Uso versátil de novos complexos de Mg(II): proteção a ERO’s à oxidação lipídica
| dc.contributor.advisor1 | Carlos, Rose Maria | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1589143355309943 | por |
| dc.contributor.author | Marchi, Rafael Cavalieri | |
| dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/6124280245373485 | por |
| dc.date.accessioned | 2021-10-05T23:08:59Z | |
| dc.date.available | 2021-10-05T23:08:59Z | |
| dc.date.issued | 2021-09-30 | |
| dc.description.abstract | The search for compounds that have antioxidant properties is increasing due to their application in strategic areas such as food preservation, food supplements, active compounds in smart packaging, among others. This research work aims to prepare and characterize metallic Mg(II) complex containing in the coordination sphere ferulic acid (fer) and 1,10-phenanthroline (phen; Mg-phen-fer) and their application in polymeric films. The complex was characterized by infrared, electron injection mass spectrometry (MS-ESI) and 1H nuclear magnetic resonance and DOSY-NMR. The cyclic voltammograms obtained in aqueous solution in the anodic region showed a cyclic process indicating the stability of the species generated during the oxidation of coordinated ferulic acid, probably due to the stabilization of the corresponding phenoxyl radical via complexation with Mg(II), which is interesting for antioxidant applications. The Mg-phen-fer complex against the DPPH• radical presented an IC50 of 26 µM while for the BHT it was 40.9 µM. The same behavior is observed for the complex ABTS•+ radical presented an IC50 of 6 µM while for the BHT it was 16.75 µM. The complex showed total inhibition of 1O2 generation, at a concentration of 1.65 µg/mL. Furthermore, the complex was also able to stabilize riboflavin from the decomposition that occurs in the presence of light in an inert atmosphere. Regarding the peroxyl radicals that serve as a model for lipid radicals, the complex inhibited the generation of these radicals, presenting IC50 of 5µg/mL. In this work, two biopolymers were investigated for making the packaging material, tapioca starch and gelatin. It was found that the films containing the complex do not favor the proliferation of microorganisms, are always transparent, and are stable at temperatures of 30 °C and 40 °C observed in attenuated total reflection infrared (IR-ATR) measurements. The oxygen transmission capacity in the films was altered with the incorporation of the complex, with starch films being more susceptible to oxygen diffusion than gelatin films. The release of the complex from the two matrices was quick for systems with a high percentage of water. From the starch film, the total release in water took place in 30 minutes, in the presence of 50 % ethanol this release takes place in 200 minutes and in alcoholic systems only 10 % of the mass of the complex was released in more than three days. For the gelatin film, regardless of the aqueous media, release occurred within 60 min. With microbiology studies, for the Mg-phen-fer complex, it was verified that the minimum bactericidal concentration is 1.0 mg/mL and the minimum fungicidal concentration is 0.05 mg/mL. This complex stands out in food protection both for being a great candidate for antioxidant and for having an excellent antimicrobial activity. The complex has a high potential for application, and studies with different polymeric matrices must be carried out to delay controlled release, attracting a greater market value to the product. | eng |
| dc.description.resumo | A pesquisa por compostos que apresentem potencial antioxidante é cada vez maior devido à aplicação em áreas estratégicas como conservação de alimentos, suplementos alimentares, compósitos em embalagens inteligentes, entre outros. Esse trabalho de pesquisa, que tem como objetivo preparar e caracterizar o complexo metálico de Mg(II) contendo na esfera de coordenação ácido ferúlico (fer) e 1,10-fenantrolina (phen; Mg-phen-fer), e sua aplicação em filmes poliméricos. O complexo foi caracterizado por infravermelho, por espectrometria de massas por injeção de elétrons (MS-ESI) e ressonância magnética nucelar de 1H e DOSY-NMR. Os voltamogramas cíclicos obtidos em solução aquosa na região anódica apresentaram um processo cíclico indicando a estabilidade das espécies geradas durante a oxidação do ácido ferúlico coordenado, provavelmente pela estabilização do correspondente radical fenoxila via complexação com Mg(II), o que é interessante para aplicações antioxidantes. O complexo Mg-phen-fer frente ao radical DPPH• apresentou um IC50 de 26 µM enquanto para o BHT foi de 40,9 µM. O mesmo comportamento é observado para o radical ABTS•+, complexo apresentou um IC50 de 6 µM enquanto para o BHT foi de 16,75 µM. O complexo apresentou inibição total da geração do 1O2, a concentração de 1,65 µg/mL. Além disso, o complexo foi também capaz de estabilizar a riboflavina da decomposição que ocorre na presença de luz em atmosfera inerte. Em relação aos radicais peroxila que servem de modelo para radicais lipídicos, o complexo inibiu a geração destes radicais apresentando IC50 de 5µg/mL. Neste trabalho foram investigados dois biopolímeros para a confecção do material da embalagem, amido de tapioca e gelatina. Constatou-se que os filmes contendo o complexo são sempre transparentes e estáveis a temperaturas de 30 °C e 40 °C observado nas medidas de infravermelho de reflexão total atenuada (IV-ATR). A capacidade de transmissão de oxigênio nos filmes foi alterada com a incorporação do complexo sendo os filmes de amido mais susceptíveis a difusão de oxigênio do que os filmes de gelatina. A liberação do complexo a partir das duas matrizes foi rápida para sistemas com alto percentual de água. Do filme de amido, a liberação total em água aconteceu em 30 minutos, na presença de 50 % de etanol essa liberação se dá em 200 minutos e em sistemas alcoólicos apenas 10 % da massa dos complexos foi liberada em mais de três dias. Para o filme de gelatina, independente do meio aquoso a liberação se deu em 60 min. Com os estudos de microbiologia, para o complexo Mg-phen-fer, verificou que a mínima concentração bactericida é de 1,0 mg/mL e a mínima concentração fungicida é de 0,05 mg/mL. Esse complexo se destaca na proteção alimentícia tanto por ser um ótimo candidato a antioxidante quanto por possuir uma excelente atividade antimicrobiana. O complexo apresenta alto potencial de aplicação, sendo que estudos com diferentes matrizes poliméricas devem ser realizados para retardar a liberação controlada atraindo um maior valor de mercado ao produto. | por |
| dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
| dc.description.sponsorshipId | CNPq: 166303/2017-8 | por |
| dc.identifier.citation | MARCHI, Rafael Cavalieri. Uso versátil de novos complexos de Mg(II): proteção a ERO’s à oxidação lipídica. 2021. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/14974. | por |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/14974 | |
| dc.language.iso | por | por |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
| dc.publisher.address | Campus São Carlos | por |
| dc.publisher.initials | UFSCar | por |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ | por |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
| dc.subject | Embalagem ativa | por |
| dc.subject | Atividade antioxidante | por |
| dc.subject | Biopolímero | por |
| dc.subject | Complexo metálico | por |
| dc.subject | Atividade antimicrobiana | por |
| dc.subject | Active packaging | eng |
| dc.subject | Antioxidant activity | eng |
| dc.subject | Biopolymer | eng |
| dc.subject | Metal complex | eng |
| dc.subject | Antimicrobial activity | eng |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA::CAMPOS DE COORDENACAO | por |
| dc.title | Uso versátil de novos complexos de Mg(II): proteção a ERO’s à oxidação lipídica | por |
| dc.title.alternative | Versatile use of new Mg(II) complexes: protection against ROS and lipid oxidation | eng |
| dc.type | Tese | por |