MALLMANN, Eduardo José Jucá. Green synthesis of silver nanoparticles trough reducing sugars and their antimicrobial potential. 2016. 163 f. Tese (Doutorado em Química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Aline Mendes (alinemendes.ufc@gmail.com) on 2017-01-13T19:34:28Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_ejjmallmann.pdf: 7935056 bytes, checksum: e6fa27c7fd0f647e7ca1d038888dd9f4 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-01-19T13:15:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_ejjmallmann.pdf: 7935056 bytes, checksum: e6fa27c7fd0f647e7ca1d038888dd9f4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-19T13:15:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_ejjmallmann.pdf: 7935056 bytes, checksum: e6fa27c7fd0f647e7ca1d038888dd9f4 (MD5) Previous issue date: 2016 / Silver nanoparticles (AgNPs) are promising materials in many areas of Science and technology. Traditional methods of synthesis generate undesirable and toxic residues. The green synthesis of AgNPs starting from reducing sugars emerges as a viable option of obtaining this material. At this present work, there were used the sugars arabinose, glucose, ribose and xylose to obtain AgNPs, as well as sodium citrate and sodium dodecyl sulfate as capping agents. The characterization of these materials were done trough the UV-Vis absorption – identifying the plasmon band – X-ray diffraction, dynamic light scattering, zeta potential, scanning electron microscopy, atomic force microscopy and infrared spectroscopy techniques. The solutions showed a good stability (mean zeta potential -46.4mV), particles size ranging from ±10nm to ±100nm and different grains morphology. Starting from synthesized AgNPs, materials – agar films and carbomer gel – were obtained to be characterized and applied. The application of AgNPs solutions and derivate materials was predominantly at verifying of microbiological activity against fungi of different species of Candida spp and Aspergillus spp, as well as pathogenic bacteria such Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa. It was also investigated the effects of association between AgNPs and Itraconazole, a medicine to be used against fungal infections. All the nanoparticles applied showed antibiotic activity against the microorganisms, as well as the developed materials. The AgNPs showed also results that aim to the potentiation of Itraconazole, when combined with nanoparticles. The relation cost x benefits of the synthesis of AgNPs, its characteristics and applications turn the developed material on this research a potential adjunctive in the battle against multi-resistant microorganisms. / Nanopartículas de prata (AgNPs) são materiais promissores em diversas áreas da ciência e tecnologia. Métodos tradicionais de síntese geram resíduos tóxicos e indesejáveis. A síntese verde de AgNPs a partir de açúcares redutores surge como uma opção viável de obtenção deste material. Neste trabalho foram utilizados os açúcares arabinose, glicose, ribose e xilose para obtenção de AgNPs, além dos sais de sódio citrato e dodecil sulfato como agentes estabilizantes. A caracterização destes materiais foi realizada por meio das técnicas de espectroscopia de absorção na região do UV-Vis – identificando a banda plasmônica – difração de raios X, espalhamento dinâmico de luz, potencial zeta, microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica e espectroscopia de absorção na região do infravermelho. As soluções apresentaram boa estabilidade (potencial zeta médio de -46,4mV), partículas com tamanhos que variaram de ±10nm a ±100nm e diferentes morfologias de grãos. A partir das AgNPs sintetizadas, materiais – filmes de ágar e gel de carbômero – foram obtidos para serem caracterizados e aplicados. A aplicação das soluções de AgNPs e destes materiais obtidos foi majoritariamente na verificação de atividade microbiológica contra fungos de diferentes espécies de Candida spp e Aspergillus spp, além das bactérias patogênicas Escherichia coli, Staphylococcus aurus e Pseudomonas aeruginosa. Buscou-se ainda investigar os efeitos de associação entre as AgNPs e o Itraconazol, um medicamento disponível para tratamento de infecções fúngicas. Todas as nanopartículas que foram aplicadas tiveram atividade antibiótica eficaz contra os microrganismos, bem como os materiais desenvolvidos também apresentaram resultados satisfatórios. As AgNPs apresentaram ainda resultados que apontam para a potencialização do antifúngico Itraconazol, quando utilizado combinado com as nanopartículas. A relação custo x benefício da síntese de AgNPs, suas características e suas aplicações tornam o material desenvolvido nesta pesquisa um potencial coadjuvante no combate aos microrganismos multirresistentes.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação Nanociência e Nanobiotecnologia, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-05-25T13:46:24Z No. of bitstreams: 1 2016_AliciaSimalieOmbredane.pdf: 2064852 bytes, checksum: b44036cc1dea0669306297b2c133343e (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-25T20:43:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_AliciaSimalieOmbredane.pdf: 2064852 bytes, checksum: b44036cc1dea0669306297b2c133343e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T20:43:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_AliciaSimalieOmbredane.pdf: 2064852 bytes, checksum: b44036cc1dea0669306297b2c133343e (MD5) / O câncer de pele não melanoma (CPNM) é o tipo de tumor de maior incidência no Brasil, e o subtipo maligno denominado de carcinoma epidermoide representa 70% das mortes por CPNM. Os tratamentos convencionais apresentam grande chance de cura, entretanto, são geralmente associados a vários efeitos colaterais adversos localizados e/ou sistêmicos. Portanto, o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas é de grande interesse. O uso de compostos naturais e de nanopartículas de prata (AgNPs) demonstram uma grande relevância para o tratamento de vários tipos de câncer. Adicionalmente, a síntese verde de AgNPs consiste em utilizar organismos biológicos e/ou biomoléculas isoladas como agentes redutores e estabilizantes. Portanto, o método de síntese se torna mais eco-amigável, de menor custo e biocompatível. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho é de sintetizar AgNPs utilizando extrato aquoso (EA) do tubérculo de açafrão (Curcuma longa) e nitrato de prata (AgNO3), associá-las com polímeros de quitosana, caracterizá-las, avaliar a citotoxicidade em células tumorais de CPNM (A431) e não tumorais (queratinócitos - HaCAT) e investigar seus possíveis mecanismos de ação em linhagem de CPNM (A431), in vitro. O rendimento da síntese de AgNPs foi dependente da variação de temperatura de armazenamento da C. longa, do método de extração, da temperatura de síntese e da concentração de EA e de AgNO3. Após a otimização da síntese (C. longa armazenada a temperatura ambiente, extração por fervura, síntese a 75°C por 24 horas com 2 mg/mL de EA e 1 mM de AgNO3) a quitosana foi utilizada para recobrir as AgNPs devido às suas propriedades de biocompatibilidade, biodegradabilidade e bioadesividade. As AgNPs obtidas apresentaram uma homogeneidade e estabilidade coloidal moderadas (PdI de 0,319 ± 0,043 e potencial Zeta de -24,8 ± 2,2 mV) com diâmetro hidrodinâmico (DH) de 210,3 ± 57,1 nm. Em paralelo, as AgNPs recobertas por quitosana (CH-AgNPs) apresentaram DH de 328,0 ± 61,6 nm, moderada homogeneidade (PdI de 0,372 ± 0,059) e estabilidade coloidal (potencial Zeta de +53,9 ± 3,1 mV). A forma das nanopartículas foi avaliada por técnicas de microscopia. As amostras demonstraram ser estáveis por 30 dias a 4°C. Além disso, ambas demonstraram atividade citotóxica dose-dependente em células A431 e HaCAT. A investigação dos possíveis mecanismos de ação das AgNPs expostas às células A431 por 24 horas a 50μM demonstrou a indução de lesão de membrana plasmática (50%), diminuição da proliferação celular (50%), aumento da taxa de fragmentação de DNA (40%) e do potencial de membrana mitocondrial. Além disso, as CH-AgNPs bloquearam as células em fase G1 do ciclo celular e apresentaram maior marcação por Anexina-V, sugerindo morte celular por apoptose. Em suma, pode-se concluir que a síntese verde demonstrou ser uma boa alternativa para a obtenção de AgNPs com grande potencial citotóxico. A associação com a quitosana pode representar um potencial promissor para o tratamento de CPMN. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Nonmelanoma skin cancers (NMSC) represents the most incident tumor in Brazil, and the malignant subtype squamous cell carcinoma accounts for 70% of deaths from NMSC. Conventional treatments have great chance of cure, however, they are usually associated with several localized and/or systemic adverse side effects. Therefore, the development of new therapeutic strategies is of great interest. The use of natural compounds and silver nanoparticles (AgNPs) showed a great importance for the treatment of various cancers. Additionally, the green synthesis of AgNPs consists of using biological organisms and/or biomolecules isolated as reducing agents and stabilizers. Therefore, this method of synthesis becomes more eco-friendly, less costly and biocompatible. Given the above, the objective of this study is to synthesize AgNPs using aqueous extract (EA) of turmeric tuber (Curcuma longa) and silver nitrate (AgNO3), associate them with chitosan polymers, characterize them, analyze the cytotoxicity NMSC tumor (A431) and non-tumor cells (keratinocytes - HaCaT) and investigate the possible mechanisms of action in NMSC cells line (A431) in vitro. The yield of synthesis was dependent on the variation of the storage temperature of C. longa, the method of extraction, the temperature of synthesis and the concentration of EA and AgNO3. After optimization of the synthesis parameters (C. longa stored at room temperature, extraction by boiling, and synthesis at 75°C for 24 hours with 2 mg/ml EA and 1 mM AgNO3) chitosan was used to coat AgNPs due to its properties of biocompatibility, biodegradability and bioadhesiveness. The obtained AgNPs showed a moderate homogeneity and colloidal stability (0.319 ± 0.043 PDI and Zeta potential of - 24.8 ± 2.2 mV) with hydrodynamic diameter (HD) of 210.3 ± 57.1 nm. In parallel, covered with chitosan (CH-AgNPs) exhibited HD of 328.0 ± 61.6 nm, moderate homogeneity (PDI 0.372 ± 0.059), and colloidal stability (Zeta potential of +53.9 ± 3.1 mV). The shape of the nanoparticles was analyzed by microscopy techniques. The samples proved to be stable for 30 days at 4°C. In addition, both showed dosedependent cytotoxic activity in HaCaT and A431 cells. The investigation of possible mechanisms of action of AgNPs exposed to A431 cells for 24 hours at 50 μM demonstrated the induction of plasma membrane injury (50%), reduction of cell proliferation (50%), increased of DNA fragmentation rate (40%) and mitochondrial membrane potential and induction of cell death by apoptosis. Furthermore, CH-AgNPs blocked cells in G1 phase of the cell cycle and presented anexin-V dialing suggesting cell death by apoptosis. In short, it can be concluded that the green synthesis proved to be a good alternative for obtaining AgNPs with high cytotoxic potential. The association with chitosan may represent a promising potential for the treatment of CPMN.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-08-25T14:24:55Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Parcial (Cap.1 a 5) - Meg C. S. Bezerra.pdf: 2265801 bytes, checksum: 27101837915da2598de1bc917e58d461 (MD5) Dissertação Parcial (Cap. 7,8,9) - Meg C. S Bezerra.pdf: 311607 bytes, checksum: bc1c1e77ac88270ffb7adaccca509e0d (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-08-25T14:27:05Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Parcial (Cap.1 a 5) - Meg C. S. Bezerra.pdf: 2265801 bytes, checksum: 27101837915da2598de1bc917e58d461 (MD5) Dissertação Parcial (Cap. 7,8,9) - Meg C. S Bezerra.pdf: 311607 bytes, checksum: bc1c1e77ac88270ffb7adaccca509e0d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-25T14:27:05Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação Parcial (Cap.1 a 5) - Meg C. S. Bezerra.pdf: 2265801 bytes, checksum: 27101837915da2598de1bc917e58d461 (MD5) Dissertação Parcial (Cap. 7,8,9) - Meg C. S Bezerra.pdf: 311607 bytes, checksum: bc1c1e77ac88270ffb7adaccca509e0d (MD5) Previous issue date: 2017-01-16 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The mixture of the precursor element Ag2O with three different process control agents (carbon, glycerine and polyethylene), each mixture called route 1, route 2 and route 3 respectively, were synthesized using the mechanochemical technique. In all synthesis routes the silver oxide was reduced in silver, but one route with greater efficiency than another. The evolution of the structural properties of the samples for the routes of the process control agents (PCA) was studied by the X - ray diffraction (XRD) technique, at each time interval of mechanochemical synthesis a measurement of XRD was performed. The presence of silver carbonate (contaminant) in all ACP routes was identified, with increasing milling time there is a decrease but not dissipation. From the structural refinements by the Rietveld method using the GSAS software, the average crystallite size of routes 1, route 2 and route 3 was estimated, where the mean crystallite size for each route at the end of the synthesis was 13 nm, 22 nm and 12 nm, respectively. Differential Scanning Calorimetry (DSC) analysis was performed on all samples for thermal stability analysis. The heat treatment was carried out for one hour at 300 ° C under inert atmosphere, the XRD measurement was performed on the residue, which revealed dissipation of the silver carbonate. The morphology of the synthesized samples was investigated using scanning electron microscopy (SEM), the technique was applied in the untreated and thermally treated samples, route 1 shows a leaf shape morphology and the flake shape route 2, both with size of irregular grains. The FTIR technique was applied to identify if there were still organic compounds in nanostructured silver. / A partir da mistura do elemento precursor Ag2O com três diferentes agentes de controle de processo (carbono, glicerina e polietileno), cada mistura chamada de rota 1, rota 2 e rota 3 respectivamente, foram sintetizados usando a técnica de mecano – química. Em todas as rotas de síntese o óxido de prata foi reduzido em prata, porém uma rota com maior eficiência que outra. A evolução estrutural das amostras para as rotas dos agentes de controle de processo (ACP) foram estudadas através da técnica de difração de raios X (DRX). Cada intervalo de tempo do processo mecano - químico uma medida de DRX foi realizada e a partir dos refinamentos estruturais pelo método de Rietveld, usando o software GSAS, estimou-se os tamanhos médios de cristalitos das rotas 1, rota 2 e rota 3, onde o tamanho médio de cristalito para cada rota ao final da síntese foi de 13 nm, de 22 nm e 12nm, respectivamente. A análise de calorimetria diferencial de varredura (DSC) foi realizada em todas as amostras para análise da estabilidade térmica. Um tratamento térmico foi realizado durante uma hora a 300° C sob atmosfera inerte, revelando a dissipação do carbonato de prata. As morfologias das amostras foram investigadas usando microscopia eletrônica de varredura (MEV). A amostras não tratadas e tratadas termicamente, da rota 1 apresenta uma morfologia em forma de folhas e a rota 2 em forma de flocos, ambas com tamanhos de grãos irregulares. A técnica de FTIR foi aplicada para identificar se ainda havia compostos orgânicos na prata nanoestruturada.