Funcionalização de nanopartículas à base de nióbio com ácido gálico

Introdução

A nanotecnologia aplicada à saúde tem impulsionado o desenvolvimento de sistemas terapêuticos baseados em nanopartículas metálicas biofuncionais. Nesse contexto, as nanoestruturas de nióbio emergem como alternativas promissoras para uso biomédico devido à sua baixa citotoxicidade, embora ainda sejam pouco exploradas na literatura. Paralelamente, o ácido gálico destaca-se como um potente agente no combate ao estresse oxidativo associado a doenças crônicas, mas sua aplicação clínica é limitada pela rápida degradação fisiológica. Para superar essa restrição, a ancoragem do ácido gálico em matrizes de óxido de nióbio surge como uma estratégia inovadora para a obtenção de nano-antioxidantes estáveis e eficazes.

Objetivo

Sintetizar nanoestruturas à base de óxido de nióbio e promover sua funcionalização com ácido gálico em diferentes concentrações, caracterizando suas propriedades estruturais, morfológicas e ópticas para futuras aplicações biomédicas.

Método

Nanoestruturas de óxido de nióbio foram sintetizadas via método sol-gel utilizando pentacloreto de nióbio e EDTA, seguidas de calcinação a 700 °C. A funcionalização ocorreu por imersão do material em soluções de ácido gálico (proporções de 1:2 a 1:50 massa/massa). O sistema resultante foi analisado por espectroscopias no UV-Vis, no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e de difração de raios X (DRX) para confirmação dos grupos funcionais e estrutura cristalina. A morfologia, composição elementar e estabilidade coloidal foram investigadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDX) e medidas de potencial zeta, respectivamente.

Resultados e discussão

A síntese resultou na formação de nanoestruturas cristalinas, cujos difratogramas apresentaram picos bem definidos em 2Θ = 20° e 50°, característicos do pentóxido de nióbio (ortorrômbico/300873). A morfologia e a dimensão nanométrica das partículas foram confirmadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Os espectros de FTIR exibiram bandas de estiramento Nb=O e Nb-O-Nb (900 a 400 cm⁻¹), além de absorção em UV-Vis abaixo de 350 nm, atestando a preservação da matriz inorgânica. A funcionalização com ácido gálico foi confirmada pela detecção de teores expressivos de carbono (24,42%) e oxigênio (30,66% e 33,09%) por EDX na superfície do material. As análises espectroscópicas e estruturais demonstraram que o processo de funcionalização não alterou a cristalinidade nem o perfil óptico característico do óxido de nióbio obtido. O potencial zeta apresentou valores significativamente negativos ~ -30 mV evidenciando um potencial de elevada estabilidade coloidal e baixa tendência à agregação das nanopartículas funcionalizadas em meio aquoso. Testes biológicos preliminares revelaram-se inconclusivos, evidenciando a necessidade de novos ensaios para comprovar o potencial biomédico do sistema.

Conclusão

A rota sol-gel permitiu a obtenção bem-sucedida de nanoestruturas de óxido de nióbio em escala nanométrica. A funcionalização do ácido gálico foi efetivada sem comprometer a estrutura e as propriedades ópticas da matriz, gerando um sistema nanométrico estável e promissor. Ensaios biológicos complementares são necessários para validar o potencial terapêutico e bioativo dos nano-antioxidantes desenvolvidos.

Palavras-chave

• Nanotecnologia
• Nióbio
• Antioxidante