Foram feitos os testes de viscosidade para as soluções dos polímeros alginato e quitosana utilizados como reagentes para a formação dos hidrogéis. A Figuras 44 exibe os gráficos de viscosidade para cada solução.
64 Figura 44: Gráfico de viscosidade obtido para as soluções de alginato (A) e quitosana (B) utilizados como
65 Os resultados apresentados na figura 44 indicam que a solução de alginato 4% m/v é um fluido de baixa viscosidade, que apresenta o comportamento levemente tixotrópico, pois é possível verificar, a partir das setas que indicam a viscosidade de ida e a viscosidade de volta, a histerese da curva. A solução de quitosana 4% m/v, no entanto, é mais viscosa e não apresenta histerese, caracterizando um fluido pseudoplástico, que segue as leis de Herschel- Bulkley.
Segundo descreve HAMMADI e colaboradores (2013), a tixotropia pode ser definida como a alteração progressiva da viscosidade ao longo do tempo, seguida de uma recuperação gradual quando a tensão é removida. Esse fenômeno pode ser explicado a partir da interação entre as cadeias poliméricas. Quando se aumenta o gradiente de velocidade, a organização caótica dessas cadeias nos hidrogéis é transformada em um alinhamento na direção do fluxo, porém, quando a tensão é gradualmente removida, as cadeias não voltam à sua forma original, mas se organizam de modo que o material seja sólido novamente. Assim, quando se aplica uma tensão sobre a amostra, através da utilização de uma seringa, por exemplo, o hidrogel sólido é capaz de escoar e, ao se retirar essa tensão, o material se solidifica novamente, mantendo-se como um depósito de substâncias no local onde foi injetado. Por isso a importância da tixotropia na biomedicina (MORAIS et al., 2013; GONG et al., 2012).
Então, para comparar o comportamento dos hidrogéis obtidos com as soluções de origem e verificar a presença de tixotropia, foram realizados testes de viscosidade nas amostras Q e MIX. O hidrogel A, no entanto, apresentou o formato esférico, semelhante a um sólido, por isso, optou-se por não avaliá-lo segundo a sua viscosidade.
Durante o preparo das amostras Q e MIX, percebeu-se que as recém-preparadas apresentaram uma coloração diferente das amostras estocadas e isto está relacionado com a formação das bases de Schiff. Assim, quanto mais escura a amostra se apresentava, mais reticulada ela estava. A coloração amarela máxima visível atingida por esses hidrogéis ocorreu entre meio e um dia de preparo, mas, por questões experimentais, escolheu-se avaliar as viscosidade nas amostras recém-preparadas e em amostras de 3 dias. As análises foram conduzidas a temperatura de 25°C, mas para a amostra de 3 dias, avaliou-se também a 37°C, equivalente à temperatura corpórea, desse modo buscou-se garantir a analise da viscosidade quando a amostra estivesse com todas as bases de Schiff formadas.
66 As Figuras 45 e 46 exibem os gráficos de tensão de cisalhamento e viscosidade aparente em função da taxa de cisalhamento para a amostra Q. Os dados que compõe os gráficos estão no apêndice C deste trabalho.
Figura 45: Resultados de tensão de cisalhamento em função da taxa de cisalhamento para a amostra Q, em que os pontos cheios representam o aumento da taxa de cisalhamento durante a análise e os pontos vazados
67 Figura 46: Resultados da viscosidade em função da taxa de cisalhamento para a amostra Q, em que os pontos
cheios representam o aumento da taxa de cisalhamento durante a análise e os pontos vazados representam a diminuição da taxa de cisalhamento.
A partir dos gráficos, foi possível perceber que a tensão de cisalhamento e a viscosidade foram um pouco mais altas para a amostra recém-preparada. Isso está relacionado com a interação eletrostática da quitosana e do alginato em detrimento da formação das bases de Schiff, formadas entre a quitosana e o glutaraldeído. Além disso, verificou-se que o aumento da temperatura para 37°C implicou em uma pequena redução da tensão e da viscosidade no hidrogel de 3 dias. Ainda, a partir das setas que indicam a tensão e a viscosidade de ida e a tensão e a viscosidade de volta, foi possível notar o aparecimento da histerese nas curvas de tensão e de viscosidade aparente. Esse fenômeno indica que o hidrogel obtido é um fluido tixotrópico.
Comparando-se com as soluções de origem, então, foi possível perceber que a cobertura de alginato bem como a reticulação química, responsável por diminuir a cristalinidade do material, contribuíram para o aparecimento da tixotropia. Assim, tem-se, para a viscosidade de ida e de volta, o comportamento pseudoplástico com características diferentes, por causa do rearranjo das cadeias.
68 Os comportamentos pseudoplástico e a tixotrópico também foram observados na amostra MIX, como exibem as Figuras 47 e 48.
Figura 47: Tensão de cisalhamento versus taxa de cisalhamento da amostra MIX. Os pontos cheios representam o aumento da taxa de cisalhamento durante a análise e os pontos vazados representam a diminuição da taxa de
69 Figura 48: Resultados viscosidade em função da taxa de cisalhamento para a amostra MIX, em que os pontos
cheios representam o aumento da taxa de cisalhamento durante a análise e os pontos vazados representam a diminuição da taxa de cisalhamento.
Pode-se notar que o hidrogel submetido à temperatura de 37°C apresentou a curva mais acentuada para a tensão de cisalhamento e apresentou a viscosidade maior em função da taxa cisalhante do que a amostra recém-preparada, comportamento contrário ao observado para a amostra Q. Esse resultado está associado à presença do alginato no meio, conferindo mais resistência ao material, uma vez que as interações iônicas são muito fortes. Além disso, sabendo que a amostra não é uniforme, porque existem regiões onde prevalecem a interação eletrostática do alginato com a quitosana, regiões onde a reticulação da quitosana com o glutaraldeído é mais acentuada e uma pequena fração onde pode-se encontrar o alginato reticulado com o glutaraldeído, cada bloco do hidrogel respondeu à tensão cisalhante de modo diferente, o que explica a oscilação da curva. Como a tensão foi maior na amostra a 37°C, a viscosidade tenderá a ser maior, pois as relações são proporcionais.
Os resultados obtidos para a amostra Q e MIX indicam, portanto, que o aumento da pressão sobre o hidrogel diminui consideravelmente a sua viscosidade (de aproximadamente 40 Pa.s para 5 Pa.s para a amostra Q e de aproximadamente 12 Pa.s para 5 Pa.s para a amostra
70 MIX). Assim, esses hidrogéis podem ser utilizados na forma injetável, tornando esses materiais promissores para a aplicação médica, uma vez que, no caso de implantes, não necessitam de cirurgia para aplicá-los.