Author(s): Andreia, Alexandra Giro dos Santos
Date: 2010
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10451/4136
Origin: Repositório da Universidade de Lisboa
Subject(s): Nanopartículas de ouro; Biosintese; Lúcia lima; Erva de S. Roberto; Teses de mestrado - 2010
Tese de mestrado, Bioquímica, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2010
Neste trabalho utilizou-se extractos aquosos de plantas, Lucia-lima e a Erva de Sao Roberto, na síntese de nanopartículas de ouro (AuNPs). Este é um método simples, pouco dispendioso e não requer a utilização de compostos tóxicos. As AuNPs foram detectadas em solução pela alteração da sua cor para um tom vermelho ou violeta e por espectrofotometria de UV-Visivel - NIR pela detecção de uma banda de absorvência, acima de 520 nm, devida ao fenómeno de Surface Plasmon Ressonance. A localização desta banda depende do tamanho das partículas, pelo que no caso de partículas anisotrópicas (poligonais) a presença de um plano longitudinal de muito maior diâmetro levou a detecção de uma segunda banda a c.d.o. superiores. As AuNPs foram caracterizadas por Microscopia de Transmissão Electrónica e Difracção de Raios-X. Por cromatografia de alta pressão, comparou-se a composição dos extractos antes e após a biossíntese e por espectroscopia de Infra-Vermelho determinou-se quais os grupos funcionais presentes nas AuNPs. Estudou-se os efeitos da concentração de extracto, da temperatura e da exposição a luz, na cinética, formação, morfologia e tamanho das AuNPs. Foram obtidas AuNPs esféricas, elipsoidais e anisotrópicas (triangulares, hexagonais, pentagonais e bastonetes) com dimensões variáveis. Com o extracto de Lúcia-lima, detectou-se a banda SPR entre 560 e 530nm correspondente a partículas de ouro com tamanhos entre 5 e 50 nm, representando 70% das partículas. O tamanho médio das partículas e a fracção de partículas anisotrópicas diminuiu com o aumento da concentração de extracto. Para o extracto de Erva de São Roberto, o aumento da concentração de extracto resultou num aumento da percentagem de partículas entre 5 e 30nm ate 90% e ocorreu uma redução do tamanho médio das partículas anisotrópicas de 50 para 15nm. O aumento da concentração dos extractos, da temperatura, e a exposição a luz favoreceu a reacção, formando-se NPs cristalinas de tamanhos médios menores. A análise por HPLC revelou a presença de luteolina-7-O-diglucoronido, verbascósido, crisoeriol-7-O-diglucoronido e isoverbascósido, para o extracto de Lúcia-lima e de ácido sinápico glucoronizado, quercitrina, ácido gálico, ácido elágico e cianidina para o extracto de Erva de São Roberto. Os resultados de HPLC e FTIR sugerem que o envolvimento destes compostos na biosíntese e na estabilização das AuNPs. As AuNPs apresentaram capacidade de inibir o enzima acetilcolinesterase e baixa citotoxicidade a nível celular.
The reduction of AuCl4 - ions by plant leaf extracts is a one-step inexpensive green method for the biosynthesis Gold Nanoparticles (AuNP) that does not require other toxic or expensive intervenients. AuNPs synthesized by such phytochemical agents show a high biocompatibility, crucial for biological applications such as labelling, drug delivery and disease treatment. AuNPs are easily detected by UV-Vis-NIR spectroscopy because of the surface plasmon resonance (SPR) phenomenon that arises in noble metal nanoparticles. The band peak wavelength, usually detected above 520 nm, increases with particle size and large anisotropic particles (polygonal shapes and nanorods) cause a second band at higher wavelengths. The shapes and sizes can be observed by TEM-EDS (transmission electron microscopy- energy dispersive spectroscopy) images and the presence of AuNP crystals is determined by XRD (X-Ray Diffraction) diffraction patterns. HPLC (High-Pressure Liquid Chromatography) analysis of the extract prior to and after AuNP synthesis Spectroscopy can indicated which extract components remained linked to the NP forming a stabilizing capping and (Fourier Transform Infra-Red) spectroscopy revealed the chemical groups present on the NP colloid. Lippia citriodora and Geranium Robertianum extracts obtained by boiling the leaves, effectively synthesized NPs spherical and anisotropic and the reaction was concluded in only a few hours. Using L. citriodora extract, the absorbance peak ranged from 560 to 530 nm, corresponding to over 70% of NPs with sizes between 5 and 50nm. The fraction of smaller NPs increased whereas the anisotropic particles decreased from 50% to 30% with extract concentration. The largest structures presented up 174nm in diameter and were anisotropic. Using G. Robertianum extract, the mean particle size was not significantly affected by the extract concentration, even though the percentage of NP with sizes between 5 e 30nm (from 50 to 90%) increased. Anisotropic mean particle sizes decreased from 50 to 15 nm. NP shape could be controlled by extract concentration, reaction temperature and exposure to light. The increase in any of the three experimental parameters resulted in shorter reaction times, reduction of NP sizes, due to a kinetic favouring of NP nuclei synthesis as opposed to their growth, and an increase in crystalline nature especially on the (111) plane typical of anisotropic particles. Smaller particles presented mainly spherical and ellipsoidal shapes and the largest structures were anisotropic, suggesting an oriented growth mechanism, probably due to stereochemical constrictions of the capping materials. In both extracts, HPLC analysis showed the removal of all phytochemicals after NP synthesis, indicating that they play a Key role on the formation and stabilization (capping) of the NPs.
