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Tipo do documento: Tese
Título: PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS MAGNÉTICAS DE FERRITA DE COBALTO REVESTIDAS COM QUITOSANA/POLIETILENOGLICOL COMO CARREADORAS DE RESVERATROL
Título(s) alternativo(s): Preparation and characterization of cobalt ferrite magnetic nanoparticles coated with chitosan/polyethylene glycol as resveratrol carriers
Autor: BURATTO, ANA PAULA 
Primeiro orientador: Almeida, Carlos Alberto Policiano
Primeiro coorientador: Lima, Vanderlei Aparecido de
Resumo: Neste trabalho, foram avaliadas as condições para obtenção de nanopartículas magnéticas de ferrita de cobalto revestidas com quitosana e polietilenoglicol contendo resveratrol usando planejamento fatorial 2³. As variáveis estudadas foram volume de ácido oleico (2 - 8 mL), tempo de reação (30 - 90 min) e velocidade de agitação (300 - 900 rpm) para a síntese de nanopartículas magnéticas de ferrita de cobalto (CoFe2O4) por co-precipitação química. As variáveis independentes para a obtenção das nanopartículas poliméricas foram quantidades de: quitosana (CS) (30, 60 e 90 mg), polietilenoglicol (PEG) (20, 40 e 60 mg) e tripolifosfato de sódio (STPP) (10, 20 e 30 mg). A variável dependente foi o tamanho hidrodinâmico médio por espalhamento dinâmico de luz. A condição de 30 mg de CS, 60 mg de PEG e 30 mg de STPP foi ideal para a obtenção de nanopartículas poliméricas com tamanho médio de 184,6 nm, índice de polidispersão (PDI) 0,344 e potencial Zeta +19,23 mV. Os resultados de difração de raios X (DRX) e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) confirmaram a incorporação de CoFe2O4 na nanoestrutura polimérica contendo RSV. As nanopartículas apresentaram eficiência de encapsulamento de 98,75% com taxa de liberação lenta e prolongada de 33,49% em 120 h. O modelo Hill-equation apresentou o melhor ajuste (R = 0,949) para o mecanismo de liberação de RSV das nanopartículas. Além disso, em três meses de armazenamento houve menos de 10% de degradação do RSV. O método analítico para a determinação de RSV nas nanopartículas foi validado usando espectroscopia UV-VIS. A análise por MEV mostrou morfologia irregular com partículas semelhantes a flocos de vários tamanhos. A análise de espectroscopia de energia dispersiva (EDS) foi importante para confirmar a presença de ferrita de cobalto na nanoestrutura polimérica de CS/PEG. A análise térmica indicou que as nanopartículas foram mais estáveis termicamente do que o resveratrol livre. A atividade antioxidante das nanopartículas foi de 170,55 mmol TE g-1 (ABTS) e 130,60 mmol TE g-1(DPPH). As nanopartículas carregadas de RSV inibiram o crescimento de quatro bactérias testadas. Os valores de CIM e CBM foram < 52,36 ug mL-1, para ambas as análises. O ensaio de citotoxicidade frente as células tumorais SK-MEL-28 e CCD-059sk de melanoma humano mostrou maior eficiência da nanopartícula RSV comparada ao resveratrol livre. O armazenamento das maçãs aspergidas com as nanopartículas de RSV resultou em frutos com maior conteúdo de compostos fenólicos totais na casca, e consequentemente maior atividade antioxidante o que pode promover maior tempo de prateleira e auxiliar em menor alterações físicas das maçãs.
Abstract: In this work, the conditions for obtaining magnetic cobalt ferrite nanoparticles coated with chitosan and polyethylene glycol containing resveratrol were evaluated using a 2³ factorial design. The variables studied were volume of oleic acid (2 - 8 mL), reaction time (30 - 90 min) and stirring speed (300 - 900 rpm) for the synthesis of magnetic cobalt ferrite (CoFe2O4) nanoparticles by co-precipitation chemical. The independent variables for obtaining polymeric nanoparticles were quantities of: chitosan (CS) (30, 60 and 90 mg), polyethylene glycol (PEG) (20, 40 and 60 mg) and sodium tripolyphosphate (STPP) (10, 20 and 30mg). The dependent variable was the average hydrodynamic size by dynamic light scattering. The condition of 30 mg of CS, 60 mg of PEG and 30 mg of STPP was ideal for obtaining polymeric nanoparticles with an average size of 184.6 nm, polydispersity index (PDI) 0.344 and Zeta potential +19.23 mV. X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) results confirmed the incorporation of CoFe2O4 into the polymeric nanostructure containing RSV. The nanoparticles showed an encapsulation efficiency of 98.75% with a slow and prolonged release rate of 33.49% in 120 h. The Hill-equation model presented the best fit (R = 0.949) for the mechanism of RSV release from nanoparticles. Furthermore, in three months of storage there was less than 10% degradation of RSV. The analytical method for the determination of RSV in nanoparticles was validated using UV-VIS spectroscopy. SEM analysis showed irregular morphology with flake-like particles of various sizes. Energy dispersive spectroscopy (EDS) analysis was important to confirm the presence of cobalt ferrite in the CS/PEG polymeric nanostructure. Thermal analysis indicated that the nanoparticles were more thermally stable than free resveratrol. The antioxidant activity of the nanoparticles was 170.55 mmol TE g-1 (ABTS) and 130.60 mmol TE g-1(DPPH). RSV-loaded nanoparticles inhibited the growth of four tested bacteria. The MIC and MBC values were < 52.36 ug mL-1, for both analyses. The cytotoxicity assay against human melanoma SK-MEL-28 and CCD-059sk tumor cells showed greater efficiency of the RSV nanoparticle compared to free resveratrol. The storage of apples sprayed with RSV nanoparticles resulted in fruits with a higher content of total phenolic compounds in the skin, and consequently greater antioxidant activity, which can promote longer shelf life and help reduce physical changes in the apples.
Palavras-chave: Funcionalização
Planejamento fatorial
Co-precipitação
Reticulação iônica
Atividade biológica
Functionalization
Factorial design
Co-precipitation
Ionic crosslinking
Biological activity
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual do Centro-Oeste
Sigla da instituição: UNICENTRO
Departamento: Unicentro::Departamento de Ciências Exatas e de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química (Doutorado)
Citação: BURATTO, ANA PAULA. PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS MAGNÉTICAS DE FERRITA DE COBALTO REVESTIDAS COM QUITOSANA/POLIETILENOGLICOL COMO CARREADORAS DE RESVERATROL. 2023. 150 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Química - Doutorado) - Universidade Estadual do Centro-Oeste, Guarapuava.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/2153
Data de defesa: 6-Out-2023
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Química (Doutorado)

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