Síntese verde e caracterização por UV-Vis das nanopartículas de prata estabilizadas com extratos de diferentes polaridades do resíduo (folhas) da melancia e avaliação in vitro da atividade antioxidante

ÁREA

Química Verde


Autores

Barbosa, J.V.P. (IFPE - CAMPUS BARREIROS) ; Junior, V.S. (IFPE - CAMPUS BARREIROS) ; Silva, I.R. (IFPE - CAMPUS BARREIROS) ; Morais, B.A. (IFPE - CAMPUS BARREIROS) ; Silva, G.B. (IFPE - CAMPUS BARREIROS) ; Leite, R.L. (IFPE - CAMPUS BARREIROS) ; Silva, D.A. (IFPE - CAMPUS BARREIROS) ; Sena, A.R. (IFPE - CAMPUS BARREIROS) ; Leite, T.C.C. (IFPE - CAMPUS BARREIROS)


RESUMO

O estudo visou sintetizar e caracterizar AgNPs usando nitrato de prata (AgNO3) em extrato de Citrullus lanatus, avaliando sua ação antioxidante. A pesquisa envolveu coleta das folhas em Juazeiro-BA, com obtenção de extratos por soxhlet usando 4 solventes. Na síntese, AgNO3 foi combinado com citrato de sódio, aquecido e misturado com os extratos. As AgNPs foram caracterizadas por UV-vis (absorbância a 432 nm (AcOEt), 420 nm (EtOH) e 419 nm (EtOH/H2O). As AgNPs dos extratos AcOEt e EtOH mostraram cerca de 25% de inibição antioxidante (método DPPH), enquanto as do extrato EtOH/H2O tiveram impressionantes 80,81% de inibição (radical ABTS). Isso sugere que as AgNPs podem ser usadas como antioxidantes, aproveitando os extratos da planta.


Palavras Chaves

Nanotecnologia; Resíduos agrícolas; Síntese Verde

Introdução

As nanopartículas de prata têm despertado grande interesse devido às suas propriedades únicas, como alta superfície específica e atividade antimicrobiana, que as tornam promissoras para diversas aplicações em diferentes áreas, como a medicina, a indústria têxtil e a eletrônica (RODRIGUES et al., 2019). Os extratos vegetais contêm componentes redutores e estabilizadores que influenciam diretamente as propriedades das AgNPs, tornando-as únicas e adequadas para uma ampla variedade de aplicações. A presença desses componentes permite que as AgNPs apresentem diferentes tamanhos e formatos, além de propriedades físico-químicas específicas, que podem ser controladas de acordo com o extrato vegetal utilizado (SANTOS, 2022). Na literatura, há relatos de que as nanopartículas metálicas podem ser obtidas por bioredução de extratos naturais de plantas, como as folhas (RAMACHANDRAN et al., 2019). Essa abordagem apresenta diversas vantagens em relação aos métodos convencionais, como menor custo, menor impacto ambiental e maior estabilidade das nanopartículas produzidas. A melancia é cultivada em diferentes estados brasileiros, com destaque para Rio Grande do Norte que em 2021 foi o maior produtor do Brasil com cerca de 340.805. De acordo com as informações do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2021), a produção de melancia no país alcançou cerca de 2,141 milhões de toneladas em 2021, evidenciando a importância econômica e agrícola desse cultivo. Portanto, objetivo do trabalho foi sintetizar nanopartículas de prata estabilizadas com resíduos (folhas) da melancia de diferentes polaridades e avaliar atividade antioxidante, visando uma abordagem pioneira em termo de síntese estabilizada com as folha de Citrullus lanatus e sua atividade biológica i


Material e métodos

2.1 Material vegetal e obtenção dos extratos A melancia (Citrullus lanatus) foi coletada no Juazeiro-BA. As folhas foram secas por 4 dias, moídas em moinho de facas e extraídas por aparelho soxhlet durante 4 dias. Os solventes utilizados foram hexano (Hex), acetato de etila (AcOEt), etanol (EtOH) e etanol/água (EtOH/H2O 50-50%). 2.2 Síntese de nanopartículas de prata estabilizadas com extratos de diferentes polaridades das folhas de melancia Para a síntese AgNPs estabilizada com os extratos, foi realizada de acordo com Viana et al., 2021 foi utilizado 125 mL de nitrato de prata 1,0 mmol/L, em seguida foi aquecida em agitação magnética numa chapa até chegar ebulição. Foi misturado gota a gota 5 mL de citrato de sódio 1%. Mantida a aquecimento e agitação magnética. A mistura vai mudar de cor, após a mudança da coloração foi desligado o aquecimento. Mas, no entanto, em agitação magnética. Após atingir a temperatura 25º, adicionou 5 mL do extrato vegetal. Após 15 minutos, depois da síntese, foi caracterizada fazendo uma varredura na faixa de 300 e 600 nm na espectroscopia UV-Vis e em seguida foi guardada em um frasco âmbar. 2.3 Atividade biológica in vitro 2.3.1 Avaliação da atividade sequestradora do radical DPPH Foi realizada de acordo com a metodologia descrita por Cavin et al. (1998). A porcentagem de atividade sequestradora (% AS). 2.3.2 Avaliação da atividade antioxidante pelo cátion radical ABTS Foi realizada de acordo com a metodologia descrita por Re et al. (1999). A porcentagem de atividade sequestradora (% AS). 2.3.3 Análise estatística Foi feita Análise de comparação de médias por meio do programa Sistema de Análise de Variância (SISVAR) a um nível de 5% de probabilidade pelo Teste de Tukey (Ferreira, 2011).


Resultado e discussão

3.1 Síntese de nanopartículas de prata estabilizadas com extratos de polaridades diferente As nanopartículas de prata sintetizadas foram caracterizadas com base em seus espectros de absorção usando espectroscopia UV-Vis na faixa de comprimento de onda de 300-600 nm. Os resultados das nanopartículas demostraram a presença de picos com bandas diferentes entre 432 nm (AcOEt), 420 nm (EtOH) e 419 nm (EtOH/H2O) indicando absorção óptica máxima pelas nanopartículas nesta região específica do espectro. 3.2 Atividade antioxidante das nanopartículas de prata estabilizadas com extratos das folhas de C. Lanatus Na tabela fica evidente que as AgNPs dos extratos em acetato de etila e etanol se destacaram frente as obtidas com o extrato hidroalcóolico. Comparando com a literatura, o trabalho desenvolvido por Moorthy, et al., (2021), que sintetizou e avaliou as AgNps de Mormordica charantia (melão de são caetano) demonstrou maior atividade antioxidante com percentual de inibição de 49, 7 % frente aos 25 % de inibição obtidos pelas AgNPs estabilizadas com o extrato etanólico deste trabalho. Pelo método cátion radical ABTS as AgNPs estabilizadas do extrato hidroalcóolico demostraram destaque frente as nanopartículas do extrato acetato de etila e etanolico. Um estudo realizado segundo Chandraker et al., 2022 avaliou a atividade antioxidante das nanopartículas de prata do extrato aquoso da folha Rubia cordifolia onde encontrou valor de 85,96%. Sendo assim, indicando que as nanopartículas de prata carregaram consigo as propriedades antioxidantes dos compostos vegetais, tornando-se capazes de atuar como agentes antioxidantes.

A tabela apresenta os resultados da atividade antioxidante das AgNPs.

AA: Atividade antioxidante; Médias seguidas pela \r\nmesma letra na vertical não diferem estatisticamente \r\nentre si ao nível de 5% pelo Teste de Tukey.

Conclusões

A pesquisa nesse trabalho apresentou AgNp provenientes do processo de síntese verde utilizando o extrato de diferentes polaridades da melancia, a síntese das nanopartículas foram obtidas pela redução da Ag+ por meio da reação entre o extrato e o AgNO3. As nanopartículas de prata estabilizadas foram capazes em mostrar atividade antioxidante. Portanto os resultados indicam que o objetivo proposto foi alcançado, elegendo a estratégia de síntese verde como uma alternativa para produção das nanopartículas substituindo reagentes químicos tóxicos.


Agradecimentos


Referências

CAVIN, A. et al. Antioxidant and lipophilic constituents of Tinospora crispa. Planta medica, v. 64, n. 5, p. 393-396, 1998.

CHANDRAKER, S. K. et al. Potencial terapêutico de nanopartículas de prata biogênicas e otimizadas utilizando extrato da folha de Rubia cordifolia L. Relatórios Científicos, v. 12, n. 1, pág. 8831, 2022.

FERREIRA, D. F. Estatística multivariada. 2. ed. Lavras: UFLA, 675 p, 2011.

IBGE. Produção agrícolas – lavouras temporárias. Disponível em: https://cidades.ibge.gov.br/brasil/pesquisa/14/0?tipo=grafico&indicador=10341. Acesso em: 27 Ago. 2023.

MOORTHY, K. et al. Avaliação sistemática da eficiência antioxidante e do mecanismo antibacteriano de nanopartículas de prata estabilizadas com extrato de melão amargo. Nanomateriais, v. 11, n. 9, pág. 2278, 2021.

RAMACHANDRAN, R. et al. Green synthesis and characterization of silver nanoparticles using Ziziphus mauritiana leaf extract and their antibacterial activity. Materials Science and Engineering: C, v. 101, p. 219-227, 2019.

RE, R. et al. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical. Free Radical Biology and Medicine, v. 26, p. 1231–1237, 1999.

RODRIGUES, J. F. B. et al. Aplicação de método estatístico no estudo da influência do peróxido de hidrogênio e do borohidreto de sódio na síntese de nanopartículas de prata (AGNPS). Matéria (Rio de Janeiro), v. 24, 2019.

SANTOS, S. S. Síntese de nanopartículas de prata mediadas por extratos vegetais de Astrocaryum aculeatum. 2022. Dissertação (Mestrado Ciência e Tecnologia para Recursos Amazônicos) - Universidade Federa do Amazonas. Amazonas, 2022.

VIANA, A. V. et al. Potencial antimicrobiano das nanopartículas de prata estabilizadas em curcumina e extrato de folhas de cajueiro (Anacardium occidentale L.). Research, Society and Development, v. 10, n. 9, p. e47610918364-e47610918364, 2021.

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