Dissertação

{pt_PT=Smart Nanoparticles for Controlled Release Applications} {} EVALUATED

{pt=O objetivo deste trabalho consistiu em desenvolver um novo sistema de libertação baseado nas interações entre a funcionalização e a carga. Dois tipos de nanopartículas foram produzidos utilizando dois métodos diferentes: MCM-41 através do método de sol-gel e OMSN através de emulsão, para obter diferentes tamanhos de poro. As análises SEM mostraram nanopartículas monodispersas, com diâmetros de 51±9 nm para OMSN e 61±9 nm para MCM-41. O tamanho de poro foi obtido por adsorção de azoto, tendo as MCM-41 poros menores. Ambas as nanopartículas foram funcionalizadas com sucesso ou com trimetoxi(propil)silano (PTES) ou com cloreto de N-trimetoxisililpropil- N, N, N – trimetilamonio (CAT). A prova de conceito destes sistemas foi feita através da libertação de duas moléculas fluorescentes sulforodamina B (SRB) e de doxorubicina (DOX). Dois pares de interações foram estudados: SRB (aniónica) com CAT (catiónica) e DOX (hidrofílica) com PTES (hidrofóbica). O primeiro par apresentou grande eficiência em controlar a libertação. A percentagem de SRB libertada após 10 h foi cerca de 50 vezes maior em nanopartículas não funcionalizadas do que em nanopartículas funcionalizadas. O tamanho de poro não mostrou influencia nem na incorporação nem na libertação de SRB. A incorporação de DOX foi feita com sucesso, com melhores resultados em nanopartículas funcionalizadas com PTES, seguido de partículas sem funcionalização. As nanopartículas com CAT não incorporam quantidades relevantes de DOX. Os testes de libertação de DOX revelaram uma cinética de libertação muito lenta. Apesar de ter havido incorporação nas nanopartículas com PTES, não foi visível libertação após 9 dia. , en=The aim of this work was to develop a novel release system based on the hydrophobic-hydrophilic and cationic-anionic interactions between the functionalization compound and the cargo molecule. Two types of nanoparticles were produced by two different methods: MCM-41 nanoparticles by sol-gel and OMSM nanoparticles by emulsion-based method to obtain different particle and pore sizes. SEM analysis showed monodisperse nanoparticles, with 51±9 nm for OMSN and 61±9nm for MCM-41. Nitrogen adsorption showed bigger pores in MCM nanoparticles. Both nanoparticles were functionalized either with trimethoxy(propyl)silane (PTES) or N-trimethoxysilylpropyl- N, N, N - trimethylammonium chloride (CAT) successfully. The proof of concept was made through the release study of two fluorescent molecules, sulforhodamine B (SRB) and doxorubicin (DOX). Two pair of interactions were here studied, SRB with CAT (cationic) and DOX that with PTES (hydrophobic). The first pair proved to be very efficient in controlling the release. The percentage of cargo released after 10 h, was 50 times higher in non-functionalized nanoparticles than in functionalized ones. The nanoparticle type didn’t show influence either in the cargo incorporation or release of SRB. The incorporation of DOX was done successfully, with better results in nanoparticles functionalized with PTES, followed by nanoparticles without functionalization. Nanoparticles functionalized with the cationic compound didn’t incorporated relevant amounts of DOX. The tests with DOX revealed a much slower kinetics of cargo release. Even though there was incorporation in NPs functionalized with PTES, there wasn’t release after 9 days due to strong interactions between DOX and the hydrophobic functional groups. }
{pt=mesoporos, sílica, nanopartículas, libertação controlada, funcionalização dos poros, en=mesoporous, silica, nanoparticles, controlled release, pore functionalization}

Dezembro 3, 2018, 9:30

Orientação

ORIENTADOR

José Paulo Sequeira Farinha

Departamento de Engenharia Química (DEQ)

Professor Associado

ORIENTADOR

Carlos Miguel Calisto Baleizão

Departamento de Engenharia Química (DEQ)

Professor Auxiliar