Efeitos da radiação Gama no polímero biodegradável Poli(Hidroxibutirato) e no copolímero Poli(Hidroxibutiarto-co-Hidroxivalerato)

O Poli(hidroxibutirato), PHB, de fabricação nacional, é um polímero biodegradável produzido pela bactéria Alcaligenes eutrophus a partir da biosíntese da sacarose da cana de açúcar. A presença massiva dos plásticos de origem petrolífera no meio ambiente tem atraído a atenção dos pesquisadores para os plásticos biodegradáveis. O PHB é um termo-plástico dotado de algumas boas propriedades, o que o torna um excelente candidato nas aplicações de uso comum. Este polímero, no entanto, também apresenta um grande potencial em aplicações médicas e farmacológicas. Diante disso, é importante conhecer os efeitos químicos e físicos induzidos pelos processos de esterilização, em particular, pela radiação gama. Neste trabalho, os efeitos químicos da radiação gama sobre o PHB nacional e seu copolímero, o poli(hidroxibutirato-co-hidroxivalerato), P(HB-co-HV), com 6,3 mol% de HV foram analisados. Este estudo foi divido em: amostras 1, isto é, PHB-1 e P(HB-co-HV)-1; e amostras 2, PHB-2 e P(HB-co-HV)-2, correspondentes a dois conjuntos distintos de amostras do mesmo fabricante. PHB-1 e P(HB-co-HV)-1 apresentaram valores G (cisões/100 eV) bastante elevados, enquanto PHB-2 e P(HB-co-HV)-2 apresentaram maior resistência radiolítica, com valores G dezenas de vezes menores que os valores encontrados para as amostras 1. Os valores G encontrados para os filmes de PHB-1 e PHB-2, no intervalo de 0 25 kGy, sem quaisquer tratamentos foram 26,8 e 7,0 (cisões/100 eV), respectivamente. Por meio da técnica de cromatografia gasosa associada à espectroscopia de massa (GC-MS) foi observada a presença de ácidos orgânicos residuais no PHB-1, os quais seriam os grandes responsáveis pela alta degradação desta amostra. Estes ácidos não foram encontrados no PHB-2. Devido a estas diferenças, os dois conjuntos de amostras foram analisados individualmente, e o PHB-2, por apresentar melhores resultados, foi estudado também quanto as suas propriedades físicas. As análises de espectroscopia, de amostras irradiadas e não irradiadas, incluindo FT-IR, UV-visível e principalmente RMN (1H) mostraram a formação de grupos terminais insaturados, induzida pela irradiação gama, e a ocorrência de cisões preferencialmente nos grupos ésteres do polímero. As análises térmicas mostraram que a temperatura de fusão cristalina, Tm, diminui com a dose e que o PHB-2 apresenta picos endotérmicos duplos. O aumento da porção cristalina do material foi observado em medidas térmicas (DSC) e confirmado com a análise de difração de raios-X. Esta análise também permitiu o cálculo dos parâmetros de rede do PHB nacional, bem como, as mudanças nestes parâmetros com a irradiação gama. As propriedades mecânicas do PHB-2, resistência à tração, alongamento na ruptura e resistência ao impacto Izod foram bastante afetadas com a radiação, enquanto a propriedade módulo de elasticidade sofreu alterações apenas em doses acima de 100 kG