Fabrication and evaluation of physical and cytotoxicity properties of zein-based polyurethanes.

Du, X., Li, Y.P., Liu, X., Wang, X., Huselstein, C., Zhao, Y.T., Chang, P.R., et Chen, Y. (2014). « Fabrication and evaluation of physical and cytotoxicity properties of zein-based polyurethanes. », Journal of Materials Science, 25(3), p. 823-833. doi : 10.1007/s10856-013-5117-9  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Un premier prépolymère de polyuréthane (PPU) a été synthétisé à partir de poly(caprolactone)diol et de diisocyanate d’isophorone. Une série de feuilles de polyuréthane à base de zéine (ZEPU) a ensuite été produite à partir de PPU et de zéine (ZE) au moyen d’une presse chauffante et d’un procédé de moulage sans addition d’autres additifs. Nous avons étudié les effets de la teneur en ZE (WZE) sur la structure et les propriétés des feuilles de ZEPU obtenues, au moyen de la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, de la microscopie électronique à balayage, de l’analyse mécanique dynamique, de tests de tension et de tests de dissolution dans un alcool. Les résultats montrent que des réactions de réticulation et de greffage ont lieu entre la ZE et le PPU pour former un nouveau polyuréthane ayant une stabilité thermique, une souplesse et une résistance à l’alcool plus élevées que celles des feuilles de ZE. Par exemple, l’allongement à la rupture de ZEPU avec 50 % WZE était de 211,2 %, ce qui est 47 fois supérieur à celui de la feuille de ZE. Les molécules de ZE agissaient comme des agents de réticulation et des matières de charge polymères dans les feuilles de ZEPU. La cytotoxicité et la cytocompatibilité des feuilles de ZEPU ont été évaluées au moyen de cultures de cellules in vitro. Les feuilles de ZEPU ont exhibé une cytotoxicité faible ou nulle, et les cellules L929 ont cru et se sont répandues de manière satisfaisante sur les surfaces des feuilles ayant un WZE de plus de 50 %. Sans aucun doute, la fabrication de polyuréthanes à base de ZE sans additif toxique comme des catalyseurs, des agents de réticulation ni des allongeurs de chaîne permet d’améliorer les propriétés physiques et la cytocompatibilité de la zéine, élargissant ainsi la gamme d’applications possibles de ces biomatériaux à base de zéine.

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