Desenvolvimento de membranas de poli (εcaprolactona) incorporadas com nano partículas de prata com rota de síntese verde
O desenvolvimento de nanofibras através do processo de eletrofiação tem sido um campo de estudo proeminente na nanotecnologia, devido às suas propriedades físico-químicas únicas e à capacidade de fabricação versátil. A eletrofiação é um método que utiliza forças eletrostáticas que permite ter...
| Autor principal: | Cunha, Jéssica Feitosa |
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| Outros Autores: | http://lattes.cnpq.br/8686703147177986, https://orcid.org/0000-0003-3885-4637 |
| Grau: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Amazonas
2024
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10200 |
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oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-102002024-07-27T05:03:50Z Desenvolvimento de membranas de poli (εcaprolactona) incorporadas com nano partículas de prata com rota de síntese verde Development of Poly(ε-Caprolactone) Membranes Incorporated with Silver Nanoparticles Using Green Synthesis Route Cunha, Jéssica Feitosa Brito, Walter Ricardo http://lattes.cnpq.br/8686703147177986 http://lattes.cnpq.br/0146388169116307 Novais, Alisson Meza http://lattes.cnpq.br/4089633496183732 Paula, Marcos Marques da Silva http://lattes.cnpq.br/9465127865782783 https://orcid.org/0000-0003-3885-4637 . . . CIENCIAS EXATAS E DA TERRA: QUIMICA ENGENHARIAS: ENGENHARIA QUIMICA Eletrofiação Poli (ε- Caprolactona) Nanopartículas de prata Alginato de sódio O desenvolvimento de nanofibras através do processo de eletrofiação tem sido um campo de estudo proeminente na nanotecnologia, devido às suas propriedades físico-químicas únicas e à capacidade de fabricação versátil. A eletrofiação é um método que utiliza forças eletrostáticas que permite ter um controle das dimensões, morfologias e a composição em nanoescala das fibras a partir de soluções e blendas poliméricas, o que se torna crucial para otimizar as propriedades de superfície e a funcionalidade delas. Nas aplicações farmacêuticas, as nanofibras produzidas por eletrofiação têm mostrado grande potencial na liberação controlada de medicamentos, uma técnica chave para melhorar a eficácia terapêutica e minimizar os efeitos colaterais. As nanofibras podem ser engenhosamente projetadas para ter taxas de degradação específicas, porosidade e superfícies funcionais. Além disso, a capacidade de incorporar múltiplos agentes terapêuticos dentro das mesmas fibras abre caminhos para terapias combinadas e personalizadas, marcando uma evolução significativa na área de sistema de entrega de medicamentos. Esta dissertação visa proporcionar uma compreensão mais profunda da tecnologia subjacente e da sua utilidade, destacando o controle sobre as propriedades das fibras com e sem agentes terapêuticos, como fibras de PCL puro, PCL e Alginato de sódio (NaAlg) e PCL e AgNPs sintetizadas através de síntese verde tendo como precursor estabilizante o NaAlg. O objetivo deste estudo é desenvolver membranas de Poli (ε Caprolactona) (PCL) contendo alginato de sódio (NaAlg) e nanopartículas de prata (AgNPs) como fármaco modelo. As AgNPs foram sintetizadas através de sonoquímica (rota de síntese verde) e as membranas foram obtidas por eletrofiação. Foram usadas as técnicas de espectroscopia no ultravioleta visível (UV-Vis) e espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) para detectar a presença das AgNPs na solução aquosa, e para verificar o tamanho médio das partículas foi realizado a microscopia eletrônica de transmissão (MET). Para avaliação da morfologia das membranas e visualizar o diâmetro das fibras foi empregada a microscopia eletrônica de varredura (MEV). As nanopartículas e as membranas foram realizadas com êxito, mostrando visualmente níveis de ajustes finos nos parâmetros aplicados. Na caracterização de UV-Vis foi registrado o pico característico das AgNPs em aproximadamente 420 nm. No FTIR, as caracterizações químicas não mostraram mudanças aparentes com o aumento de concentração de NaAlg e AgNP na membrana. Através do MET foi observado a morfologia das NPs, mostrando aglomerados de NPs de diferentes tamanhos. As membranas eletrofiadas mostraram diferenças morfológicas entre elas, sendo as fibras de PCL + NaAlg e de PCL+AgNP de maior variação no tamanho do que a de PCL. E por fim, na atividade antibacteriana, os halos de inibição só apareceram nas amostras líquidas de AgNP com concentração C1=0,1 M e C2= 0,01 M, com diâmetro de 13 a 15 mm, enquanto as membranas não apresentaram atividade. The development of nanofibers through the electrospinning process has a prominent field of study in nanotechnology, due to their unique physicochemical properties and versatile manufacturing capabilities. Electrospinning is a method that uses electrostatic forces to control the dimensions, morphologies, and nano-scale composition of fibers from solutions and polymer blends, which is crucial for optimizing surface properties and functionality. In pharmaceutical applications, nanofibers produced by electrospinning have shown great potential in controlled drug release, a key technique for enhancing therapeutic efficacy and minimizing side effects. Nanofibers can be ingeniously designed to have specific degradation rates, porosity, and functional surfaces. Moreover, the ability to incorporate multiple therapeutic agents within the same fibers opens paths to combined and personalized therapies, marking a significant evolution in the area of drug delivery systems. This dissertation aims to provide a deeper understanding of the underlying technology and its utility, highlighting the control over the properties of fibers with and without therapeutic agents, such as pure PCL fibers, PCL and Sodium Alginate (NaAlg), and PCL and AgNPs synthesized through green synthesis using NaAlg as a stabilizing precursor. The objective of this study is to develop Poly(ε-Caprolactone) (PCL) membranes containing sodium alginate (NaAlg) and silver nanoparticles (AgNPs) as a model drug. The AgNPs were synthesized through sonochemistry (green synthesis route) and the membranes were obtained by electrospinning. Ultraviolet visible (UV-Vis) spectroscopy and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) techniques were used to detect the presence of AgNPs in the aqueous solution, and transmission electron microscopy (TEM) was employed to determine the average particle size. To evaluate the morphology of the membranes and visualize the fiber diameter, scanning electron microscopy (SEM) was used. The nanoparticles and membranes were successfully produced, visually showing fine-tuning levels in the applied parameters. In UV-Vis characterization, the characteristic peak of AgNPs was recorded at approximately 420 nm. In FTIR, the chemical characterizations showed no apparent changes with increasing concentrations of NaAlg and AgNP in the membrane. Through TEM, the morphology of the NPs was observed, showing clusters of NPs of different sizes. The electrospun membranes showed morphological differences among them, with PCL + NaAlg and PCL + AgNP fibers showing greater size variation than PCL fibers. Finally, in antibacterial activity, inhibition halos only appeared in liquid AgNP samples at concentrations C1=0.1 M and C2=0.01 M, with diameters of 13 to 15 mm, while the membranes showed no activity. FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas As dificuldades ocorreram por conta da falta de apoio às caracterizações necessárias para a análise mais aprofundada dos materiais desenvolvidos. 2024-07-26T14:28:20Z 2024-06-03 Dissertação CUNHA, Jéssica Feitosa. Desenvolvimento de membranas de poli (ε- caprolactona) incorporadas com nanopartículas de prata com rota de síntese verde. 2024. 66 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2024. https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10200 por Acesso Aberto https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ application/pdf Universidade Federal do Amazonas Instituto de Ciências Exatas Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Química |
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O desenvolvimento de nanofibras através do processo de eletrofiação tem sido um campo de
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que permite ter um controle das dimensões, morfologias e a composição em nanoescala das
fibras a partir de soluções e blendas poliméricas, o que se torna crucial para otimizar as
propriedades de superfície e a funcionalidade delas. Nas aplicações farmacêuticas, as
nanofibras produzidas por eletrofiação têm mostrado grande potencial na liberação controlada
de medicamentos, uma técnica chave para melhorar a eficácia terapêutica e minimizar os efeitos
colaterais. As nanofibras podem ser engenhosamente projetadas para ter taxas de degradação
específicas, porosidade e superfícies funcionais. Além disso, a capacidade de incorporar
múltiplos agentes terapêuticos dentro das mesmas fibras abre caminhos para terapias
combinadas e personalizadas, marcando uma evolução significativa na área de sistema de
entrega de medicamentos. Esta dissertação visa proporcionar uma compreensão mais profunda
da tecnologia subjacente e da sua utilidade, destacando o controle sobre as propriedades das
fibras com e sem agentes terapêuticos, como fibras de PCL puro, PCL e Alginato de sódio
(NaAlg) e PCL e AgNPs sintetizadas através de síntese verde tendo como precursor
estabilizante o NaAlg. O objetivo deste estudo é desenvolver membranas de Poli (ε Caprolactona) (PCL) contendo alginato de sódio (NaAlg) e nanopartículas de prata (AgNPs)
como fármaco modelo. As AgNPs foram sintetizadas através de sonoquímica (rota de síntese
verde) e as membranas foram obtidas por eletrofiação. Foram usadas as técnicas de
espectroscopia no ultravioleta visível (UV-Vis) e espectroscopia no infravermelho com
transformada de Fourier (FTIR) para detectar a presença das AgNPs na solução aquosa, e para
verificar o tamanho médio das partículas foi realizado a microscopia eletrônica de transmissão
(MET). Para avaliação da morfologia das membranas e visualizar o diâmetro das fibras foi
empregada a microscopia eletrônica de varredura (MEV). As nanopartículas e as membranas
foram realizadas com êxito, mostrando visualmente níveis de ajustes finos nos parâmetros
aplicados. Na caracterização de UV-Vis foi registrado o pico característico das AgNPs em
aproximadamente 420 nm. No FTIR, as caracterizações químicas não mostraram mudanças
aparentes com o aumento de concentração de NaAlg e AgNP na membrana. Através do MET
foi observado a morfologia das NPs, mostrando aglomerados de NPs de diferentes tamanhos.
As membranas eletrofiadas mostraram diferenças morfológicas entre elas, sendo as fibras de
PCL + NaAlg e de PCL+AgNP de maior variação no tamanho do que a de PCL. E por fim, na
atividade antibacteriana, os halos de inibição só apareceram nas amostras líquidas de AgNP
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