O efeito da rota sol-gel na liberação controlada de cloroxilenol em matrizes de sílica

Abstract

O uso indiscriminado de biocidas pode ser prejudicial para o meio-ambiente e para a saúde humana. Portanto, o uso de estratégias de liberação controlada pode ser mais efetivo na inibição do crescimento de microrganismos. O processo sol-gel é uma das alternativas, sendo bem descrito na literatura o seu uso para o encapsulamento de uma variedade de moléculas. Neste trabalho exploraram-se diferentes rotas sol-gel e seu efeito no encapsulamento de cloroxilenol (PCMX). Em um primeiro momento estudaram-se diferentes rotas no processo sol-gel, sendo elas, Ácida, Básica, Two-steps e Fluoreto. Na etapa seguinte, a rota ácida foi utilizada em conjunto com híbridos organosilanos. Três organosilanos ((3-aminopropil)-trietóxi-silano, trimetóxi-octasilano e trimetóxi-fenilsilano) foram escolhidos para esse trabalho devido aos seus grupos funcionais. Diversas técnicas foram utilizadas para caracterizar os sistemas produzidos, sendo elas, porosimetria de nitrogênio, DLS, potencial Zeta, IV-ATR, UV-Vis e ensaios microbiológicos. Observou-se que o encapsulamento foi efetivo e que a liberação ocorre mais rapidamente quanto maior o volume de poro das matrizes de sílica. As matrizes apresentaram estruturas mesoporosas e microporosas. Os sistemas mantiveram atividade antimicrobiana assim como o PCMX livre, exceto para os sistemas que utilizaram catalisadores básicos na sua síntese.

The indiscriminate use of biocides may be harmful to the environment and to human health. Therefore, strategies that rely on controlled release have the potential for a more effective inhibition on the microorganisms’ growth . Sol gel process is one of the alternatives since is well described in th e literature for the encapsulation of a var iety of molecules. In this work different sol gel routes and their effects in the encapsulation of Chloroxylenol (PCMX) were investigated Initially, the role of different sol gel routes were studied, namely: A cid, basic, two steps and fluoride catalysts. In the following step the acid r oute was chosen for the synthesis with organosilane hybrids , which were (3 aminopropyl)triethoxysilane, trimethoxy(octyl)silane and phenyltrimethoxysilane due to their functiona l groups . A range of techniques was employed for characterization of the produced systems, which include d nitrogen porosimetry, DLS, Zeta potential, IR ATR, UV Vis and microbiological assays. It was observed that the encapsulation was effective and the release happened faster as the pore volume increased in the silica matrices. The matrices showed mesoporous and microporous structures. The systems kept antimicrobial activity as it was for PCMX except for systems which employed basic catalysts in their synthesis.