SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS HÍBRIDAS DE CuO E ÁCIDO TÂNICO

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Química Inorgânica

Autores

Tavares da Silva, R. (IFMA) ; Veras Rodrigues, W. (IFMA) ; Lopes, J.S. (IFMA) ; Cantanhêde da Silva, W. (UFPI) ; da Silva Pereira, J. (IFMA)

Resumo

A formação de nanopartículas híbridas se dá através da reação de compostos inorgânicos e orgânicos, conferindo novas propriedades ópticas, elétricas e aumento de biocompatibilidade desses materiais. Dessa forma, o presente trabalho teve o objetivo de sintetizar e caracterizar nanopartículas de óxido de cobre (CuO NPs) e o polifenol ácido tânico (AT) na forma de um CuO:AT 10:1 e CuO:AT 20:1 em proporção de mol respectivamente. As análises de Difração de Raios X (DRX) e espectroscopia na região ultravioleta indicaram interações entre os compostos e predominância de uma fase amorfa, sugerindo encapsulação das CuO NPs pelo AT. Dessa forma, estudos futuros serão realizados com os nanohíbridos CuO:AT para sua possível aplicação como drugdelivery e agente bactericida.

Palavras chaves

Nanohíbrido; CuO; ácido tânico

Introdução

A modificação das nanopartículas metálicas pela incorporação de novos compostos, com o objetivo de estabilizá-las e/ou aplicar de uma forma mais específica, tem como consequência a produção de um nanomaterial híbrido que é o produto da mistura íntima entre componentes inorgânicos, orgânicos ou entre ambos os tipos de componentes. Usando esse princípio, estima-se que os efeitos tóxicos das nanopartículas podem ser diminuídos quando combinadas com substâncias estabilizantes, podendo atuar também com função drugdelivery (LOPES, 2015). Materiais metálicos como cobre, zinco, titânio, magnésio, ouro e prata possuem características específicas que podem ser utilizadas para diversos fins como na indústria, na medicina, em materiais de uso cotidiano como cosméticos ou roupas, em dispositivos ópticos, catalíticos, bactericidas, eletrônica, tecnologia de sensores, entre outros. Desse modo, diversos óxidos metálicos apontam como promissores agentes antibacterianos (MARCATO, 2012). Uma das limitações na da síntese de nanopartículas metálicas é conseguir a estabilidade de suspensões coloidais, devido ao nível de reatividade dos compostos metálicos, para isso é utilizado espécies químicas conhecidas como estabilizadores. Por interagir facilmente com proteínas, possuir propriedades biológicas e uma macroestrutura dendrítica, o AT pode atuar como uma matriz estabilizadora na formação de nanopartículas, originando um nanomaterial híbrido. Dessa maneira, este trabalho teve o objetivo de verificar as modificações morfológicas e capacidade de encapsulamento de nanopartículas híbridas de CuO NPs pelo AT.

Material e métodos

O método empregado para a síntese das CuO Nps foi o de precipitação, no qual utilizou-se hidróxido de sódio (NaOH) como agente precipitante e sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4.5H2O¬) como agente precursor. Inicialmente, uma solução de 20 mL de CuSO¬4 (1,0x10-1 mol L-1) foi titulada com 20 mL de uma solução de NaOH (2,0x10-1 mol-1). Em seguida, o precipitado foi centrifugado e o Cu(OH)2 foi lavado com água destilada em triplicata e seco em estufa na temperatura de 50 °C por 2 h. O produto obtido foi calcinado a 400 °C, por 4 horas, com curva de aquecimento de 10 °C min-1. A síntese dos nanohíbridos consistiu no preparo das soluções variadas nas proporções de 10:1(6,5x10-2 mol/L de CuO para 6,5x10-3 mol/L de AT) para a obtenção do CuO:AT 10:1 e (13,0x10-2 mol/L de CuO para 6,5 . 10-3 mol/L de AT) para o Cu:AT 20:1. A solução de CuO foi titulada com a solução de ácido tânico, e o tempo de reação foi de 1h. Por fim, a solução obtida foi seca em estufa a 50 °C durante 12h. O produto foi armazenado em eppendorfs para as análises de difração de raios x e espectroscopia na região do ultravioleta.

Resultado e discussão

A formação de nanopartículas modificadas por ácido tânico do tipo CuO:AT foram inicialmente confirmadas por espectroscopia de absorção molecular no UV-Vis, com possibilidade de interação entre o CuO:AT. A espectroscopia do UV-Vis para as NPs de CuO exibiu absorção intensa próximo a região de 250 nm oriunda da plasmônica de superfície, caracterizando uma banda de formação das nanopartículas de CuO. O espectro UV-Vis para o nanohíbrido CuO:AT 20:1. Pode-se observar o aparecimento de um ombro que varia aproximadamente de 300 a 350 nm da transição eletrônica do CuO. Os grupos fenólicos do ácido tânico participam da reação doando elétrons para a redução de íons de cobre em átomos de cobre e formam os grupos de quinonas que poderiam promover a estabilização das nanopartículas. As analises de difração de raios x indicaram a formação das CuO NPs na forma monoclínica (JCPS car no. 801916) com tamanho médio de 16 nm, calculado pela equação de Debye e Scherrer, nesta análise observou-se que há influência do AT na sobre a organização cristalina do CuO, e que a matriz conferiu menos cristalinidade e influenciou no desaparecimento dos planos cristalinos. Na proporção em mol de 20:1 pode se observar um aumento significativo na cristalinidade do nanohíbrido a medida em que foi aumentada a proporção do óxido de cobre, mesmo com o aparecimento dos picos de CuO indicando maior cristalinidade ainda é possível visualizar o perfil característico do ácido tânico, devido a diferença de massa, indicando que possa haver uma espécie de revestimento do CuO pel AT, resultando em um material core@shel. Nas figuras 1A e 1B são mostrados os espectros UV-Vis e DRX, respectivamente, para o Ácido Tânico, CuO e para os híbridos CuO:AT.

UV-Vis


DRX

Conclusões

Com os dados obtidos na DRX houve uma diminuição na cristalinidade das CuO Nps pela reação com ácido tânico, onde a absorção UV-Vis apresentou indícios de interações entre os compostos. O método utilizado para a obtenção das NPs de CuO mostrou-se viável devido a sua simplicidade e rapidez. As características verificadas através das técnicas, sugerem que as nanopartículas híbridas de CuO:AT podem ser um possível produto para aplicações como drugdelivery e bactericida.

Agradecimentos

Referências

LOPES, L. C. S. Rota verde para a síntese de nanopartículas metálicas utilizando ácido tânico: caracterização e avaliação das atividades antileishmania e citotóxica. 2015, 83f. Dissertação (Mestrado em ) – Universidade Federal do Piauí, 2015.
MARCATO, P. D.; et al.; Biogenic silver nanoparticles : Antibacterial and cytotoxicity applied to textile fabrics. Journal of Nano Research Vol 20, 2012.