlado, presenta algunas desventajas como la toxicidad de los solventes orgánicos, y el menorrendimiento de producción de fibra en función del tiempo (0.3 g h-1) [1]. Para salvar estos inconvenientes seplanteó el uso de una metodología novedosa basada en la formación de microfibras a través de la técnica defuerza centrífuga denominada forcespinning® con rendimientos mayores que 1 g min-1, sumado a que no existelimitación con respecto a la capacidad dieléctrica del solvente [2]. En este contexto, los objetivos del trabajofueron: a)optimizar la obtención de microfibras a base de ácido poliláctico (PLA) estudiando variables como laconcentración de polímero y la distancia reservorio-colector, b) combinar la solución polimérica de PLA condiferentes concentraciones de emulsión liofilizada a base de quitosano funcionalizada con aceite esencial deMentha piperita y c) evaluar el efecto de la inclusión de diferentes proporciones de la emulsión activa sobre laspropiedades microestructurales de la matriz fibrosa. Se prepararon diferentes soluciones de PLA en cloroformo8, 11 y 13 % p/p y se produjeron fibras a través de un equipo de hilado por fuerza centrífuga de construccióncasera que operó a 7000 rpm. Se evaluaron dos distancias depósito-colector (10 y 15 cm) obteniendo fibraspor un periodo de 1 minuto.Una vez seleccionada la concentración de PLA, se prepararon sistemas compuestos con diferentesconcentraciones de emulsión liofilizada a base de quitosano (0.5, 1, 2 y 3 % p/p, formulaciones denominadasPLA-Em 0.5, PLA-Em 1, PLA-Em 2 y PLA-Em 3 respectivamente). La matriz obtenida se caracterizó por SEM(FEI quanta 200), DSC (Q2000 TA Instruments), TGA (TA Q500, TA Instruments) y ATR-FTIR (Perkin Elmer).Para seleccionar la concentración y la distancia reservorio-colector se evaluó la morfología y el diámetro de lasfibras por SEM. La concentración 8% p/p de PLA y la distancia reservorio-colector de 15 cm permitió obtenerfibras con mayor rendimiento y menor diámetro (alrededor de 7 μm). El ensamblado con la emulsión generóuna disminución en el diámetro de la fibra (alrededor de 2 μm) probablemente debido a la disminución de laconcentración del polímero. Por otro lado, mediante DSC se detectó un aumento en el grado de cristalinidaddel polímero con la inclusión de la emulsión y una mayor estabilidad térmica de las muestras observada poranálisis TGA.Finalmente, se confirmó la modificación del polímero y se identificó la presencia de la emulsión activa medianteanálisis espectral por ATR-FTIR. Las microfibras de PLA funcionalizadas con emulsión liofilizada a base dequitosano cargada con aceite esencial de Mentha piperita procesadas por forcepinning®, experimentaronmodificaciones microestructurales con respecto al polímero base (PLA) siendo las estructuras obtenidasplausibles de ser usadas en aplicaciones biomédicas