Síntese biológica de nanopartículas de dióxido de silício por Bacillus megaterium e Priestia megaterium

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Nascimento, Ana Carolina Ribeiro da Cunha
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bacillus; Priestia; bacteria; bactérias; biological synthesis; nanoparticles; nanopartículas SiO2; química verde; síntese biológica; SiO2
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-23102024-165244/

A síntese biológica de NPs-SiO2 por bactérias ainda é pouco explorada, porém possui vantagens, pois as bactérias apresentam alta taxa de crescimento, são resistentes às diferentes condições ambientais e laboratoriais, têm facilidade de serem cultivadas em condições otimizadas e ainda podem ser modificadas geneticamente. O presente trabalho de pesquisa explorou novos métodos de síntese biológica de NPs-SiO2 através das bactérias Bacillus megaterium (CBMAI 2842) e Priestia megaterium (CBMAI 2841) isoladas das culturas de lavanda e de laranja, respectivamente. Para a síntese das nanopartículas, foi utilizado como precursor o ortossilicato de tetraetila (SiC8H20O4). Através desta pesquisa buscou-se obter as NPs-SiO2 com boa formação em relação às suas morfologias, que mediante a técnicas como Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) comprovou-se o seu formato esférico ou semiesférico, assim como tamanhos obtidos na faixa de 40 nm - 60 nm. Também investigaram-se os melhores parâmetros de temperatura (47 °C), concentração do reagente precursor das nanopartículas (0,8 mol/L e 1,2 mol/L) e o tempo de reação (48 h). Através da caracterização das NPs-SiO2, por Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR), Espectroscopia de Raios-X (FRX) e Difração de Raios-X (DRX), comprovou-se a presença de dióxido de silício nas nanopartículas e as ligações O-Si-O e SiOH presentes no material. Análises de Termogravimetria (TG) e de Área superficial (BET) também conseguiram comprovar que as NPs-SiO2 não possuíam macro e meso poros, assim como oxidavam-se na presença de ar sintético em temperaturas elevadas. Além disso, o caldo de cultivo bacteriano utilizado para a síntese das NPs-SiO2 também foi caracterizado, por análises de Eletroforese, análise de Teor de Proteínas (Método de Lowry), Ressonância Magnética Nuclear (RMN de 1H) em solução e por Cromatografia Gasosa Acoplada à Espectrometria de Massas (CG-EM), onde se pode constatar a sua rica composição em proteínas e metabólitos contendo diferentes ligações (RCH3, RCH2-R, R3CH3, C=CH, CHOH e CN) foram confimadas. Concluiu-se que as NPs-SiO2 sintetizadas por via biológica apresentaram elevados rendimentos e o próprio meio de reação atingiu o pH básico, possivelmente devido à presença de proteínas e metabólitos. Desta forma, desenvolveu uma síntese verde de NPs-SiO2, não requerendo ajuste alcalino do meio reacional com soluções básicas ou tratamento de resíduos após o processo.