BR102020026481A2 - Processo para produção de agente antimicrobiano e antiviral híbrido de nanopartículas de cobre e compostos orgânicos ativos, agente antimicrobiano e antiviral assim produzido e, uso do agente antimicrobiano e antiviral - Google Patents
Processo para produção de agente antimicrobiano e antiviral híbrido de nanopartículas de cobre e compostos orgânicos ativos, agente antimicrobiano e antiviral assim produzido e, uso do agente antimicrobiano e antiviral Download PDFInfo
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Abstract
PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE AGENTE ANTIMICROBIANO E ANTIVIRAL HÍBRIDO DE NANOPARTÍCULAS DE COBRE E COMPOSTOS ORGÂNICOS ATIVOS, AGENTE ANTIMICROBIANO E ANTIVIRAL ASSIM PRODUZIDO E, USO DO AGENTE ANTIMICROBIANO E ANTIVIRAL. A presente invenção refere-se a um produto constituído por nanopartículas de cobre metálico com atividade antimicrobiana e antiviral revestidas com um biopolímero de polissacarídeos, ou um surfactante catiônico para aplicação como agente antimicrobiano, e antiviral ou seja, com ação biocida por efeito de superfície de contato, podendo ser utilizado na área da agricultura, na área da veterinária, na área hospitalar e ambientes diversos.
Description
[001] A presente invenção está relacionada à produção de um agente antimicrobiano e antiviral, ou seja, um composto que possui atividade biocida, matando microrganismos e vírus ou impedindo o seu desenvolvimento e proliferação. A presente invenção sugere um processo para a produção de um agente antimicrobiano e antiviral à base de nanopartículas de cobre, o qual pode ser incorporado como aditivo em resinas, tintas, papéis, tecidos, madeiras, materiais poliméricos ou dispersos em produtos sanitizantes, como: detergentes, álcool em gel, desinfetantes ou amaciantes de tecidos, ou ainda ser aplicado em ambientes estratégicos que necessitem de menores taxas de contaminação, como áreas hospitalares, agropecuária e veterinária, bem como ambientes públicos e interiores de transportes públicos.
[002] O conceito de atividade antimicrobiana e antiviral é definido como a propriedade de um composto em matar ou inibir o crescimento de um microrganismo e vírus, respectivamente. O cobre metálico pode atuar como agente antimicrobiano e antivrial não seletivo para matar ou conter a proliferação de microrganismos e vírus (VINCENT, et al, 2017). Para otimizar a sua utilização, faz-se uso da nanotecnologia, a qual pode conferir ou aumentar algumas características dos materiais ao diminuir o seu tamanho até a escala nanométrica (PRADEEP, 2007).
[003] A produção de nanopartículas pode acontecer via método bottom-up ou top-down, ou seja, pelo aumento controlado do tamanho de partícula, normalmente via rota química ou pela diminuição do tamanho de partícula via rota química ou física, respectivamente, onde a rota química, normalmente, é menos energeticamente dispendiosa do que a rota física (SERGEEV, 2004). Alguns metais, como o cobre, necessitam ser mantidos em uma estrutura estável para permanecerem dispersos em um líquido. Desta forma, um agente de estabilização deve ser utilizado para proporcionar a manutenção da estrutura formada por uma reação química (PRADEEP, 2007).
[004] Para a síntese de nanopartículas metálicas via rota química, parte-se de um sal conjugado do metal que seja solúvel em meio aquoso. Dessa forma, a partir de uma reação de óxido redução produz-se o metal em seu estado reduzido, instável devido a sua grande área superficial quando em escala nanométrica. Para a estabilização das partículas podem ser utilizados polímeros ou agentes surfactantes, os quais revestirão as partículas e a dispersarão no meio líquido (USMAN, et al, 2013; ZHONG, et al, 2013). Sendo um biopolímero de polissacarídeos solúvel em água, o solvente utilizado no processo de síntese, este torna-se uma alternativa para a estabilização das nanoestruturas (USMAN, et al, 2012; ZHONG, et al, 2013). Além disso, analogamente, sendo um surfactante catiônico solúvel em água, este torna-se, também, outra alternativa para a estabilização das nanoestruturas (ADLHART, et al, 2018; BEYTH, et al, 2015).
[005] O biopolímero de polissacarídeos na superfície das nanopartículas metálicas modifica o tipo de interação com os microrganismos, pois apresenta características da sua fonte de alimento principal (PRADEEP, 2007; SERGEEV, 2004; TORTORA, FUNKE, CASE, 2012). A partir desta máscara nas características das nanopartículas metálicas, por exemplo a ação biocida do cobre metálico, os microrganismos podem interagir e, até mesmo, realizar a sua ingestão, causando a morte celular (USMAN, et al, 2013; ZHONG, et al, 2013).
[006] O surfactante catiônico estabiliza as nanopartículas metálicas por um efeito de superfície ao formar uma estrutura micelar em meio aquoso, onde a cadeia hidrofóbica fica no interior da micela, revestindo o material metálico, e a extremidade com carga positiva fica no exterior da micela, interagindo com o meio aquoso (ATKINS, JONES, 2012; PRADEEP, 2007; SERGEEV, 2004). A partir de suas características detergentes, os surfactantes possuem efeito biocida contra alguns microrganismos, modificando a estabilidade e a porosidade da estrutura da membrana, causando a morte celular (TORTORA, FUNKE, CASE, 2012).
[007] A estrutura polimérica ou surfactante sobre a superfície das nanopartículas permite a incorporação dos metais em outros materiais poliméricos ou resinas compatíveis (ADLHART, et al, 2018; BEYTH, et al, 2015; PHAM, et al, 2011). No entanto, são necessárias características que estabilizem e protejam as nanopartículas enquanto a estrutura está seca, além de permitir o acesso dos microrganismos e ação contra vírus.
[008] Para a aplicação das nanoestruturas à base de cobre metálico para conferir um efeito antimicrobiano e antiviral de superfície a uma tinta, verniz, ou até mesmo um polímero, o material deve ser seco, ou seja, a água do sistema deve ser retirada por evaporação (FAZENDA, et al, 2009; USMAN, et al, 2013; ZHONG, et al, 2013). Para a incorporação das nanoestruturas à base de cobre metálico em uma tinta, a água pode ser retirada por evaporação simples, formando um filme fino (FAZENDA, et al, 2009). Além disso, a secagem da suspensão de nanoestruturas à base de cobre metálico pode ser realizada por spray drying, formando partículas secas com tamanho entre 300 e 5000 nm, das nanoestruturas desenvolvidas, e possibilitando a sua incorporação em polímeros compatíveis (ZHONG, et al, 2015).
[009] Desta forma, a partir de publicações na literatura (APPLEROT, et al, 2012; AZAM, et al, 2012; DEPNER, et al, 2015; ROY, et al, 2017; TAMAYO, et al, 2016; USMAN, et al, 2013; VINCENT, HARTEMANN, DEUSTCH, 2016; ZHONG, et al, 2013; ZHONG, et al, 2015), é viável a utilização das nanoestruturas em áreas estratégicas, por exemplo na área da agricultura, na área da veterinária e na área hospitalar.
[010] Entretanto, nos trabalhos aqui anteriormente citados, não são fornecidas informações sobre estudos sistemáticos dos parâmetros de processo, sendo o método de alimentação de reagentes, relação da concentração molar entre o sal precursor de cobre e o agente redutor, velocidade de agitação, temperatura de aquecimento, variação do pH, concentração de agente antioxidante e concentração de cobre, controlando a morfologia e a estabilidade das nanopartículas de cobre produzidas em um sistema em batelada com atmosfera controlada com gás inerte. Além disso, apenas o estudo de Usman e colaboradores (2013) utilizou o ácido ascórbico como agente antioxidante como protetor oxidativo das nanopartículas metálicas, mas sem um estudo detalhado da concentração utilizada.
[011] Assim, não há relatos no estado da técnica que antecipem um processo de produção de um agente antimicrobiano à base de nanopartículas de cobre e compostos orgânicos ativos, com características superiores aos materiais utilizados e seu uso como aditivo em resinas, tintas, papéis, tecidos, madeiras, materiais poliméricos ou dispersos em produtos sanitizantes, ou ainda sua aplicação em ambientes estratégicos que necessitem de menores taxas de contaminação, tais como áreas hospitalares, agropecuária e veterinária, bem como ambientes públicos e interiores de transportes públicos.
[012] A presente invenção está relacionada à produção de um agente antimicrobiano e antiviral híbrido de nanopartículas de cobre e compostos orgânicos ativos, compreendendo cobre metálico com atividade antimicrobiana e antiviral.
[013] Um primeiro objetivo da presente invenção é desenvolver uma rota de processamento para a produção de agente antimicrobiano e antiviral híbrido de nanopartículas de cobre e compostos orgânicos ativos que possua características superiores aos materiais utilizados atualmente.
[014] Um segundo objetivo da presente invenção é evidenciar a aplicabilidade e eficiência de formulações híbridas de nanopartículas de cobre e compostos orgânicos ativos como agente antimicrobiano e antiviral
[015] As aplicações da formulação envolvem ação como agente antimicrobiano e antiviral, ou seja, com ação biocida por efeito de superfície de contato, podendo ser utilizado em diferentes setores que necessitem do controle de contaminações.
[016] De forma a alcançar os objetivos acima descritos, a presente invenção propõe a síntese de nanopartículas de cobre metálico por coprecipitação, pelo método de redução química na presença do biopolímero de polissacarídeos ou surfactante catiônico, em um sistema de batelada alimentada. Em seguida, a suspensão gerada na síntese é seca por evaporação simples ou pela técnica de spray drying. A proporção em massa de cobre metálico pode ser regulada pela adição de polímero à suspensão previamente à secagem.
[017] O processo ora proposto permite a produção de nanoestruturas a base de cobre metálico em um sistema de batelada alimentada com o controle dos parâmetros de processo, tais como o método de alimentação de reagentes, relação da contração molar entre o sal precursor de cobre e o agente redutor, velocidade de agitação, temperatura de aquecimento, variação do pH, concentração de agente antioxidante e concentração de cobre, controlando a morfologia e a estabilidade das nanopartículas de cobre produzidas em um sistema e batelada com atmosfera opcionalmente controlada com gás inerte.
[018] A atmosfera inerte retira a presença do gás oxigênio da atmosfera do sistema de síntese, evitando a oxidação precoce das nanopartículas de cobre metálico, com a formação os óxidos cúprico (CuO) e cuproso (Cu2O). A variação do método e sequenciamento da alimentação dos reagentes possibilita a utilização de diferentes agentes de revestimento das nanopartículas de cobre metálico produzidas.
[019] Quanto à concentração dos compostos utilizados no processo, a utilização de uma maior concentração molar de agente redutor diante da concentração do substrato precursor de cobre para a reação de redução química promove o equilíbrio químico em direção ao cobre metálico, evitando a reoxidação das nanopartículas metálicas no meio reacional. Maiores concentrações de agente antioxidante permitem a estabilização do material devido à não degradação das nanopartículas de cobre por reações oxidativas, enquanto que uma maior concentração de cobre aumenta o percentual de sólidos do material, diminuindo a quantidade de água do sistema.
[020] Vantajosamente, o uso de maiores velocidades de agitação promove condições de maior cisalhamento, diminuindo o tamanho de partículas de cobre metálico. Maiores temperaturas promovem o aumento da solubilidade do cobre iônico no meio reacional, formando maior número de núcleos durante o momento da reação de redução química, o que diminui o tamanho das partículas de cobre metálico. A variação do pH permite a estabilização das nanopartículas de cobre devido a menor presença de íons disponíveis no meio aquoso que possam interagir com o material metálico.
[021] Através da sua incorporação como aditivo em resinas, tintas, papéis, tecidos, madeiras, materiais poliméricos ou dispersos em produtos sanitizantes, como: detergentes, álcool em gel, desinfetantes ou amaciantes de tecidos, as nanoestruturas podem ser aplicadas em ambientes estratégicos que necessitem de menores taxas de contaminação, como a área hospitalar, ambientes públicos, interiores de transportes públicos, agropecuária e veterinária.
[022] As nanopartículas de cobre são responsáveis pelo efeito antimicrobiano e antiviral, enquanto que o agente de revestimento envolve as partículas para auxiliar na dispersão das nanoestruturas em meio aquoso e conferir compatibilidade do metal com os microrganismos e vírus, permitindo as interações das estruturas com as células por efeito de superfície.
[023] Esses objetivos e demais vantagens da presente invenção ficarão mais evidentes a partir da descrição que se segue e das figuras anexas.
[024] A descrição detalhada apresentada adiante faz referência às figuras anexas.
[025] A Figura 1 representa a distribuição de tamanhos do diâmetro hidrodinâmico médio das nanoestruturas a base de cobre metálico e polímero de polissacarídeo quitosana.
[026] A Figura 2 representa a microscopia eletrônica de transmissão das nanoestruturas a base de cobre metálico e polímero de polissacarídeo quitosana com magnificação de 150 mil vezes.
[027] A Figura 3 representa a microscopia eletrônica de transmissão das nanoestruturas a base de cobre metálico e polímero de polissacarídeo quitosana com magnificação de 50 mil vezes.
[028] A Figura 4 representa a comparação dos espectrogramas de FTIR das nanoestruturas a base de cobre metálico e polímero de polissacarídeo quitosana.
[029] A Figura 5 representa o espectrograma de varredura no UV-Vis das nanoestruturas a base de cobre metálico e polímero de polissacarídeo quitosana.
[030] A Figura 6 representa a distribuição de tamanhos do diâmetro hidrodinâmico médio das nanoestruturas a base de cobre metálico e polímero de polissacarídeo carboximetilcelulose.
[031] A Figura 7 representa a distribuição de tamanhos do diâmetro hidrodinâmico médio das nanoestruturas a base de cobre metálico e polímero de polissacarídeo goma arábica.
[032] A Figura 8 representa a distribuição de tamanhos do diâmetro hidrodinâmico médio das nanoestruturas a base de cobre metálico e surfactante cloreto de cetilpiridínio.
[033] A Figura 9 representa a distribuição de tamanhos do diâmetro hidrodinâmico médio das nanoestruturas a base de cobre metálico e surfactante monolaurato de sorbitan etoxilado 80.
[034] A Figura 10 representa a distribuição de tamanhos do diâmetro hidrodinâmico médio das nanoestruturas a base de cobre metálico e surfactante coco amidopropilbetaína.
[035] A presente invenção refere-se à produção de agente antimicrobiano e antiviral híbrido de nanopartículas de cobre e compostos orgânicos ativos, compreendendo um sistema nanoestruturado composto por nanopartículas de cobre metálico revestidas por um biopolímero de polissacarídeos ou um surfactante catiônico.
[036] Além disso, pelo menos 90% do produto de nanoestruturas a base de cobre metálico revestidas do biopolímero de polissacarídeos do agente antimicrobiano e antiviral preparado pelo processo reivindicado possuem tamanho de partícula abaixo de 560 nm.
[037] Em linhas gerais, o processo para produção de agente antimicrobiano e antiviral híbrido de nanopartículas de cobre, compreendendo a síntese de nanopartículas metálicas via rota química, partindo-se de um sal conjugado do metal que seja solúvel em meio aquoso, de acordo com a presente invenção, compreende as etapas de:
a) adicionar, em um reator:
a) adicionar, em um reator:
- (i) uma solução de precursor de cobre metálico em água com concentração podendo variar desde cerca de 0,1 mmol/L a cerca de 20 mol/L;
- (ii) um agente de revestimento selecionado dentre um biopolímero de polissacarídeos ou um surfactante catiônico, em concentração podendo variar de cerca de 0,1% a cerca de 25,0% (m/m); e
- (iii) uma solução de agente oxidante em água com concentração entre cerca de 0,1 mmol/L e cerca de 10,0 mol/L;
c) vedar o sistema, mantendo o controle de temperatura entre cerca de 0°C e cerca de 100°C;
d) opcionalmente, adicionar gás inerte ao reator;
e) agitar a mistura obtida com velocidade entre cerca de 250 rpm e cerca de 1500 rpm;
f) após estabilização da temperatura, adicionar solução de agente redutor a vazão constante entre cerca de 0,1 mL/hora e cerca de 10,0 L/hora.
[038] No âmbito da presente invenção, o biopolímero de polissacarídeos é selecionado do grupo consistindo de quitosana, carboximetilcelulose e goma arábica, ou misturas destas.
[039] De acordo com a presente invenção, o surfactante catiônico é selecionado do grupo consistindo de cloreto de cetilpiridínio, monolaurato de sorbitan etoxilado 80 e cocoamidopropil betaína, ou misturas destes.
[040] Inicialmente é realizada a síntese do cobre metálico, em um experimento típico de coprecipitação por redução química. Neste procedimento, um precursor de cobre metálico é solubilizado em água com concentração podendo variar desde cerca de 0,1 mmol/L a cerca de 20 mol/L, preferencialmente cerca de 1 mmol/L a cerca de 10 mol/L, mais preferencialmente cerca de 100 mmol/L.
[041] De acordo com a presente invenção, como precursor de cobre podem ser utilizados compostos selecionados dentre acetato de cobre, carbonato de cobre, cloreto de cobre, hidróxido de cobre, iodeto de cobre, nitrato de cobre, óxido de cobre (I), óxido de cobre (II), sulfato de cobre, sulfeto de cobre (I), sulfeto de cobre (II) e misturas dos mesmos. Preferencialmente, o precursor de cobre é sulfato de cobre (CuSO4.5H2O).
[042] Em separado, prepara-se uma solução de revestimento contendo o biopolímero de polissacarídeos (de cerca de 0,1% a cerca de 2,5% (m/m), preferencialmente cerca de 1,0% (m/m), de quitosana dissolvida em solução de ácido acético em água com concentração entre preferencialmente cerca de 0,1 mol/L e cerca de 5,0 mol/L; ou carboximetilcelulose dissolvida em água na proporção mássica entre cerca de 0,1% e cerca de 10,0%, preferencialmente 5,0%; ou goma arábica dissolvida em água em concentração entre cerca de 0,1% e cerca de 25,0%, preferencialmente cerca de 10,0%; ou misturas destes).
[043] Também em separado, prepara-se uma solução de cada surfactante dissolvendo o surfactante catiônico (cloreto de cetilpirídínio em água deionizada em proporção mássica entre cerca de 0,05% e cerca de 20,0%, preferencialmente cerca de 5,0%; ou dissolvendo monolaurato de sorbitan etoxilado 80 em água em proporção mássica entre cerca de 0,05% e cerca de 20,0%, preferencialmente cerca de 5,0%, ou dissolvendo coco amidopropilbetaína em água em proporção mássica entre cerca de 0,05% e cerca de 20,0%, preferencialmente cerca de 3,5%; ou misturas destes).
[044] Ainda, é preparada uma solução de ácido ascórbico em água deionizada com concentração entre cerca de 0,1 mmol/L e cerca de 10,0 mol/L, preferencialmente cerca de 50 mmol/L, para ser utilizada como agente antioxidante; e uma solução aquosa de NaBH4 em água deionizada com concentração entre cerca de 0,1 mmol/L e cerca de 10,0 mol/L, preferencialmente cerca de 100 mmol/L, para ser utilizada como agente redutor.
[045] Em seguida, em um reator com sistema de controle de temperatura adiciona-se a solução do precursor de cobre, a solução do agente de revestimento, podendo ser um biopolímero de polissacarídeos ou um surfactante catiônico, e a solução de ácido ascórbico, completando com água de maneira a preencher metade do volume do reator, com exceção do volume do agente redutor a ser adicionado, nas concentrações dos componentes, respectivamente: preferencialmente cerca 10 mmol/L de precursor de cobre; proporção mássica de agente de revestimento variando de cerca 0,1% a cerca 2,5% em relação aos componentes do meio e o ácido ascórbico em concentração metabólica variando de cerca de 1 μmol/L a cerca de 25 μmol/L. Então, veda-se o sistema, mantendo o controle de temperatura entre cerca de 0°C e cerca de 100°C, particularmente entre cerca de 10°C e cerca de 60°C, preferencialmente cerca de 25°C.
[046] Opcionalmente, inertiza-se o sistema com a inserção de gás inerte, selecionado dentre hélio, argônio ou nitrogênio, preferencialmente nitrogênio, à vazão constante e agita-se, de maneira constante, o líquido no reator com um impelidor, preferencialmente do tipo hélice, composto por ou revestido de material inerte à reação. A agitação é feita em velocidade entre cerca de 250 rpm e cerca de 1500 rpm, particularmente entre cerca de 350 rpm e cerca de 1200 rpm, preferencialmente cerca de 500 rpm. Após a estabilização da temperatura e opcional inertização da atmosfera do meio agitado, adiciona-se, por gotejamento a solução de NaBH4 à vazão constante, com valores que variam entre cerca de 0,1 mL/hora e cerca de 10,0 L/hora, preferencialmente cerca de 50 mL/hora. Nesta etapa, têm-se a reação química de conversão e formação das nanopartículas metálicas de maneira rápida, formando uma dispersão de coloração castanho avermelhada. A reação é encerrada após a adição total do volume do agente redutor.
[047] Após a completa síntese das nanoestruturas a base de cobre metálico, faz-se a secagem por duas rotas diferentes dependentes da aplicação, isto é, como aditivos incorporados em resinas ou polímeros compatíveis.
[048] Para a aplicação em resinas, adiciona-se, em meio inertizado por gás inerte, selecionado dentre hélio, argônio ou nitrogênio, preferencialmente nitrogênio, a dispersão de nanoestruturas em uma resina com base aquosa, para aplicação como superfícies com atividade antimicrobiana e antiviral específicas. Para a aplicação em polímeros, adiciona-se, em meio inertizado por gás inerte, selecionado dentre hélio, argônio ou nitrogênio, preferencialmente nitrogênio, um polímero inerte solúvel em água, por exemplo o acetato de polivinila (PVA) ou os próprios biopolímeros de polissacarídeos de revestimento, para aplicação como um corpo de prova com atividade antimicrobiana e antiviral
[049] A secagem de ambas as estruturas é realizada por evaporação simples, durante cerca de 6 a 12 horas em uma estufa a cerca de 80°C ou durante cerca de 24 a 48 horas a temperatura ambiente.
[050] Em meio inertizado por gás inerte, selecionado dentre hélio, argônio ou nitrogênio, preferencialmente nitrogênio, adiciona-se o biopolímero de polissacarídeos referente a dispersão de nanoestruturas para aumentar a sua proporção mássica em relação as nanopartículas de cobre metálico. Como outra opção, adiciona-se, também em meio inertizado por gás inerte, selecionado dentre hélio, argônio ou nitrogênio, preferencialmente nitrogênio, um polímero compatível com as nanoestruturas a base de cobre e um biopolímero de polissacarídeos ou um surfactante catiônico, modificando a proporção mássica entre as nanopartículas de cobre metálico e os outros componentes do sistema.
[051] Opcionalmente, as soluções geradas podem ser secas pela técnica de spray drying ou leito fluidizado.
[052] Os termos “preferido” e “preferivelmente” referem-se a modalidades que podem disponibilizar certos benefícios, em certas circunstâncias. Entretanto, outras modalidades também podem ser preferidas nas mesmas ou outras circunstâncias. Além disso, a citação de uma ou mais modalidades preferidas não implica que outras modalidades não são usadas e deva excluir outras modalidades do escopo da invenção.
[053] A descrição que se segue partirá de concretizações preferenciais da invenção. Como ficará evidente para qualquer técnico no assunto, a invenção não está limitada a essas concretizações particulares.
[054] Primeiramente foi realizada a síntese das nanopartículas de cobre metálico pelo método de coprecipitação por redução química na presença de quitosana como agente de revestimento. Em um reator de vidro de borossilicato com volume total de 100 mL foram misturados 5,00 mL de uma solução de CuSO4.5H2O 0,10 mol/L, 25,00 mL de uma solução de quitosana 1,00% (massa/massa) solubilizada em ácido acético 0,50 mol/L, 0,50 mL de uma solução de ácido ascórbico 0,05 mol/L e 12,00 mL de água destilada, submetidos a agitação mecânica de 1000 rpm, borbulhamento de gás nitrogênio e aquecimento de 80°C.
[055] Após 10 minutos para inertização do sistema e estabilização dos parâmetros de processo, ainda sob agitação, foi iniciado o gotejamento de 7,50 mL de solução de NaBH4 0,10 mol/L no sistema, que durou aproximadamente 15 minutos.
[056] Após a alimentação do agente redutor, a agitação foi mantida por mais 5 minutos nas mesmas condições. Cessando a agitação, manteve-se o borbulhamento de gás nitrogênio e o aquecimento.
[057] A dispersão de coloração castanho avermelhada foi reservada em um frasco de 50,00 mL, evitando a permanência de colunas de ar, e acondicionada em um ambiente sem a presença de luz.
[058] A amostra gerada foi caracterizada pelos aspectos morfológicos e físico-químicos. O tamanho da dispersão das nanoestruturas foi medido por espalhamento dinâmico de luz (DLS), mostrado na Figura 1, após diluição de 10 vezes (volume/volume), indicando um diâmetro hidrodinâmico médio de aproximadamente 177 nm.
[059] Tal diâmetro é condizente com suas imagens por microscopia eletrônica de transmissão (TEM), mostrado nas Figura 2 e Figura 3, onde notam-se estruturas com tamanho desde aproximadamente 80 nm até 500 nm.
[060] A espectroscopia de infravermelho (FTIR), mostrada na Figura 4, indicou a presença de nanopartículas de cobre metálico e de quitosana, havendo algumas modificações em picos específicos, comprovando a interação entre os componentes. A espectroscopia do ultravioleta e visível (UV-Vis), mostrada na Figura 5, indicou a presença de nanopartículas de cobre no sistema devido a presença do pico de ressonância plasmônica no comprimento de onda de 590 nm.
[061] Foram realizados ensaios para a síntese das nanopartículas de cobre metálico pelo método de coprecipitação por redução química na presença de quitosana como agente de revestimento, em condições semelhantes às descritas no Exemplo 1. Nestes experimentos, a relação da concentração molar entre o cobre e o agente redutor foi 1:1,5, tendo sido variada a alimentação de quitosana ao reator. Os dados encontram-se na Tabela 1.
[062] A partir dos resultados de caracterização de tamanho de partículas obtidos, verificou-se a possibilidade ou não da formação de nanopartículas de cobre metálico mediante ao método de alimentação utilizado. Com a alimentação da mistura das soluções de cobre, agente de revestimento e agente antioxidante sobre a solução de agente redutor houve a oxidação do cobre, formando os óxidos cúprico (CuO) e cuproso (Cu2O). Com a alimentação da solução de agente redutor sobre a mistura das soluções de cobre, agente de revestimento e agente antioxidante, houve a formação de partículas de maior tamanho, cerca de 1,5 μm. Com a alimentação simultânea da solução de cobre e solução de agente redutor sobre a mistura das soluções de agente de revestimento e agente antioxidante houve a formação de partículas de menor tamanho, cerca de 400 nm.
[063] Foram realizados ensaios para a síntese das nanopartículas de cobre metálico pelo método de coprecipitação por redução química na presença de quitosana como agente de revestimento, em condições semelhantes às descritas no Exemplo 1. Nestes experimentos, a relação da concentração molar de cobre e agente redutor foi variada entre 1:1 e 2:1. Os dados encontram-se na Tabela 2.
[064] A partir dos resultados obtidos de avaliação visual e de caracterização do tamanho de partículas, verificou-se a viabilidade da formação de nanopartículas de cobre metálico e a sua estabilidade química mediante a presença de excesso de cobre ou excesso de agente redutor. Para a quitosana, as relações das concentrações molares de cobre e agente redutor de 1:1, 1,5:1 e 2:1 apresentaram baixa estabilidade, onde o cobre metálico foi reoxidado rapidamente, observando a formação de íons cúpricos (Cu2+) e a mudança da coloração do sistema, de castanho avermelhado para azulado. As relações das concentrações molares de cobre e agente redutor de 1:1,5 e 1:2 apresentaram, respectivamente, formação de nanopartículas de cobre metálico, onde o sistema apresenta coloração castanho avermelhada, e formação de óxido de cobre, onde o sistema apresenta coloração enegrecida e partículas de maior tamanho que decantam.
[065] Foram realizados ensaios para a síntese das nanopartículas de cobre metálico pelo método de coprecipitação por redução química na presença de quitosana como agente de revestimento, em condições semelhantes às descritas no Exemplo 1. Nestes experimentos, a concentração de agente oxidante foi variada entre 500 μmol/L e 10 mmol/L. Os dados encontram-se na Tabela 3.
[066] A partir dos resultados obtidos de avaliação visual e de caracterização do tamanho de partículas, verificou-se o aumento da estabilidade das nanopartículas em suspensão com o aumento da concentração molar de ácido ascórbico no sistema. Baixas concentrações de ácido ascórbico, sendo 500 μmol/L e 1,0 mmol/L, apresentaram baixa mudança na estabilidade da dispersão. A concentração de 2,5 mmol/L aumentou a estabilidade da dispersão em 10 dias, mantendo uma boa homogeneidade do tamanho de partículas. As concentrações mais altas testadas apresentaram a formação de partículas de maior tamanho, pois ocorreu a redução do cobre pelo ácido ascórbico em excesso antes da alimentação do agente redutor, a solução de borohidreto de sódio, não garantindo a homogeneidade do tamanho de partículas e aumentando a polidispersão do tamanho de partículas.
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[067] Primeiramente foi realizada a síntese das nanopartículas de cobre metálico pelo método de coprecipitação por redução química na presença de carboximetilcelulose como agente de revestimento. Em um reator de vidro de borossilicato com volume total de 100 mL foram misturados 10,00 mL de uma solução de carboximetilcelulose 5,00% (massa/massa) solubilizada em água destilada, 0,50 mL de uma solução de ácido ascórbico 0,05 mol/L e 29,50 mL de água destilada, submetidos a aplicação agitação mecânica de 1000 rpm, borbulhamento de gás nitrogênio e aquecimento de 40°C.
[068] Após 10 minutos para inertização do sistema e estabilização dos parâmetros de processo, ainda sob agitação, foi iniciado o gotejamento simultâneo de 5,00 mL de solução de NaBH4 0,10 mol/L e 5,00 mL de uma solução de CuSO4.5H2O 0,10 mol/L no sistema, que durou aproximadamente 15 minutos.
[069] Após a alimentação do agente redutor e do substrato, a agitação foi mantida por mais 5 minutos nas mesmas condições. Cessando a agitação, manteve-se o borbulhamento de gás nitrogênio e o aquecimento.
[070] A dispersão de coloração castanho avermelhada foi reservada em um frasco de 50,00 mL, evitando a permanência de colunas de ar, e acondicionada em um ambiente sem a presença de luz.
[071] Análise de DLS da amostra está retratada na Figura 6, mostrando um diâmetro hidrodinâmico médio de aproximadamente 240 nm.
[072] Primeiramente foi realizada a síntese das nanopartículas de cobre metálico pelo método de coprecipitação por redução química na presença de goma arábica como agente de revestimento. Em um reator de vidro de borossilicato com volume total de 100 mL foram misturados 5,00 mL de uma solução de CuSO4.5H2O 0,20 mol/L, 12,50 mL de uma solução de goma arábica 4,00% (massa/massa) solubilizada em água destilada, e 12,00 mL de água destilada, submetidos a aplicação agitação mecânica de 5000 rpm, borbulhamento de gás nitrogênio em temperatura de 25°C.
[073] Após 10 minutos para inertização do sistema e estabilização dos parâmetros de processo, ainda sob agitação, foi iniciada a adição vagarosa de 32,50 mL de solução de NaBH4 0,03 mol/L no sistema, que durou aproximadamente 5 minutos.
[074] Após a alimentação do agente redutor, a agitação foi mantida por mais 5 minutos nas mesmas condições. Cessando a agitação, manteve-se o borbulhamento de gás nitrogênio.
[075] A dispersão de coloração castanho avermelhada foi reservada em um frasco de 50,00 mL, evitando a permanência de colunas de ar, e acondicionada em um ambiente sem a presença de luz.
[076] Análise de DLS da amostra está retratada na Figura 7, mostrando um diâmetro hidrodinâmico médio de aproximadamente 266 nm.
[077] Primeiramente foi realizada a síntese das nanopartículas de cobre metálico pelo método de coprecipitação por redução química na presença de cloreto de cetilpiridínio como agente de revestimento. Em um reator de vidro de borossilicato com volume total de 100 mL foram misturados 5,00 mL de uma solução de CuSO4.5H2O 0,10 mol/L, 1,00 mL de uma solução de cloreto de cetilpiridínio 1,00% (massa/massa) solubilizada em água destilada, 0,50 mL de uma solução de ácido ascórbico 0,05 mol/L e 38,50 mL de água destilada, submetidos a aplicação agitação mecânica de 750 rpm, borbulhamento de gás nitrogênio e a 25°C.
[078] Após 10 minutos para inertização do sistema e estabilização dos parâmetros de processo, ainda sob agitação, foi iniciado o gotejamento de 7,50 mL de solução de NaBH4 0,10 mol/L no sistema, que durou aproximadamente 15 minutos.
[079] Após a alimentação do agente redutor, a agitação foi mantida por mais 5 minutos nas mesmas condições. Cessando a agitação, manteve-se o borbulhamento de gás nitrogênio e o aquecimento.
[080] A dispersão de coloração castanho avermelhada foi reservada em um frasco de 50,00 mL, evitando a permanência de colunas de ar, e acondicionada em um ambiente sem a presença de luz.
[081] Análise de DLS da amostra está retratada na Figura 8, mostrando um diâmetro hidrodinâmico médio de aproximadamente 70 nm.
[082] Primeiramente foi realizada a síntese das nanopartículas de cobre metálico pelo método de coprecipitação por redução química na presença de monolaurato de sorbitan etoxilado 80 como agente de revestimento. Em um reator de vidro de borossilicato com volume total de 100 mL foram misturados 10,00 mL de uma solução de CuSO4.5H2O 0,10 mol/L, 10,00 mL de uma solução de monolaurato de sorbitan etoxilado 80 5,00% (massa/massa) solubilizada em água destilada, submetidos a aplicação agitação mecânica de 500 rpm, borbulhamento de gás nitrogênio e a 25°C.
[083] Após 10 minutos para inertização do sistema e estabilização dos parâmetros de processo, ainda sob agitação, foi iniciada a adição vagarosa de 30,00 mL de solução de NaBH4 5,00 mmol/L no sistema, que durou aproximadamente 15 minutos.
[084] Após a alimentação do agente redutor, a agitação foi mantida por mais 5 minutos nas mesmas condições. Cessando a agitação, manteve-se o borbulhamento de gás nitrogênio e o aquecimento.
[085] A dispersão de coloração castanho avermelhada foi reservada em um frasco de 50,00 mL, evitando a permanência de colunas de ar, e acondicionada em um ambiente sem a presença de luz.
[086] Análise de DLS da amostra está retratada na Figura 9, mostrando um diâmetro hidrodinâmico médio de aproximadamente 64 nm.
[087] Primeiramente foi realizada a síntese das nanopartículas de cobre metálico pelo método de coprecipitação por redução química na presença de cocoamidopropil betaína como agente de revestimento. Em um reator de vidro de borossilicato com volume total de 100 mL foram misturados 5,00 mL de uma solução de CuSO4.5H2O 0,10 mol/L e 28,60 mL de uma solução de cocoamidopropil betaína 3,50% (massa/massa) solubilizada em água destilada, submetidos a aplicação agitação mecânica de 500 rpm, borbulhamento de gás nitrogênio e a 25°C.
[088] Após 10 minutos para inertização do sistema e estabilização dos parâmetros de processo, ainda sob agitação, foi iniciada a adição vagarosa de 14,60 mL de solução de NaBH4 14,00 mmol/L no sistema, que durou aproximadamente 5 minutos.
[089] Após a alimentação do agente redutor, a agitação foi mantida por mais 5 minutos nas mesmas condições. Cessando a agitação, manteve-se o borbulhamento de gás nitrogênio e o aquecimento.
[090] A dispersão de coloração castanho avermelhada foi reservada em um frasco de 50,00 mL, evitando a permanência de colunas de ar, e acondicionada em um ambiente sem a presença de luz.
[091] Análise de DLS da amostra está retratada na Figura 10, mostrando um diâmetro hidrodinâmico médio de aproximadamente 35 nm.
[092] Testes antibacterianos em relação às linhagens bacterianas Gram -sendo Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa, e Gram + sendo Staphylococcus aureus e a Streptococcus agalactiae, mostraram que houve potencial biocida em relação ao controle. Mais que isso, na maioria dos casos, a viabilidade das bactérias diminuiu em poucas horas, indicando que essas espécies possuem baixa resistência às nanopartículas, provavelmente devido à interação com a sua membrana celular e suas organelas internas.
[093] Os resultados indicaram o potencial antimicrobiano das dispersões nanoestruturas à base de cobre metálico, pois se percebeu que houve redução de aproximadamente 99,999% da carga microbiana avaliada após exposição às nanoestruturas. Tal fato pode ser explorado para a utilização das partículas incorporadas em um vetor alvo de aplicação, como em resinas ou materiais poliméricos compatíveis e produtos sanitizantes.
[094] Teste antifúngico em relação à linhagem, de levedura Candida albicans, mostrou que houve potencial biocida em relação ao controle. Mais que isso, na maioria dos casos, a viabilidade das células diminuiu em poucas horas, indicando que essas células possuem baixa resistência pelas partículas, provavelmente devido à interação com a sua membrana celular e suas organelas internas.
[095] Os resultados indicaram o potencial antifúngico das dispersões nanoestruturas à base de cobre metálico, pois se percebeu que houve redução de aproximadamente 99,999% da carga microbiana avaliada após exposição às nanoestruturas. Tal fato pode ser explorado para a utilização das partículas incorporadas em um vetor alvo de aplicação, como em resinas ou materiais poliméricos compatíveis e produtos sanitizantes.
[096] Um vírus envelopado foi utilizado como modelo nesta avaliação. Suspensões virais de Coronavírus canino, um vírus de RNA, produzidos em céluas A72 (fibrosarcoma canino) foram expostas as dispersões de nanoestruturas a base de cobre metálico por um período de 10 minutos.
[097] A sobrevivência do vírus foi avaliada mediante a titulação em células da linhagem A72 para a determinação da redução da carga viral. A presença do vírus é evidenciada pelo rompimento celular (efeito citopático) observado em microscópio ótico.
[098] Os testes de titulação foram conduzidos em placas de 96 poços plaqueadas com suspensões celulares contendo 1 x 105 células/mL. Após 24 horas para a aderência celular, a monocamada foi exposta às preparações de suspensão viral de coronavírus aplicadas para o teste utilizando diluições seriadas até encontrar o título viral, assim como as preparações virais após exposição com a dispersão de nanoestruturas a base de cobre metálico.
[099] Após avaliação ao microscópio ótico, foi possível determinar que não foi observada morte celular indicando a inativação viral.
[0100] Os resultados indicaram o potencial antiviral das dispersões nanoestruturas a base de cobre metálico, pois se percebeu que houve redução de aproximadamente 99,999% da carga microbiana avaliada após exposição as nanoestruturas. Tal fato pode ser explorado para a utilização das partículas incorporadas em um vetor alvo de aplicação, como em resinas ou materiais poliméricos compatíveis e produtos sanitizantes.
[0101] Para a incorporação das nanoestruturas a base de cobre metálico em uma resina de base aquosa, deve-se homogeneizá-la e diluí-la despejando a dispersão aquosa de nanopartículas de cobre nas proporções mássicas de 5,0% a 30,0%. Consequentemente, os outros 95,0% a 70,0% desta mistura são compostos pela resina de aplicação.
[0102] A resina pode ser aplicada sobre a superfície com pincel, rolo ou, preferencialmente, pistola pulverizadora, formando um filme de resina contendo nanoestruturas a base de cobre metálico incorporadas como aditivo biocida para a promoção do efeito antimicrobiano e antiviral sobre a superfície revestida após a secagem da mistura.
[0103] Para a secagem das partículas foram separados 50 g da suspensão, que foram diluídos em mais 50 g de água. A suspensão, agora de 100 g foi introduzida ao equipamento Spray Dryer (BUCHI). Os parâmetros de secagem foram: membrana de 5,5 μm, temperatura de entrada de 105°C, temperatura de saída de 54°C, atomização da membrana piezoelétrica de 100,0%, temperatura do bico de 120°C, pressão de 70 mbar, fluxo de gás de 130 L/min.
[0104] O pó particulado gerado foi coletado do compartimento eletrostático do equipamento.
[0105] Para a incorporação das nanoestruturas a base de cobre metálico em um polímero, deve-se dissolver o polímero na dispersão aquosa nas proporções mássicas de 1,0% a 10,0%, dependendo do polímero, por exemplo não limitante, o PVA.
[0106] A mistura pode ser seca por aquecimento brando simples ou por aquecimento brando junto a vácuo, formando um filme e/ou corpo de prova de resina com nanoestruturas a base de cobre metálico incorporadas em diferentes proporções para a promoção do efeito antimicrobiano e antiviral sobre a superfície do material após a secagem e modelagem do produto.
[0107] ADLHART, C., et al. Surface modifications for antimicrobial effects in the healthcare setting: a critical overview. Journal of Hospital Infection, v. 99, p. 239249, 2018.
[0108] APPLEROT, G. et al. Understanding the Antibacterial Mechanism of CuO Nanoparticles: Revealing the Route of Induced Oxidative Stress. Small, v. 8, n. 21, p. 3326-3337, 2012.
[0109] ATKINS, P., JONES, L.. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5. Ed. Porto Alegre: Bookman, 2012.
[0110] AZAM, A. et al. Antimicrobial activity of metal oxide nanoparticles against Gram-positive and Gram-negative bacteria: a comparative study. International Journal Of Nanomedicine, v. 7, p. 6003-6009, 2012.
[0111] BEYTH, N., et al. Alternative Antimicrobial Approach: Nano-Antimicrobial Materials. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 16 pages, Article ID 246012, 2015.
[0112] BRITISH PHARMACOPEIA COMMISSION. British Pharmacopeia. Ed. 4. London: Sationery Office, 2002.
[0113] BUCHI. Operation Manual Nano Spray Dryer B-90. Version B. ed. Flawil: BUCHI, 2009.
[0114] DEPNER, R. F. R. et al. O cobre como superfície de contato antimicrobiana e sua potencial aplicação na medicina veterinária. Veterinária e Zootecnia, v. 22, n. 4, p. 532-543, 2015.
[0115] FAZENDA, J. M. R., et al. Tintas e vernizes: Ciência e Tecnologia. 3a Ed. São Paulo: Edgar Blucher, 2009.
[0116] PHAM, L. Q. et al. Copper nanoparticles incorporated with conducting polymer: Effects of Copper Concentration and Surfactants on the Stability and Conductivity. Journal of Colloid and Interface Science, v. 365, p. 103-109, 2012.
[0117] PRADEEP, T. Nano: The Essenciais. McGraw-Hill, Chennai, 2007.
[0118] ROY, R., et al. Strategies for combating bacterial biofilms: A focus on anti-biofilm agents and their mechanisms of action. Virulence, v. 9, n. 1, p. 522554, 2017.
[0119] SERGEEV, G. B. Nanochemistry. Oxford: Elsevier, 2006.
[0120] TAMAYO, L., et al. Copper-polymer nanocomposites: An excellent and cost-effective biocide for use on antibacterial surfaces. Materials Science and Engineering C, v. 69, p. 1391-1409, 2016.
[0121] TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. L. Microbiologia, 10a Ed. Porto Alegre: Artmed, 2012.
[0122] USMAN, M et al. Synthesis, characterization, and antimicrobial properties of copper nanoparticles. International Journal of Nanomedicine, p. 4467-4479, 2013.
[0123] VINCENT, M. et al. Contact killing and antimicrobial properties of copper. Journal Of Applied Microbiology, v. 124, n. 5, p. 1032-1046, 2017.
[0124] VINCENT, M.; HARTEMANN, P.; ENGELS-DEUTSCH, M. Antimicrobial applications of copper. International Journal Of Hygiene And Environmental Health, v. 219, n. 7, p. 585-591,2016.
[0125] ZHONG, T. et al. Antimicrobial Properties of the Hybrid Copper Nanoparticles-Carboxymethyl Cellulose. Wood And Fiber Science, v. 45, n. 2, p. 215-222, 2013.
[0126] ZHONG, T. et al. Drying cellulose-based materials containing copper nanoparticles. Cellulose, v. 22, n. 4, p. 2665-2681, 2015.
Claims (11)
- Processo para produção de agente antimicrobiano e antiviral híbrido de nanopartículas de cobre, compreendendo a síntese de nanopartículas metálicas via rota química, partindo-se de um sal conjugado do metal que seja solúvel em meio aquoso, caracterizado por compreender
a) adicionar, em um reator:- (i) uma solução de precursor de cobre metálico em água com concentração podendo variar desde cerca de 0,1 mmol/L a cerca de 20 mol/L;
- (ii) um agente de revestimento selecionado dentre um biopolímero de polissacarídeos ou um surfactante catiônico, em concentração podendo variar de cerca de 0,1% a cerca de 25,0% (m/m); e
- (iii) uma solução de agente oxidante em água com concentração entre cerca de 0,1 mmol/L e cerca de 10,0 mol/L;
c) vedar o sistema, mantendo o controle de temperatura entre cerca de 0°C e cerca de 100°C;
d) opcionalmente, adicionar gás inerte ao reator;
e) agitar a mistura obtida em a) com velocidade entre cerca de 250 rpm e cerca de 1500 rpm;
f) após estabilização da temperatura, adicionar solução de agente redutor a vazão constante de cerca de 0,1 mL/hora e cerca de 10,0 L/hora; - Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o precursor de cobre pode ser selecionado dentre acetato de cobre, carbonato de cobre, cloreto de cobre, hidróxido de cobre, iodeto de cobre, nitrato de cobre, óxido de cobre (I), óxido de cobre (II), sulfato de cobre, sulfeto de cobre (I), sulfeto de cobre (II) e misturas dos mesmos;
- Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o agente de revestimento ser um biopolímero de polissacarídeos selecionado do grupo consistindo de quitosana, carboximetilcelulose e goma arábica, ou misturas destas, ou um surfactante catiônico selecionado do grupo consistindo de cloreto de cetilpiridínio, monolaurato de sorbitan etoxilado 80 e cocoamidopropil betaína, ou misturas destes;
- Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o biopolímero de polissacarídeos ser selecionado dentre de cerca de 0,1% a cerca de 2,5% (m/m) de quitosana dissolvida em solução de ácido acético em água com concentração entre cerca de 0,1 e cerca de 5,0 mol/L; ou carboximetilcelulose dissolvida em água na proporção mássica entre cerca de 0,1% e cerca de 10,0%; ou goma arábica dissolvida em água em concentração entre cerca de 0,1% e cerca de 25,0%, ou misturas destes;
- Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o surfactante catiônico ser selecionado dentre cloreto de cetilpirídínio em água deionizada em proporção mássica entre cerca de 0,05% e cerca de 20,0%, ou monolaurato de sorbitan etoxilado 80 dissolvido em água em proporção mássica entre cerca de 0,05% e cerca de 20,0%, ou coco amidopropilbetaína em água em proporção mássica entre cerca de 0,05% e cerca de 20,0%, ou misturas destes;
- Processo, de acordo com qualquer uma das as reivindicações anteriores, caracterizado por as nanoestruturas à base de cobre metálico de coloração castanho avermelhada são submetidas a secagem ou mantidas dispersas no meio aquoso;
- Processo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a secagem ser realizada por evaporação simples, durante cerca de 6 a 12 horas em uma estufa a cerca de 80°C ou durante cerca de 24 a 48 horas a temperatura ambiente, em que a dispersão de nanoestruturas é aplicada em uma resina ou polímero compatível em base aquosa;
- Agente antimicrobiano e antiviral híbrido de nanopartículas de cobre e compostos orgânicos ativos, caracterizado por pelo menos 90% do produto de nanoestruturas a base de cobre metálico revestidas do biopolímero de polissacarídeos possuírem tamanho de partícula abaixo de 560 nm.
- Agente antimicrobiano e antiviral híbrido de nanopartículas de cobre e compostos orgânicos ativos, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por ser aplicado como aditivo em resinas, tintas, papéis, tecidos, madeiras, materiais poliméricos ou dispersos em produtos sanitizantes, como: detergentes, álcool em gel, desinfetantes ou amaciantes de tecidos, ou em ambientes estratégicos que necessitem de menores taxas de contaminação, como áreas hospitalares, agropecuária e veterinária, bem como ambientes públicos e interiores de transportes públicos, agropecuária e veterinária;
- Uso de um agente antimicrobiano e antiviral híbrido de nanopartículas de cobre e compostos orgânicos ativos, caracterizado por ser biocida ou bioestático por impedir o crescimento e proliferação do agente biológico, sendo incorporado como aditivo em resinas, tintas, papéis, tecidos, madeiras, materiais poliméricos ou dispersos em produtos sanitizantes, como: detergentes, álcool em gel, desinfetantes ou amaciantes de tecidos, ou ainda ser aplicado em ambientes estratégicos que necessitem de menores taxas de contaminação, como áreas hospitalares, agropecuária e veterinária, bem como ambientes públicos e interiores de transportes públicos;
- Uso de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os microrganismos são selecionados do grupo Gram - consistindo de Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa e Gram + sendo Staphylococcus aureus e Streptococcus agalactiae, a levedura Candida albicans e o vírus de RNA envelopado, coronavírus canino.
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
| BR102020026481-8A BR102020026481A2 (pt) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | Processo para produção de agente antimicrobiano e antiviral híbrido de nanopartículas de cobre e compostos orgânicos ativos, agente antimicrobiano e antiviral assim produzido e, uso do agente antimicrobiano e antiviral |
| PCT/BR2021/050571 WO2022133564A1 (pt) | 2020-12-22 | 2021-12-21 | Processo para produção de agente antimicrobiano e antiviral híbrido de nanopartículas de cobre e compostos orgânicos ativos, agente antimicrobiano e antiviral assim produzido e, uso do agente antimiculos de cobreotivos antimiculos de cobreotivos e antimiculos de cobreotivos antimiculos de cobreotivos agente antimicrobiano e antiviral |
| GB2215618.6A GB2609804A (en) | 2020-12-22 | 2021-12-21 | Method for producing a hybrid antimicrobial and antiviral agent from copper nanoparticles and active organic compounds, an antimicrobial and antiviral agent |
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