PT103765A

PT103765A - Síntese e aplicação de uma família de novos materiais resultantes do cruzamento entre gelatina e sais orgânicos

Info

Publication number: PT103765A
Application number: PT103765A
Authority: PT
Inventors: Susana Filipe Barreiros; Pedro Miguel Vidinha Gomes; Nuno Miguel Torres Lourenco; Joaquim Manuel Sampaio Cabral; Ines Isabel Batista Ribeiro; Carlos Alberto Mateus Afonso
Original assignee: Inst Superior Tecnico; Univ Nova De Lisboa
Priority date: 2007-06-20
Filing date: 2007-06-20
Publication date: 2008-12-22
Also published as: KR20080112157A; JP2009001797A; EP2006321A1; US20080319164A1

Abstract

O ESQUEMA (I) ILUSTRA O MECANISMO DE SINTESE DOS NOVOS MATERIAIS. A INVENÇÂO ENVOLVE A COMBINAÇÂO DE GELATINA COM SAIS ORGÂNICOS NO ESTADO SÁLIDO OU LÍQUIDO. PARA TAL, PODEM SER USADAS GELATINAS DE VÁRIAS PROVENIÊNCIAS (ANIMAL, MICROBIANA, VEGETAL).A INVENÇÃO ENVOLVE TAMBÉM AS APLICAÇÕES DOS NOVOS MATERIAIS SINTETIZADOS NAS ÁREAS DA FÍSICA, QUÍMICA E DA BIOLOGIA, FAZENDO-SE A DESCRIÇÂO DO PROCESSO DE SÍNTESE DOS NOVOS MATERIAIS E DA UTILIZAÇÂO DOS MESMOS COMO SUPORTES DE IMOBILIZAÇÂO DE BIOCATALISADORES EM REACÇÕES QUÍMICAS,LIBERTAÇÂO CONTROLADA DE DROGAS (DRUG DELIVERY), FABRICO DE SENSORES/BIOSSENSORES PARA DETECÇÃO DE ESPÉCIES QUÍMICAS, FABRICO DE MATERIAIS CONDUTORES/SEMI-CONDUTORES, CÉLULAS OU PARTES DE CÉLULAS ELECTROQUÍMICAS (GALVÂNICAS OU ELECTROLÍTICAS).

Description

Descrição Síntese e aplicação de uma família de novos materiais resultantes do cruzamento químico entre gelatina e sais orgânicos.

Campo da Invenção A presente invenção consiste na sintese e aplicação de uma família de novos materiais resultantes do cruzamento entre proteínas e sais orgânicos. Faz-se a descrição do processo de síntese dos novos materiais e da utilização dos mesmos como suportes de imobilização de biocatalisadores em reacções químicas, libertação controlada de drogas (drug delivery), fabrico de sensores/biosensores para detecção de espécies químicas, fabrico de materiais condutores/semi-condutores, células ou partes de células electroquímicas (galvânicas ou electrolíticas). 0 campo de aplicação da invenção situa-se nas áreas da química e da biologia, nomeadamente em processos de reacção química e de reacção biológica. Os domínios industriais para as aplicações dos novos materiais abrangem a indústria química e química fina, processos de bioconversão em biotecnologia, processos biológicos em áreas como a medicina, a libertação controlada de fármacos, o crescimento celular, a regeneração de tecidos, utilizações como bioadesivo, como implante de dispositivos electrónicos, a área da nanotecnologia, utilizações como biosensor, como material condutor/semi-condutor, como célula ou parte de célula electroquímica. 1/17

Estado da técnica

As proteínas desempenham um papel fundamental na organização e integridade dos sistemas biológicos, sendo responsáveis por toda a sua organização ao nível molecular. A função das proteínas está intimamente relacionada com a sua capacidade em responder a alterações ambientais, sendo esta traduzida por alterações na conformação nativa das proteínas, agregação e formação de redes elásticas tridimensionais, num processo denominado de gelificação.

Os géis são extremamente importantes do ponto de vista industrial, visto que podem funcionar como agentes de revestimento de inúmeros compostos. Por exemplo, na indústria alimentar os géis conferem estrutura, textura e estabilidade aos alimentos e possibilitam, ainda, a retenção de grandes quantidades de água e outras pequenas moléculas dentro de uma matriz alimentar. 0 mais comum destes géis é o de gelatina. A gelatina é um polímero natural preparado a partir da desnaturação térmica do colagénio através de um pré-tratamento alcalino ou ácido. Normalmente, a gelatina contém na sua estrutura um elevado número de aminoácidos, nomeadamente glicina, prolina e 4-hidroxiprolina. A gelatina é uma mistura heterogénea de polipeptídeos simples e ramificados, cada um deles com uma conformação em tripla hélice que contém entre 300 e 4000 aminoácidos [1].

No mercado, pirrogénica médicas e forma cações lentes a gelatina encontra-se disponível sob a livre e é largamente utilizada em apli farmacêuticas, devido às suas exce 2/17

Estas propriedades mecânicas e biodegradáveis [2]. propriedades fazem da gelatina um material extremamente seguro para a utilização como ingrediente na formulação farmacêutica [3], libertação controlada de fármacos, engenharia de tecidos, e bioadesivos [4].

De modo a melhorar algumas propriedades, nomeadamente mecânicas e térmicas da gelatina, torna-se muitas vezes necessária a realização de cruzamentos. Podem ser efectuados dois tipos de cruzamentos: químico ou físico. 0 cruzamento químico envolve fazer reagir a gelatina com moléculas orgânicas tais como aldeídos [5], epóxidos, isociamatos, acilazidas, carboimidas [6], e açúcares oxidados [7]. 0 cruzamento físico envolve um tratamento térmico ou irradiação na zona UV, onde se procede a uma desidratação. Outros procedimentos mais modernos têm sido descritos na literatura para aplicações em libertação controlada de drogas em tecidos, utilizando técnicas de irradiação por microondas, que permitem obter bons graus de cruzamento e boa resposta em termos de biodegradibilidade do material [8] .

Outra técnica que tem sido bastante referenciada na literatura para aplicações na produção de nanofibras diz respeito à electrodeposição com recurso a um cruzamento por vapor de gluteraldeído, em que é realizado um cruzamento ao mesmo tempo que se formam nanofibras [9].

Estes materiais podem ser cruzados/combinados com solventes usualmente denominados de líquidos iónicos (LI) pelo facto de estes serem inteiramente constituídos por iões, sendo o catião normalmente de natureza orgânica e o anião de natureza inorgânica ou orgânica [10] . Devido ao 3/17 facto de serem constituídos por iões, estes líquidos não têm volatilidade mensurável [11]. A sua estabilidade térmica (para muitos dos líquidos conhecidos é superior a 300 °C) , boa condutividade iónica, insolubilidade em CO2 supercrítico (sc C02), baixa solubilidade em hexano, éter etílico e água permitem ter sistemas de duas fases (bifásicos), e grande facilidade de dissolução de uma grande variedade de moléculas orgânicas, inorgânicas e complexos de metais de transição (nomeadamente sabe-se que dependendo do anião e do catião escolhido podem solubilizar CO2 supercrítico, compostos carbonílicos, halogenetos de alquilo e álcoois) . Estas propriedades fazem deles uma alternativa ambientalmente viável para a substituição dos solventes tradicionais [10]. Outra grande mais valia destes líquidos é a possibilidade de serem desenhados por medida, isto é, as propriedades podem ser moldadas com as necessidades das reacções.

Os líquidos iónicos podem ser utilizados nas mais variadas aplicações, nomeadamente como meios reaccionais recicláveis em processos químicos, incluindo biocatálise e catálise química [10], biosensores [12] na captura de C02 [12], na substituição de solventes orgânicos tradicionais (SOT) em extracções bifásicas do tipo aquoso- SOT e SOT- sc C02 [14], como fase estacionária em cromatografia [14], no transporte selectivo utilizando membranas liquidas suportadas [16], na pervaporação [17], na dissolução de celulose [18], como electrólito e em células de combustível[19 ] .

No que respeita aos líquido iónicos mais amplamente utilizados, podemos encontrar referências a diversos tipos de unidades catiónicas, nomeadamente, fosfónio [20], amónio 4/17 [21] (incluindo quirais [22]), sulfónio [23], piridinio e 8-alquil-l,8-diazabiciclo[5,4,0]-7-undecénio [alquil- DBU][24],alquilguanidinio [25], diferentes aminoácidos [26] ; no entanto, a unidade 1,3-dialquilimidazólio [im] [27] é sem dúvida a mais comum. Relativamente aos aniões, encontram-se referências a ClCq”, N03~, BF4“, PF6“, alquil [28] e aril sulfonatos, fosfatos, carboxilatos e até carboranos.

No que diz respeito à combinação de LI com gelatina apenas alguns documentos referem a possibilidade de ambos serem misturados, pese embora com outros compostos e solutos, e utilizando processos químicos diferentes da nossa abordagem. Na busca efectuada em base de dados de patente foram encontradas algumas referências com alguma relevância para a presente invenção. Olson et al.(EP1315033A1; EP1315032A1) descrevem o uso de LI como solventes acopladores em sistemas fototermográficos, e como correctores de imagem. Watanabe et al . ( EP1675211A1) descrevem nesta patente o uso de LI no desenvolvimento de um electrólito usado como conversor fotoeléctrico. Este processo inclui BMIMDCA como um dos LI a utilizar nestes electrólitos.

Ba ro proc agen proc comp proc ciar di f e nosso processo li et al. (US2006/0222677A1) descrevem nesta invenção um esso de formação de um material a ser utilizado como te de protecção de compostos activos durante um esso de fotopolimerização. Nesta invenção são aplicados ostos de gelatina com sais orgânicos. No entanto o esso bem como a formulação final do material são amente distintos do nosso material. A nossa invenção re desta pelo facto de no nosso processo de fabrico do 5/17 ma terial o nosso espécies dado não ser empregue qualquer polimerização, material resulta de um cruzamento de ambas que as

Descrição detalhada da Invenção A presente invenção consiste na síntese e aplicação de uma família de novos materiais resultantes do cruzamento entre proteínas e sais orgânicos. 0 esquema (I) ilustra o mecanismo de síntese dos novos materiais, na qual podem ser usadas gelatinas de várias proveniências (animal, microbiana, vegetal) combinadas com diferentes tipos de sais orgânicos. Um procedimento comum para a obtenção deste tipo de material é:

Adicionar sob agitação uma quantidade de gelatina a uma solução salina, de modo a obter uma gelatina sólida, homogénea e elástica. A quantidade de gelatina adicionada está relacionada com as características das soluções salinas utilizadas em cada caso. Deste modo, a quantidade de água a adicionar dependerá do tipo de sal utilizado, orgânico, e consequentemente da sua solubilidade em água. 0 sal utilizado deverá ser dissolvido em água. A sua concentração deverá estar compreendida entre os 4%-50% (p/v), estando esta dependente da solubilidade do sal em água. Neste ponto, deverá ser introduzida gelatina no sistema, até se obter uma fase sólida e elástica. A adição de gelatina deverá ser feita de forma gradual, de modo a garantir que entre cada adição de gelatina a mistura permaneça homogénea. Em determinados casos é necessário 6/17 adicionar água ao sistema para garantir uma melhor homogeneização de todas as fases, bem como permitir uma melhor interacção entre a gelatina e sal.

Durante o procedimento parâmetros como a temperatura, força iónica e pH deverão ser controlados. A temperatura é um parâmetro que deverá ser controlado durante todo o processo. Este influencia a solubilidade da gelatina na solução salina e o cruzamento. 0 processo é mais rápido entre 60-90°C, mas funciona entre 20-90°C. A força iónica está directamente relacionada com o grau de cross-línkíng entre a gelatina e o sal . Assim, a força iónica depende quer da quantidade de gelatina, quer do tipo de sal usado para o fabrico do material.

Num procedimento típico a razão sal/gelatina pode variar entre 0,5 - 10, e a força iónica correspondente poderá variar entre 1 M- 60 Μ. O tipo de sal pode influenciar o pH da mistura, e para tal é fundamental avaliar o pH da solução antes do fabrico do material. O material pode ser feito a qualquer pH, mas o processo de fabrico funciona melhor na gama compreendida entre 5 e 9. Outro aspecto que deverá ser levado em linha de conta é a agitação da mistura. Esta deverá permitir que todas as fases sejam homogeneizadas da forma mais conveniente. Vários tipos de agitação (orbital, magnética, mecânica) foram experimentados. Foi possível obter em todos eles resultados bastante satisfatórios. A forma final do material é ditada pela forma da superfície onde a gelificação do material ocorre, podendo-se obter filmes finos, blocos compactos ou partículas, caso se proceda a uma dispersão do material formado. As 7/17 propriedades físicas dos materiais como a cor e a opacidade, elasticidade e condutividade dependem do tipo de liquido iónico utilizado e da forma final do material.

Descrição das figuras

Figura (I) - cruzamento da gelatina com um sal do tipo X+Y- em meio aquoso a uma temperatura compreendia entre 20-90 “C sob agitação."

Exemplo 1

Cruzamento entre a gelatina e o sal cloreto de 1-butil 3-metil imidazólio (BMIMC1)

Adicionar a 540 mg de BMIMC1 uma fracção de 100 mg de gelatina sob agitação magnética a uma temperatura compreendida entre 40-90 °C idealmente 65 °C. Esta mistura deverá permanecer durante um período nunca inferior a 60 minutos, idealmente 30 minutos, até ficar perfeitamente homogénea. Arrefecer a mistura para uma temperatura entre 20-40 °C. Adicionar água de modo a que a concentração de sal fique entre 1-250 M idealmente 155 M. Verificar se o pH está compreendido entre 5-9. Adicionar gelatina de forma gradual para que a razão (p/p) entre o sal e gelatina fique compreendida entre 0,1 e 10, idealmente 1,4. Deixar agitar até que a mistura fique homogénea e deixar solidificar. 8/17

Exemplo 2

Cruzamento entre a gelatina e o sal dicianamida de 1-butil 3-metil imidazólio (BMIMDCA).

Adicionar a 300 μ! de BMIMDCA uma fracção de 30 mg de gelatina sob agitação magnética a uma temperatura compreendida entre 40-90 °C idealmente 70 °C.

Esta mistura deverá permanecer durante um período nunca inferior a 60 minutos, idealmente 30 minutos, até ficar perfeitamente homogénea. Arrefecer a mistura para uma temperatura entre 20-40 °C Adicionar água de modo a que a concentração de sal fique entre 1-250 M idealmente 24 M. Verificar se o pH está compreendido entre 5-9. Adicionar gelatina de forma gradual para que a razão (p/p) entre o sal e gelatina fique compreendida entre 0,1 e 10, idealmente 1,4. Deixar agitar até que a mistura fique homogénea e deixar solidificar.

Exemplo 3

Cruzamento entre a gelatina e o sal Sacarina de 1-butil 3-metil imidazólio (BMIMSacarina).

Adicionar a 300 μΕ de BMIMsacarina uma fracção de 30 mg de gelatina sob agitação magnética a uma temperatura compreendida entre 40-90 °C, idealmente 70°C.

Esta mistura deverá permanecer durante um período nunca inferior a 60 minutos, idealmente 45 minutos, até ficar perfeitamente homogénea. Arrefecer a mistura para uma temperatura entre 20-40 °C Adicionar água de modo a que a 9/17 concentração de sal fique entre 1-250 M idealmente 14 M. Verificar se o pH está compreendido entre 5-9. Adicionar gelatina de forma gradual para que a razão (p/p) entre o sal e gelatina fique compreendida entre 0,1 e 10, idealmente 0,8. Deixar agitar até que a mistura fique homogénea e deixar solidificar.

Exemplo 4

Cruzamento entre a gelatina e o sal dicianamida de trioctilmetilamónio (ALiqDCA.).

Adicionar a 200 μ5 de ALiqDCA uma fracção de 20 mg de gelatina sob agitação magnética a uma temperatura compreendida entre 40-90 °C, idealmente 60°C.

Esta mistura deverá permanecer durante um período nunca inferior a 60 minutos, idealmente 45 minutos, até ficar perfeitamente homogénea. Arrefecer a mistura para uma temperatura entre 10-40 °C Adicionar água de modo a que a concentração de sal fique entre 0,5-800 M idealmente 150 M. Verificar se o pH está compreendido entre 5-9. Adicionar gelatina de forma gradual para que a razão (p/p) entre o sal e a gelatina fique compreendida entre 1 e 50. Deixar agitar até que a mistura fique homogénea e deixar solidificar.

Exemplo 5

Cruzamento entre a gelatina e o sal dicianamida de 1-octil 3-metil imidazólio (OMIMDCA). 10/17

Adicionar a 2 00 μ]4 de OMIMDCA uma fracção de 20 mg de gelatina sob agitação magnética a uma temperatura compreendida entre 20-90 °C.

Esta mistura deverá permanecer durante um período nunca inferior a 60 minutos, idealmente 30 minutos, até ficar perfeitamente homogénea. Arrefecer a mistura para uma temperatura entre 10-40 °C Adicionar água de modo a que a concentração de sal fique entre 0,5-500 M idealmente 30 M Verificar se o pH está compreendido entre 5-9. Adicionar gelatina de forma gradual para que a razão (p/p) entre o sal e gelatina fique compreendida entre 1 e 50, idealmente 5. Deixar agitar até que a mistura fique homogénea e deixar solidificar.

Exemplo 6

Cruzamento entre a gelatina e o sal cloreto de 1-octil 3-metil imidazólio (OMIMC1).

Adicionar a 210 μΐϋ de OMIMDCA uma fracção de 20 mg de gelatina sob agitação magnética a uma temperatura compreendida entre 20-90 °C.

Esta mistura deverá permanecer durante um período nunca inferior a 60 minutos, idealmente 30 minutos, até ficar perfeitamente homogénea. Arrefecer a mistura para uma temperatura entre 10-40 °C 1-250 M idealmente 6 M. Verificar se o pH está compreendido entre 5-9. Adicionar gelatina de forma gradual para que a razão (p/p) entre o sal e gelatina fique compreendida entre 0,1 e 10. Deixar 11/17 agitar até que a mistura fique homogénea e deixar solidificar.

Exemplo 7

Cruzamento entre a gelatina e o sal dicianamida de sódio (NaDCA)

Dissolver em 190 μ]1 água 100 mg de NaDCA sob agitação magnética a uma temperatura compreendida entre 20-90 °C, preferencialmente 35°C, de modo a obter uma solução 11,2 M. Esta mistura deverá permanecer sob agitação até ficar uma solução perfeitamente homogénea. Arrefecer a mistura para uma temperatura entre 10-40 °C. Verificar se o pH está compreendido entre 5-9. Adicionar gelatina de forma gradual para que a razão (p/p) entre o sal e gelatina fique compreendida entre 0,1 e 100, idealmente 0,9. Deixar agitar até que a mistura fique homogénea. 0 material deverá ser seco consoante a aplicação pretendia. Deste modo, pode-se proceder à secagem sob corrente de ar quente, com a temperatura compreendida entre 20-90 °C idealmente 35 °C, sob vácuo, liofilização ou através de extracção supercrítica.

Exemplo 8

Cruzamento entre a gelatina e o sal Sacarina de sódio (NaSacarina)

Dissolver em 450 μΝ água 500 mg de NaSacarina sob agitação magnética a uma temperatura compreendida entre 20-90 °C, 12/17 preferencialmente 35°C, de modo a obter uma solução 5,4 M. Esta mistura deverá permanecer sob agitação até ficar uma solução perfeitamente homogénea. Arrefecer a mistura para uma temperatura entre 20-40 °C. Verificar se o pH está compreendido entre 5-9. Adicionar gelatina de forma gradual para que a razão (p/p) entre o sal e gelatina fique compreendida entre 0,1 e 10, idealmente 1,7. Deixar agitar até que a mistura fique homogénea. 0 material deverá ser seco consoante a aplicação pretendia. Deste modo, pode-se proceder à secagem sob corrente de ar quente, com a temperatura compreendida entre 25-90 °C idealmente 35 °C, sob vácuo, liofilização ou através de extracção supercritica.

Exemplo 9

Cruzamento entre a gelatina e o sal cloreto de trioctilmetilamónio (AliqCl)

Adicionar a 200 μΐϋ de Aliquat 336® uma fracção de 20 mg de gelatina sob agitação magnética a uma temperatura compreendida entre 20-90 °C, idealmente 60°C.

Esta mistura deverá permanecer durante um periodo nunca inferior a 60 minutos, idealmente 30 minutos, até ficar perfeitamente homogénea. Arrefecer a mistura para uma temperatura entre 10-40 °C Adicionar água de modo a que a concentração de sal fique entre 0,5-800 M idealmente 150 M. Verificar se o pH está compreendido entre 5-9. Adicionar gelatina de forma gradual para que a razão (p/p) entre o sal e a gelatina fique compreendida entre 1 e 50. Deixar agitar até que a mistura fique homogénea e sólida. 13/17

Exemplo 10

Cruzamento entre a gelatina e a mistura de sais Sacarina de sódio (NaSacarina) dicianamida de 1-butil 3-metil imidazólio (BMIMDCA).

Dissolver em 1 mL água um 1 g de NaSacarina e um 1 mL de BMINDCA sob agitação magnética a uma temperatura compreendida entre 20-90 °C, preferencialmente 35 °C, de modo a obter uma solução 5,4 M. Esta mistura deverá permanecer sob agitação até ficar uma solução perfeitamente homogénea. Arrefecer a mistura para uma temperatura entre 10-40 °C. Verificar se o pH está compreendido entre 5-9. Adicionar gelatina de forma gradual para que a razão (p/p) entre o sal e gelatina fique compreendida entre 0,1 e 10, idealmente 1,7. Deixar agitar até que a mistura fique homogénea. 0 material deverá ser seco consoante a aplicação pretendia. Deste modo, pode-se proceder à secagem à temperatura ambiente, sob vácuo ou sob extracção supercrítica. 0 aspecto final do material dependerá do processo de secagem.

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Monte da Caparica, 28 de Maio de 2008 17/17

Claims

Reivindicações 1-Síntese de novos materiais baseados em gelatina e sais orgânicos caracterizada pelo cruzamento da unidade de gelatina com sais orgânicos (I) em soluções aquosas com diferentes forças iónicas (0,01-1000M) e/ou a diferentes pHs (1-14), consoante a origem da gelatina utilizada, a uma temperatura entre 20-90°C sob agitação (magnética, orbital, mecânica ou outra). H N O

OH cw Θ © X Y

(I) 1/8 X
2- Síntese de novos materiais baseados em gelatina e acordo com a gelatina ser dos diferentes sais orgânicos de caracterizada pela microbiana ou vegetal reivindicação 1 de origem animal, tipos A, B, I, II, III, IV.
3- Síntese de novos materiais baseados em gelatina e sais orgânicos de acordo com as reivindicações 1 e 2 caracterizada por os sais orgânicos estarem no estado líquido ou sólido.
4- Sintese de novos materiais baseados em gelatina e sais orgânicos de acordo com as reivindicações 1 a 3 caracterizada por os sais orgânicos serem quirais ou aqui rai s.
5- Síntese de novos materiais baseados em gelatina e sais orgânicos de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado pela presença de um anião X~ e um catião Y+, que poderá ser: i)um anião inorgânico de entre os seguintes: a) halogenetos (Cl, Br, I, F) , fosfitos e fosfatos ( PF6, H2PO2 H2PO4, PO3), boratos (BF4, BO2, BO3) , nitritos e nitratos (NO3, NO2), sulfatos (HSO4), cianetos e cianatos (CN, SCN, CNO), cianamidas (C2N3), dicianamida (N(CM)2), azidas (N3), carbonatos (HCO3) , bromatos ( BrCg) , iodatos(IC>3, IO4), cloritos e cloratos (CI2O3, CIO4, C102, CIO); b) haletos metálicos tais como ZnCl3, ZnBr3, SnCls, SnBr5, FeCl4, FeBr4, N1CI3, AuBr4, AUCI4, GaCl4, AICI4, A12C1-j, AI3CI10; 2/8 c) compostos que incluam outros elementos da tabela periódica, preferencialmente entre os grupos Ib a Vllb, grupos Illa a Dar e grupo VIII, mais preferencialmente incluindo elementos como arsénio (AsF 6, H2ASO4, H2As03, As02 ) , antimónio (SbFê, Sb03), crómio (HCrCq), telúrio (HTeOg, Hte03), selénio (HSe03, SeCN), nióbio (Nb03), tálio (Ta03), ruténio (RUO4), manganês (Mn04) e rénio (Re04), bismuto (Bi03), vanádio (VO4) e prata (Ag(CN)2); ii) um anião orgânico de entre os seguintes: a)carboxilatos, tiocarboxilatos, carbamatos, ditiocarbamatos, xantatos, sulfonatos, organo-sulfatos, organo-sulfamatos, organo-fosfatos, fosfonatos, tiofosfonatos e outros compostos com a estrutura geral R1-Z-Y’ (II) em que Z representa CY, S02, P(Y)R2 ou As(Y)R2, Y representa, independentemente para cada ocorrência, 0 ou S, e em que R1 e R2 representam radicais iguais ou diferentes definidos da seguinte forma: al) H- ou E-, em que E representa F, Cl, OH, NH2 ou SH; a2) um radical de hidrocarboneto contendo 1 a 30 átomos de carbono, incluindo opcionalmente ligações duplas ou triplas e/ou 1 ou mais anéis saturados, insaturados ou aromáticos; a3) um radical como em a2), mas em que 1 a 15 unidades CH2 foram substituídas por di-radicais iguais ou diferentes, escolhido de entre O, NR3, S, SO, S02, CO, SiR3R4 ou 3/8 P ( 0) R3, sendo R3 e R4 radicais tais como os definidos nas alineas ai), a2) f a3) , a4 ) e a5) ; um radical como em a2 ) ou a3), em que 1 a 15 unidades CH foram substituídas por t ri radicais iguais ou di ferentes, es colhidos de entre N, SiR5 ou PO, sendo R5 um radical tal como definido nas ali neas ai), a2 ), a3), a 4 ) e a5 ) ; um radical como em a2 ) , a3) ou a4 ) em que um ou mais átomos de H t enham sido s ubstituidos por F, Cl, Br, o H SH ou NH2 f a 4 ) a5 ) sendo entendido que, no caso de existir o grupo R2 em (II) , este pode estar unido a R1 por uma ou mais ligações covalentes simples, duplas ou triplas, formando um ou mais anéis, incluindo anéis aromáticos; b) imidas, sulfonamidas, compostos com tioimidas, sulfonimidas, N-acil-fosforamidas e a estrutura geral N-acil- outros R1 N- R1 (III) P(Y) R2 ou As (Y ) R2, Y para cada ocorrência, e R2 representam, 0 ou S, e em que R independentemente para cada ocorrência, radicais iguais ou diferentes definidos de acordo com as alineas ai), a2), a3), a4) e a5), sendo entendido que em (III) os grupos R, R no caso de 4/8 existirem, podem estar unidos entre si por uma ou mais ligações covalentes simples, duplas ou triplas, formando um ou mais anéis, incluindo anéis aromáticos; c)ascorbatos, barbituratos, ferrocenocarboxilatos, isocianuratos,oxaloacetatos,metanofulerenoscarboxil atos, e misturas de compostos referidos nas alineas a ) e b ) ; iii) um catião orgânico de entre os seguintes: al) heterociclos com a carga centrada no átomo de enxofre, fósforo, nitrogénio, oxigénio tais como fosfónio, amónio (incluindo quirais), sulfónio, piridinio, 8-alquil-l,8-diazabiciclo[5,4,0]-7- undecénio [ alqui 1 -DBIJ] , 1,2-dialquilimidazólio , 1,3-dialqui1imida zólio, 1,2,3-tri alqui1imidazólio, monoalquil-dialquilguanidinio, tri alqui1- dialquilguanidinio, tetraalqui1-di alquilguanidinio, pentaalquil-dialquilguanidinio, hexaalqui1- dialquilguanidinio; a2) compostos que incluam outros elementos da tabela periódica, preferencialmente metáis alcalino-terrosos.
6- Síntese de novos materiais baseados em gelatina e sais orgânicos de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizada por os materiais que se apresentem sob a forma de: i) sólido (fibra, nanofibra, partícula, nanoparticula, filme, nanofilme, entre outras formas) ii) líquido iii) colóide (emulsão, espuma, gel, aerosol, aerogel, entre outras formas) 5/8
7 -Utilização dos novos materiais baseados em gelatina e sais orgânicos sintetizados de acordo com as reivindicações 1 a 6 caracterizada por os materiais serem aplicados como meio de crescimento celular.
8 - Utilização dos novos materiais baseados em gelatina e sais orgânicos sintetizados de acordo com as reivindicações 1 a 6 caracterizada por os materiais serem aplicados na construção de biosensores e eléctrodos para aplicações bioelectroquimicas.
9 - Utilização dos novos materiais baseados em gelatina e sais orgânicos sintetizados de acordo com as reivindicações 1 a 6 caracterizada por os materiais serem aplicados na imobilização de catalisadores quimicos e biológicos para a realização de reacções químicas.
10 - Utilização dos novos materiais baseados em gelatina e sais orgânicos sintetizados de acordo com as reivindicações 1 a 6 caracterizada por os materiais serem aplicados na impregnação e ou encapsulamento de substâncias com propriedades farmacológicas.
11- Utilização dos novos materiais baseados em gelatina e sais orgânicos sintetizados de acordo com as reivindicações 1 a 6 caracterizada por os materiais serem aplicados como catalisadores de transformações químicas em meios aquosos e não aquosos.
12- Utilização dos novos materiais baseados em gelatina e sais orgânicos sintetizados de acordo com as reivindicações 1 a 6 caracterizada por os materiais 6/8 serem aplicados no fabrico e modificação de fibras para incorporação de dispositivos electrónicos em têxteis.
13- Utilização dos novos materiais baseados em gelatina e sais orgânicos sintetizados de acordo com as reivindicações 1 a 6 caracterizada por os materiais serem aplicados em células ou partes de células electroquimicas (galvânicas ou electrolíticas), incluindo células de combustível, podendo os materiais funcionar como condutores ou semi-condutores.
14- Utilização dos novos materiais baseados em gelatina e sais orgânicos sintetizados de acordo com as reivindicações 1 a 6 caracterizada por os materiais serem aplicados no fabrico de células fotovoltáicas, podendo funcionar como matriz de imobilização de moléculas fotosintéticas, material condutor ou semicondutor ou electrolítito.
15- Utilização dos novos materiais baseados em gelatina e sais orgânicos sintetizados de acordo com as reivindicações 1 a 6 caracterizada por os materiais serem aplicados como um novo tipo de membrana aplicada ao transporte selectivo de diversas moléculas orgânicas (tais como álcoois, aminas, éteres, ésteres, ácidos carboxílicos), péptidos, aminoácidos, açúcares, antocianinas, ácidos nucleicos e outros compostos com interesse químico, bioquímico ou farmacêutico.
16- Utilização dos novos materiais baseados em gelatina e sais orgânicos sintetizados de acordo com as reivindicações 1 a 6 caracterizada por os materiais serem aplicados como matriz de imobilização para células (origem microbiana, vegetal e animal) para a 7/8 bioquimi co produção de compostos de interesse quimico, ou farmacêutico. Monte da Caparica, 28 de Maio de 2008