63ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 6. Química Inorgânica

SÍNTESE E CARCACTERIZAÇÃO DE SUSPENSÕES COLOIDAIS CONSTITUÍDAS DE NANOPARTÍCULAS DE ÓXIDO DE FERRO REVESTIDAS COM SÍLICA FUNCIONALIZADA

Weverton Job de Deus 1 Kely Lopes Caiado 1

1. Instituto Federal de Goiás - Campus Inhumas

INTRODUÇÃO:

Fluidos magnéticos ou ferrofluidos são dispersões estáveis de nanopartículas magnéticas, em uma fase contínua. constituída de, geralmente composta de óxidos de ferro ou ferritas. Estas nanopartículas formadas por monodomínios magnéticos estão dispersas numa fase líquida contínua denominada dispersante, de caráter orgânico ou inorgânico. Os ferrofluidos estáveis em condições fisiológicas (pH neutro e salinidade de 0,9 %) são denominados de ferrofluidos biocompatíveis, cujas partículas magnéticas estão cobertas com uma camada molecular biocompatível para prevenir a formação de grandes agregados, mudanças da estrutura original e biodegeneração quando expostas aos sistemas biológicos (GAMARRA et al,2006). Nanopartículas magnéticas que apresentam alta magnetização de saturação e alta susceptibilidade magnética são de grande interesse para aplicações biomédicas. Souza et al (2006) estudou nanopartículas para aplicações in vivo, e conclque é necessário o uso de revestimentos bem definidos para envolver as nanopartículas e prevenir qualquer agregação. Métodos para prevenir a aglomeração incluem o uso de estabilizadores. Dispersões aquosas têm sido relatadas usando estabilizadores eletrostáticos, surfactantes, polímeros como estabilizadores estéricos e modeladores poliméricos. Aplicações biomédicas de utilização das nanopartículas podem ser terapia celular de células doentes, separação e purificação celular, hipertermia e magnetoinfecção (GUPTA e GUPTA, 2005).

METODOLOGIA:

Foram preparadas soluções em volume de 25mL de sais de Fe+2 (0,5mol.L-1), Fe+3 (0,5molL-1), NaOH(0,1molL-1) e citrato (0,15molL-1).As soluções de Fe+2 e Fe+3 foram misturadas em agitação magnética na proporção 2Fe+3:1Fe+2 por 15min pelo método da co-precipitação em meio alcalino. cobertura com sílica foi feita com o método sol-gel (HENCH & WEST, 1990) com os percursores silanos TEOS e APTS. Foram colocados em um balão de fundo redondo acoplado a um condensador 100mL de etanol 99,5% PA e 30mL de SPION31Cit sob agitação magnética por 5min. Logo após foi adicionada 3mL de NH3 e a solução continuou em agitação por mais 5min. Em seguida foi adicionado 0,1mL (100µL) de TEOS e a agitação prosseguiu por 1h. Após esse período foi adicionado 0,1mL de APTS prosseguindo a agitação por 2h. A suspensão resultante foi dialisada contra 2 litros de água destilada duas vezes em intervalos de 2h cada. Em cada etapa foram feitas as medidas de pH em função do volume da amostra.

RESULTADOS:

Foram feitas medidas de Potencial Zeta/DLS , Índice de Polidispersão e Difratometria de Raios-X. Acima de pH~2 a sílica é revestida de grupos silanóis (--SiOH) com carga negativa (--SiO-). Estas camadas neutralizam a mesma quantidade de carga da camada de sílica. A quantidade de carga resultante é neutralizada pelo excesso de cátions móveis solvatados na parte difusa da dupla camada elétrica. Esses cátions são os cátions imersos na suspensão (HARRIS, 2003). Nas amostras FeSiN03-A e FeSiN-03-B nota-se uma diminuição da carga negativa com o aumento do pH. Isso se deve porque a superfície das nanopartículas provavelmente estaria repleta de grupos silanos carregados negativamente (--SiO-) em pH igual a 3 e, quando estes grupos fossem protonados, já em pH igual a 7, os grupos silanóis estariam em maior quantidade devido a neutralização de cargas e os grupos aminos estariam se protonando chegando a um possível equilíbrio de cargas. O aumento do Raio Hidrodinâmico pode estar relacionado com a razão APTS/volume de fluido utilizado no segundo procedimento, uma vez que nas amostras FeSiN04-B e FeSiN04-C a quantidade de fluido foi três vezes menor que no primeiro procedimento e a quantidade de APTS foi cinco vezes maior. A quantidade de carga positiva dessas nanopartículas refere-se aos grupos amino protonados na superfície, pois sabe-se que o APTS é um agente fornecedor deste grupo.

CONCLUSÃO:

Fluidos magnéticos podem ser obtidos por meio da síntese de nanopartículas magnéticas pelo método da coprecipitação de íons Fe (II) e Fe (III) em meio alcalino e, posterior, estabilização das nanopartículas em água. Foi possível recobrir as nanopartículas com uma fina cobertura de sílica aminofuncionalizada. Experimentos posteriores serão realizados com o intuito de obtermos dispersões coloidais estáveis e biocompatíveis de nanopartículas de maguemita recobertas com sílica funcionalizada com potencialidades para uso na área biomédica.

Palavras-chave: nanopartículas magnéticas, sílica funcionalizada, aplicações biomédicas.