Impregnação de nanopartículas de prata em filmes de polissulfona funcionalizados por radiação ultravioleta

Abstract

O presente trabalho descreve a síntese de nanopartículas de prata (AgNPs) estabilizadas com polivinilpirrolidona (AgNPs/PVP), por química assistida via micro-ondas impregnadas em filmes de polissulfona (PSU) produzidos via casting (evaporação). Os filmes de PSU foram previamente tratados com radiação UV em presença de ar atmosférico. As estruturas formadas foram caracterizadas por ângulo de contato com água (WCA – Water contact angle), espectroscopia difusa no ultravioleta visível (DRS UV-Vis - UV-Vis Diffuse Reflectance Spectroscopy), microscopia eletrônica de transmissão (MET), espectroscopia de absorção no infravermelho (FTIR-ATR – Fourier Transform Infrared Spectroscopy) e espectroscopia de fotoelétrons de raios-X (XPS – X-Ray Photo eléctron Spectroscopy). Foram sintetizadas AgNPs com formato esférico e diâmetro médio de 18,5 ± 0,1nm. Após os tratamentos com irradiação UV, foi observado um aumento na hidrofilicidade dos filmes evidenciado pela diminuição do WCA e a incorporação de grupamentos oxigenados na superfície do material. Análises de XPS evidenciaram a presença de prata na superfície dos filmes após imersão em solução contendo AgNPs. Testes de atividade antibacteriana foram realizados com os materiais sintetizados, avaliando a inibição de crescimento de colônias da bactéria Escherichia coli. De acordo com os testes antibacterianos em meio líquido a amostra de PSU irradiada durante 5 minutos impregnada com AgNPs/PVP apresentou uma inibição bacteriana de aproximadamente 21%. A metodologia demonstra que o pre-tratamento fotoquímico junto à funcionalização superficial pode aumentar a adesão de AgNPs à superfície do filme tendo um potencial para produção de materiais que apresentem propriedades antibacterianas utilizando menores quantidades de prata.

The present work describes the study of the antibacterial properties of silver nanoparticles (AgNPs) stabilized in polyvinylpyrrolidone (AgNPs/ PVP). The AgNPs were synthesized by assisted microwave chemistry and impregnated on polysulfone films (PSU). The films were produced by casting and then were treated with UV radiation in the presence of atmospheric air. The structures formed were characterized by water contact angle (WCA), UV-Vis Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS), Transmission electron microscopy (TEM), Attenuated Total Reflection Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR-ATR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Spherical AgNPs with a mean diameter of 18.5 ± 0.1 nm were synthesized. After the treatments with UV irradiation, an increase in the hydrophilicity of the films was evidenced by the decrease of the WCA and the incorporation of oxygenated groups on the surface of the material. XPS analysis evidenced the presence of silver on the surface of the films after immersion in solution containing AgNPs. Bacteriological activity tests were performed with the AgNPs synthesized, evaluating the inhibitory effect on Escherichia coli colonies. According to the antibacterial tests in liquid medium, the sample of irradiated PSU for 5 minutes impregnated with AgNPs/PVP showed a bacterial inhibition of approximately 21%. The methodology demonstrates that photochemical pretreatment and surface functionalization can enhance the AgNPs adhesion to the polymer surface. The treated PSU films have the potential to produce materials that exhibit antibacterial properties using low amounts of silver.