Obtenção de nanopartículas de óxido de cobre por síntese verde a partir do extrato de folhas de laranjeira e avaliação de sua ação antimicrobiana em filmes de látex de borracha natural

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Bortoluz, Jordana
Orientador(a): Giovanela, Marcelo
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Link de acesso: https://repositorio.ucs.br/11338/14659
Resumo: O látex de borracha natural (NRL) é um biopolímero de origem vegetal amplamente empregado na fabricação de materiais, como luvas e curativos. Por ser utilizado em aplicações com contato direto com a pele, o NRL deve ser isento de compostos alergênicos e, idealmente, apresentar propriedades antimicrobianas. Nesse contexto, as nanopartículas (NPs) de óxidos metálicos têm despertado crescente interesse, pois podem ser obtidas de forma sustentável por meio de processos verdes e incorporadas a matrizes poliméricas, conferindo-lhes atividade antimicrobiana. Nesse contexto, o presente estudo teve por objetivo investigar os parâmetros experimentais envolvidos na síntese de NPs de óxido de cobre (CuONPs) a partir de extrato aquoso de folhas de laranjeira (Citrus sinensis), utilizando dois sais de cobre: acetato de cobre(II) monohidratado (Cu(CH3COO)2 · H2O) e nitrato de cobre(II) trihidratado (Cu(NO3)2 · 3H2O). Além disso, foram avaliadas as características químicas, morfológicas e antimicrobianas das NPs obtidas, bem como sua incorporação ao NRL e os efeitos resultantes sobre as propriedades antimicrobianas do material resultante, visando sua potencial aplicação como biomaterial. Os testes iniciais indicaram que o extrato das folhas de laranjeira tem potencial para ser utilizado na síntese verde de CuONPs. Sob condições otimizadas, o extrato apresentou uma concentração de compostos fenólicos de 26,73 mg EAG g-1 de folhas e uma capacidade antioxidante de 80%. Os resultados relativos à síntese verde mostraram que os parâmetros experimentais exercem influência nas propriedades estruturais e antimicrobianas das CuONPs. O pH do meio ajustado para 7,0, a temperatura de calcinação de 300 °C e a concentração de 10 g L-1 de Cu(CH3COO)2 · H2O foram os parâmetros ideais para a obtenção das NPs. A voltametria cíclica, por sua vez, evidenciou que a mudança do pH do meio desprotona os grupos hidroxila presentes nos compostos fenólicos do extrato de Citrus sinensis, que complexam os íons Cu(II) antes da formação das CuONPs. Por fim, verificou-se que as CuONPs obtidas apresentaram tamanho médio de 20-30 nm e que as mesmas podem ser incorporadas em filmes de NRL, mantendo atividade bacteriostática contra cepas de Staphylococcus aureus e Escherichia coli. Os dados obtidos não apenas abrem novas perspectivas para aplicações biomédicas inovadoras, mas também ressaltam a importância da sustentabilidade na ciência dos materiais. [resumo fornecido pelo autor]
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spelling Bortoluz, JordanaPerottoni, Cláudio AntônioCarli, Larissa NardiniGuerra, Nayrim BrizuelaFerreira, Suelem DaianeGiovanela, Marcelo2025-06-24T13:39:53Z2025-06-24T13:39:53Z2025-06-202025-04-29https://repositorio.ucs.br/11338/14659O látex de borracha natural (NRL) é um biopolímero de origem vegetal amplamente empregado na fabricação de materiais, como luvas e curativos. Por ser utilizado em aplicações com contato direto com a pele, o NRL deve ser isento de compostos alergênicos e, idealmente, apresentar propriedades antimicrobianas. Nesse contexto, as nanopartículas (NPs) de óxidos metálicos têm despertado crescente interesse, pois podem ser obtidas de forma sustentável por meio de processos verdes e incorporadas a matrizes poliméricas, conferindo-lhes atividade antimicrobiana. Nesse contexto, o presente estudo teve por objetivo investigar os parâmetros experimentais envolvidos na síntese de NPs de óxido de cobre (CuONPs) a partir de extrato aquoso de folhas de laranjeira (Citrus sinensis), utilizando dois sais de cobre: acetato de cobre(II) monohidratado (Cu(CH3COO)2 · H2O) e nitrato de cobre(II) trihidratado (Cu(NO3)2 · 3H2O). Além disso, foram avaliadas as características químicas, morfológicas e antimicrobianas das NPs obtidas, bem como sua incorporação ao NRL e os efeitos resultantes sobre as propriedades antimicrobianas do material resultante, visando sua potencial aplicação como biomaterial. Os testes iniciais indicaram que o extrato das folhas de laranjeira tem potencial para ser utilizado na síntese verde de CuONPs. Sob condições otimizadas, o extrato apresentou uma concentração de compostos fenólicos de 26,73 mg EAG g-1 de folhas e uma capacidade antioxidante de 80%. Os resultados relativos à síntese verde mostraram que os parâmetros experimentais exercem influência nas propriedades estruturais e antimicrobianas das CuONPs. O pH do meio ajustado para 7,0, a temperatura de calcinação de 300 °C e a concentração de 10 g L-1 de Cu(CH3COO)2 · H2O foram os parâmetros ideais para a obtenção das NPs. A voltametria cíclica, por sua vez, evidenciou que a mudança do pH do meio desprotona os grupos hidroxila presentes nos compostos fenólicos do extrato de Citrus sinensis, que complexam os íons Cu(II) antes da formação das CuONPs. Por fim, verificou-se que as CuONPs obtidas apresentaram tamanho médio de 20-30 nm e que as mesmas podem ser incorporadas em filmes de NRL, mantendo atividade bacteriostática contra cepas de Staphylococcus aureus e Escherichia coli. Os dados obtidos não apenas abrem novas perspectivas para aplicações biomédicas inovadoras, mas também ressaltam a importância da sustentabilidade na ciência dos materiais. [resumo fornecido pelo autor]Natural rubber latex (NRL) is a plant-derived biopolymer widely used in the manufacture of materials such as gloves and dressings. Due to its use in applications involving direct contact with the skin, NRL must be free from allergenic compounds and, ideally, exhibit antimicrobial properties. In this context, metal oxide nanoparticles (NPs) have attracted increasing interest, as they can be sustainably produced through green synthesis processes and incorporated into polymeric matrices, endowing them with antimicrobial activity. In this context, this study aimed to investigate the experimental parameters involved in the synthesis of copper oxide nanoparticles (CuONPs) using an aqueous extract of orange leaves (Citrus sinensis), employing two copper salts: copper(II) acetate monohydrate (Cu(CH3COO)2 · H2O) and copper(II) nitrate trihydrate ((Cu(NO3)2 · 3H2O). Furthermore, the chemical, morphological, and antimicrobial characteristics of the synthesized NPs were evaluated, as well as their incorporation into NRL and the resulting effects on the antimicrobial properties of the final material, aiming at their application as a biomaterial. Preliminary tests indicated that the orange leaf extract has potential for use in the green synthesis of CuONPs. Under optimized conditions, the extract showed a phenolic compound concentration of 26.73 mg GAE g-1 of leaves and an antioxidant capacity of 80%. The green synthesis results demonstrated that the experimental parameters influence the structural and antimicrobial properties of CuONPs. The ideal parameters for NP synthesis were pH adjusted to 7.0, calcination temperature of 300 °C, and Cu(CH3COO)2 · H2O of 10 g L-1. Cyclic voltammetry analysis revealed that changing the pH of the medium leads to deprotonation of hydroxyl groups in the phenolic compounds from the Citrus sinensis extract, which complex with Cu(II) ions prior to CuONP formation. Finally, the synthesized CuONPs exhibited an average size of 20-30 nm and were successfully incorporated into NRL films, maintaining bacteriostatic activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli strains. The findings not only open new perspectives for innovative biomedical applications but also highlights the importance of sustainability in materials science. [resumo fornecido pelo autor]Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPESengporLátexLaranjeiraNanopartículasMateriais biomédicosCiência dos materiaisLatexOrangeNanoparticlesBiomedical materialsMaterials scienceObtenção de nanopartículas de óxido de cobre por síntese verde a partir do extrato de folhas de laranjeira e avaliação de sua ação antimicrobiana em filmes de látex de borracha naturalinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UCSinstname:Universidade de Caxias do Sul (UCS)instacron:UCSinfo:eu-repo/semantics/openAccessUniversidade de Caxias do Sulhttp://lattes.cnpq.br/6403495535952248BORTOLUZ, J.Doutorado em Engenharia e Ciência dos MateriaisCrespo, Janaina da SilvaCampus Universitário de Caxias do SulORIGINALTese Jordana Bortoluz.pdfDSpace REST APIapplication/pdf5768292https://repositorio.ucs.br/bitstreams/39ef013d-a1d5-428b-a5e4-f1d0bba00c65/downloadbc56726507f503294a4cd13099882244MD51trueAnonymousREADTEXTTese Jordana Bortoluz.pdf.txtWritten by FormatFilter org.dspace.app.mediafilter.TikaTextExtractionFilter on 2026-02-03T15:11:11Z (GMT).Extracted texttext/plain3376https://repositorio.ucs.br/bitstreams/4ee5b4f0-db50-421d-ab1b-39763823e899/downloadcc544c084df9cbdd44c40dba99f76894MD57falseAnonymousREADTHUMBNAILTese Jordana Bortoluz.pdf.jpgWritten by FormatFilter org.dspace.app.mediafilter.PDFBoxThumbnail on 2026-02-03T15:11:11Z (GMT).Generated Thumbnailimage/jpeg2401https://repositorio.ucs.br/bitstreams/a3150124-2e76-469f-ad52-9a58e04cb767/download4e165b874f9bb34aa350e3fcc3914258MD58falseAnonymousREAD11338/146592026-04-08 09:48:14.88open.accessoai:repositorio.ucs.br:11338/14659https://repositorio.ucs.brBiblioteca Digital de Monografiahttp://repositorio.ucs.br/oai/requestopendoar:2026-04-08T12:48:14Repositório Institucional da UCS - Universidade de Caxias do Sul (UCS)false
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