Desenvolvimento de geis antimicrobianos baseados em micelas gigantes

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ishikawa, Rafael Francisco, 1992-
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1641285
Resumo: Orientador: Edvaldo Sabadini
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spelling Desenvolvimento de geis antimicrobianos baseados em micelas gigantesDevelopment of antimicrobial gels based on wormlike micellesReologiaMicelas gigantesColoidesRheologyGiant micellesColloidsOrientador: Edvaldo SabadiniDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de QuímicaResumo: Ainda existe carência na compreensão de parâmetros que afetam a formação, estabilidade, crescimento e suas características morfológicas. São inúmeras as aplicações destes sistemas coloidais, podendo-se destacar o controle reológico de formulações, uma vez que as características dos agregados podem ser facilmente manipuladas. No caso deste trabalho é apresentado um estudo envolvendo micelas gigantes, em que utilizou-se timol em combinação com um surfactante catiônico (cloreto de hexadecilpiridinio ou cloreto de hexadeciltrimetilamônio). Estes componentes apresentam potencial antimicrobiano intrínseco, onde dadas as características estruturais das duas moléculas, suas combinações podem gerar micelas gigantes, e assim, produzir géis com propriedades antimicrobianas. Foi observado que variações nas proporções dos dois componentes geram sistemas com ampla gama de viscoelasticidade. No entanto, dada a baixa solubilidade do timol em água, em certas proporções são observados sistemas bifásicos. A formação de micelas gigantes aumenta significativamente a solubilidade do timol. Os longos agregados são formados pela inserção do anel aromático entre as cabeças das moléculas dos surfactantes catiônicos. Com isto, ocorre uma mudança na forma de empacotamento das moléculas, formando agregados de menor curvatura. Neste caso a energia das extremidades do agregado torna-se maior que a energia da parte cilíndrica da micela. Com isto, as micelas passam a agregar formando longas estruturas, que podem entrelaçar, formando soluções muito viscoelásticas. Foram investigadas as faixas de concentração dos dois componentes em que os sistemas se apresentam monofásicos ou bifásicos. Os sistemas monofásicos foram estudados através da reologia, obtendo-se curvas de fluxo e as variações dos módulos elástico (G’) e viscoso (G"), em função da frequência, em ensaios dinâmicos. Com base nos resultados oscilatórios foi possível fazer considerações sobre a estrutura interna dos géis produzidos. Com a formação de géis a partir de agregados micelares que realizam interações não covalentes, os dois componentes ficam disponíveis e assim, investigou-se dois aspectos relacionados com a sua aplicação como um gel bactericida: o tempo de contato do gel com superfícies não horizontais e os efeitos sinergéticos da ação bactericida, resultante da combinação dos dois componentes. Neste caso, realizou-se o teste de concentração mínima inibitória, onde observou-se que o sistema avaliado apresentou atividade antimicrobiana com potencial sinergia quando comparado a uma solução contendo apenas surfactante catiônico. Em vista da aplicação potencial do gel bactericida, um pedido de patente foi depositado no INPIAbstract: Wormlike micelles are one possible way of micelar aggregation of big importance to academic and applied works. There is still need for study of parameters leading to formation, stability, growth and morphologic characteristics. There are many applications of those colloidal systems, such as rheological control of formulations, allowed by changes of the characteristics of the aggregates, which can be easily changed. In this study regarding wormlike micelles, it was used thymol in combination with a cationic surfactant (hexadecylpyridinium chloride and hexadecyltrimethylammonium chloride). Those compounds have intrinsic antimicrobial properties given by its structural characteristics and their combination can create wormlike micelles, which are capable of making gels with antimicrobial properties. It was found that changes in proportions of the two compounds can generate systems with a broad viscosity range. However, because of the low solubility of thymol in water, it is possible to find biphasic formulations in some proportions. The insertion of the aromatic ring between the heads of cationic surfactants leading to the formation of wormlike micelles increase significantly the solubility of thymol. This situation favor organization changes in the molecule packing, which reduces the angle of the colloidal aggregates. The energy of the aggregate endcaps becomes higher than the energy in the cilindric part of the wormlike micelles, allowing them to grow to very long structures, causing their entanglement, making very viscoelastic solutions. The concentration ranges of both components in the formulation studied allowed the formation of monophasic and biphasic systems. The monophasic systems were analyzed by rheology, where flux curves and variations of the elastic (G’) and viscous (G’’) modules over the frequency were evaluated in dynamic tests. By evaluating the oscillatory results, it was possible to make statements about the internal structure of the prepared gels. With the formation of gels from micelar aggregates which interact by non-covalent interactions, both compounds are available in the solution, what made it possible to investigate two parameters related to the application of an antimicrobial gel: the contact time with non-horizontal surfaces and the synergistic effects of the antimicrobial action from the combination of both antimicrobial actives combined. To verify the microbiological activity, it was made a minimum inhibitory concentration test, where it was found antimicrobial activity with potential of synergy when compared to a solution with the cationic surfactant only. Looking forward to this antimicrobial potential, a patent was deposited at INPIMestradoFísico-QuímicaMestre em QuímicaCAPES001[s.n.]Sabadini, Edvaldo, 1962-Oliveira, Marcelo Ganzarolli deOliveira, Lidiane deUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASIshikawa, Rafael Francisco, 1992-20212021-02-22T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (105 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1641285ISHIKAWA, Rafael Francisco. Desenvolvimento de geis antimicrobianos baseados em micelas gigantes. 2021. 1 recurso online (105 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1641285. Acesso em: 28 fev. 2025.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1164463Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-05-07T22:42:03Zoai::1164463Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-05-07T22:42:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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