64ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 4. Química - 6. Química Inorgânica

SÍNTESE VERDE DE NANOPARTÍCULAS ESFÉRICAS DE OURO UTILIZANDO O AMINOÁCIDO TRIPTOFANO

Ricardo Almeida de Matos 1 Mariana Tiemi Iwasaki 1 Rafael Jun Tomita 1 Lilia Coronato Courrol 1,2

1. Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas – UNIFESP Diadema 2. Profª. Drª. / Orientadora

INTRODUÇÃO:

Nanopartículas metálicas têm atraído muita atenção por causa de suas propriedades físico-químicas especiais, que são oriundas, principalmente, do aumento da razão área superficial/volume (resultado do tamanho diminuto das partículas) e do efeito de Plasmon Superficial de Ressonância (SPR, oscilação conjunta dos elétrons da superfície da nanopartícula). Como exemplo de nanopartículas metálicas tem-se as nanopartículas de ouro, que podem ser utilizadas em diversas áreas, desde aplicações biológicas, tais como a entrega de droga (drug-delivery) e a determinação da sequência de DNA até catálise e detecção a nível traço de poluentes ambientais. Devido as suas muitas e diversificadas aplicações e a crescente preocupação com a geração de resíduos (sustentabilidade), é fundamental o desenvolvimento de alternativas sintéticas cada vez menos prejudiciais ao meio ambiente, que venham de encontro aos preceitos da “Química Verde”. Desta forma, neste trabalho, é relatado um método para criar nanopartículas esféricas de ouro utilizando apenas solução em água do aminoácido triptofano, caracterizando o processo como uma síntese "verde". Nenhum aditivo, tais como solventes orgânicos, agentes tensoativos ou agentes redutores específicos foram utilizados neste procedimento.

METODOLOGIA:

Os reagentes necessários foram água bideionizada, tetracloroaurato de hidrogênio trihidratado (HAuCl4.3H2O) e triptofano da Sigma-Aldrich. Sendo a caracterização feita em um espectrofotômetro UV-VIS-NIR Varian Cary 17D, fluorímetro Fluorolog 3 Horiba Jobin Yvon e Microscópio Eletrônico de Transmissão. Para a síntese foram adicionados em um béquer 24,82 mg triptofano, 2,08 mg de HAuCl4 e 10 mL de água bideionizada mantendo a solução sob agitação por 5 minutos em um vórtex e temperatura ambiente; a concentração final de ouro foi 0,53 mM. Após o período de agitação a solução contendo nanopartículas de ouro seguiu para caracterização nos três equipamentos citados. Concentrações diferentes de ouro também foram estudadas, sendo elas: 1,27 mM, 2,56 mM, 5,15 mM, 10,87 mM e 20,82 mM.

RESULTADOS:

Durante a agitação relatada no procedimento experimental nota-se a modificação da cor da solução, que passa de incolor para um tom vinho, resultado da presença de nanopartículas de ouro em suspensão. Essa coloração pode ser explicada pelo espectro da cor complementar, no qual por absorver a luz em aproximadamente 540 nm (verde), transmite na cor complementar (vermelho/vinho). A formação das nanopartículas foi possível porque o aminoácido triptofano promove a redução dos íons ouro (Au3+) em ouro metálico (Au0), além de evitar a aglomeração destas, estabilizando a suspensão coloidal. A banda de absorção próxima a 540 nm (resultado do fenômeno de SPR) comprova a formação das nanopartículas, assim como a microscopia eletrônica de transmissão, revelando o diâmetro médio destas em torno de 40 nm. O triptofano, devido ao seu anel aromático, apresenta propriedades fluorimétricas. Desta forma, é possível relacionar a formação de nanopartículas de ouro com a diminuição da quantidade de triptofano em solução, uma vez que este oxida para a redução do ouro. O aumento da concentração de HAuCl4 resulta em uma redução máxima de aproximadamente 5 nm no diâmetro final das nanopartículas de ouro.

CONCLUSÃO:

A síntese de nanopartículas esféricas de ouro utilizando uma metodologia simples, rápida e não prejudicial ao meio ambiente, como era o objetivo, foi totalmente alcançada. Obtendo nanopartículas esféricas de aproximadamente 40 nm de diâmetro em apenas 5 minutos e sem a geração de resíduos ou utilização de solventes tóxicos.

Palavras-chave: Nanotecnologia, Nanopartículas de ouro, Triptofano.