Biossíntese de nanopartículas de prata utilizando cinnamomum zeylanicum em matriz de hidrogel para aplicação biomédica

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: HELOU, Gisela Maria Rosas
• Orientador(a): GONZÁLEZ, Maria Elena Leyva
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Materiais para Engenharia
• Departamento: IFQ - Instituto de Física e Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Biossíntese in situ; nanopartículas de prata; Poli (álcool vinílico); Cinnamomum zeylanicum
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2427

A presente tese objetivou realizar o estudo da biossíntese de redução de nanopartículas de prata (NPsAg) in situ, na presença do poli (álcool vinílico) (PVA), utilizando extrato aquoso de Cinnamomum zeylanicum (canela) como agente redutor e estabilizante e ácido cítrico, como agente reticulante para obtenção e caracterização da membrana de hidrogel PVAEXT-NPsAg, para aplicação no tratamento de feridas cutâneas. A biossíntese in situ de NPsAg na presença de PVA, foi confirmada por espectroscopia UV-vis, a partir da banda RPS observada em 423 nm. O estudo cinético da biossíntese in situ das NPsAg a 23 °C mostrou que esta segue uma cinética de primeira ordem, com k= 0,017min-1. A reticulação do PVA com ácido cítrico 2%, foi confirmada por FTIR, a partir da formação da ligação éster, em 1713 cm-1. O estudo termogravimétrico mostrou maior estabilidade térmica das membranas PVAEXT-NPsAg se comparada ao PVA puro. O mapeamento MEV-EDS revelou a presença de agregados de NPsAg distribuídos ao longo da superfície da membrana. O valor médio do diâmetro das NPsAg das membranas PVAEXTNPsAg a 0,04, 0,06 e 0,1, foi de 12 nm, 11 nm e 9 nm, respectivamente. O estudo do intumescimento da membrana PVAEXT-NPsAg em água destilada a 23 °C revelou um grau de intumescimento no equilíbrio de 130 %. O ajuste dos dados à equação de Fick, mostraram um valor de constante difusional n ≤ 0,5, e constante de proporcionalidade k=0,509. O estudo cinético do intumescimento da membrana PVAEXT-NPsAg, em água destilada a 23°C foi ajustado a uma cinética de primeira ordem, utilizando o modelo de Lagergren. O ajuste linear forneceu o valor de k= 0,117 min-1. Para o estudo da liberação de NPsAg foi construída uma curva analítica de calibração, que obteve a equação da reta por regressão linear R2= 0,95. O estudo cinético e termodinâmico de liberação das NPsAg foi realizado em água destilada a 37 °C e 40 °C. O estudo cinético de liberação de NPsAg para ambas as temperaturas foi ajustado a uma cinética de primeira ordem. A constante de velocidade foi k= 0,00209 min-1 em 37 °C e k= 0,0742 min-1 em 40 °C. A energia de ativação determinada a partir da equação de Arrhenius foi de 959,87 kJ/mol. O estudo termodinâmico foi realizado a partir da equação de Eyring Polanyi e mostrou que o sistema de liberação não é espontâneo, com valores de G0≠= 91,93 kJ/mol a 37 ºC e G0≠= 83,55 kJ/mol a 40 ºC. O sistema de liberação é endotérmico com entalpia de 957,28 kJ/mol. A variação de entropia revela uma desordem, do sistema, sendo S0≠= 2,76 kJ/mol*K a 37 ºC e S0≠= 2,76 kJ/mol*K a 40 ºC. O estudo da atividade antimicrobiana mostrou que a membrana PVAEXT-NPsAg é eficaz tanto para a bactéria Staphylococcus aureus como para a bactéria Escherichia coli. A ação antimicrobiana foi eficaz a partir da concentração de 0,02 mol/L de AgNO3. O ensaio de citotoxicidade da membrana PVAEXT-NPsAg, contra linhagens celulares de ovário de hamster chinês (CHO-K1, ATCC CCL 61, American Type Culture Collection) mostrou que a viabilidade celular se manteve > 90%, para todas as concentrações de extratos estudadas, sendo a membrana PVAEXT-NPsAg considerada não citotóxica.