Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Materiais mesoporosos ordenados tipo SBA-15 possuem uma rede de canais e poros de tamanho bem definido na escala nanométrica. Essa arquitetura particular de poros
torna esses materiais viáveis para encapsular uma variedade de compostos na matriz da sílica, resultando em um material promissor para uma gama de aplicações. Esses materiais, quando contêm óxidos de metais de transição, especialmente nanopartículas de óxido de ferro magnéticas, podem ser usados para algumas aplicações in vivo, tais como no aumento do contraste em imagens por ressonância magnética nuclear, reparo de tecidos, imunoensaio, hypertermia, e liberação de fármacos. Nesse trabalho, nanopartículas magnéticas encapsuladas em sílica mesoporosa foram preparados em duas etapas. Primeiro a magnetita
foi sintetizada pelo método de oxidação-precipitação a partir de uma solução de sulfato de ferro, hidróxido de potássio e nitrato de potássio. Em seguida, as nanopartículas magnéticas
foram revestidas com sílica mesoporosa pelo uso de um surfactante não-iônico copolímero em blocos como agente direcionador da estrutura. A caracterização dos materiais foi feita por difração de raios X, adsorção de gases, infravermelho, espectroscopia Mössbauer, espectrometria de energia dispersiva (EDS), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), espectroscopia de fotoelétrons excitados por
raios X (XPS) e medidas magnéticas. Os resultados revelaram uma estrutura bem ordenada de mesoporos do nanocompósito, sugerindo que a mesma pode ser descrita como mesoporos hexagonais separados por uma parede de sílica contínua, formando uma camada de revestimento sobre as nanopartículas magnéticas. Dos dados de difração de raios X, foi obtido o tamanho médio das partículas de magnetita, que foi de 38 nm. A espectroscpia Mössbauer mostrou que a magnetita é preservada na rota de síntese. Os dados de XPS aliados aos de TEM mostraram que a rede de sílica recobre as partículas de magnetita, formando um nanocompósito com tamanho médio de grãos de 138 nm. Por fim, foi feito o estudo da influência dessas partículas magnéticas na cinética de liberação de três fármacos-modelo: cisplatina, carboplatina e atenolol sob condições in vitro. A liberação foi estudada na ausência e na presença de um campo magnético externo, utilizando para tanto um magneto NdFeB de 0,25 T. A análise foi feita por estudos de mecanismos cinéticos e de modelos de difusão, revelando que o campo externo influencia pouco no processo de liberação dos fármacos. Ao considerar que as nanopartículas estão presas na estrutura, esse resultado é coerente. Então, foi feito um teste para verificar a influência de um campo alternado no perfil de liberação, que
mostrou um resultado mais significativo para a liberação de cisplatina. Para explicar esse fato, foi proposto então um modelo de interação entre a mesma e o nanocompósito. / Ordered mesoporous materials like SBA-15 posses a network of channels and pores of well-defined size in the nanoscale range. This particular pore architecture makes them suitable for hosting a broad variety of compounds into the silica matrix, resulting in very promising material for a broad range of applications, including magnetic carriers for drug
delivery. In this work, magnetic nanocomposites embedded into mesoporous silica were prepared in two steps. Firstly, magnetite was synthesized by oxidation-precipitation method
from a solution of iron sulfate, potassium nitrate and potassium hydroxide. After this, the magnetic nanoparticles were coated with mesoporous silica by using nonionic block
copolymer surfactants as structure-directing agents. Characterization of the materials was carried out by using X-ray diffraction (XRD), 57Fe Mössbauer spectroscopy, Fourier
Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), N2 adsorption, energy dispersive spectroscopy (EDS), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), XRay Photoeletron Spectroscopy (XPS) and magnetic measures. Our results revealed a wellordered
mesopore structure of the nanocomposite, suggesting that the samples structure can be described as a honeycomb of hexagonal mesopores separated by continuous silica walls
and the coating layer is distributed over the magnetic nanoparticles. The average size of magnetite particles obtained by XRD data was about 38 nm. Mössbauer spectroscopy showed that magnetite is preserved in the applied synthesis route. Both XPS data and TEM had shown
that the silica recovers magnetite particles, forming a composite with particle sizeof 138 nm. Finally, the influence of these magnetic particles in the release kinetic was studied using drugs like cisplatin, carboplatin and atenolol; this study was made under in vitro conditions. The release was studied in absence and presence of a external magnetic field, using a NdFeB permanent magnet of 0,25 T. The kinetic mechanisms and diffusion models were investigated by the external field, and the results had showed a small influence of this parameter on the process of drug release. Considering that nanoparticles are coated by mesoporous silica, this result is expected. Then, a test was made to verify the influence of an oscillating field in the release profile and the results showed a more significant delivery for cisplatin. To explain this
fact, an interaction model between this drug and the nanocomposite was proposed.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:bdtd.cdtn.br:38 |
| Date | 29 March 2007 |
| Creators | Karynne Cristina de Souza |
| Contributors | Edésia Martins Barros de Sousa, José Domingos Ardisson, Alexandre Malta Rossi, Nelcy Della Santina Mohallem, Waldemar Augusto de Almeida Macedo |
| Publisher | CNEN - Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, Belo Horizonte, CTMA - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia das Radiações, Minerais e Materiais, CDTN, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do CDTN, instname:Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear, instacron:CDTN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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