O ácido polilático, cujo nome correto é poli (ácido lático), é um material formado pela polimerização do ácido lático. É também conhecido como poli-lactídeo, pois pode ser obtido a partir da quebra e polimerização do lactídeo, que é um dímero do ácido lático..
O poli (ácido lático) ou PLA não é um ácido, é um poliéster, o que pode ser observado no monômero que o compõe. É um polímero facilmente biodegradável e biocompatível. Ambas as propriedades se devem ao fato de ser facilmente hidrolisado tanto no meio ambiente quanto no corpo humano ou animal. Além disso, sua degradação não gera compostos tóxicos.
O envolvimento do PLA na sutura dos filamentos durante as operações cirúrgicas é conhecido há anos. Também é usado na indústria farmacêutica em medicamentos de liberação lenta.
É utilizado em implantes para o corpo humano e há um grande número de estudos para sua utilização em tecidos biológicos, bem como para impressão tridimensional (3D) para as mais diversas aplicações..
Por ser um dos polímeros mais biodegradáveis e atóxicos, seus produtores propuseram a substituição por esse material por todos os plásticos derivados do petróleo, hoje usados em milhares de aplicações..
Além disso, segundo seus fabricantes, por ser proveniente de fontes renováveis, a produção e o uso de PLA é uma forma de reduzir a quantidade de CO.dois que é gerado na produção de plásticos da indústria petroquímica.
Índice do artigo
Poli- (ácido láctico) é um poliéster, ou seja, possui unidades éster repetidas - (C = O) -O-R, o que pode ser visto na figura a seguir:
- Poli- (ácido láctico)
- Poliláctida
- PLA
- Poli- (ácido L-láctico) ou PLLA
- Poli- (D, L-ácido láctico) ou PDLLA
- Ácido polilático
- Poli (D, L-ácido láctico): sólido amorfo.
- Poli (ácido L-láctico): sólido semicristalino transparente quebradiço ou quebradiço.
Depende do grau de polimerização do material.
É a temperatura abaixo da qual o polímero é rígido, quebradiço e quebradiço, e acima da qual o polímero se torna elástico e maleável.
- Poli (ácido L-láctico): 63 ºC.
- Poli (D, L-ácido láctico): 55 ºC.
- Poli (ácido L-láctico): 170-180 ºC.
- Poli (D, L-ácido láctico): não tem ponto de fusão porque é amorfo.
227-255 ºC.
- Amorfo: 1.248 g / cm3
- Cristalino: 1.290 g / cm3
Poli- (ácido L-láctico) tem uma resistência mecânica maior do que poli- (D, L-ácido láctico).
O PLA é fácil de processar termoplasticamente, portanto filamentos muito finos podem ser obtidos a partir desse polímero..
Seu produto de degradação, o ácido lático, é atóxico e totalmente biocompatível, pois é produzido por seres vivos. No caso dos humanos, é produzida nos músculos e nos glóbulos vermelhos..
Pode ser fracionado termicamente por hidrólise no corpo humano, animais ou microrganismos, o que se denomina degradação hidrolítica.
Suas propriedades físicas, químicas e biológicas podem ser adaptadas por meio de modificações, copolimerizações e enxertos apropriados.
Foi obtido pela primeira vez em 1932 por aquecimento de ácido láctico sob vácuo. O ácido lático HO-CH3-CH-COOH é uma molécula com um centro quiral (ou seja, um átomo de carbono ligado a quatro grupos diferentes).
Por isso tem dois enantiômeros ou isômeros especulares (são duas moléculas idênticas, mas com orientação espacial diferente de seus átomos).
Os enantiômeros são o ácido L-láctico e o ácido D-láctico, que se distinguem uns dos outros pela maneira como desviam a luz polarizada. São imagens espelhadas.
O ácido L-láctico é obtido a partir da fermentação por microrganismos de açúcares naturais como melaço, amido de batata ou dextrose de milho. Esta é a forma preferida de obtê-lo.
Quando você prepara poli (ácido lático) a partir de ácido L-lático, você obtém poli (ácido L-lático) ou PLLA.
Por outro lado, quando o polímero é preparado a partir de uma mistura de ácido L-lático e ácido D-lático, o poli (D, L-ácido lático) ou PDLLA é obtido.
Nesse caso, a mistura ácida é uma combinação em partes iguais dos enantiômeros D e L, obtidos por síntese a partir do etileno do petróleo. Esta forma de obtenção raramente é usada hoje.
PLLA e PDLLA têm propriedades ligeiramente diferentes. A polimerização pode ser realizada de duas maneiras:
- Formação de um intermediário: o dímero cíclico denominado lactídeo, cuja polimerização pode ser controlada e pode-se obter um produto com o peso molecular desejado.
Seus produtos de degradação são atóxicos, o que favorece sua aplicação neste campo..
O requisito básico para os filamentos de sutura é que eles mantenham os tecidos no lugar até que a cura natural forneça um tecido forte no local da junção..
Desde 1972, um material de sutura chamado Vicryl foi fabricado, um filamento ou fio bioabsorvível muito forte. Este fio é feito de um copolímero de ácido glicólico e ácido láctico (90:10), que no local da sutura é rapidamente hidrolisado, sendo facilmente absorvido pelo corpo.
Estima-se que, no corpo humano, o PLA se degrada 63% em cerca de 168 dias e 100% em 1,5 anos.
A biodegradabilidade do PLA o torna útil para a liberação controlada de medicamentos.
Na maioria dos casos, o fármaco é liberado gradativamente devido à degradação hidrolítica e alterações morfológicas do reservatório (feito com o polímero) que contém o medicamento..
Em outros casos, a droga é liberada lentamente através da membrana polimérica..
O PLA provou ser eficaz em implantes e suportes para o corpo humano. Bons resultados têm sido obtidos na fixação de fraturas e osteotomias ou cirurgias ósseas.
Atualmente, muitos estudos estão sendo realizados para a aplicação do PLA na reconstrução de tecidos e órgãos..
Os filamentos de PLA foram desenvolvidos para a regeneração nervosa em pacientes paralisados.
A fibra de PLA é previamente tratada pelo plasma para torná-la receptiva ao crescimento celular. As extremidades do nervo a ser reparado são unidas por meio de um segmento artificial de PLA tratado com plasma.
Neste segmento, células especiais são semeadas que irão crescer e preencher o vazio entre as duas extremidades do nervo, unindo-as. Com o tempo, o suporte PLA se desgasta, deixando um canal contínuo de células nervosas.
Também tem sido usado na reconstrução da bexiga, atuando como um andaime ou plataforma sobre a qual as células uroteliais (células que revestem a bexiga e os órgãos do sistema urinário) e as células do músculo liso são semeadas..
A química do PLA permite o controle de certas propriedades da fibra que a tornam adequada para uma ampla variedade de aplicações em têxteis, roupas e móveis..
Por exemplo, sua capacidade de absorver umidade e, ao mesmo tempo, baixa retenção de umidade e odores, torna-o útil para a confecção de roupas para atletas de alto desempenho. É hipoalergênico, não irrita a pele.
Funciona até mesmo com roupas de animais de estimação e não precisa ser passada. Tem baixa densidade, por isso é mais leve que outras fibras.
É de fonte renovável e sua produção é econômica.
O PLA é adequado para a fabricação de mamadeiras para diversos usos (xampu, sucos e água). Esses frascos têm brilho, transparência e clareza. Além disso, o PLA é uma barreira excepcional para odores e sabores..
Porém, este uso é para temperaturas abaixo de 50-60 ºC, pois tende a se deformar ao atingir essas temperaturas.
É utilizado na produção de pratos descartáveis, copos e utensílios para alimentos, bem como embalagens para alimentos, como iogurtes, frutas, massas, queijos, etc., ou bandejas de espuma PLA para embalar alimentos frescos. Não absorve graxa, óleo, umidade e possui flexibilidade. O composto pode ser feito a partir de resíduos de PLA.
Também é usado para fazer folhas finas para embalar alimentos, como batatas fritas ou outros alimentos.
Ele pode ser usado para fazer cartões de transações eletrônicas e cartões-chave de quartos de hotel. Os cartões PLA podem atender a recursos de segurança e permitir a aplicação de fitas magnéticas.
É amplamente utilizado na fabricação de caixas ou tampas de produtos altamente delicados, como aparelhos eletrônicos e cosméticos. São utilizados graus especialmente preparados para este uso, por meio do acoplamento com outras fibras..
A espuma expandida pode ser feita de PLA para ser usada como um material de absorção de choque para o transporte de itens ou instrumentos delicados.
Costumava fazer brinquedos para crianças.
O PLA é usado para fazer ralos em canteiros de obras, materiais de construção para pisos, como tapetes, pisos laminados e papel de parede de parede, para tapetes e tecidos para almofadas de automóveis..
Seu uso está em desenvolvimento na indústria elétrica, como revestimento de fios condutores..
Entre suas aplicações está a agropecuária, onde são fabricados filmes protetores de solo com PLA, que permitem o controle de plantas daninhas e favorecem a retenção de fertilizantes. Os filmes de PLA são biodegradáveis, podem ser incorporados ao solo no final da colheita e assim fornecer nutrientes.
A adição de nanocompósitos ao PLA está sendo estudada para melhorar algumas de suas propriedades, como resistência térmica, velocidade de cristalização, retardamento de chama, características antiestáticas e condutoras de eletricidade, propriedades anti-UV e antibacterianas..
Alguns pesquisadores conseguiram aumentar a resistência mecânica e a condutividade elétrica do PLA adicionando nanopartículas de grafeno. Isso aumenta consideravelmente as aplicações que o PLA pode ter em relação à impressão 3D..
Outros cientistas tiveram sucesso no desenvolvimento de um patch vascular (para reparar artérias no corpo humano), enxertando um organofosforado-fosforilcolina em um andaime ou plataforma de PLA.
O remendo vascular demonstrou propriedades favoráveis a ponto de ser considerado promissor para engenharia de tecido vascular.
Suas propriedades incluem o fato de não produzir hemólise (desintegração dos glóbulos vermelhos), não é tóxico para as células, resiste à adesão das plaquetas e tem boa afinidade com as células que revestem os vasos sanguíneos..
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