Síntese e Caracterização de Polímeros contendo poli[metacrilato de 2-(dimetilamino) etila] e suas aplicações biológicas e biomiméticas - Souza, Valdomiro Vagner de (2019)
Polímeros são constituídos por unidades repetitivas (meros). Quando consistem em apenas um tipo de mero são denominados homopolímeros e, possuindo mais de um tipo, copolímeros. A natureza destas unidades e a maneira como se ligam nas cadeias poliméricas definem as propriedades dos polímeros, que podem incluir mudanças com pH e temperatura. O uso de diferentes monômeros permite desenvolver polímeros para aplicações como entrega de genes ou formação de vesículas poliméricas (polimerossomos), objetivos desta tese. Visando desenvolver materiais poliméricos para essas aplicações, vários polímeros e copolímeros foram sintetizados, usando a técnica RAFT: (sigla inglesa para Reversible AdditionFragmentation Chain Transfer), uma das variantes da técnica de Polimerização por Desativação Reversível de Radicais (PDRR). Proporções variáveis de metacrilato de 2-(dimetilamino) etila (DMAEMA), metacrilato de metila (MMA) e estireno (S) permitiram sintetizar vários materiais. Os polímeros obtidos neste trabalho foram caracterizados por Cromatografia de Permeação em Gel (GPC, como sigla em inglês), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (comumente chamada pela sigla inglesa: FTIR) e Ressonância Magnética Nuclear de prótons (RMN de 1H). Resultados obtidos por Espalhamento Dinâmico de Luz (em inglês, DLS: Dynamic Light Scattering) das amostras de PDMAEMA315-b-PS244 e PDMAEMA315-b-PS781 em tampão TRIS-HCl, (pHs 7,4 e 8,0) demonstraram que o número de partículas diminuiu com o aumento de pH. O número de partículas é maior quando formadas em tampão fosfato pH 8 devido a uma maior compactação do polímero. As amostras preparadas em tampões Tris-HCl e fosfato, (pH 8), mostraram menores valores de Potencial Zeta quando em tampão fosfato. O tamanho das partículas foi compatível com vesículas em todas as condições estudadas e esses polimerossomos tiveram aumento no seu diâmetro hidrodinâmico (Dh), a partir de 65 °C (PDMAEMA315-b-PS244) e 85 °C (PDMAEMA315-b-PS781), quando em tampão fosfato. Análise dos polimerossomos por Ressonância Paramagnética Eletrônica (RPE) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) por Coloração Negativa mostraram, respectivamente, a existência de um compartimento interno capaz de incorporar uma sonda hidrofílica e revelaram vesículas com aproximadamente 80 nm de diâmetro. Paralelamente, foram realizados experimentos de eletroforese em gel de agarose com um DNA plasmideal (pUC19), na presença de polímeros de PDMAEMA315 (RAFT), PMMA3-co-PDMAEMA26 e PMMA31-co-PDMAEMA70 (RAFT). Observou-se migração alterada de pUC19 no gel de agarose e até mesmo retenção de DNA próximo ao slot de aplicação. O PMMA60 não afetou a migração do pUC19, mostrando a importância do PDMAEMA para a interação com DNA. Polímeros contendo DMAEMA também mediaram a entrega de pUC19 em células de E. coli não competentes. Apenas as células de E. coli incubadas com PMMA3-co-PDMAEMA26 ou PMMA31-co-PDMAEMA70 (RAFT), mas não com PDMAEMA315 ou PMMA60 (ambos obtidos via RAFT), foram eficientemente transformadas, sugerindo que uma pequena fração de PMMA nas cadeias depolímeros é necessária para transfecção. Esses resultados abrem caminho para o desenvolvimento de novos agentes de entrega de DNA, candidatos a uma variedade de aplicações.