Synthesis of chitosan fibers by electrospinning

Abstract

Las fibras de quitosano electrohiladas se han estudiado por su biocompatibilidad y sus propiedades antibacterianas. Sin embargo, la producción de fibras puras de quitosano mediante electrospinning es un reto debido a su rígida estructura química. En este estudio se sintetizan fibras de quitosano optimizando la solución de polímero y los parámetros del proceso de electrospinning. Se elaboraron soluciones a varias concentraciones de quitosano a partir de caparazones de camarón, cangrejo y quitosano comercial (Sigma-Aldrich). Los disolventes usados fueron ácido acético diluido(AcOH), ácido trifluoroacético (TFA) al 99 % de pureza y diclorometano (DCM). Para mejorar su conductividad, algunas soluciones se reforzaron con nanotubos de carbono multipared (MWCNT). Se probaron varias soluciones de quitosano para electrospinning, pero ninguna produjo un chorro visible cuando se aplicó el campo eléctrico. Sólo cuando se utilizó TFA como disolvente se depositaron fibras de quitosano en el colector. La homogeneidad de las fibras electrohiladas se mejoró añadiendo DCM a la solución de quitosano-TFA. Mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) se analizó la morfología de las fibras; antes de la observación, las muestras se recubrieron de oro mediante pulverización de plasma. Las muestras que proporcionaron las mejores fibras fueron el quitosano de Sigma-Aldrich y el quitosano de cangrejo a una concentración del 4 % (p/v) utilizando TFA/DCM como disolvente. Al someter las fibras a un análisis químico mediante espectroscopia Raman, los resultados indicaron la presencia de grupos amino (NH_2) característicos del quitosano. Es interesante observar que los picos relacionados con el disolvente (CF_3) no eran visiblemente prominentes en los espectros, lo que indica que el proceso de electrospinning consiguió eliminar todo el disolvente. La producción satisfactoria de fibras de quitosano ofrece un nuevo enfoque para crear andamios inteligentes para la ingeniería de tejidos