Obtenção de nanopartículas de própolis encapsulado em quitosana com ação biocida para modificação de filtros de ar
| Ano de defesa: | 2023 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
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| Instituição de defesa: |
Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos |
| Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEM
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Área do conhecimento CNPq: | |
| Link de acesso: | https://hdl.handle.net/20.500.14289/22532 |
Resumo: | Atmospheric air pollution represents increasingly harmful risks to public health and the environment. Attached to this problem, the coronavirus pandemic has brought several new challenges to our health system. Air conditioner filters are the first physical barrier between the external and indoor rooms, and, in addition to retaining pollutants and bioaerosols, it is important that the proliferation of retained microorganisms is inhibited, in order to prevent these filters from becoming a secondary source of contamination. Therefore, the present work had as objectives the synthesis of chitosan-propolis nanoparticles, and their impregnation in a commercial filter, attributing it a biocidal effect. Chitosan and propolis formulations were studied based on ideal physicalchemical parameters, and the nanoparticles were synthesized by ionic gelation method. Physical properties such as particle size, zeta potential, encapsulation efficiency, FTIR spectroscopy were investigated, as well as particle morphology. Two nanoparticle formulations were pre-selected, showing the best ratios between sizes (392nm e 457nm) and encapsulation efficiencies (78% e 75%), and the chemical analysis confirmed the propolis incorporation into the chitosan matrix. The nanoparticles showed antimicrobial action against S. aureus, with 97% inhibition, and, at least in the concentrations of nanoparticles evaluated, they didn’t show activity against the E. coli strain. Filtration efficiency, permeability, and filter quality factor were analyzed before and after nanoparticle’s impregnation, and their presence didn’t affect its final quality. Thereby, it was verified that these work results were promising for the manufacture of chitosan-propolis nanoparticles for later incorporation into functional matrices, in a sustainable way, in order to reduce the contamination of pathogens in the most diverse environments. |
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Pereira, Jéssica ClaroLucas, Alessandra de Almeidahttp://lattes.cnpq.br/9754332336954137Aguiar, Mônica Lopeshttp://lattes.cnpq.br/0431688649128529http://lattes.cnpq.br/8612281786742802https://orcid.org/0009-0008-1507-30062025-08-06T12:05:17Z2023-04-28PEREIRA, Jéssica Claro. Obtenção de nanopartículas de própolis encapsulado em quitosana com ação biocida para modificação de filtros de ar. 2023. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22532.https://hdl.handle.net/20.500.14289/22532Atmospheric air pollution represents increasingly harmful risks to public health and the environment. Attached to this problem, the coronavirus pandemic has brought several new challenges to our health system. Air conditioner filters are the first physical barrier between the external and indoor rooms, and, in addition to retaining pollutants and bioaerosols, it is important that the proliferation of retained microorganisms is inhibited, in order to prevent these filters from becoming a secondary source of contamination. Therefore, the present work had as objectives the synthesis of chitosan-propolis nanoparticles, and their impregnation in a commercial filter, attributing it a biocidal effect. Chitosan and propolis formulations were studied based on ideal physicalchemical parameters, and the nanoparticles were synthesized by ionic gelation method. Physical properties such as particle size, zeta potential, encapsulation efficiency, FTIR spectroscopy were investigated, as well as particle morphology. Two nanoparticle formulations were pre-selected, showing the best ratios between sizes (392nm e 457nm) and encapsulation efficiencies (78% e 75%), and the chemical analysis confirmed the propolis incorporation into the chitosan matrix. The nanoparticles showed antimicrobial action against S. aureus, with 97% inhibition, and, at least in the concentrations of nanoparticles evaluated, they didn’t show activity against the E. coli strain. Filtration efficiency, permeability, and filter quality factor were analyzed before and after nanoparticle’s impregnation, and their presence didn’t affect its final quality. Thereby, it was verified that these work results were promising for the manufacture of chitosan-propolis nanoparticles for later incorporation into functional matrices, in a sustainable way, in order to reduce the contamination of pathogens in the most diverse environments.A poluição do ar atmosférico apresenta riscos cada vez mais nocivos à saúde humana e ao meio ambiente. Atrelado a este problema já existente, a pandemia da COVID-19 trouxe uma série de novos desafios ao nosso sistema de saúde. Filtros de ar condicionado são a primeira barreira física entre os ambientes externos e internos, e, além de reter os poluentes e bioaerossóis, é importante que a proliferação dos microrganismos retidos seja inibida, a fim de evitar que estes filtros se tornem uma fonte secundária de contaminação. Visto isso, o presente trabalho teve como objetivo a síntese de nanopartículas de própolis encapsulada em quitosana, e a impregnação destas em um filtro comercial, atribuindo-lhe efeito biocida. Formulações de quitosana e própolis foram estudadas com base em parâmetros físico-químicos ideais, sendo as nanopartículas sintetizadas pelo método de gelificação ionotrópica. Propriedades físicas como tamanho de partícula, potencial zeta, eficiência de encapsulação, bem como a morfologia das partículas foram avaliadas. Duas formulações de nanopartículas foram pré-selecionadas, apresentando as melhores relações entre tamanhos (392nm e 457nm) e eficiências de encapsulação (78% e 75%), e a análise química confirmou a incorporação da própolis na matriz de quitosana. As nanopartículas apresentaram ação antimicrobiana frente à S. aureus, com 97% de inibição, e, ao menos nas concentrações de nanopartículas avaliadas, não apresentaram atividade frente à cepa E. coli. A eficiência de filtração, permeabilidade e fator de qualidade do filtro foram avaliadas antes e após a impregnação das nanopartículas, e a presença destas na sua estrutura não apresentou prejuízos em sua qualidade final. Posto isto, verificou-se que os resultados deste trabalho se mostraram promissores para a fabricação de nanopartículas de quitosana contendo própolis para posterior incorporação em matrizes funcionais, de forma sustentável, a fim de reduzir a contaminação de patógenos nos mais diversos ambientes.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Processo n° 88887.511896/2020-0 - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Processo n° 88887505019/2020-00 - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais - PPGCEMUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOSQuitosanaPrópolisNanopartículasAtividade antimicrobianaMeio filtranteObtenção de nanopartículas de própolis encapsulado em quitosana com ação biocida para modificação de filtros de arObtaining propolis nanoparticles encapsulated in chitosan with biocidal action to modify air filtersinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8906https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/382d4719-09ef-4c31-9e4c-36089b021045/downloadfba754f0467e45ac3862bc2533fb2736MD52falseAnonymousREADORIGINALJéssica Claro Pereira - Dissertação .pdfJéssica Claro Pereira - Dissertação .pdfapplication/pdf3410226https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/3d921717-375b-45e7-a694-0b3dd7567a26/download04f0e4dfb9a79ba0ef84cc2b39671982MD51trueAnonymousREADTEXTJéssica Claro Pereira - Dissertação .pdf.txtJéssica Claro Pereira - Dissertação .pdf.txtExtracted texttext/plain103171https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/d5bfc571-39d5-4874-96b0-9fd1058090c2/downloada656f65f5eddfcf4e2828636d8a3d3d7MD53falseAnonymousREADTHUMBNAILJéssica Claro Pereira - Dissertação .pdf.jpgJéssica Claro Pereira - Dissertação .pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3888https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/ab7c9040-57b4-47f5-ac53-2c38e126dcb9/download9e0c135c854fee04c400327e54db0b8aMD54falseAnonymousREAD20.500.14289/225322025-08-07T03:03:15.685487Zhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/22532https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-08-07T03:03:15Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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Atmospheric air pollution represents increasingly harmful risks to public health and the environment. Attached to this problem, the coronavirus pandemic has brought several new challenges to our health system. Air conditioner filters are the first physical barrier between the external and indoor rooms, and, in addition to retaining pollutants and bioaerosols, it is important that the proliferation of retained microorganisms is inhibited, in order to prevent these filters from becoming a secondary source of contamination. Therefore, the present work had as objectives the synthesis of chitosan-propolis nanoparticles, and their impregnation in a commercial filter, attributing it a biocidal effect. Chitosan and propolis formulations were studied based on ideal physicalchemical parameters, and the nanoparticles were synthesized by ionic gelation method. Physical properties such as particle size, zeta potential, encapsulation efficiency, FTIR spectroscopy were investigated, as well as particle morphology. Two nanoparticle formulations were pre-selected, showing the best ratios between sizes (392nm e 457nm) and encapsulation efficiencies (78% e 75%), and the chemical analysis confirmed the propolis incorporation into the chitosan matrix. The nanoparticles showed antimicrobial action against S. aureus, with 97% inhibition, and, at least in the concentrations of nanoparticles evaluated, they didn’t show activity against the E. coli strain. Filtration efficiency, permeability, and filter quality factor were analyzed before and after nanoparticle’s impregnation, and their presence didn’t affect its final quality. Thereby, it was verified that these work results were promising for the manufacture of chitosan-propolis nanoparticles for later incorporation into functional matrices, in a sustainable way, in order to reduce the contamination of pathogens in the most diverse environments. |
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