• Nenhum resultado encontrado

N. Corridas Diâmetro Polidispersão

5.17. Ensaio de Citotoxicidade

Na análise de citotoxicidade foi verificado que as NPAu na concentração de 115 µg/mL, mostrou resultados satisfatórios, conforme gráfico 27 de percentual de viabilidade celular, onde se verifica que o controle positivo DMEM suplementado, o resultado foi de 100%, e para o controle negativo foi usada a solução de Violeta Genciana, que apresentou o valor de 34,33 ± 3,33% de viabilidade celular e as NPAu apresentaram 87,45% de viabilidade celular com redução de 12,55%, sendo considerada não significativa para linhagem de células de fibroblastos na referida concentração de NPAu.

Em estudo realizado em 2009, pesquisadores verificaram que NPAgs eram tóxicas aos gametócitos (células adultas), a uma concentração acima de 10 mg/L (SEGALA, 2009).

118 Já em 2010, em trabalho desenvolvido com o uso de NPAu, se verificou a citotoxicidade das NPAu em modelo celular do epitélio intestinal humano. As células foram expostas a concentrações de 1 – 100 µM e preparadas em meios de culturas sem soro, durante o tempo de 96 horas. Após o tempo de experimento nas concentrações testadas, verificou-se que nenhum dos materiais com NPAu, possuia efeitos citotóxicos (ANT; FERNANDES, 2010).

Gráfico 27: Percentual de viabilidade celular (média ± erro padrão)

Control + Control - AuNP 115 µg/ml

0 20 40 60 80 100 % V ia b ili d ad e C e lu la r Fonte: Autor, 2017

119 6. CONCLUSÃO

O processo de síntese química com citrato de sódio, foi satisfatório para a obtenção de nanopartículas de ouro, como comprovado no tamanho médio de 19,37 nm por MET e de aproximadamente 34,6 nm por DLS, que se mostrou maior devido o raio hidrodinâmico gerado pelo íon citrato e de 30 nm por AFM devido as váriações de ponta que própria análise propicia. Verificou-se também a geração de pico característico com comprimento de ressonância de plasmon em torno de 530 nm, conforme espectrofotometria de absorbância.

Durante o processo de síntese química, foi observada a geração de soluções coloidais de coloração vermelha e lilás, evidenciando a formação de nanopartículas, bem como pode-se observar também a geração do processo de aglomeração.

A solução coloidal de nanopartículas de ouro apresentou carga superficial negativa, devido a nuvem eletrônica gerada através do fenômeno da ressonância de plasmon do íon citrato envolto a NP de Au0 reduzido, e apresentou boa estabilidade, conforme registrado no potencial zeta, com valor de aproximadamente -36,12 mV.

O processo de exaustão do substrato de soja e bambu com nanopartículas de ouro só foi possível devido a utilização da quitosana, que foi responsável por alterar a carga superficial da fibra de soja e bambu de levemente negativa para positiva, criando um meio para que ocorresse a ligação com as partículas de ouro que adquiriram carga negativa após a sintese, devido o a formação do íon citrato de carga negativa, que envolve a partícula.

As análises de AFM nas fibras de soja e bambu mostraram as NPAu de ouro na superfície das duas fibras, evidenciando uma maior concentração na fibra de soja, o que pôde ser confirmado através do estudo da isorterma. Isso aconteceu devido a rugosidade superficial da fibra favorecer a adsorção das NPAu, favorecendo as interações eletrostáticas.

O processo de imobilização das nanopartículas no substrato de soja e bambu apresentaram coloração específica, confirmando a montagem das NPAu na superfície do mesmo, que pode ser observado no MEV/EDS, FRX, DRX e espectrofotometria de refletância difusa e colorimétricos CIELab.

120 No estudo do planejamento fatorial completo a 95% de confiança para a distribuição t student, foi verificado que o fator estatisticamente significativo para o processo de exaustão da soja foi a concentração de ouro, conforme equação do modelo empírico, com pequena influência da temperatura (a uma confiança menor) e que o tempo não teve influência no processo. Observou-se também, de acordo com a tabela Anova, que o coeficiente de determinação do modelo estudado foi satisfatório com R2 = 0,90272 aproximadamente. Já para o substrato de bambu, foi verificado que a 95% de confiança os fatores estatisticamente significativos foram a temperatura e o tempo de processo, evidenciando os mesmos parâmetros que os processos de tingimento convencionais que fazem uso da temperatura, como ocorre nos tingimentos por impregnação a frio (pad-batch) nos tingimentos reativos.

No teste de solidez a lavagem do substrato funcionalizado, observa-se que após 5 ciclos de lavagem, parte das NPAu ainda continuavam na superfície da soja e do bambu, mesmo apresentando uma elevada variação de cor, de acordo com os valores de ΔE, que foram mais sifnificativos no bambu que na soja, demonstrando uma melhor atração eletrostática das NPAu pela fibra proteíca.

Observando as soluções coloidais antes e após exaustão, pode-se verificar que houve exaustão de aproximadamente 92,3% das nanopartículas de ouro na superfície da malha de soja e 99,83% das NPAu na fibra de bambu, o que comprova que o efluente gerado, apresentou baixos valores de absorbância, bem próximos da água, porém vale salientar que o fato do bambu ter absorvido mais NPAu, durante o esgotamento não caracteriza que ele apresentou melhor adsorção, o que pode ser comprovado através do teste de solidez à lavagem das duas malhas.

As análises de FRX dos substratos não foram capaz de determinar a composição química elementar das fibras de soja e bambu, porém demonstraram a presença de mais de 70% de ouro na superfície do substrato de soja e aproximadamente 76% de ouro na superfície do bambu, comprovando uma interação eletrostática entre os substratos e as NPAu.

As análises antimicrobianas foram realizadas de forma quantitativa e qualitativa, e foi possivel confirmar bons resultados na análise quantitativas para a funcionalização com quitosana e após impregnação das NPAu, para a fibra de soja e na análise qualitativa os resultados não foram eficientes, devido a pequena difusão

121 das NPAu no meio da cultura bacteriana e possivelmente a baixa concentração de ouro.

No teste de citotoxicidade houve uma redução não significativa de viabilidade celular, de aproximadamente 87,45% com redução de 12,55%, indicando valores não significativos para células da linhagem de fibroblastos em concentração de 115 µg/ml de NPAu.

Os estudos cinéticos foram realizados seguindo a metodologia da isoterma de Langmuir, no entanto o comportamento dos dois polímeros não apresentaram tal isoterma, por outro lado, através do referido estudo, foi possível verificar, que as duas fibras seguem a isoterma de adsorção favorável, com: 0<RL<1. É importante relatar também, a inexistência de sistemas de isotermas relacionadas a nanopartículas de uma forma geral na literatura.

Por fim, vale salientar a dificuldade de reprodução dos métodos analíticos de síntese encontrados na literatura.

122 7. TRABALHOS FUTUROS

Aplicar outros tipos de isotermas ao sistema de esgotamento.

Estudar os efeitos do tamanho de partícula, ressonância de plasmon e morfologia em função das propriedades antimicrobianas.

Desenvolver um planejamento experimental incluindo a concentração do polieletrólito como um dos fatores.

Fazer a caracterização do efluente gerado após processo de exaustão. Utilização de outros substratos como material suporte para as NPAu. Reutilização do ouro presente no efluente.

Estudar o XPS para avaliar os tipos de ligações que ocorrem com o Au. Verificar a propriedade condutora do substrato tratado com NPAu.

Estudar os mecanismos físico-quimicos envolvidos no processo de síntese e exaustão.

Realizar testes mecânicos de resistência ao rasgo e a ruptura nas fibras in natura, após alvejamento, modificação com quitosana e funcionalização com NPAu.

123 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ABDI. Panorama da Nanotecnologia. Série Cadernos da Industria - ABDI, v. XIX, p. p.25-26, 2010.

ABREU, S. L. Caracterização e dispersão em meio aquoso da α -Alumina com tamanho de partícula submicrométrico e nanométrico ”. p. 1–80, 2011.

ANDRADE, S. DE; LADCHUMANANANDASIVAM, R. Eletrofiação e caracterização de membranas biopoliméricas a base de quitosana extraídas dos exoesqueletos de crustáceos. [s.l.] Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2012.

ANDREEVA, O. A. et al. IR spectroscopic study of prepurified flax. Russian Journal of Applied Chemistry, v. 75, n. 9, p. 1513–1516, 2002.

ANT, D.; FERNANDES, S. Citotoxicidade e Captação de Nanopartículas de Ouro em Modelo Celular de Epitélio Intestinal Humano : Importância da Funcionalização. 2010.

AUFFAN, M. et al. Chemical stability of metallic nanoparticles: A parameter controlling their potential cellular toxicity in vitro. Environmental Pollution, v. 157, n. 4, p. 1127–1133, 2009.

AZEVEDO, A.; FERREIRA, N. Filmes de nanodiamantes para aplicações em sistemas eletroquímicos e tecnologia aeroespacial. Química Nova, v. 29, n. 1, p. 129–136, 2006.

AZEVEDO, V. V. C. et al. Quitina e Quitosana : aplicações como biomateriais. Revista Eletrônica de Materiais e Processos, v. 3, p. 27–34, 2007.

BALASUBRAMANIAN, K. Antibacterial application of polyvinylalcohol-nanogold composite membranes. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, v. 455, p. 174–178, ago. 2014.

BARBOSA, L. C. DE A. Espectroscopia no infravermelho na caracterização de compostos orgânicos. 1. ed. Vicósa: Editora UVC, 2013.

124 BARNES, W. L.; DEREUX, A.; EBBESEN, T. W. Surface plasmon subwavelength optics. Nature, v. 424, n. 6950, p. 824–830, 14 ago. 2003.

BELGACEM, M.; GANDINI, A. Monomers, Polymers and Composites from Renewable Resources. [s.l: s.n.].

BERGER, J. et al. Structure and interactions in covalently and ionically crosslinked chitosan hydrogels for biomedical applications. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, v. 57, n. 1, p. 19–34, jan. 2004.

BEZERRA, F. M. et al. Controlled release of microencapsulated citronella essential oil on cotton and polyester matrices. Cellulose, v. 23, n. 2, p. 1459–1470, 2016. BHATTARAI, N. et al. Electrospun chitosan-based nanofibers and their cellular compatibility. Biomaterials, v. 26, n. 31, p. 6176–84, nov. 2005.

BINDHU, M. R.; UMADEVI, M. Antibacterial activities of green synthesized gold nanoparticles. Materials Letters, v. 120, p. 122–125, 2014.

BROADBENT, A. D. Basic principles of textile coloration. In: Basic principles of textile coloration. Canadá: [s.n.]. p. 1–30, 2001.

BROWN, K.; WALTER, D.; NATAN, M. Seeding of colloidal Au nanoparticle solutions. 2. Improved control of particle size and shape. Chemistry of Materials, n. 9, p. 2310–2317, 2000.

BURKINSHAW, S. M. Physico-chemical Aspects of Textile Coloration. Society of ed. West Yorkshire, UK: [s.n.]. v. 1

CAMPANA-FILHO, S. P.; DE BRITTO, D.; CURTI, E. EXTRAÇÃO, ESTRUTURAS E PROPRIEDADES DE α- E β-QUITINA. Quimica Nova, v. 30, n. 3, p. 644–650, 2007. CASANOVA, M. C. R. Síntese, caracterização e estudo da estabilidade de nanopartículas metálicas estabilizadas com polieletrólitos e tióis. [s.l: s.n.]. CASTILHO, M. L. et al. SIMULAÇÃO DO ESPECTRO DE ABSORÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE OURO E PRATA. XIV INIC - Encontro Latino Americano de Iniciação Cientifica, p. 1–4, 2011.

125 and imaging. Current Opinion in Biotechnology, v. 13, n. 1, p. 40–46, 2002.

CHANG, C. C.; HUANG, C. L.; CHANG, C. L. Poly(urethane)-based solar absorber coatings containing nanogold. Solar Energy, v. 91, p. 350–357, maio 2013.

CHANG, T. C. et al. Using a fiber optic particle plasmon resonance biosensor to determine kinetic constants of antigen-antibody binding reaction. Analytical Chemistry, v. 85, n. 1, p. 245–250, 2013.

CHEVAL, N. et al. Polyamide 66 microspheres metallised with in situ synthesised gold nanoparticles for a catalytic application. Nanoscale research letters, v. 7, p. 182, jan. 2012.

CHO, W. S. et al. Acute toxicity and pharmacokinetics of 13??nm-sized PEG-coated gold nanoparticles. Toxicology and Applied Pharmacology, v. 236, n. 1, p. 16–24, 2009.

COSTA, T. M. S.; MARTINELLI, J. R.; MATOS, J. . Análise Térmica Aplicada a Estudos de Ecoeficiência do bambu para processos de carbonização. XVI Congresso Brasileiro de Eng. e Ciência dos Materiais. Anais...Porto Alegre: 2004 CROPSCIENCE, B.; CAROLINA, N. Nanotoxicology: An Emerging Discipline Evolving from Studies of Ultrafine Particles. v. 113, n. 7, p. 823–839, 2005.

DARWICH, S. et al. Manipulation of gold colloidal nanoparticles with atomic force microscopy in dynamic mode: influence of particle–substrate chemistry and morphology, and of operating conditions. Beilstein Journal of Nanotechnology, v. 2, p. 85–98, 2011.

DASTJERDI, R.; MONTAZER, M. A review on the application of inorganic nano- structured materials in the modification of textiles: focus on anti-microbial properties. Colloids and surfaces. B, Biointerfaces, v. 79, n. 1, p. 5–18, 1 ago. 2010.

DASTJERDI, R.; MONTAZER, M.; SHAHSAVAN, S. A new method to stabilize nanoparticles on textile surfaces. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, v. 345, n. 1–3, p. 202–210, ago. 2009.

DEITZEL, J. . et al. The effect of processing variables on the morphology of electrospun nanofibers and textiles. Polymer, v. 42, n. 1, p. 261–272, jan. 2001.

126 DIB, X.; MÉNDEZ, U.; GUZMÁN, S. Síntesis y propiedades de nanopartículas monometálicas y bimetálicas oro-plata. …, v. XII, n. 45, p. 72–78, 2009.

DUROVIĆ, M. D. et al. Studies on the reactions of [AuCl4](-) with different nucleophiles in aqueous solution. Dalton Trans., v. 43, p. 8620–32, 2014.

EL BADAWY, A. M. et al. Impact of environmental conditions (pH, ionic strength, and electrolyte type) on the surface charge and aggregation of silver nanoparticles suspensions. Environmental Science and Technology, v. 44, n. 4, p. 1260–1266, 2010.

ERBEN, D. et al. Bacterial Growth on Chitosan-Coated Polypropylene TextileISRN Microbiology, 2012.

FADEEL, B.; GARCIA-BENNETT, A. E. Better safe than sorry: Understanding the toxicological properties of inorganic nanoparticles manufactured for biomedical applications. Advanced Drug Delivery Reviews, v. 62, n. 3, p. 362–374, 2010. FARADAY, M. The Bakerian lecture: experimental relations of gold (and other metals) to light. … Transactions of the Royal Society of …, v. 147, n. 1857, p. 145–181, 1857.

FEI, B. et al. Mechanical properties of moso bamboo treated with chemical agents. Wood and Fiber Science, v. 45, n. 1, p. 34–41, 2013.

FISCHER, H. C.; CHAN, W. C. Nanotoxicity: the growing need for in vivo study. Current Opinion in Biotechnology, v. 18, n. 6, p. 565–571, 2007.

GONSALVES, A. DE A. et al. DIFERENTES ESTRATÉGIAS PARA A RETICULAÇÃO DE QUITOSANA. Química Nova, v. 34, n. 7, p. 1215–1223, 2011. GOODMAN, C. M. et al. Toxicity of gold nanoparticles functionalized with cationic and anionic side chains. Bioconjugate Chemistry, v. 15, n. 4, p. 897–900, 2004. GUARATINI, C. C. I.; ZANONI, V. B. Fixação do Corante A forma de fixação da molécula do corante a essas fibras geralmente é feita em solução aquosa e pode envolver basicamente. Química Nova, v. 23, n. 1, p. 71–78, 1999.

127 Indian Journal of Fibre and Textile …, v. 36, n. December, p. 388–397, 2011. HARRISON, P. Emerging challenges: nanotechnology and the environment. GEO Year Book, 2007.

HE, J.; TANG, Y.; WANG, S.-Y. Differences in Morphological Characteristics of Bamboo Fibres and other Natural Cellulose Fibres: Studies on X-ray Diffraction, Solid State 13C-CP/MAS NMR, and Second Derivative FTIR Spectroscopy Data. Iranian Polymer Journal, v. 16, n. 1, p. 807–818, 2007.

HIGBY, G. J. Gold in medicine: a review of its use in the West before 1900. Gold bulletin, v. 15, n. 4, p. 130–40, jan. 1982.

HU, M. et al. Gold nanostructures: engineering their plasmonic properties for biomedical applications. Chemical Society reviews, v. 35, n. 11, p. 1084–94, nov. 2006.

HUANG, H. The production of textile fibers from soy proteins. 1994.

HUANG, H.; YANG, X. Chitosan mediated assembly of gold nanoparticles multilayer. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, v. 226, n. 1–3, p. 77–86, set. 2003.

HUANG, L. et al. Facile synthesis of gold nanoplates by citrate reduction of AuCl~ 4^- at room temperature. Chinese Chemical Letters, v. 17, n. 10, p. 1405–1408, 2006. HUANG, X. et al. Plasmonic photothermal therapy (PPTT) using gold nanoparticles. Lasers in medical science, v. 23, n. 3, p. 217–28, jul. 2008.

HUANG, Z.-M. et al. A review on polymer nanofibers by electrospinning and their applications in nanocomposites. Composites Science and Technology, v. 63, n. 15, p. 2223–2253, nov. 2003.

IBRAHIM, N. A.; EID, B. M.; EL-BATAL, H. A novel approach for adding smart functionalities to cellulosic fabrics. Carbohydrate Polymers, v. 87, n. 1, p. 744–751, 2012.

IMMICH, A. P. S. RETICULAÇÃO DE COMPOSTOS POLIMÉRICOS PARA