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Synthesis and characterization of molecularly imprinted polymer particles (MIPs) for biomedical applications

Author(s): Freitas, Ana Filipa Fernandes Lobo de

Date: 2015

Persistent ID: http://hdl.handle.net/10198/12671

Origin: Biblioteca Digital do IPB

Project/scholarship: info:eu-repo/grantAgreement/FCT/COMPETE/132937/PT;

Subject(s): 5-Fluorouracil; Caffeine; Molecularly imprinted polymers; Molecular recognition


Description

In this work the synthesis of Molecularly Imprinted Polymers (MIPs) was made us-ing different techniques of polymerization, such as, in solution (micro-reactor and batch reactor) and inverse suspension, aiming the study of the effect of synthesis conditions on the properties and performance of materials obtained. The mechanisms used in the reactions were: free radical polymerization (FRP) and chain transfer polymerization by reversible addition-fragmentation (RAFT). For the production of the MIPs were used as base monomers the acrylic acid (AA), methacrylic acid (MAA) and N-isopropylacrylamide (NIPA) and as target molecules the 5-fluorouracil (5FU, used in the treatment of cancer) and caffeine (CAF, stimulant of the central nervous system). The characterization of the MIPs was made by two quantitative methods, solid phase extraction (SPE) with subsequent analysis through ultraviolet (UV) spectroscopy, and frontal analysis using a gel permeation chromatography (GPC) system, in order to evalu-ate the adsorption (saturation) and desorption (release) of molecules considered. The obtained particles were also analyzed by scanning electron microscopy (SEM). It was concluded that the combination of different synthesis tools (molecular im-printing/controlled radical polymerization) can be used to produce polymer particles with applications in molecular recognition and controlled drug delivery.

Neste trabalho foi realizada a síntese de Polímeros Impressos Molecularmente (MIPs) por diferentes técnicas de polimerização, em solução (micro reator e reator “ba-tch”) e por suspensão inversa, com o objetivo de estudar o efeito das condições de sínte-se sobre as propriedades e desempenho dos materiais obtidos. Os mecanismos usados nas reações foram: polimerização radicalar clássica (FRP) e polimerização por transferência de cadeia reversível por adição-fragmentação (RAFT). Para a produção dos MIPs foram usados como monómeros base o ácido acrílico (AA), ácido Metacrílico (MAA) e N-isopropilacrilamida (NIPA) e como moléculas alvo o 5-fluorouracilo (5FU, usado no tratamento do cancro) e a cafeína (CAF, estimulante do sistema nervoso central). Procedeu-se à caracterização dos MIPs através de dois métodos quantitativos, extra-ção em fase sólida (SPE) com posterior análise por espectroscopia ultravioleta (UV), e análise frontal através de um sistema de cromatografia de permeação em gel (GPC), na determinação da adsorção (saturação) e dessorção (libertação) dos princípios ativos con-siderados. As partículas obtidas foram ainda analisadas por microscopia eletrónica de varrimento (SEM). Mostra-se que a combinação de diferentes ferramentas de síntese (Impressão Mole-cular/Polimerização Radicalar Controlada) pode ser usada na produção de partículas de polímeros com aplicações no reconhecimento molecular e na libertação controlada de fármacos.

Document Type Master thesis
Language English
Advisor(s) Dias, Rolando
Contributor(s) Freitas, Ana Filipa Fernandes Lobo de
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