dc.creator |
HELOU, Gisela Maria Rosas |
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dc.date.issued |
2018-06-27 |
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dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2427 |
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dc.description.abstract |
The aim of the present thesis was to study the biosynthesis of silver nanoparticles
reduction (AgNPs) in situ in the presence of polyvinyl alcohol (PVA), using aqueous extract
of Cinnamomum zeylanicum (cinnamon) as reducing and stabilizer agent and citric acid, as
crosslinking agent in order to obtain and characterize the PVAEXT-AgNPs hydrogel
membrane, for application in the treatment of cutaneous wounds. In situ biosynthesis of
AgNPs in the presence of PVA was confirmed by UV-vis spectroscopy from the RPS band
observed at 423 nm. The kinetic study of the in situ biosynthesis of AgNPs at 23 °C showed
that this follows a first order kinetics, with k=0.0021 min-1. The thermogravimetric study
showed higher thermal stability of PVAEXT-AgNPs membranes compared to pure PVA. The
MEV-EDS mapping of the PVAEXT-AgNPs membrane revealed the presence of AgNPs
aggregates distributed along the membrane surface. The middle value diameter of
nanoparticles of PVAEXT-AgNPs membranes was 0.04, 0.06 e 0.1, was 12 nm, 11 nm e 9 nm,
respectively. The study of PVAEXT-AgNPs membrane swelling in distilled water at 23 °C
revealed a degree of swelling at equilibrium of 130%. The swelling values adjusted to the
beginning of the process, at temperature of 23 °C, by the equation of Fick, difusional n ≤ 0.5
constant presented, and proportionality constant k = 0.509. The kinetic study of
PVAEXT-AgNPs membrane swelling process in distilled water, in the first few minutes, at
23 °C was adjusted to a first-order kinetics, using the model of Lagergren. The linear
adjustment provided the value k = 0.117 min-1. For the study of AgNPs release was built an
analytical calibration curve, linear regression R2 = 0.95. The kinetic and thermodynamic study
of AgNPs release was carried out in distilled water a 37 °C e 40 °C. The kinetic study of
AgNPs release at both temperatures was adjusted to a first order kinetics. The rate constant
was k= 0.00209 min-1 at 37 °C and k= 0.0742 min- 1 at 40 °C. The activation energy was
determined from the Arrhenius equation of 959.87 kJ/mol. The thermodynamic study was
performed from the Eyring equation and presented the non-linear release system, with values
of G0≠=91.93 kJ/mol at 37 ºC and G0≠=83.55 kJ/mol at 40 ºC. The release system is
endothermic with enthalpy of 957.28 kJ/mol. The entropy change reveals a slight increase in
the disorder, with S0≠= 2.76 kJ/mol*K at 37 °C and S0≠=2.76 kJ/mol*K at 40 °C. The
study of antimicrobial activity showed that the PVAEXT-AgNPs membrane is effective for
both bacteria Staphylococcus aureus and Escherichia coli. The antimicrobial action was
effective from the concentration of 0.02 mol/L AgNO3. The PVAEXT-NPsAg membrane
cytotoxicity assay against chinese hamster ovary cell lines (CHO-K1, ATCC CCL 61,
American Type Culture Collection) showed that cell viability remained > 90% for all
concentrations of extracts studied, being the PVAEXT-AgNPs membrane considered
non-cytotoxic. |
pt_BR |
dc.description.sponsorship |
Agência 1 |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.publisher |
Universidade Federal de Itajubá |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.subject |
Biossíntese in situ |
pt_BR |
dc.subject |
nanopartículas de prata |
pt_BR |
dc.subject |
Poli (álcool vinílico) |
pt_BR |
dc.subject |
Cinnamomum zeylanicum |
pt_BR |
dc.title |
Biossíntese de nanopartículas de prata utilizando cinnamomum zeylanicum em matriz de hidrogel para aplicação biomédica |
pt_BR |
dc.type |
Tese |
pt_BR |
dc.date.available |
2021-05-14 |
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dc.date.available |
2021-05-15T23:48:24Z |
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dc.date.accessioned |
2021-05-15T23:48:24Z |
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dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/2052743780386588 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
GONZÁLEZ, Maria Elena Leyva |
|
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/6983307192001614 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor-co1 |
QUEIROZ, Alvaro Antonio Alencar de |
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dc.contributor.advisor-co1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/3129798508009056 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
A presente tese objetivou realizar o estudo da biossíntese de redução de nanopartículas de
prata (NPsAg) in situ, na presença do poli (álcool vinílico) (PVA), utilizando extrato aquoso
de Cinnamomum zeylanicum (canela) como agente redutor e estabilizante e ácido cítrico,
como agente reticulante para obtenção e caracterização da membrana de hidrogel
PVAEXT-NPsAg, para aplicação no tratamento de feridas cutâneas. A biossíntese in situ de
NPsAg na presença de PVA, foi confirmada por espectroscopia UV-vis, a partir da banda RPS
observada em 423 nm. O estudo cinético da biossíntese in situ das NPsAg a 23 °C mostrou
que esta segue uma cinética de primeira ordem, com k= 0,017min-1. A reticulação do PVA
com ácido cítrico 2%, foi confirmada por FTIR, a partir da formação da ligação éster, em
1713 cm-1. O estudo termogravimétrico mostrou maior estabilidade térmica das membranas
PVAEXT-NPsAg se comparada ao PVA puro. O mapeamento MEV-EDS revelou a presença de
agregados de NPsAg distribuídos ao longo da superfície da membrana. O valor médio do
diâmetro das NPsAg das membranas PVAEXTNPsAg a 0,04, 0,06 e 0,1, foi de 12 nm, 11 nm e
9 nm, respectivamente. O estudo do intumescimento da membrana PVAEXT-NPsAg em água
destilada a 23 °C revelou um grau de intumescimento no equilíbrio de 130 %. O ajuste dos
dados à equação de Fick, mostraram um valor de constante difusional n ≤ 0,5, e constante de
proporcionalidade k=0,509. O estudo cinético do intumescimento da membrana
PVAEXT-NPsAg, em água destilada a 23°C foi ajustado a uma cinética de primeira ordem,
utilizando o modelo de Lagergren. O ajuste linear forneceu o valor de k= 0,117 min-1. Para o
estudo da liberação de NPsAg foi construída uma curva analítica de calibração, que obteve a
equação da reta por regressão linear R2= 0,95. O estudo cinético e termodinâmico de liberação
das NPsAg foi realizado em água destilada a 37 °C e 40 °C. O estudo cinético de liberação de
NPsAg para ambas as temperaturas foi ajustado a uma cinética de primeira ordem. A
constante de velocidade foi k= 0,00209 min-1 em 37 °C e k= 0,0742 min-1 em 40 °C. A
energia de ativação determinada a partir da equação de Arrhenius foi de 959,87 kJ/mol. O
estudo termodinâmico foi realizado a partir da equação de Eyring Polanyi e mostrou que o
sistema de liberação não é espontâneo, com valores de G0≠= 91,93 kJ/mol a 37 ºC e G0≠=
83,55 kJ/mol a 40 ºC. O sistema de liberação é endotérmico com entalpia de 957,28 kJ/mol. A
variação de entropia revela uma desordem, do sistema, sendo S0≠= 2,76 kJ/mol*K a 37 ºC e
S0≠= 2,76 kJ/mol*K a 40 ºC. O estudo da atividade antimicrobiana mostrou que a membrana
PVAEXT-NPsAg é eficaz tanto para a bactéria Staphylococcus aureus como para a bactéria
Escherichia coli. A ação antimicrobiana foi eficaz a partir da concentração de 0,02 mol/L de
AgNO3. O ensaio de citotoxicidade da membrana PVAEXT-NPsAg, contra linhagens celulares
de ovário de hamster chinês (CHO-K1, ATCC CCL 61, American Type Culture Collection)
mostrou que a viabilidade celular se manteve > 90%, para todas as concentrações de extratos
estudadas, sendo a membrana PVAEXT-NPsAg considerada não citotóxica. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
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dc.publisher.department |
IFQ - Instituto de Física e Química |
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dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Materiais para Engenharia |
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dc.publisher.initials |
UNIFEI |
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dc.subject.cnpq |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA |
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dc.relation.references |
HELOU, Gisela Maria Rosas. Biossíntese de nanopartículas de prata utilizando cinnamomum zeylanicum em matriz de hidrogel para aplicação biomédica. 2018. 126 f. Tese (Doutorado em Materiais para Engenharia) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2018. |
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