Obtenção de Blendas Poliméricas à Base de Colágeno e Quitosana para Aplicação em Engenharia de Tecidos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC 
 
GISELAINE ALVES DOS SANTOS 
 
 
 
Obtenção de Blendas Poliméricas à Base de Colágeno e Quitosana para Aplicação em 
Engenharia de Tecidos 
 
 
 
 
 
Orientador: Prof. Dr. Márcio Luiz dos Santos 
Coorientadora: Profa. Dra. Juliana Marchi 
 
 
Santo André 
2017 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC 
 
GISELAINE ALVES DOS SANTOS 
 
 
 
Obtenção de Blendas Poliméricas à Base de Colágeno e Quitosana para Aplicação em 
Engenharia de Tecidos 
 
 
Trabalho apresentado à Universidade Federal do 
ABC como parte dos requisitos para a obtenção do 
título de Bacharel em Química. 
 
Orientador: Prof. Dr. Márcio Luiz dos Santos 
Coorientadora: Profa. Dra. Juliana Marchi 
 
 
Santo André 
2017 
AGRADECIMENTOS 
 
Aos professores Márcio Luiz dos Santos e Juliana Marchi, não apenas pela 
orientação, mas também pelos seus ensinamentos, disposição e apoio durante todo o meu 
trabalho. 
À Isis, não apenas por me acolher, mas também por toda a ajuda, os ensinamentos, 
paciência, simpatia, atenção e dedicação; pelo apoio e pelos momentos de conversas (tanto 
sérias quanto descontraídas). 
Ao Roger e os colegas de laboratório que de alguma forma me ajudaram durante o 
desenvolvimento do meu trabalho. 
À Elaine e todos os meus amigos que me aguentaram durante toda a graduação 
transbordando histórias sobre as dificuldades do dia-a-dia acadêmico; pelo apoio e motivação; 
pela inspiração e as boas risadas de sempre. 
Aos meus pais pelo suporte, pelo amor e por aguentarem tantas barras para que os 
meus sonhos se tornem realidade. 
Aos funcionários das CEM e do laboratório didático 406-3 pelo auxílio nas análises. 
À Universidade Federal do ABC. 
RESUMO 
 
A engenharia de tecidos continua buscando formas eficazes de regeneração de tecidos lesados 
por traumas e doenças degenerativas. As lesões do tecido cartilaginoso geram perdas teciduais 
que comprometem o desempenho funcional. Devido à baixa capacidade regenerativa do 
tecido cartilaginoso e sua condição avascular, os pesquisadores buscam aperfeiçoar ou 
desenvolver novas técnicas com a finalidade de regenerar o tecido e reabilitar os pacientes. Os 
biomateriais por apresentarem boa biocompatibilidade e baixa toxicidade mostram-se 
adequados para o desenvolvimento de scaffolds. O trabalho teve como objetivo, a partir dos 
polímeros naturais (colágeno e quitosana) e sintéticos ((policaprolactona (PCL) e poli (vinil 
álcool) (PVA)), a obtenção de blendas poliméricas a serem utilizadas em regeneração do 
tecido cartilaginoso in vitro. Os resultados obtidos demonstram que os biomateriais 
poliméricos escolhidos para a formação das blendas geraram blendas compatíveis e dos 
resultados obtidos, concluiu-se que as blendas propostas foram formadas e apresentaram 
características estruturais semelhantes às dos polímeros naturais que as compõem, o que as 
torna potenciais candidatas a scaffolds para aplicação na engenharia de tecidos. 
 
 
SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................................. 1 
2. OBJETIVOS........................................................................................................................ 5 
3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .............................................................................................. 6 
4. METODOLOGIA ............................................................................................................... 6 
4.1. Obtenção e Caracterização das Soluções Poliméricas ........................................................ 6 
4.2. Preparo das Soluções Poliméricas ....................................................................................... 6 
4.2.1. Caracterização das Soluções Poliméricas ......................................................................... 7 
4.3. Obtenção das Blendas Poliméricas ..................................................................................... 8 
4.3.1. Obtenção das Blendas Poliméricas ................................................................................... 8 
4.3.2. Caracterização das Blendas Poliméricas .......................................................................... 9 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................................ 9 
5.1. Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) ..................................................................... 9 
5.2. Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) .......................... 11 
5.3. Espectroscopia Raman por Transformada de Fourier (FT-Raman) .................................. 13 
5.4. Espectroscopia Eletrônica na Região do Ultravioleta e Visível (UV-Vis) ....................... 16 
6. CONCLUSÃO .................................................................................................................. 17 
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 18 
 
 
 
 
1 
 
1. INTRODUÇÃO 
A busca por uma forma eficaz de regenerar tecidos lesionados-danificados data desde 
a antiguidade. A reparação de determinados tecidos, ainda apresenta limitações devido à 
complexidade de determinadas estruturas biológicas, como é o caso dos tecidos cartilaginosos 
(SANTOS; MARINHO; MIGUEL, 2010). Os tecidos cartilaginosos são conhecidos como 
estruturas avasculares especializadas com características flexíveis e elásticas que 
desempenham diferentes funções no organismo (CRUZ et al., 2016). Devido às características 
estruturais, os tecidos cartilaginosos possuem uma baixa capacidade regenerativa, e não 
apresentam suporte “ideal” para a renovação celular e tecidual. Quando este tipo de tecido é 
lesionado, os estímulos inflamatórios necessários são ausentes para desencadear o processo 
natural de regeneração (MÜLLER et al., 2006). 
A engenharia de tecidos estuda estratégias terapêuticas para restaurar, regenerar, 
conservar ou aprimorar funções em tecidos perdidos ou lesionados. Desta forma, a área de 
biomateriais torna-se um suporte para o desenvolvimento das matrizes utilizadas 
(RODRÍGUEZ-VÁZQUEZ et al., 2015). 
Os biomateriais são materiais ou sistemas propostos para aplicações clínicas com a 
finalidade de repor/reparar parte de um tecido perdido ou danificado (CEN et al., 2008). 
Podem ser produzidos a partir de materiais poliméricos, cerâmicos e metálicos. Os 
biomateriais poliméricos encontram-se entre os mais empregados no âmbito médico. As 
principais vantagens incluem a facilidade de fabricação e obtenção de estruturas variadas, o 
processamento secundário, o custo razoável e a gama de materiais com propriedades físicas e 
mecânicas desejadas para aplicações distintas (PIRES; BIERHALZ; MORAES, 2015). 
2 
 
Os materiais poliméricos com diferentes formas de apresentação, ou seja, como géis, 
filmes, membranas, blendas, fibras, entre outros, devem ser biocompatíveis e devem auxiliar 
como suporte o crescimento de células e a diferenciação desejada. Os biomateriais 
desenvolvidos a serem utilizados para reposição de tecido cartilaginoso devem servir como 
uma matriz extracelular sintética para organizar as células em uma estrutura tridimensional 
estimulando e direcionando o crescimento para a formação do tecido desejado. Essas 
estruturas são conhecidas como scaffolds e devem auxiliar a desempenhar a função de 
elasticidade e amortecimento característicos do tecido cartilaginoso (SANTOS; MARINHO; 
MIGUEL, 2010). 
Os polímeros são macromoléculas, naturais ou sintéticas, de alta massa molar 
formadas por ligações covalentes de pequenas unidades repetitivas (meros) ao longo de uma 
cadeia principal. A estrutura dessas cadeias é responsável pelas propriedades físico-químicas 
do polímero (SANTOS; MARINHO; MIGUEL, 2010). Os polímeros obtidos a partir de 
reações de polimerização são classificados como sintéticos,em contrapartida, os que são 
sintetizados por organismos vivos são classificados como naturais, que podem também ser 
modificados quimicamente (PIRES; BIERHALZ; MORAES, 2015). 
A caracterização e o estudo das formas de degradação dos polímeros são de suma 
importância para o direcionamento de suas aplicações específicas. Os polímeros sintéticos e 
naturais degradam de formas distintas, respectivamente por meio de clivagem hidrolítica e 
enzimática de suas ligações (PIRES; BIERHALZ; MORAES, 2015). 
Um dos polímeros sintéticos mais citados dentro da engenharia de tecidos é a 
policaprolactona – PCL (Figura 1). Este é um polímero do tipo poliéster, semicristalino e 
hidrofóbico, podendo ser solubilizado na maioria dos solventes orgânicos. Sua temperatura de 
fusão pode variar entre 59 e 64 °C e suas propriedades reológicas e viscoelásticas são 
3 
 
superiores a de polímeros semelhantes, o que faz com que a PCL seja um polímero de fácil 
manipulação, o que o torna um material interessante para se obter diversos tipos de produtos 
com um custo consideravelmente baixo. Além destas características, a facilidade de formação 
de blendas miscíveis tem estimulado a utilização deste polímero na obtenção de scaffolds. A 
degradação ocorre em duas etapas, à primeira uma hidrólise não enzimática dos grupos éster e 
em seguida a degradação intracelular realizada por macrófagos e fagossomos. Desta forma, a 
PCL pode ser absorvida completamente pelo organismo do paciente (PIRES; BIERHALZ; 
MORAES, 2015). 
 
Figura 1 Estrutura molecular da policaprolactona (Fonte: Catálogo da Sigma-Aldrich1) 
Um outro polímero sintético utilizado para a formação de scaffolds para 
reconstituição tecidual é o poli(vinil álcool) – PVA (Figura 2) (DRURY; MOONEY, 2003). 
O PVA é um polímero linear com habilidades de formar filmes ou estabilizar suspensões com 
o aumento da sua viscosidade. A baixa-toxicidade, boas propriedades mecânicas e 
biocompatibilidade faz com que seja um potencial excipiente para a formação de scaffolds 
(SCHULZE et al., 2016). 
 
Figura 2 Estrutura molecular do poli (vinil álcool) (Fonte: Catálogo da Sigma-Aldrich2) 
 
1 Disponível em: <http://www.sigmaaldrich.com/catalog/substance/polycaprolactone1234598765?lang=pt&reg 
ion=BR>. Acesso em mar. 2017. 
2 Disponível em: <http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/aldrich/51438?lang=pt&region=BR>. Acesso 
em mar. 2017. 
4 
 
Os polímeros naturais são abundantes, apresentam baixo custo e são obtidos de 
fontes renováveis. Os produtos de degradação são biocompatíveis e com baixa toxicidade, o 
que os torna matérias-primas interessantes para serem utilizados como biomateriais. Dentre os 
polímeros mais reportados em literatura, pode-se destacar as proteínas como o colágeno e a 
elastina e os polissacarídeos como a quitosana, o alginato e o ácido hialurônico (PIRES; 
BIERHALZ; MORAES, 2015). 
O colágeno, Figura 3, é a proteína mais abundante no corpo humano e é composto 
por três cadeias polipeptídicas ligadas por ligações de hidrogênio e enoveladas em um arranjo 
helicoidal que forma fibras. As hélices são responsáveis pela resistência à tração. O colágeno 
é o principal componente da matriz extracelular, sendo um substrato natural para as células, 
orientando e estimulando a formação dos tecidos. Estas características tornam o colágeno 
atrativo para a produção de scaffolds (PIRES; BIERHALZ; MORAES, 2015). 
 
Figura 3 Estrutura molecular do colágeno (Fonte: Okuyama et. al. 20053) 
Os polissacarídeos também vêm despertando interesse no âmbito médico devido às 
propriedades como renovabilidade, biodegradabilidade e por mimetizar os componentes da 
matriz extracelular. Esses biopolímeros são obtidos a partir de fontes microbianas, animais, 
vegetais ou a partir de algas e são interessantes devido a sua solubilidade e propriedades 
 
3 Okuyama et. al. Revision of Collagen Molecular Struture. Wiley InterScience, p. 185, 2005. 
5 
 
tecnológicas como gelificação e emulsificação, o que os torna bons materiais para serem 
processados como géis, filmes, partículas e pós (PIRES; BIERHALZ; MORAES, 2015). 
A quitosana é um biopolímero do tipo polissacarídeo, apresentando baixa toxicidade, 
baixo custo, biodegradável e biocompatível, produzido por fontes naturais renováveis. A 
estrutura molecular, Figura 4, é quimicamente similar à celulose, diferenciando-se nos grupos 
funcionais. A obtenção da quitosana se dá a partir da desacetilação da quitina. Dentre as 
principais áreas de aplicação da quitosana, pode-se citar a área biomédica com diversas 
aplicações como suturas cirúrgicas, implantes dentários, reconstituição óssea, lentes de 
contato, liberação controlada de fármacos em animais, encapsulamento de materiais. 
(AZEVEDO et al., 2007). 
 
Figura 4 Estrutura molecular da quitosana (Fonte: Azevedo et. al. 20074) 
 
2. OBJETIVOS 
O objetivo do trabalho foi obter e caracterizar blendas poliméricas formadas a partir 
dos polímeros naturais colágeno e quitosana associados a policaprolactona (PCL) e o poli 
(vinil álcool) (PVA) a fim de encontrar um scaffold polimérico “ideal” para regeneração do 
tecido cartilaginoso in vitro. 
 
4 Azevedo et. al. Quitina e Quitosana: aplicações como biomateriais. Revista Eletrônica de Materiais e 
Processos, v 2.3, p. 29, 2007. 
6 
 
3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
▪ Obter as soluções poliméricas em diferentes concentrações; 
▪ Caracterizar as soluções poliméricas obtidas; 
▪ Formar as blendas poliméricas em diferentes proporções; 
▪ Caracterizar as blendas poliméricas formadas; 
▪ Analisar os resultados obtidos para obtenção da blenda “ideal” para aplicação na 
engenharia de tecidos. 
4. METODOLOGIA 
4.1. Obtenção e Caracterização das Soluções Poliméricas 
A obtenção e o estudo realizado a partir da caracterização das soluções poliméricas à 
base de colágeno e quitosana teve como objetivo principal obter informações sobre o 
comportamento físico-químico das soluções, a fim de determinar suas concentrações ótimas 
para a formação de blendas poliméricas. 
As soluções poliméricas foram preparadas a partir dos polímeros: (1) Quitosana 
Sigma®; (2) Colágeno Tipo II (derivado de galinha) Sigma®; (3) Poli (vinil álcool) (PVA) 
Mw 88,000/99% hidrolisado Sigma®; Policaprolactona (PCL) Mn 45,000 Sigma®. 
4.2. Preparo das Soluções Poliméricas 
A solução de colágeno foi preparada em ácido acético 0,03% à temperatura ambiente 
na proporção de 1:2. Para as soluções de trabalho, foram preparadas concentrações de 5, 10 e 
15% (v/v). 
7 
 
A solução de quitosana foi preparada a partir do material purificado segundo 
especificações do fabricante. As concentrações de trabalho foram de 2,5, 3 e 5% (m/v) de 
quitosana diluídas em solução de ácido acético 3%, faixa de temperatura entre 25 e 30 °C. 
Para a obtenção das blendas poliméricas, foram utilizados os polímeros sintéticos 
PVA e PCL. O PVA utilizou-se as concentrações de 5, 10 e 15% (m/v) em solução aquosa à 
70 °C e o PCL concentrações de 5, 7 e 10% (m/v) em clorofórmio à temperatura ambiente. 
Nesta etapa, estudou-se a influência da variação de concentrações dos polímeros 
sintéticos (PVA e PCL) no preparo das blendas. 
4.2.1. Caracterização das Soluções Poliméricas 
Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) 
Para analisar a estrutura morfológica das blendas poliméricas utilizou-se do 
Microscópio Eletrônico de Varredura (FEI Quanta 250) no modo ambiental. As amostras não 
tiveram nenhum preparo prévio. Foram acondicionadas nos stubs (porta amostra) como uma 
solução viscosa consistente. As condições de análise foram de aproximadamente 30 kV de 
potência no feixe de elétrons, umidade de 100% variando conforme a pressão interna da 
câmara. 
Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) 
Os espectros vibracionais foram obtidos no Espectrômetro Infravermelho com 
Transformada de Fourier (Varian 640 IR Fourier Transform Infrared Spectrometer) do 
Laboratório Didáticoda UFABC. Todas as amostras foram analisadas na faixa de 4000 a 400 
cm-1. 
 
8 
 
Espectroscopia Raman por Transformada de Fourier (FT-Raman) 
Os grupos funcionais presentes nas soluções poliméricas foram investigados por 
Espectroscopia Raman por Transformada de Fourier como forma complementar à 
Espectroscopia FTIR. Os espectros foram obtidos em um espectrômetro FT-Raman 
(MultiRaman, Bruker Optics) das Centrais Experimentais Multiusuário da UFABC. As 
leituras foram feitas em cubeta de vidro com caminho óptico de 1,0 cm. O espectrômetro 
utiliza radiação infravermelha em 1064 nm para a obtenção dos espectros, minimizando a 
emissão de fluorescência de amostras orgânicas (como materiais poliméricos). Os espectros 
foram analisados com número de onda entre 4000 e 400 cm-1. 
Espectroscopia Eletrônica na Região do Ultravioleta e Visível (UV-Vis) 
Os espectros eletrônicos na região do ultravioleta e visível foram realizados em 
espectrofotômetro fotodiodo ultravioleta-visível modelo Cary 50 da Varian nas Centrais 
Experimentais Multiusuário da UFABC. As leituras foram feitas nos comprimentos de onda 
de 200 a 800 nm, utilizando-se cubetas retangulares de vidro de caminho óptico igual a 1,0 
cm. 
4.3. Obtenção das Blendas Poliméricas 
4.3.1. Obtenção das Blendas Poliméricas 
Para a obtenção das blendas poliméricas de quitosana e PVA e colágeno e PCL 
utilizou-se da maior concentração proposta do polímero natural e da menor concentração 
proposta do polímero sintético. A blenda de quitosana e PVA foi preparada a partir da solução 
de quitosana 5%, onde adicionou-se gradativamente 5% em massa de PVA à solução sob 
agitação magnética constante até total homogeneização. Para a blenda de colágeno e PCL, o 
PCL foi macerado com auxílio de almofariz e pistilo para redução do tamanho da partícula. À 
9 
 
solução de colágeno 15%, adicionou-se gradativamente 5% em massa de PCL sob agitação 
magnética constante até total homogeneização. 
4.3.2. Caracterização das Blendas Poliméricas 
As blendas poliméricas foram caracterizadas por MEV em modo ambiental, FTIR, 
FT-Raman e UV-Vis. Os procedimentos para realização dos testes foram feitos como descrito 
no item 4.2.1. 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
A seguir estão apresentados os resultados obtidos das análises das amostras, 
conforme descrito no item 4.2.1. 
5.1. Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) 
A microscopia eletrônica de varredura foi usada para se obter informações sobre a 
morfologia das soluções com viscosidade hidrogel e das blendas poliméricas. 
Na Figura 5 estão apresentadas as micrografias eletrônicas de varredura para as 
soluções poliméricas de quitosana e PVA. Para a captura da imagem inicial de quitosana, 
Figura 5 (A), a câmara do MEV foi ajustada para 98 a 100 % de umidade a 25 °C. Mesmo 
com a imagem ampliada para 100 µm não é possível retirar informações sobre a morfologia 
dessa solução devido ao excesso de solvente na forma líquida que forma uma película que 
recobre a estrutura da amostra. Na segunda imagem, Figura 5 (B) a amostra de solução de 
quitosana é congelada em tempo real. A temperatura da câmara foi reduzida para -5 °C e a 
umidade da câmara passou para uma faixa de 40 a 50% de umidade. A câmara possuía um 
baixo vácuo nessa etapa. Com esses parâmetros, pode-se verificar os primeiros aspectos da 
morfologia da amostra na imagem ampliada em 10 µm. A fim de eliminar todo o solvente 
contido na amostra, o vácuo da câmara foi aumentado. Conforme o solvente é eliminado da 
10 
 
amostra, a estrutura da quitosana se torna evidente, Figura 5 (C). O mesmo procedimento foi 
realizado para a captura das imagens da solução de PVA. As imagens C e D possuem 
aumento para 50 µm e a imagem E para 100 µm. Para a solução de PVA não se verificou 
rompimento da estrutura após o congelamento da amostra. 
 
Figura 5 Micrografias das amostras de quitosana (A, B e C) e PVA (D, E e F). Em A, tem-se a quitosana com película 
de solvente (Magnitude: 806x); em B, solidificação da água presente na amostra (Magnitude: 8000x); em C, o 
rompimento da estrutura (Magnitude: 8000x). Em D, E e F tem-se o comportamento da solução de PVA sob as 
mesmas condições (Magnitudes: 2337, 2000 e 800x, respectivamente). 
Na Figura 6 estão apresentadas as micrografias eletrônicas de varredura para a 
blenda de quitosana e PVA. Os procedimentos durante a captura das imagens foram feitos da 
mesma forma que os procedimentos para as soluções. As imagens possuem um aumento de 
100 µm. Analisando-se as micrografias desta blenda, é possível verificar que após o 
congelamento do solvente, Figura 6 (B) e a remoção da água com o aumento do vácuo, Figura 
6 (C), a estrutura apresenta uma mistura das características que são verificadas nas 
morfologias dos polímeros individuais. 
11 
 
 
Figura 6 Micrografias da blenda de quitosana com PVA. Em A, tem-se a película de solvente (Magnitude: 811x); em 
B, a amostra congelada (Magnitude: 797x); em C, água fixada à estrutura do material (Magnitude: 783x). 
Não foi possível obter a micrografia das soluções de colágeno e PCL e sua respectiva 
blenda, devido ao fato de que as soluções possuíam uma parte composta majoritariamente por 
água e não adquiriram a viscosidade necessária para a realização do teste. 
5.2. Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) 
A espectroscopia de absorção na região do infravermelho médio foi utilizada para 
identificar os grupos funcionais das soluções e das blendas poliméricas característicos de cada 
material. Na Figura 7 estão apresentados os espectros de absorção na região do infravermelho 
(FTIR) para todas as soluções poliméricas. 
 
12 
 
 
Figura 7 Espectro de FTIR das amostras de colágeno (A), quitosana (B), PVA (C) e PCL (D) 
A Figura 7 (A) mostra os espectros de FTIR para as soluções de colágeno nas 
concentrações de 5, 10 e 15%, respectivamente. Analisando-se o espectro, nota-se a banda 
característica na faixa de 3350 cm-1 que pode ser associada ao grupo amina A. A banda em 
1636 cm-1 é típica de amida I devido ao estiramento da carbonila (N–C=O). A banda em 1244 
cm-1 corresponde às vibrações no plano da amida III, estiramento C–N e à deformação N–H 
(TONHI; DE GUZZI PLEPIS, 2002). A Figura 7 (B) mostra os espectros de FTIR para as 
soluções de quitosana nas concentrações de 2,5, 3 e 5%. As principais bandas para o espectro 
de quitosana estão na região de 3340 cm-1 que corresponde ao grupo hidroxila (O–H) ligado 
ao grupo amina (N–H). A banda em 1635 cm-1 indica a presença da amida I e 1388 cm-1 
amida II, devido ao estiramento das ligações N–H. A banda em 1047 cm-1 indica a ligação C–
O (TONHI; DE GUZZI PLEPIS, 2002). A Figura 7 (C) mostra os espectros de FTIR para as 
soluções de PVA nas concentrações de 5, 10 e 15%. A banda característica na faixa de 3340 
cm-1 pode estar associada ao estiramento das ligações O–H. A banda na faixa de 2970 cm-1 
refere-se ao estiramento do grupo C–H. A banda em 1635 cm-1 pode ser associada às ligações 
C–C e em 1095 e 1420 cm-1 à ligação C–O em álcoois (RODRIGUES, 2006). Na Figura 7 
(D) apresenta espectros de FTIR para as soluções de PCL nas concentrações de 5, 7 e 10%. 
Analisando-se o espectro, identifica-se as bandas características do PCL em 2950 cm-1, 
13 
 
relativo ao estiramento assimétrico do grupo C–H, e em 2867 cm-1, relativo ao estiramento 
simétrico. Em 1726 cm-1, verifica-se a banda associada ao estiramento da carbonila (C=O) e 
em 1215 cm-1, o estiramento assimétrico das ligações C–O–C (ELZEIN et al., 2004). 
A Figura 8 mostra os espectros de FTIR para as blendas de quitosana com PVA e 
colágeno com PCL, juntamente com os espectros das suas soluções de origem. Baseando-se 
nos espectros apresentados nas Figuras 7 e 8, nota-se que as blendas possuem características 
parecidas com os polímeros naturais do que com os sintéticos. A semelhança das curvas das 
blendas e dos polímeros naturais levaa inferir que as blendas assumiram uma conformação 
semelhante a dos polímeros naturais que compõem a maior proporção da amostra. Desta 
forma, acredita-se que as blendas apresentam biocompatibilidade e suas propriedades 
mecânicas adequadas (CHAKRAPANI et al., 2012). 
 
Figura 8 Espectros de infravermelho para as blendas de quitosana com PVA (A) e colágeno com PCL (B) e suas 
respectivas soluções poliméricas. 
5.3. Espectroscopia Raman por Transformada de Fourier (FT-Raman) 
A espectroscopia Raman por Transformada de Fourier foi utilizada para obter 
informações químicas e estruturais das soluções e das blendas poliméricas para complementar 
as informações obtidas por espectroscopia na região do infravermelho médio- FTIR. Na 
Figura 9, estão apresentados os espectros de FT-Raman para todas as soluções poliméricas 
14 
 
estudadas. Os espectros de colágeno e PVA apresentaram elevado sinais de ruído. 
Possivelmente, tais interferências podem ter sido ocasionadas pelas bolhas de ar presentes nas 
amostras ao serem transferidas para as cubetas. 
 
Figura 9 Espectro de FT-Raman das amostras de colágeno (A), quitosana (B), PVA (C) e PCL (D) 
Na Figura 9 (A) estão apresentados os espectros de FT-Raman para as soluções de 
colágeno nas concentrações de 5, 10 e 15%, respectivamente. No espectro, pode-se identificar 
as bandas relacionadas ao grupo amina (N–H) em 3205 cm-1, ao grupo amida I em 1660 cm-1 
e ao estiramento da carbonila (C=O) em 1091 cm-1, características do colágeno (TONHI; DE 
GUZZI PLEPIS, 2002). A Figura 9 (B) mostra os espectros de FT-Raman para as soluções de 
quitosana nas concentrações de 2,5, 3 e 5%, respectivamente. No espectro, pode-se identificar 
a banda da ligação C–H em 2943 cm-1 e a banda do estiramento da carbonila (C=O) em 1708 
cm-1 (TONHI; DE GUZZI PLEPIS, 2002). Na Figura 9 (C) estão apresentados os espectros de 
15 
 
FT-Raman para as soluções de PVA nas concentrações de 5, 10 e 15%, respectivamente. 
Através da análise do espectro, pode-se identificar as bandas do grupo O–H em 3178 cm-1, do 
grupo C–H em 2917 cm-1, das ligações C–H em 1438 cm-1 e em 923 cm-1, do estiramento 
carbonila (C–O) em 1099 cm-1 e a ligação C–C em 856 cm-1 (RODRIGUES, 2006). Na 
Figura 9 (D) estão apresentados os espectros de FT-Raman para as soluções de PCL nas 
concentrações de 5, 7 e 10%, respectivamente. Analisando-se o espectro, pode-se identificar 
as bandas características do PCL em 2920 cm-1, relativo ao estiramento assimétrico do grupo 
C–H, e em 2865 cm-1, relativo ao estiramento simétrico do grupo C–H. Em 1217 cm-1, 
verifica-se o estiramento assimétrico das ligações C–O–C (ELZEIN et al., 2004). 
Na Figura 10 estão apresentados os espectros de FT-Raman para as blendas de 
quitosana com PVA e de colágeno com PCL, juntamente com os espectros das soluções 
poliméricas originais correspondentes. Assim como analisado nos espectros de FTIR, as 
blendas se mostram com características muito mais próximas dos polímeros naturais que dos 
sintéticos. 
 
Figura 10 Espectros de FT-Raman para as blendas de quitosana com PVA (A) e colágeno com PCL (B) e suas 
respectivas soluções poliméricas 
 
 
16 
 
5.4. Espectroscopia Eletrônica na Região do Ultravioleta e Visível (UV-Vis) 
A espectroscopia eletrônica na região do UV-Vis foi usada a fim de estudar a 
absorção de radiação das amostras. Segundo a literatura, os biomateriais utilizados para 
formação de scaffolds não devem absorver radiação na região do visível (PIRES; 
BIERHALZ; MORAES, 2015). A seguir estão apresentados os espectros de absorção das 
soluções e blendas poliméricas. A Figura 11 mostra os espectros de absorção do colágeno (A) 
nas concentrações de 5, 10 e 15%, quitosana (B) nas concentrações de 2,5, 3 e 5%, PVA (C) 
nas concentrações de 5, 10 e 15% e PCL (D) nas concentrações de 5, 7 e 10%. Observa-se que 
as amostras de colágeno (A), PVA (C) e PCL (D) não possuem absorção na região do visível 
(400 a 800 nm). Já a amostra de quitosana (B) possui absorção na região do visível, isto se dá 
ao fato de que a molécula quitosana apresenta uma intensidade de emissão relativamente alta 
na faixa do visível (OLIVEIRA et al., 2007). 
 
17 
 
 
Figura 11 Espectros de UV-Vis das soluções poliméricas de colágeno (A), quitosana (B), PVA (C) e PCL (D) e do vidro 
da cubeta utilizado na leitura das amostras 
A Figura 12 mostra os espectros de absorção das blendas de quitosana/PVA, nas 
concentrações de 5% e colágeno/PCL nas respectivas concentrações de 15 e 5%. A partir da 
análise dos espectros, observa-se que a blenda de quitosana com PVA, assim como a solução 
polimérica de quitosana (Figura 11 B), possui uma baixa absorção na região do visível e a 
blenda de colágeno com PCL não possui absorção nesta região. 
 
Figura 12 Espectros de UV-Vis das blendas de quitosana e PVA 5% (A) e colágeno e PCL, 10 e 5% (B), 
respectivamente, e do vidro da cubeta utilizado na leitura das amostras 
6. CONCLUSÃO 
A obtenção das blendas poliméricas para aplicação médica tem sido um desafio na 
área da ciência dos polímeros tanto em pesquisa acadêmica como industrial. As blendas 
18 
 
poliméricas são uma alternativa promissora e econômica de modificações das propriedades 
poliméricas. O desenvolvimento e a obtenção de blendas têm como foco melhorar 
propriedades pontuais dos componentes isolados; como físico-química, resistência mecânica, 
processabilidade, estabilidade dimensional, aceitação biológica e potencial de mercado. 
Baseando-se nos resultados obtidos é possível concluir que houve a formação das blendas 
propostas no trabalho e que elas possuem características estruturais muito próximas às dos 
polímeros naturais que as compõem, o que as torna potenciais candidatas a scaffolds para 
aplicação na engenharia de tecidos. 
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
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