Processo de síntese de nanoestrutura de prata por rota biogênica utilizando extrato de cana de açúcar e estudo da sua atividade antimicrobiana.

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Santos, Jonas Gomes dos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Antimicrobial; Antimicrobiano; Bagaço de Cana de açúcar; Biogenic synthesis; Cationic Polymer.; Nanopartícula de prata; Polímero catiônico.; Silver nanoparticles; Síntese biogênica; Sugarcane bagasse
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/87/87131/tde-01102025-091255/

As nanopartículas de prata (AgNPs) apresentam características antimicrobianas e possuem versatilidade de aplicação, sinergia com outros ativos e amplo espectro de atuação frente a diferentes microrganismos. AgNPs podem ser produzidas por diferentes rotas, sendo a abordagem por rotas verdes considerada sustentável e de baixo custo. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um processo de síntese biogênica de AgNPs utilizando o extrato do bagaço de cana de açúcar (BCA), com foco em obter partículas da ordem de 20 nanômetros (nm). Adicionalmente, foi estudado o escalonamento do processo, mantendo como critério principal de qualidade o diâmetro médio das AgNPs. Após o desenvolvimento do processo de síntese, foi realizada funcionalização da superfície das AgNPs com polímeros catiônicos para melhor direcionamento ao alvo. Posteriormente, essas nanopartículas funcionalizadas foram imobilizadas em sílica (SiO2), para avaliação da aplicação antimicrobiana, por meio de suporte para a construção de um sistema de captura e destruição de bactérias. Produziu-se um extrato aquoso à base de BCA, que serviu como agente redutor e estabilizador para a síntese de AgNPs. Em escala de bancada, determinou-se a faixa de pH, temperatura de processo e concentração de extrato. Com a definição dos parâmetros, o processo foi escalonado em um reator de tanque agitado, investigando a velocidade de agitação e a vazão de alimentação de precursores da síntese de AgNPs. Com o estabelecimento do protocolo, realizou-se a produção de um lote de AgNPs com volume de 2 litros, no qual as AgNPs apresentaram diâmetro médio na faixa de 20 a 70 nm, com carga de superfície de aproximadamente -30 mV. As AgNPs foram funcionalizadas com dois polímeros catiônicos, o PEI e o PDADMAC. Posteriormente, as AgNPs_PDADMAC foram adsorvidas em suporte de SiO2 e usadas como recheio para o sistema de captura e destruição de bactérias. As nanopartículas e respectivos controles foram testadas com relação à atividade contra bactérias, fungos e células animais. Para as AgNPs, não foi detectada ação citotóxica diante da linhagem saudável L-929; entretanto, demonstraram excelente ação contra bactérias. As AgNPs_PEI e AgNPs_PDADMAC exibiram ação sinérgica contra bactérias e fungos, comprovando a tese de direcionamento para melhor resposta. O sistema de captura e destruição de bactérias foi posto à prova contra um pool de microrganismos e mostrou-se eficiente para a mitigação de contaminantes.