Fabricação de fibras eletrofiadas de poli(ácido láctico) com óleo essencial de menta

Abstract

Desde a descoberta de materiais em escala nanométrica, estudos buscam aprimorar as propriedades destes materiais. Dentre as nanoestruturas, destacam-se as nanofibras poliméricas que podem ser desenvolvidas com a inclusão de diferentes nanopartículas e/ou óleos essenciais, visando novas propriedades e funcionalidades. Os óleos essenciais, são frequentemente utilizados para o desenvolvimento de nanofibras especialmente por suas propriedades antimicrobianas. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi investigar as propriedades de membranas eletrofiadas de poli(ácido L-lático) (PLLA) contendo óleo essencial de menta (OEM) (1%, 5%, 10%, 20%, 30% em massa), a fim de avaliar possíveis alterações nas propriedades do polímero. Após a fabricação, as membranas foram submetidas a diversas análises, incluindo microscopia eletrônicade varredura, espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), calorimetria exploratória diferencial (DSC), teste antifúngico e teste antibacteriano. Os resultados revelaram que as membranas que são constituídas por fibras com diâmetros na faixa de 400 a 2000 nm, sendo que os menores diâmetros foram observadas nas concentrações de 10% e 20% de OEM, relatando fibras de escala submicrométricas e não nanométricas. Os espectros de FTIR indicaram que a presença do OEM não afetou o espectro de absorção característico do PLLA. No entanto, o DSC demonstrou que a incorporação do OEM provocou alterações nas temperaturas de transição vítrea (Tg) e de fusão (Tm) do PLLA. Quanto à atividade antifúngica, os resultados evidenciaram que as membranas, independentemente da presença de OEM, não apresentaram resistência contra as cepas de Candida, confirmando a ausência de atividade antifúngica. Por outro lado, o teste antimicrobiano realizado com as bactérias E. coli e S. aureus revelou que a exposição ao OEM reduziu a taxa de proliferação de ambas as bactérias. Notou-se que a amostra contendo 20% de OEM foi a mais eficaz contra E. coli, enquanto a amostra com 30% de OEM se mostrou mais eficaz contra S. aureus.

Since the discovery of nanoscale materials, studies have sought to enhance the properties of these materials. Among nanostructures, polymeric nanofibers stand out, which can be developed by incorporating different nanoparticles and/or essential oils, aiming for new properties and functionalities. Essential oils are often used for the development of nanofibers, especially for their antimicrobial properties. In this context, the objective of this study was to investigate the properties of electrospun membranes of poly(L-lactic acid) (PLLA) containing peppermint essential oil (PEO) (1%, 5%, 10%, 20%, 30% by mass) to evaluate possible changes in polymer properties. After manufacturing, the membranes underwent various analyses, including electron microscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), differential scanning calorimetry (DSC), agar test, and antimicrobial test. The results revealed that the membranes consist of fibers with diameters in the range of 400 to 2000 nm, with the smallest diameters observed at concentrations of 10% and 20% PEO. FTIR spectra indicated that the presence of PEO did not affect the characteristic absorption spectrum of PLLA. However, DSC demonstrated that the incorporation of PEO caused changes in the glass transition (Tg) and melting (Tm) temperatures of PLLA. Regarding antifungal activity, the results showed that the membranes, regardless of the presence of PEO, did not exhibit resistance against Candida strains, confirming the absence of antifungal activity. On the other hand, the antimicrobial test conducted with E. coli and S. aureus bacteria revealed that exposure to PEO reduced the proliferation rate of both bacteria. It was noted that the sample containing 20% PEO was the most effective against E. coli, while the sample with 30% PEO proved more effective against S. aureus.