Destaque

Pesquisadores propõem produção inovadora de polímeros biodegradáveis e biocompatíveis para aplicações médicas

Fonte

Universidade de Liège

Data

segunda-feira. 28 novembro 2022 07:15

Pesquisadores da Universidade de Liège, na Bélgica, desenvolveram um processo de fluxo contínuo de monômeros de fosfato cíclico (CPMs). Estes CPMs foram utilizados com sucesso para a preparação de polifosfoésteres sintéticos (PPEs) biodegradáveis e biocompatíveis exclusivos por uma equipe do Centro de Tecnologia Integrada e Síntese Orgânica (CiTOS) da Universidade de Liège. Sua baixa toxicidade foi estudada e confirmada na Universidade de Maastricht, nos Países Baixos.

Os polifosfoésteres sintéticos (PPEs) são uma classe de polímeros organofosforados que recentemente ganharam um interesse renovado da comunidade científica para potenciais aplicações biomédicas (sistemas de administração de fármacos e engenharia de tecidos). Eles são particularmente atraentes devido às suas propriedades ajustáveis ​​de (bio)degradabilidade e biocompatibilidade. No entanto, aplicações comerciais para estes materiais ainda não surgiram devido aos esquemas de produção complicados, ineficientes e perigosos para seus monômeros de fosfato constitutivos.

Com o objetivo de propor soluções concretas para aumentar a disponibilidade de CPMs e, portanto, seus correspondentes poliméricos de PPEs para a comunidade científica, um consórcio multidisciplinar reuniu as áreas de especialização de pesquisadores do CiTOS  e do Centro para Educação e Pesquisa em Macromoléculas (CERM), ambos da Universidade de Liège, e da Universidade de Maastricht.

Pesquisadores do CiTOS, liderados pelo Dr. Jean-Christophe Monbaliu, que tem uma reputação de longa data no campo da fabricação de fluxo contínuo, desenvolveram uma unidade de produção de fluxo contínuo miniaturizada para acessar monômeros de fosfato cíclico. “O processo permite gerar uma variedade de monômeros de fosfato em tempo e produtividade recordes, aliviando as preocupações de segurança e qualidade encontradas nos procedimentos de batelada tradicionais”, explicou o Dr. Jean-Christophe Monbaliu. Tal realização depende dos ativos da tecnologia de processo de fluxo contínuo com a concatenação de etapas problemáticas e o controle preciso das condições do processo, proporcionando assim tempos de reação extremamente curtos e altas produtividades.” O processo foi projetado para se alimentar de recursos amplamente disponíveis e baratos, para maximizar a economia de átomos e a sustentabilidade.

O processo desenvolvido no CiTOS produz CPMs de alta pureza em menos de 2 minutos. “Apesar de uma pegada muito pequena para o protótipo da plataforma de fluxo do tamanho de uma caixa de chocolate normal, produtividades impressionantes de até meio quilo por dia são acessíveis”, comentou Romain Morodo, primeiro autor do estudo e doutorando afiliado ao CiTOS. “Além disso, uma grande diversidade de estruturas também é acessível, potencialmente alimentando o processo de descoberta de novas arquiteturas moleculares”. O processo também foi desenvolvido em uma plataforma piloto de fluxo contínuo, alcançando produtividades diárias de até 2 kg.

“Os monômeros recém-produzidos são usados diretamente em outro módulo da plataforma de fluxo, permitindo a preparação de novos PPEs com maior precisão e reprodutibilidade”, continuou o Dr. Jean-Christophe Monbaliu. Ensaios de citotoxicidade confirmam sua viabilidade para aplicações biomédicas. As propriedades térmicas também são avaliadas para outros PPEs, destacando seu uso potencial para novos materiais retardadores de chama.

O desenvolvimento dessa plataforma de fluxo contínuo integrado e intensificado para produzir CPMs e seus polímeros correspondentes abre novos caminhos para a comercialização de novos materiais baseados em PPEs.

Os resultados foram publicados recentemente na revista científica Chemical Science.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Liège (em inglês).

Fonte: Universidade de Liège.

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