Cloropropil vermiculitas modificadas com derivados de piperazina contendo zinco e cobre como agentes antimicrobianos

A vermiculita é um filossilicato planar com estrutura 2:1, di ou trioctaédrica, com alto grau de substituições isomórficas e alta carga lamelar cuja neutralidade eletrostática ocorre por cátions hidratados na região interlamelar, comumente Mg2+. A ativação ácida da vermiculita gera grupos Si-OH, que...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2018
Main Author: Nunes Filho, Francisco Gilmário lattes
Orientador/a: Fonseca, Maria Gardênnia da lattes
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal da Paraíba
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Department: Química
Assuntos em Português:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/13048
Resumo Português:A vermiculita é um filossilicato planar com estrutura 2:1, di ou trioctaédrica, com alto grau de substituições isomórficas e alta carga lamelar cuja neutralidade eletrostática ocorre por cátions hidratados na região interlamelar, comumente Mg2+. A ativação ácida da vermiculita gera grupos Si-OH, que permitem interação covalente com silanos. Neste trabalho, amostras de vermiculita foram ativadas com ácido HNO3 a 1,00; 2,00 e 3,00 mol.L-1 cujos produtos reagiram com 3-cloropropiltrimetoxisilano. Os sólidos silanizados interagiram com as aminas cíclicas, piperazina (PPZ) e 1,4-Bis-(3aminopropil)piperazina (APPIP). Os sólidos precursores e organofuncionalizados adsorveram cobre e zinco, os quais foram aplicados como agentes antimicrobianos. A atividade antimicrobiana foi avaliada pelo teste de concentração inibitória mínima (CIM) para espécies Staphylococcus aureus e Escherichia coli. Os resultados da difração de raios X da vermiculita bruta e dos sólidos ativados mostraram espaçamento basal de 1,42 nm que foi mantido após silanização, indicando a imobilização na superfície externa da vermiculita. As novas bandas, referentes a ligações C-H e C-N presentes nos espectros de infravermelho dos produtos organofuncionalizados, e as perdas de massa referentes a decomposição de matéria orgânica verificada por termogravimetria, demonstraram a presença de grupos orgânicos na matriz inorgânica. Esses resultados foram confirmados por medidas de análise elementar de cloro e de CHN. Os centros básicos nitrogenados complexaram íons de cobre e zinco em meio aquoso. Todos os sólidos resultantes da adsorção com cobre apresentaram bom potencial de atividade antimicrobiana para as duas espécies de bactérias avaliadas, com melhores CIM para E. coli de 10,4 e 20,8 mg mL-1.
Vermiculite is a 2:1 planar phyllosilicate, di or trioctahedric, with high isomorphic substitution and high lamellar charge, which is neutralized by hydrated ions such as magnesium. Acid activation of the vermiculite results in Si-OH sites, which react covalently with silanes. In this present work, vermiculite samples were activated in 1.00, 2.00 and 3.00 mol.L-1 HNO3 and the leached solids reacted with 3-chloropropyltrimethoxissilane. The silylated solids interacted with two cyclic amines, pyperazine (PPZ) and 1,4-Bis-(3aminopropyl)pyperazine (APPIP). Precursor and organofunctionalized solids adsorbed zinc and copper cations and were used as antimicrobial agents. The antimicrobial activity was evaluated through the minimum inhibitory concentration (MIC) tests for Staphylococcus aureus and Escherichia coli bacterias. XRD patterns of the pristine and activated solids indicated that the basal spacings were 1.42 nm before and after silylation, suggesting the immobilization of the silane on external surface of the vermiculite. New bands assigned to C-H and C-N groups were observed in the infrared spectra of the organofunctionalized solids and the mass loss associated to organic matter decomposition in the thermogravimetry curves, demonstrated the presence of organic groups in the inorganic matrix. These data were confirmed by chloride and CHN elemental analysis. The nitrogen basic centers on solids complexed copper and zinc cations from aqueous solution. The copper saturated solids presented good antimicrobial activity for both bacterias and the better MIC values were 10.4 and 20.8 mg/mL for E. coli.