ESTUDO DE HIDROGÉIS DE BIOPOLÍMEROS COMO TINTAS PARA IMPRESSÃO 3D DE DISPOSITIVOS MICROEXTRATORES.

Introdução: Observa-se, tanto na sociedade quanto na comunidade científica, uma crescente conscientização ambiental que motiva o desenvolvimento de técnicas de trabalho que minimizem impactos negativos ao meio ambiente. Em análises químicas, a etapa de preparo de amostras é um passo crítico para o sucesso de uma análise, entretanto possui um grande potencial de poluição em função do uso de grandes volumes de solventes tóxicos. Para contornar este problema, e alinhado aos princípios da Química Verde, técnicas de microextração atraem atenção por serem métodos mais verdes para preparo de amostras em relação às técnicas convencionais. O desenvolvimento de dispositivos para microextração é beneficiado por ferramentas tecnológicas emergentes, como a impressão 3D, que permite o processamento de novos materiais extratores para a construção de dispositivos miniaturizados ativos, inclusive utilizando tintas verdes como aquelas à base de biopolímeros. Objetivo: desenvolver um dispositivo verde de microextração, apoiando-se na impressão 3D para construção de filmes de biopolímeros que servirão como fase extratora de contaminantes ambientais, como pesticidas em preparo de amostras de origem ambiental. Método: Hidrogéis de quitosana 5%, 6,5 %, 7% e 8% (p/v), de alginato 5%, 7%, e 10% (p/v), alginato 6% e 8% (p/v) reticulado com solução de CaCl2, além de blendas de carboximetilcelulose/pectina 5/5% e quitosana/goma guar foram preparados e utilizados como tinta na impressora 3D por extrusão de semissólidos, para obtenção de filmes microextratores com dimensões de 60 mm x 30 mm x 1 mm. Os biopolímeros foram selecionados com base nos grupos funcionais presentes em suas estruturas químicas que poderão interagir com analitos de interesse, visando a posterior utilização em técnica de microextração de filme fino para a determinação de pesticidas em amostras aquosas utilizando cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. A printabilidade dos hidrogéis foi avaliada qualitativamente para a escolha da composição que apresenta viscosidade mais adequada para a confecção dos filmes. Resultados: A combinação de carboximetilcelulose e pectina nas concentrações de 5/5% apresentou boa printabilidade, viscosidade adequada e bom controle da forma durante e pós-impressão. A carboximetilcelulose é um polímero amplamente reportado na impressão 3D por extrusão de semissólidos graças a suas propriedades reológicas e, aliada à pectina, permitiu a obtenção de filmes ricos em grupos -OH que poderão atuar como sítios de adsorção durante a etapa de microextração de analitos. A combinação de quitosana com goma guar, e a formulação de quitosana 7%, também apresentaram boa printabilidade e fidelidade nas formas impressas. A quitosana destaca-se como um biopolímero amplamente utilizados em função do seu comportamento pH-dependente, que resulta na disponibilidade de grupos -NH2 ou -NH3 +, também úteis para interações com analitos. Conclusão: dentre os hidrogéis poliméricos testados, os de carboximeticelulose/pectina, goma guar/quitosana, e quitosana 7% foram aqueles que apresentaram viscosidades adequadas para a impressão 3D de filmes microextratores. Neste sentido, os dispositivos produzidos são promissores e serão investigados quanto à sua estabilidade em solventes e quanto à sua capacidade extratora de pesticidas em amostras ambientais. [ABSTRACT FROM AUTHOR]