Biossíntese de nanopartículas de prata usando extrato de araçá vermelho

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Materiais

Autores

Narciso, A. (UNIVERSIDADE DO PLANALTO CATARINENSE) ; da Rosa, C.G. (UNIVERSIDADE DO PLANALTO CATARINENSE) ; Paes, J.V. (UNIVERSIDADE DO PLANALTO CATARINENSE) ; Masiero, A.V. (UNIVERSIDADE DO PLANALTO CATARINENSE) ; Nunes, M.R. (INSTITUTO FEDERAL DE SANTA CATARINA)

Resumo

Nanopartículas de prata sintetizadas pelo método de biorredução possuem uma grande superfície de contato, com diâmetro médio em escala manométrica, e com excelentes propriedades antimicrobianas e com características não citotóxicas. O presente trabalho teve como objetivo avaliar as propriedades físico-químicas de nanopartículas de prata obtidas por biorredução com folhas de araçá- vermelho (Psidium catelanium Sabine). A formação das AgNPs foi confirmada pelo aparecimento de bandas em 400 nm nos espectros de UV-vis, característicos da Superfície de ressonância plasmônica (SPR), diâmetro médio em torno de 200 nm, com polidispersão de 0,300 e com estabilidade elefrorética, com valores de potencial zeta de -21 mV.

Palavras chaves

Nanopartículas; Biossíntese; Nanotecnologia

Introdução

A nanotecnologia é uma ciência interdisciplinar e multidisciplinar que visa resultar em inovações capazes de contribuir com a solução de muitos problemas enfrentados pela sociedade, nas diferentes áreas do conhecimento, com aplicações em nanomateriais, nanoeletrônica, nanofotônica, nanobiotecnologia, nanofoods, nanoenergia, nanoambiente, entre outras (CADIOLI; SALLA, 2015). Dentre os mecanismos de ação antimicrobiana das nanopartículas destacam-se: a atração eletrostática, a adsorção e a penetração na membrana celular da bactéria. A ação das nanopartículas também depende da composição, modificação da superfície, propriedades intrínsecas e tipos de microrganismos (NUNES, et al., 2018). As AgNPs por apresentarem tamanho em escala nanométrica, entre 10 a 100 nm, possuem uma grande superfície de contato, sendo capazes de penetrar na membrana celular da bactéria ou aderir na superfície bacteriana (NUNES et al.;2018). A ação das AgNPs frente as bactériaspode ser desencadeada também pela formação de radicais livres de oxigênio, chamados de ROS. Quando os ROS são produzidos, podem causar ruptura da membrana e afetar a sua permeabilidade (YUSUF et al. 2018). Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar as propriedades físico-químicas de nanopartículas de prata obtidas por biorredução com folhas de araçá-vermelho (Psidium catelanium Sabine), por Espectrofotometria no UV-visível, diâmetro médio (nm), potencial zeta (mV) e Índice de Polidispersão por espalhamento dinâmico de luz (DLS).

Material e métodos

As nanopartículas de prata foram sintetizadas pela técnica de bioredução da solução de nitrato de prata 3.10-4 mol.L-1 (Nunes et al., 2018). A análise UV-VIS foram realizadas com um espectrofotômetro UV-visível Bel Photonics M51 usando uma célula de espectrofotômetro de quartzo, com o objetivo de confirmar de forma qualitativa o tamanho das nanopartículas. A determinação do tamanho da partícula de forma quantitativa (Z-ave), índice de polidispersão (IP) e potencial zeta  (mV) das nanopartículas foram obtidos por meio da técnica de espalhamento de luz (DLS), utilizando um equipamento Zetasizer Nano Series (Malvern Instruments). As amostras foram diluídas apropriadamente com água filtrada Milli-Q ®, e as medições foram realizadas a 25 °C a um ângulo de 173°. Para as medições, as amostras foram colocadas em célula de eletroforese.

Resultado e discussão

As folhas de araçá possuem compostos fenólicos na sua composição (PEREIRA et al. 2018), e as hidróxilas fenólicas da sua estrutura molecularatuam como agente redutor, doando prótons (H+), devido ao efeito ressonante do anel benzênico (NUNES et al. 2018). O efeito ressonante é a atração ou repulsão que ocorre entre os elétrons da ligação π, quando eles entram em ressonância com o próprio anel benzênico. Esse efeito pode ocorrer em ligações π de ligações duplas ou triplas. Se o grupo substituinte for um doador de elétrons, ele realizará a ressonância dentro do anel, isto é, deslocalizará a carga negativa ao longo do anel benzênico. Um grupo que realiza esse mecanismo é o radical arila (-OCH3) (HANSEN; KOCH E KLEINPETER, 2018). A redução dos íons Ag+ presentes na solução de AgNO3 resultam na formação de nanopartículas metálicas. A formação das AgNPs é confirmada pelo aparecimento de bandas em 400 nm nos espectros de UV-vis, característicos da Superfície de ressonância plasmônica (SPR) das nanopartículas de prata. As nanopartículas apresentaram tamanho médio de 258,3±5 nm e índice de polidispersão de 0,300±3. Essas nanopartículas apresentam tendência à aglomeração devido à energia superficial resultante dos domínios reduzidos (NUNES et al.2012). Sendo necessário a utilização de agentes estabilizadores para a obtenção de diâmetros mais reduzidos (NUNES et al, 2018). As nanopartículas apresentaram estabilidade elefroretica, com valores de potencial zeta de -21,0±4. Valores de potencial zeta entre +30 e -30 conferem estabilidade das cargas em uma dispersão de nanopartículas (DA ROSA et al. 2015).

Conclusões

Com o presente estudo pode se concluir que as nanopartículas de prata são sintetizadas por biorredução com folhas de aracá, sendo confirmado pelas técnicas de Espectroscopia no UV, DLS e MET. As nanopartículas mostraram-se estáveis físico-químicamente e comportam-se como excelentes biomateriais.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao CNPQ, CAPES, IFSC e Uniplac pelo auxílio.

Referências

CADIOLI, L. P.; SALLA, L. D. Nanotecnologia: um estudo sobre seu histórico, definição e principais aplicações desta inovadora tecnologia. Revista de Ciências Exatas e Tecnologia, v. 1, p. 98-105, 2015.
HANSEN, P. E., KOCH, A., KLEINPETER, E. Ring current and anisotropy effects on OH chemical shifts in resonance-assisted intramolecular H-bonds. Tetrahedron Letters, v. 59, p. 2288–2292, 2018.
NUNES, M. R et al. Antioxidant and antimicrobial methylcellulose films containing Lippia alba extract and silver nanoparticles. Carbohydrate Polymers, v. 192, p. 37-43, 2018.
YUSUF, A. et al. Liposomal encapsulation of silver nanoparticles enhances cytotoxicity and causes induction of reactive oxygen species‐independent apoptosis. Journal of Applied Toxicology, v. 38, p. 616-627, 2018.