Produção e modulação de características físico-químicas de nanopartículas de prata via síntese verde utilizando extratos aquosos de tecidos naturais e obtidos por propagação vegetativa a partir de diferentes espécies de Ipês
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| Data de Publicação: | 2019 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
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| Título da fonte: | Repositório Institucional da UnB |
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Resumo: | Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2019. |
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Pereira, Tatiane de MeloSilva, Luciano Paulino da2019-09-16T11:34:16Z2019-09-16T11:34:16Z2019-09-162019-02-22PEREIRA, Tatiane de Melo. Produção e modulação de características físico-químicas de nanopartículas de prata via síntese verde utilizando extratos aquosos de tecidos naturais e obtidos por propagação vegetativa a partir de diferentes espécies de Ipês. 2019. 88 f., il. Dissertação (Mestrado em Nanociência e Nanobiotecnologia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.http://repositorio.unb.br/handle/10482/35436Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Pós-Graduação em Nanociência e Nanobiotecnologia, 2019.Nanopartículas de prata (AgNPs) têm inúmeras aplicações, sendo sua principal utilização como agentes antimicrobianos de amplo espectro. Para a utilização em larga escala, a indústria utiliza de síntese química, que produz AgNPs com características físico-químicas conhecidas, mas também gera resíduos potencialmente tóxicos ao meio ambiente. Uma alternativa ecoamigável é a biossíntese utilizando extratos aquosos de plantas como agentes redutores e estabilizantes.Porém, esse tipo de síntese em um âmbito industrial tem uma série de barreiras a serem ultrapassadas, a primeira delas é que as principais características físico-químicas dessas AgNPs podem ser alteradas de acordo com os fatores os quais a planta está exposta; a segunda é que, se a produção em larga escala for iniciada, haverá uma demanda muito alta por plantas podendo levar a um extrativismo exagerado. Para encontrar uma maneira de ultrapassar essas barreiras com a síntese verde e torná-la mais adequada a ser utilizada na produção de AgNPs em escala, foram escolhidos extratos aquosos de quatro espécies de Ipês (Handroanthus heptaphyllus, Tabebuia roseoalba, Handroanthus impetiginosus e Handroanthus serratifolius) como as fontes de metabólitos para síntese verde. Para verificar os possíveis efeitos da sazonalidade nas características físico-químicas das AgNPs foram coletadas mensalmente folhas de três espécies ao longo de um ano e desenvolvidas reações de sínteses de AgNPs utilizando extrato aquoso de cada uma delas. Além disso, no intuito de modular as características físico-químicas, foram realizadas sínteses alterando a origem do material botânico, temperatura, concentração e equipamentos utilizados no momento das reações. Por fim, para uma futura utilização em larga escala, foram realizadas rotas de síntese utilizando extrato aquoso de calos obtidos por cultivo in vitro de H. impetiginosus. Para avaliar as características físico-químicas foram utilizados espectrofotometria, espalhamento de luz dinâmico, potencial Zeta, microscopia de força atômica e difração de raios X, além de ensaios de atividade antibacteriana contra E. coli e S. aureus. Com as sínteses com folhas coletadas de três espécies durante todo o ano, os resultados demonstraram que há alteração nas características físico-químicas das AgNPs de acordo com as estações do ano, sendo que a variação de diâmetro hidrodinâmico das nanopartículas está diretamente relacionada com a precipitação chuvosa. Alterando a origem do material botânico observou-se um aumento da produção de AgNPs utilizando extrato aquoso das partes reprodutivas (flor e botão floral), apresentando características físico-químicas mais desejáveis, porém sem atividade antimicrobiana. Entretanto, as AgNPs biossintetizadas a partir de alguns folíolos, apresentaram atividade antibacteriana. Adicionalmente, foi observado que a variação da temperatura reacional em banho-maria (25, 50 e 75°C) influenciou na modulação do diâmetro hidrodinâmico das AgNPs biossintetizadas a partir de T. roseoalba. Alterando a concentração final de agente redutor (0, 5, 1, 2, 4, 8 e 16 mg/mL), conseguiu-se modular o diâmetro hidrodinâmico das AgNPs produzidas com extrato de H. serratifolius. Para as AgNPs produzidas com H. impetiginosus foi observado que a modulação do diâmetro hidrodinâmico se deu a partir da fonte de energia utilizada durante a síntese (banho-maria, luz UV, radiação fotossinteticamente ativa (PAR), banho de ultrassom, micro-ondas e autoclave) Por fim, foram produzidos calos, cujos extratos possibilitaram a síntese de AgNPs com atividade antibacteriana. Com esse estudo conseguiu-se superar duas barreiras para que a síntese verde chegue até a indústria, primeiramente modulando as características físico-químicas e segundo produzindo AgNPs a partir de material botânico obtido por propagação vegetativa.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).Silver nanoparticles (AgNPs) have numerous applications, being their main use as broad spectrum antimicrobial agents. For large-scale use, the industry uses chemical synthesis, which produces AgNPs with known physico-chemical characteristics, but also generates potentially toxic wastes to the environment. An eco-friendly alternative is biosynthesis using aqueous plant extracts as reducing and stabilizing agents. However, this type of synthesis in an industrial environment has a number of barriers to be overcome, the first of which is that the main physicochemical characteristics of these AgNPs can be altered according to the factors in which the plant is exposed; the second is that if large-scale production is initiated, there will be a very high demand for plants, which could lead to an exaggerated extraction. To find a way to overcome these barriers with green synthesis and make it more suitable to be used in the production of scale AgNPs, aqueous extracts of four species of Ipês (Handroanthus heptaphyllus, Tabebuia roseoalba, Handroanthus impetiginosus and Handroanthus serratifolius) as the sources of metabolites for green synthesis. To verify the possible effects of seasonality on the physical-chemical characteristics of AgNPs, leaves of three species were collected monthly over a year and AgNP synthesis reactions were developed using aqueous extract of each one. In addition, in order to modulate the physico-chemical characteristics, syntheses were made altering the origin of the botanical material, temperature, concentration and equipment used at the moment of the reactions. Finally, for future large-scale use, synthetic routes were performed using aqueous extract of calluses obtained by in vitro culture of H. impetiginosus. Spectrophotometry, dynamic light scattering, Zeta potential, atomic force microscopy and X-ray diffraction, as well as anti-bacterial activity against E. coli and S. aureus were used to evaluate the physico-chemical characteristics. With the syntheses with leaves collected from three species throughout the year, the results showed that there is a change in the physical-chemical characteristics of the AgNPs according to the seasons, and the hydrodynamic diameter variation of the nanoparticles is directly related to the precipitation rainy Altering the origin of the botanical material, an increase in the production of AgNPs using aqueous extract of the reproductive parts (flower and floral bud) was observed, presenting physicochemical characteristics more desirable, but without antimicrobial activity. However, the AgNPs biosynthesized from some leaflets showed antibacterial activity. In addition, it was observed that the variation of the reaction temperature in the water bath (25, 50 and 75 ° C) influenced the modulation of the hydrodynamic diameter of the biosynthesized AgNPs from T. roseoalba. Altering the final concentration of reducing agent (0, 5, 1, 2, 4, 8 and 16 mg / mL), the hydrodynamic diameter of AgNPs produced with H. serratifolius extract was modulated. For the AgNPs produced with H. impetiginosus, it was observed that the modulation of the hydrodynamic diameter occurred from the energy source used during the synthesis (water bath, UV light, photosynthetically active radiation (PAR), ultrasonic bath, microwave and autoclave) Finally, callus was produced, extracts of which allowed the synthesis of AgNPs with antibacterial activity. This study was able to overcome two barriers for the green synthesis to reach the industry, first modulating the physical-chemical characteristics and secondly producing AgNPs from botanical material obtained by vegetative propagation.Instituto de Ciências Biológicas (IB)Departamento de Genética e Morfologia (IB GEM)Programa de Pós-Graduação em Nanociência e NanobiotecnologiaA concessão da licença desta coleção refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessProdução e modulação de características físico-químicas de nanopartículas de prata via síntese verde utilizando extratos aquosos de tecidos naturais e obtidos por propagação vegetativa a partir de diferentes espécies de Ipêsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisSíntese verdeNanopartículas de prataIpêExtrato aquosoporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINAL2019_TatianedeMeloPereira.pdf2019_TatianedeMeloPereira.pdfapplication/pdf4161922http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/35436/1/2019_TatianedeMeloPereira.pdff773d6484916c675c946b34cb6c528b9MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain676http://repositorio2.unb.br/jspui/bitstream/10482/35436/2/license.txt59c0495af143a2dbef8cb1eca992b8cfMD52open access10482/354362024-03-14 13:43:51.591open accessoai:repositorio2.unb.br:10482/35436QSBjb25jZXNzw6NvIGRhIGxpY2Vuw6dhIGRlc3RhIGNvbGXDp8OjbyByZWZlcmUtc2UgYW8gdGVybW8gZGUgYXV0b3JpemHDp8OjbyBpbXByZXNzbyBhc3NpbmFkbyANCnBlbG8gYXV0b3IgY29tIGFzIHNlZ3VpbnRlcyBjb25kacOnw7VlczoNCg0KTmEgcXVhbGlkYWRlIGRlIHRpdHVsYXIgZG9zIGRpcmVpdG9zIGRlIGF1dG9yIGRhIHB1YmxpY2HDp8OjbywgYXV0b3Jpem8gYSBVbml2ZXJzaWRhZGUgZGUgQnJhc8OtbGlhDQogZSBvIElCSUNUIGEgZGlzcG9uaWJpbGl6YXIgcG9yIG1laW8gZG9zIHNpdGVzIHd3dy5iY2UudW5iLmJyLCB3d3cuaWJpY3QuYnIsDQogaHR0cDovL2hlcmN1bGVzLnZ0bHMuY29tL2NnaS1iaW4vbmRsdGQvY2hhbWVsZW9uP2xuZz1wdCZza2luPW5kbHRkIHNlbSByZXNzYXJjaW1lbnRvIGRvcyANCmRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzLCBkZSBhY29yZG8gY29tIGEgTGVpIG7CuiA5NjEwLzk4LCBvIHRleHRvIGludGVncmFsIGRhIG9icmEgZGlzcG9uaWJpbGl6YWRhLA0KIGNvbmZvcm1lIHBlcm1pc3PDtWVzIGFzc2luYWxhZGFzLCBwYXJhIGZpbnMgZGUgbGVpdHVyYSwgaW1wcmVzc8OjbyBlL291IGRvd25sb2FkLCBhIHTDrXR1bG8gZGUgDQpkaXZ1bGdhw6fDo28gZGEgcHJvZHXDp8OjbyBjaWVudMOtZmljYSBicmFzaWxlaXJhLCBhIHBhcnRpciBkZXN0YSBkYXRhLg==Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestopendoar:2024-03-14T16:43:51Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false |
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