Nanopartículas para liberação controlada de substâncias indutoras da fertilidade de peixes reofílicos.

dc.contributor.advisor1Camargo, Emerson Rodrigues de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7720754304065239
dc.contributor.authorArioli, Guilherme Augusto
dc.contributor.authorethnicityBranco
dc.contributor.authorlatteshttps://lattes.cnpq.br/5897165018643250
dc.date.accessioned2025-03-12T13:59:36Z
dc.date.issued2025-02-17
dc.description.abstractFish are the taxonomic group that has shown the greatest increase in the number of species threatened with extinction. To prevent extinction, ex situ reproduction is an alternative to increase the number of individuals of these species, allowing their reintroduction into nature. However, migratory fish, such as rheophilic species, do not reproduce in captivity due to the lack of environmental stimuli necessary for sexual maturation. To replicate the effects of migration, hormonal stimuli can be used through dopamine antagonist drugs, which act by blocking dopamine inhibition, promoting the production of GnRH, a hormone that leads to sexual maturation. The focus of this study was to investigate the feasibility of mesoporous silica nanoparticles (MSNs) as controlled-release systems for dopamine antagonists. The nanoparticles were synthesized using the modified Stöber method, with different concentrations of water and surfactant, resulting in non-crystalline nanospheres of varying sizes (230, 420, and 720 nm) and different specific surface areas (ranging from 955 to 1585 m²/g). Various adsorption parameters were evaluated using dyes, achieving maximum adsorption in a solution of rhodamine B (40 mg/L) at pH 5, 20°C, and with 20 mg of adsorbent. Under these conditions, a maximum adsorption capacity of 42.64 mg/g was achieved with the 420 nm MSNs, which also had the highest specific surface area, indicating that porosity significantly affects the material's adsorptive potential. The tests showed that pH is the variable that most strongly influences adsorption, and its ideal value can be estimated through the Zeta potential of the adsorbent and adsorbate solutions. The adsorption kinetics followed the pseudo-second-order model, indicating that the process is governed by valence interactions between the adsorbent and the adsorbate, with efficiency maximized by large Zeta potential differences. The release kinetics were best fitted to the Korsmeyer-Peppas model, indicating that the predominant release mechanism occurs through diffusion, following Fick's laws. A rapid initial release was observed in the first hours, followed by a reduced and prolonged rate that extended up to seven days. The initial release rate was influenced by the size of the nanoparticles, being faster when larger nanoparticles were used. The studied particles demonstrated significant potential as controlled-release mechanisms due to their high and rapid adsorption combined with a slow and sustained release of the adsorbate.eng
dc.description.resumoOs peixes foram o grupo taxonômico com maior aumento de espécies ameaçadas de extinção. Para evitar a extinção, a reprodução ex situ é uma alternativa para aumentar o número de indivíduos das espécies que poderão ser reintroduzidos na natureza. Contudo, peixes migratórios, como os reofílicos, não se reproduzem em cativeiro pela falta de estímulos ambientes, necessários para maturação sexual. Para replicar os efeitos migratórios, pode-se utilizar estímulos hormonais, através de medicamentos antagonistas de dopamina, que agem por meio do bloqueio da inibição de dopamina, promovendo a produção de GnRH, que leva a maturação sexual. O foco deste trabalho foi estudar a viabilidade de nanopartículas mesoporosas de sílica como sistemas de liberação controlada para antagonistas de dopamina. As nanopartículas foram sintetizadas utilizando o método de Stöber modificado, utilizando diferentes concentrações de água e surfactante, produzindo nanoesferas não cristalinas de tamanhos distintos (230, 420 e 720 nm) com diferentes áreas específicas (entre 955 e 1585 m2/g). Estudou-se diferentes parâmetros de adsorção utilizando corantes, obtendo a máxima adsorção em uma solução de rodamina B 40mg/L em pH5, 20°C e com 20 mg de adsorvente, alcançando capacidade máxima de 42,64 mg/g com a MSNs de 420 nm, que também apresentou a maior área específica, indicando que a porosidade afeta o potencial adsortivo do material. Os testes mostraram que o pH é a variável que mais afeta a adsorção, podendo estimar seu valor ideal através do potencial Zeta das soluções de adsorvente e adsorvato. A cinética de adsorção segue o modelo de pseudo-segunda ordem, indicando que o processo é governado por interações de valência entre o adsorvente e o adsorvato, sendo maximizado com grandes diferenças de potencial Zeta. A cinética de liberação foi melhor ajustada ao modelo de Korsmeyer-Peppas, apontando que o mecanismo predominante de liberação ocorre por difusão, seguindo as Leis de Fick. Observou-se uma liberação inicial rápida nas primeiras horas, seguida por uma taxa reduzida e prolongada, que se estendeu por até sete dias. A velocidade inicial de liberação é afetada pelo tamanho da nanopartícula, sendo mais rápida quando utilizado nanopartículas maiores. As partículas estudadas apresentaram potencial para servir como mecanismo de liberação controlada por sua alta e rápida adsorção juntamente com uma lenta liberação do adsorvato.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.description.sponsorshipId88887.828064/2023-00
dc.identifier.citationARIOLI, Guilherme Augusto. Nanopartículas para liberação controlada de substâncias indutoras da fertilidade de peixes reofílicos.. 2025. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21533.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/21533
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQ
dc.rightsAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
dc.subjectSio2
dc.subjectLiberação de fármacos
dc.subjectNanopartícula
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA
dc.titleNanopartículas para liberação controlada de substâncias indutoras da fertilidade de peixes reofílicos.
dc.title.alternativeNanoparticles for the controlled release of substances inducing the fertility of rheophilic fish.eng
dc.typeDissertação

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