DESENVOLVIMENTO DE GÉIS FORMULADOS COM NANOPARTÍCULAS DE PRATA SINTETIZADAS IN SITU CONTENDO GOMA DE CAJUEIRO FTALADA OU NATURAL PARA APLICAÇÃO COMO AGENTE ANTIMICROBIANO E CICATRIZANTE.

Abstract

RESUMO: Com o advento da nanotecnologia, as nanopartículas de prata (AgNPs) vêm se destacando por suas inúmeras propriedades no campo da óptica, catálise e especialmente, devido às suas propriedades antimicrobianas e cicatrizantes. Tais nanopartículas vêm sendo sintetizadas pelos mais diferentes tipos de rotas, podendo ser utilizados produtos naturais, como as gomas exsudadas, como agente estabilizante da solução coloidal. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi desenvolver géis formulados com nanopartículas de prata (AgNPs) sintetizadas in situ em hidrogel de carboximetilcelulose (CMC) contendo goma de cajueiro natural (NCG) ou goma de cajueiro ftalada (PhCG) e avaliar suas atividades antibacterianas e cicatrizantes. Primeiramente, a goma de cajueiro isolada sofreu uma reação com anidrido ftálico sendo que a modificação na estrutura da goma foi confirmada por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). As AgNPs foram preparadas in situ durante a fabricação do hidrogel contendo CMC e glicerina, utilizando como agente redutor borohidreto de sódio (NaBH4), na razão molar de 1:6 em relação ao nitrato de prata. Deste modo, foram produzidos um hidrogel contendo AgNPs com goma de cajueiro natural (NCG-AgNPs) e outro contendo AgNPs com goma de cajueiro modificada (PhCG-AgNPs). Um gel sem a presença de prata e goma de cajueiro, para servir de controle (base do hidrogel), também foi confeccionado. O estudo reológico caracterizou os géis como não newtonianos e pseudoplásticos. Para caracterização das AgNPs utilizou-se: espectroscopia de UV-vis em que a banda máxima para NCG-AgNPs e PhCG-AgNPs foi de 408 e 404 nm, respectivamente; Análise de Rastreamento de Nanopartículas (NTA) onde os compósitos apresentaram tamanho médio 119,7±5 e concentração de 6,36 x 1010 partículas/mL (NCG-AgNPs) e tamanho médio 123,8±8,9 nm com concentração de 4,03 x 1010 partículas/mL (PhCG-AgNPs); Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), que determinou a morfologia das AgNPs nos hidrogéis formados, observando-se a formação de AgNPs triangulares, duplos triângulos e hexágonos para NCG-AgNPs além de nanos esféricas, quadradas e agregados de esferas irregulares para PhCG-AgNPs; e espectroscopia por energia dispersiva (EDS) que confirmou a presença da prata e a formação das nanopartículas. Para estudar o efeito antimicrobiano dos hidrogéis foi utilizado o teste de contato direto e a determinação das concentrações inibitórias e bactericidas mínimas (CIM e CBM) sobre as bactérias Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa. Constatou-se excelente atividade antimicrobiana pela observação de inibição de crescimento bacteriano sob ambos os géis, inclusive com formação de halos de inibição, além de reduzidos valores de CIM e CBM. Por exemplo, o gel de PhCG-AgNPs sobre P. aeruginosa promoveu uma CBM de 0,84 μgAg/mL. Para a avaliação da atividade cicatrizante, foi utilizado um modelo de ferida cirúrgica em dorso de ratos, sob as quais foram aplicados os hidrogéis com NCG-AgNPs ou PhCG-AgNPs um gel de CMC e glicerina foi utilizado como controle. Foram realizadas medidas do ferimento (altura e largura) no 0°, 4°, 7° e 14° dias. A formulação com PhCG-AgNPs mostrou significante efeito cicatrizante no 4°, 7° e 14° dias. Já a formulação com NCG-AgNPs promoveu uma tendência à cicatrização no 4° dia e um resultado significativo em relação ao grupo controle no 7° dia. As caracterizações dos hidrogéis produzidos com AgNPs sintetizadas in situ atestaram a eficiência desta rota de síntese. Os hidrogéis com AgNPs promoveram excelente atividade antibacteriana além de apresentarem potencial efeito cicatrizante. --------------------- ABSTRACT: With the advent nanotechnology, silver nanoparticles (AgNPs) have been highlighted due to their innumerable properties in the fields of optics, catalysis and specially, due to their antimicrobial and healing properties. Such nanoparticles have been synthetized in the most diverse ways, using natural products as raw materials, like exuded gums as colloidal solution’s stabilizing agent. Therefore, the aim of this work was to develop gels formulated with silver nanoparticles (AgNPs) synthetized in situ in carboxymethylcellulose hydrogel containing natural cashew gum (NCG) or cashew phthalated gum (PhCG) and to evaluate its antimicrobial and healing activities. Firstly, isolated cashew gum reacted with phthalic anhydride with modifications on the structure being confirmed by Fourier Tranform Infrared (FTIR). The AgNPs were prepared in situ during the hidrogel’s production containing CMC and glycerin, having sodium borohydride (NaBH4) as a reducing agent, on the molar ratio of 1:6 in relation to the silver nitrate. Thus, a hydrogel containing AgNPs with natural cashew gum (NCG-AgNPs) and another one containing AgNPs with modified cashew gum (PhCG-AgNPs) were produced. One without silver and cashew gum, serving as control (hydrogen base), was also made. The rheology study characterized the gels as non-newtonian and pseudoplastic. For the AgNPs characterization, a UV-vis spectroscopy was used in which the maximum band for NCG-AgNPs and PhCG-AgNPs was of 408 and 404 nm respectively; Nanoparticle Tracing Anslysis (NTA) in which the compounds exhibited medium size of 119,7±5 nm and concentration of 6,36 x 1010 particles/mL (NCG-AgNPs) and medium size of 123,8±8,9 nm and concentrarion of 4,03 x 1010 particles/mL (PhCG-AgNPs); Transmission Electron Microscopy (TEM) was used to determine the AgNPs morphology within the hydrogels, which exhibited triangular formations, double triangles and hexagons for NCG-AgNPs and nano spherical, square and aggregated irregular spheres for PhCG-AgNPs; and energy dispersive spectroscopy (EDS) which confirmed the presence of silver and the formation of nanoparticles. To study the antimicrobial effect of the hydrogels, the direct contact method was used and the measure of the minimal inhibitory and minimal bactericide concentrations (MIC and MBC) on the Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa were determined. Excellent antimicrobial activity was found by observing growth inhibition on both gels, with the formation of inhibition halos, in addition to reduced values of MIC and MBC. For instance, the PhCG-AgNPs gel exhibited a MBC of 0,84 μgAg/mL. For the evaluation of the healing activity, the rat surgical wound model was used. The NCG-AgNPs and PhCG-AgNPs hydrogels were applied on the wounds. A CMC and glycerin gel was used as control. Wound measure procedures were performed (height and width) on the 0°, 4th, 7th and 14th days. The formulation with PhCG-AgNPs showed significant healing effect on the 4th, 7th and 14th days. On the other hand, the oformulation with NCG-AgNPs exhibited a tendency for healing on the 4th day and a significant result in relation to the control group on the 7th day. The characterization of the hydrogels produced with AgNPs synthetized in situ attested the efficiency of this synthesis pathway. The hydrogels with AgNPs showed excellent antibacterial activity besides exhibiting potential healing effect.