Fitossíntese de nanopartículas de prata (AgNPs) utilizando extrato aquoso de partes vegetais de guaraná (Paullinia cupana Kunth) : estudo dos parâmetros reacionais, caracterização e atividades biológicas in vitro

Abstract

A síntese de nanopartículas de prata (AgNPs) por rotas mais seguras e com menor impacto ao meio ambiente é de grande interesse por abordar métodos biocompatíveis que podem aumentar a escala de produção e é útil também porque pode ser utilizada em substituição aos métodos químicos potencialmente tóxicos. Sendo denominada de “síntese verde”, essa rota utiliza organismos biológicos ou parte deles e que, devido à presença dos seus metabólitos, são capazes de reduzir os íons de prata (Ag+ ) e promover a estabilização da prata coloidal (Ag0 ). Dessa forma, esse estudo propôs a síntese verde de AgNPs utilizando extratos aquosos de guaraná (Paullinia cupana), uma planta nativa da Amazônia, investigando fatores como (i) a parte da planta utilizada, (ii) o modo de preparação dos extratos, (iii) a época de coleta do material vegetal e (iv) os parâmetros envolvidos na síntese (concentração do extrato, concentração do sal metálico, temperatura e equipamento/fonte de energia) que podem exercer influência sob as propriedades físico-químicas, bem como nos ensaios biológicos aos quais as nanoestruturas foram submetidas. Os extratos aquosos das folhas e flores de guaraná foram caracterizados quanto ao perfil fitoquímico revelando a presença de ácidos fenólicos, alcaloides e flavonoides como compostos majoritários, enquanto nos ensaios bioquímicos observou-se maiores teores de fenóis totais e capacidade de eliminação de radicais livres nas amostras preparadas por decocção. Em relação à parte da planta utilizada e avaliando a sazonalidade, os resultados demonstraram que as AgNPs com características desejáveis tinham diâmetros hidrodinâmicos entre 68,5 e 107,3 nm quando sintetizadas com extratos dos folíolos do período seco (AgNPs-PS) e chuvoso (AgNPs-PC), respectivamente, e de 61,4 a 78,87 nm quando utilizado o extrato das flores (AgNPs-FL). A morfologia das AgNPs foi predominantemente esferoidal, com o potencial Zeta negativo para todas as amostras analisadas, alcançando cerca de –30 mV, o que indica boa estabilidade coloidal. As investigações realizadas a partir das alterações dos parâmetros reacionais envolvidos na síntese verde demonstrou a modulação na síntese das AgNPs e em suas características físico-químicas, com os melhores rendimentos sob as condições otimizadas a partir da concentração de 2 mg/mL do extrato aquoso de folíolos da planta e 2 mM do sal metálico, temperatura de 70 ºC e com a síntese realizada em banho-maria. Quanto às bioatividades, as AgNPs exibiram ação antibacteriana contra cepas Gram-positivas e Gram-negativas e destacaram-se quanto à capacidade antioxidante contra os radicais DPPH e ABTS de maneira dependente da dose, além de demonstrarem efeitos anticâncer diminuindo a viabilidade celular de linhagens tumorais de câncer de pele não melanoma e de pulmão, mesmo que de forma inespecífica já que tais efeitos também foram descritos para linhagens não tumorais. As AgNPs apresentaram ainda atividade catalítica com degradação do corante azul de metileno em 40 minutos e laranja de metila em até 14 minutos. Em relações aos testes inseticidas, os menores valores de CL50 e CL90 das AgNPs confirmaram sua eficácia contra larvas e pupas do Aedes aegypti em comparação à ação observada pela solução do sal metálico a partir de diferentes tempos de exposição. Em suma, a partir desses resultados, é possível inferir que os extratos aquosos de Paullinia cupana se apresentaram como fonte biológica para a síntese de AgNPs evidenciando assim uma contribuição ao desenvolvimento de estudos relacionados à modulação das características finais das nanoestruturas, bem como de suas aplicações em diversas áreas, mostrando novos potenciais para uso dessa espécie da biodiversidade brasileira.