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Previous issue date: 2017-03-24 / Nesta tese investigou-se as interações químicas dos antimicrobianos tinidazol, metronidazol, aztreonam, rifampicina e tetraciclina (TC) adsorvidos sobre superfícies metálicas de nanopartículas de ouro (AuNP) ou prata (AgNP) através das técnicas espectroscópicas de espalhamento Raman intensificado por superfície (SERS), de espalhamento Raman ressonante intensificado por superfície (SERRS) e de absorção no ultravioleta, visível e infravermelho próximo (UV-VIS-NIR). Também foram investigadas, a citotoxidade das AgNP, quitosana (QUIT), TC e das combinações AgNP com quitosana (AgNP+QUIT), e AgNP com QUIT e TC (AgNP+QUIT+TC) frente a células de fibroblastos bovinos. Foram obtidas as imagens de microscopia eletrônica de transmissão (TEM) das bactérias K.pneumoniae e S. aureus na ausência e presença das AgNP. Diferentes rotas sintéticas de AuNP e AgNP foram propostas, com o objetivo de se aprimorar as possíveis aplicações dessas sínteses. As AgNP devem ser pequenas para aplicações em experimentos biológicos e devem estar em ressonância com as radiações excitantes de comprimento de onda em 532, 633 ou 1064 nm quando forem utilizadas nos experimentos SERS. Os espectros SERS dos adsorbatos estudados foram obtidos na ausência e na presença dos modificadores de superfície 2-mercaptoetanol, polivinil álcool (PVA) ou íons cloreto. A presença destes modificadores superficiais permitiu monitorar os mecanismos de adsorção, que levaram a padrões espectrais SERS distintos. A análise dos espectros SERS da rifampicina foi baseada nas modificações observadas na estrutura eletrônica do grupo cromóforo, enquanto que para o tinidazol, metronidazol e aztreonam as diferenças nos padrões espectrais foram devidas a proximidade do sítio de adsorção do analito em relação à superfície metálica. A atribuição vibracional dos espectros Raman e SERS foi baseada em cálculos teóricos obtidos da teoria do funcional de densidade (DFT) das moléculas isoladas ou interagindo com átomos de metal. Este trabalho foi realizado em parceria com o Prof. Dr. Diego Paschoal da Universidade Federal do Rio de Janeiro e com o Prof. Dr. Hélio Ferreira dos Santos da Universidade Federal de Juiz de Fora. As imagens TEM das bactérias K. pneumoniae e S.aureus obtidas na ausência e presença das AgNP+QUIT foram realizadas em colaboração com o Dr. Celso Sant’Ana e o aluno Mateus Eugênio do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia. Os ensaios de citotoxicidade das diferentes combinações de AgNP frente as células de fibroblastos bovinos foram realizados através do ensaio colorimétrico com brometo de 3, (-4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolium (MTT). Este trabalho foi realizado em colaboração com a Profa. Dra. Michele Munk da Universidade Federal de Juiz de Fora. / In this thesis were investigated the chemical interaction of the antimicrobians tinidazole, metronidazole, aztreonam, rifampicin and tetracycline adsorbed on metallic surfaces of gold (AuNP) or silver nanoparticles (AgNP) by using the spectroscopic techniques surface enhanced Raman scattering (SERS), surface enhanced resonance Raman scattering (SERRS) and absorption in ultraviolet, visible and near infrared regions (UV-VIS-NIR). The cytotoxic effects of silver nanoparticles, chitosan (QUIT), tetracycline (TC) and its combinations AgNP with chitosan (AgNP+QUIT), and AgNP with QUIT and TC (AgNP+QUIT+TC) against bovine fibroblast cells were also investigated. The images using transmission electron microscopy (TEM) were obtained from the bacteria K.pneumoniae and S. aureus in the absence and presence of AgNP +QUIT. Different AuNP and AgNP were synthesized, with the aim of improving the possible applications of these syntheses. These have to be small in the biological experiments and should be in resonance with laser lines at 532, 633 or 1064 nm when used in the SERS experiments. The SERS spectra of the studied adsorbates were obtained in the absence and presence of the surfaces modifiers 2-mercaptoethanol, chloride ions or polyvinyl alcohol (PVA). The presence of these surfaces modifiers allowed monitoring adsorption mechanisms, which led to distinct SERS spectral patterns. The analyses of the SERS spectra of rifampicin were based on the observed changes in the electronic structure of the chromophore group, while for the tinidazole, metronidazole and aztreonam the differences in the spectral patterns were due to the proximity of anchor site of the analyte in relation to the metallic surface. The vibrational assignments of the Raman and SERS spectra were based on theoretical calculations obtained from density functional theory (DFT) of the isolated molecules or in interaction with metallic atoms. The DFT studies were made in collaboration with the Prof.Dr.Diego Paschoal from Universidade Federal do Rio de Janeiro and Prof.Dr Hélio Ferreira dos Santos from Universidade Federal de Juiz de Fora. The TEM images of K. pneumoniae and S.aureus bacteria obtained in the absence and in the presence of AgNP+QUIT were made in collaboration with the researcher Celso Sant’Ana and its student Mateus Eugênio from Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia. The cytotoxicity assays of the different combination of AgNP and chitosan and tetracycline against bovine fibroblast cells were made though colorimetric assay using MTT 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide. The biological assay were made in collaboration with the Prof.Dr. Michele Munk and its students Leonara Fayer and Rafaella Zanetti from Universidade Federal de Juiz de Fora.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/5386 |
| Date | 24 March 2017 |
| Creators | Filgueiras, Aline Luciano |
| Contributors | Sant’Ana, Antonio Carlos, Santos, Elias de Barros, Brandão, Humberto de Mello, Cuin, Alexandre, Costa, Luiz Antônio Sodré |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), Programa de Pós-graduação em Química, UFJF, Brasil, ICE – Instituto de Ciências Exatas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFJF, instname:Universidade Federal de Juiz de Fora, instacron:UFJF |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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