AGREGAÇÃO DE SURFACTANTES ANIÔNICOS COM POLIÓXIDO ETILENO (PEO) DE BAIXO PESO MOLECULAR: DODECILSULFATO (SDS) OU COLATO DE SÓDIO (CS).

Marcelo Christoff (PQ), Nadya P. da Silveira (PQ), Dimitrios Samios (PQ).

Laboratório de Instrumentação e Dinâmica Molecular, Instituto de Química, UFRGS.

Palavras-chaves: aggregates, cholate, PEO

INTRODUÇÃO

O estudo das interações surfactante-polímero pode tanto modelar o estudo de interações de lipídio-biopolímeros in vivo, como o aprimoramento das aplicações tecnológicas destes sistemas, por exemplo, na estabilização de soluções nas indústrias de alimentos e de fármacos. Neste sentido, as características amfifílicas e não tóxicas de PEO, particularmente de baixo peso molecular (<20.000), tem promovido seu extensivo emprego em aplicações biotécnicas e biomédicas. Comparativamente às micelas normais de SDS, na presença de PEO tem sido demonstrado a formação de agregados menores e mais ionizados¹. Por outro lado, o surfactante aniônico natural CS apresenta características estruturais diferenciadas, como a polaridade planar, que resultam na formação de agregados mais rígidos e complexos do que as micelas de SDS². CS e outros sais biliares interagem com proteínas e participam ativamente no transporte de lipídios, no entanto, estudos da sua interação com polímeros são pouco conhecidos³.

OBJETIVOS

Caracterizar a formação e estrutura de agregados de CS na presença de PEO, em estudo comparado dos agregados de SDS com este polímero.

MÉTODOS

A determinação do parâmetro concentração de agregação crítica (C₁) usou o índice de polaridade baseado na razão de intensidades I₃₇₃/I₃₈₄, correspondente as bandas vibracionais I (373 nm) e III (384nm) no espectro de fluorescência do pireno. A variação brusca da razão I₃₇₃ / I₃₈₄ em solução aquosa é indicativa da incorporação do pireno em agregados e, portanto, da formação dos mesmos⁴. O número de monômeros de surfactante no agregado (número de agregação, N_A) foi determinado através da metodologia de supressão da fluorescência⁵, baseada na elevada eficiência de supressão, neste caso entre a sonda pireno e o supressor benzofenona, e a solubilização preferencial de ambos nos agregados. O valor de N_A é obtido da inclinação das retas resultantes do ajuste de valores de intensidade, em estado estacionário (Hitachi-F4500), na ausencia (I₀) e presença de supressor (I) em função da concentração do supressor (Q) e concentração total de surfactante (S):

Equação 1

Medidas de espalhamento de luz (Brookhaven 9000, laser l 633 nm) foram utilizadas para determinar os parâmetros como raio de giração (R_G)(estático) e hidrodinâmico(R_H), constante difusional aparente (D_AP) (dinâmico) dos agregados. A análise temporal da intensidade de luz espalhada foi obtida pelo método de multiexponenciais através do programa CONTIN.

RESULTADOS

Figura 1. Esquerda: Índice de hidrofobicidade da fluorescência do pireno em função da concentração de CS (s,D) e SDS (l,m), na ausencia (D,m) e presença de PEO (MW 8000)1% (s,l). Direita: Número de agregação para os mesmos sistemas à esquerda em função da razão entre as concentrações de surfactante agregado e polímero. T 25⁰C, l_exc336nm, l_ems390nm, em NaCl0.1M.

Diferentemente do sistema SDS/PEO, os agregados no sistema de CS/PEO indicam nenhuma variação de hidrofobicidade em relação ao agregado sem polímero. Adicionalmente, o deslocamento dos valores de C₁ na presença de PEO 1% ocorre em sentidos opostos: para SDS decresce de 2 para 1 mM, enquanto para CS cresce de 12 para 15 mM. Os valores de N_A indicam um comportamento similar de redução no tamanho dos agregados, embora bem menos pronunciado para o sistema CS/PEO. Os parâmetros de espalhamento corroboram este comportamento.

CONCLUSÕES

A formação dos agregados no sistema CS/PEO comparado ao sistema SDS/PEO indica uma interação diferenciada, possivelmente mediada com maior ênfase pelas interações hidrofóbicas no sistema CS/PEO, indicando uma analogia maior para o comportamento dos surfactantes não iônicos frente a polímeros neutros⁶.

BIBLIOGRAFIA

(1) Nassar, P. M.; Nogueira, L. C.; Bonilha, J. B. S.; Leiva, O. W.; Quina, F. H. J. Braz. Chem. Soc. 1995, 6, 173.

(2) Jones, M. N.; Chapman, D. Micelles, monolayers, and biomembranes; Wiley-Liss, Inc., 605 Third Avenue, New York, NY 10158-0012: , 1995.

(3) Dutta, P.; Moulik, S. P. Indian J. Biochem. Biophys. 1998, 35, 1.

(4) Kalyanasundaram, K.; Thomas, J. K. J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 2039.

(5) Yekta, A.; Aikawa, M.; Turro, N. J. Chemical Physics Letters 1979, 63, 543

(6) Feitosa, E.; Brown, W.; Swanson-Vethamuthu, M. Langmuir 1996, 12, 5985.