Síntese e caracterização de nanopartículas e nanocompósitos magnéticos para aplicações biomédicas - Karynne Cristina de Souza (2019)
A síntese de materiais magnéticos nanoestruturados tem sido intensivamente investigada devido a seu vasto campo de aplicação como carreadores magnéticos de fármacos, hipertermia magnética no tratamento de tumores, entre outros. Neste trabalho, foi explorada a possibilidade de sintetizar três séries de nanocompósitos à base de sílica mesoporosa e nanopartículas magnéticas (Si02-Fe304). Os dois primeiros compósitos, séries A e B, foram obtidos pela preparação de um precursor de óxido de ferro em etanol e a subseqüente impregnação das sílicas mesoporosas SBA-15 e MCM-41. 0 óxido de ferro foi formado dentro da estrutura de poros, produzindo-se, assim, um dispositivo magnético. Na terceira série de nanocompósitos, série C, utilizou-se o protocolo de síntese de SBA-15 e, durante a síntese, um precursor de óxido de ferro foi adicionado. Estas amostras foram tratadas termicamente em etapas diferentes. Os nanocompósitos foram caracterizados por difração de raios X (DRX), espectroscopia Mõssbauer, espectroscopia na região do infravermelho, adsorção de N2, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Medidas magnéticas (curvas de M-H e ZFC/FC) foram realizadas utilizando-se um magnetômetro SQUID no intervalo de temperatura de 8-270 K. Os resultados revelaram uma estrutura bem ordenada de mesoporos na maioria dos nanocompósitos. Dos dados de difração de raios X, foi obtido o tamanho médio das partículas de magnetita, que foi da ordem de 29 nm para os nanocompósitos das séries A e B, e de 10 nm para os da série C. O diâmetro médio das nanopartículas magnéticas, obtidos a partir dos dados de magnetização, foram maiores, da ordem de 40 nm para o nanocompósito da série A e em torno de 39 nm para os da série C. A espectroscopia Mõssbauer mostrou que a magnetita é produzida com elevada pureza nas rotas de síntese utilizadas, com exceção da rota para obtenção da amostra C3. Os dados de TEM mostraram que as nanopartículas magnéticas foram bem dispersas nos poros da sílica. Medidas das propriedades de aquecimento induzido pelo campo de corrente alternada dos nanocompósitos obtidos mostraram que as amostras são apropriadas como agentes de hipertermia magnética para aplicações biológicas. Foi feito o estudo da influência dessas partículas magnéticas na cinética de liberação de dois fármacos-modelo: doxorrubicina (DOX) e atenolol sob condições in vitro. A liberação foi estudada na ausência e na presença de um campo magnético alternado. 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 da doxorrubicina, porém, influencia bastante na liberação do atenolol. Para explicar esse fato, foi proposto então um modelo de interação entre a DOX e os nanocompósitos. Por fim, foram feitos ensaios de citotoxicidade, mostrando que o nanocompósito C3 apresentou toxicidade para as quatro linhagens de células testadas.