Nesse estudo é proposto uma via alternativa para obtenção de novos materiais híbridos corantes, que possuam um alto potencial para exploração como corantes em diversas frentes

Bueno, Danielle Tapia

Leitzke, Amanda Fonseca

Mariotti, Kristiane de Cássia

Pereira, Cláudio Martin Pereira de

Poletti, Taís

Portuguese

Guaiaca - Repositório Institucional (Universidade Federal de Pelotas)

 INCORPORAÇÃO DE COBRE EM CURCUMINA NATURAL:  UM MATERIAL HÍBRIDO COM POTENCIAL NA QUÍMICA FORENSE  DANIELLE TAPIA BUENO1; TAÍS POLETTI2; AMANDA FONSECA LEITZKE2; SAMUEL ALVES PEREIRA2; KRISTIANE DE CÁSSIA MARIOTTI3; CLAUDIO MARTIN PEREIRA DE PEREIRA4  1Universidade Federal de Pelotas – danibueno693@gmail.com 2Universidade Federal de Pelotas - taispoletti@hotmail.com 2Universidade Federal de Pelotas – amandafonsecaleitzke@gmail.com 2Universidade Federal de Pelotas - samuelalvespereira1@gmail.com 3Polícia Federal de Porto Alegre - krismariotti@gmail.com 4Universidade Federal de Pelotas – claudiochemistry@gmail.com  1. INTRODUÇÃO  Os corantes de curcumina têm chamado atenção pois apresentam sensibili-dade ao meio ambiente. Porém a molécula de curcumina sozinha apresenta baixa foto atividade. De modo a melhorar essa característica, podem ser feitas alterações em sua estrutura (DE FRANÇA et al., 2022). Diante disto, uma forma de melhorar essa limitação é a utilização de metais para complexação. Na atualidade os complexos de íons metálicos com curcumina vêm apresentando melhoria nas propriedades antimicrobianas e fotofísicas, assim como nos efeitos antitumorais e anticancerígenos. Logo a complexação da curcu-mina com diferentes íons metálicos como o Cu2+, Zn2+, Mg2+, Al3+ ou Fe3+ alteram a cor desses compostos e apresentam melhoria nessas propriedades e na fotode-gradação (DE FRANÇA et al., 2022; LI et al., 2021). A carragenana é um polissacarídeo sulfatado de alto peso molecular, obtida a partir da extração de algas vermelhas como por exemplo à Macroalga Gigartina Skottsbergii (LEE et al., 2021). Ademais vale destacar que a carragenana é conhe-cida por não ser tóxica, comestível, biodegradável, biocompatível e biologicamente segura. Devido as suas diferentes características, é usada em diversas aplicações biomédicas e tratamentos terapêuticos (TAN; NG; LOO, 2021). A Papiloscopia é a ciência que estuda a identificação humana através das impressões digitais, estas podem fornecer evidências valiosas nas cenas de cri-mes, pois são únicas e variam entre os dedos e de pessoa para pessoa (BARROS; STEFANI, 2021; LI et al., 2022). Normalmente as impressões digitais são latentes, ou seja, invisíveis a olho nu, sendo assim são necessários métodos específicos para a visualização destas (LI et al., 2022).  Um composto ideal para realizar a revelação das marcas de digitais deve apre-sentar alto contraste e boas propriedades de aderência. Existem diferentes tipos de métodos para a revelação de digitais latentes e um dos mais utilizados é o método físico onde ocorre a pulverização ou deposição de pós na superfície (BARROS; STEFANI, 2021). Em relação a curcumina é bem comprovada a sua atividade antimicrobiana para diferentes microrganismos (QUERIDO et al., 2021). Neste contexto os coran-tes a base de curcumina poderão ser aplicados em diversas frentes como na área biológica atuando contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas (PRASAD et al., 2021). Como corantes para tintas anti-incrustantes de cascos de navio, já que revestir esse tipo de superfície com compostos que tenham atividade antimicrobi-ana faz com que não ocorra a aglomeração de macromoléculas e microrganismos na mesma (BARUA et al., 2014; IELO et al., 2022). E como aditivos para tintas em  ambientes hospitalares e de laboratórios farmacêuticos que exigem autocontrole microbiológico (QUERIDO et al., 2021). Deste modo, nesse estudo é proposto uma via alternativa para obtenção de novos materiais híbridos corantes, que possuam um alto potencial para exploração como corantes em diversas frentes.  2. METODOLOGIA  Para a síntese do material híbrido corante (Cu-Cur/Carrag) foi utilizada a medologia adaptada de (LI et al., 2021). Onde foi adiconado 0,5 g de curcumina dissolvida em 2 mL de etanol absoluto e 4 mL de água destilada. Em seguida foi adicionado 0,1359 g de acetato de cobre mono hidratado. Logo após, foi adicionado 1 g de carragenana à mistura, a qual reagiu por 30 min a temperatura ambiente. Após o tempo reacional foi adicionado 100 mL de água e 100 mL de etanol absoluto para remoção do execesso de curcumina e íons metálicos. Por fim o material foi centrifugado à 4.000 rpm por 10 min para obtenção da separação das fases sólido-líquido e com o sólido foi feita uma secagem em estufa a 60°C por 2 h. Para avaliar a eficiência do material híbrido corante como revelador de im-pressões digitais, foram utilizadas superfícies distintas (vidro e plástico), um doador e deposições distintas (naturais e sebáceas). O método que será seguido é o de Pacheco e colaboradores (2021), onde um voluntário escolhido ao acaso, pressionará as pontas dos dedos nas superfícies determinadas. Para a deposição natural da impressão digital, o voluntário irá lavar as mãos com água e sabão neutro e continuará realizando suas atividades habitu-ais por um período de 30 min. Para uma deposição sebácea, o doador friccionará o polegar em áreas oleosas do rosto, como testa e nariz. Após a deposição, as impressões digitais ficarão mantidas por 24 h à temperatura ambiente.  A revelação da marca digital latente será realizada pelo método de pó usando um pincel espe-cífico (123LBW Sirchie®). Após a revelação, as fotografias serão tiradas com uma câmera semiprofissional Canon modelo EOS Rebel T6 (PACHECO et al., 2021).  3. RESULTADOS E DISCUSSÃO   O material foi obtido com sucesso apresentando coloração marrom, utilizando uma síntese rápida e eficiente com dois compostos naturais. Para caracterização deste material foi utilizada espectroscopia de infravermelho com transformada de fourier (FTIR) e espectroscopia no ultravioleta visível (UV-Vis).  No espectro de FTIR (Figura 1A) pode-se observar os principais bandas referente a estrutura da curcumina como por exemplo em 3461 cm-1 o alongamento fenólico (O-H), em 1629 cm-1 o alongamento da fração aromática (C=C) e vibrações de alongamento (C=C) em 1509 cm-1. Em 1599 cm-1 observa-se as vibrações do alongamento (C=O) (CHEN et al., 2015). Já no espectro de FTIR do material híbrido corante (Cu-Cur/Carrag) as frequências das vibrações observadas foram desloca-das para valores mais baixos em comparação com as vibrações correspondentes da curcumina, indicando assim mudanças no estado vibracional da curcumina após a ligação ao íon de Cobre (HALEVAS et al., 2019, 2020). Os espectros de UV-Vis (Figura 1B) da curcumina e do material híbrido foram realizados utilizando solvente metanol. No espectro da curcumina pode-se observar uma ampla absorção na faixa de 300-500 nm, apresentando absorção máxima no comprimento de onda de 425 nm e ombro perto de 350-400 nm. Ainda uma absor-ção fraca pode ser observada em 262 nm (SUBHAN et al., 2013). Em comparação  ao espectro de absorção do material híbrido, é possível observar que este exibiu características semelhantes ao espectro da curcumina. Porém apresentou uma ab-sorbância relativamente mais forte do que da curcumina pura. Os picos em 419 e 255 nm são claramente observados (ZHOU et al., 2012).  Figura 1. (A) Espectro de FTIR, (B) espectro de UV-Vis da curcumina e do mate-rial híbrido corante de cobre.  A avaliação da revelação das impressões digitais latentes (IDL) utilizando o material híbrido corante sintetizado (Figura 2). Pode-se observar que o composto revelou de forma mais eficiente as IDL naturais, tanto em superfície de vidro como na plástica, uma vez que nestas é possível identificar as cristas papilares e suas minúcias de forma mais clara. Entre as revelações sebáceas a depositada no vidro apresentou uma melhor qualidade para identificar as cristas papilares comparado com a depositada na superfície plástica.   Figura 2. Impressões digitais latentes reveladas com (Cu-Cur/Carrag). Superfície de vidro IDL natural (A), superfície de vidro IDL sebácea (B), superfície de plástico IDL natural (C) e superfície de plástico IDL sebácea (D).  4. CONCLUSÕES   Contudo, pode-se concluir que a síntese foi eficiente obtendo o material híbrido corante e este apresenta potencial para ser utilizado como um novo revelador de IDL. Análises complementares devem ser realizadas como difração de raios X (DRX), espectrofluorometria e microscopia eletrônica de varredura (MEV) afim de comprovar as interações que o pó tem com a superfície. Para análise papiloscópica deverão ser realizadas mais revelações, utilizando mais doadores e até mesmo superfícies. Com objetivo de melhorar o contraste, deverão ser realizadas formulações para que a cor do pó fique depositada na digital de forma mais intensa, logo melhorando o contraste na revelação das IDL. Por fim é possível testar outros redutores mais baratos além da carragenana, a produção em larga escala bem como outros metais para gerar novas cores dos corantes. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS  BARROS, H. L.; STEFANI, V. Synthesis and photophysical behavior of fluorescent benzazole dyes and fluorescent microparticles: Their use as fingerprint developer. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, v. 420, n. January 2019, 2021.  BARUA, S. et al. Biocompatible hyperbranched epoxy/silver-reduced graphene oxide-curcumin nanocomposite as an advanced antimicrobial material. RSC Advances, v. 4, n. 88, p. 47797–47805, 2014.  CHEN, X. et al. The stability, sustained release and cellular antioxidant activity of curcumin nanoliposomes. Molecules, v. 20, n. 8, p. 14293–14311, 2015.  DE FRANÇA, B. M. et al. Synthesis and photophysical properties of metal complexes of curcumin dyes: Solvatochromism, acidochromism, and photoactivity. Dyes and Pigments, v. 198, n. December 2021, 2022.  HALEVAS, E. et al. In-depth synthetic, physicochemical and in vitro biological investigation of a new ternary V(IV) antioxidant material based on curcumin. Journal of Inorganic Biochemistry, v. 191, n. Iv, p. 94–111, 2019.  HALEVAS, E. et al. Synthesis, physicochemical characterization and biological properties of two novel Cu(II) complexes based on natural products curcumin and quercetin. Journal of Inorganic Biochemistry, v. 208, n. December 2019, p. 111083, 2020.  IELO, I. et al. Development of Antibacterial and Antifouling Innovative and Eco-Sustainable Sol–Gel Based Materials: From Marine Areas Protection to Healthcare Applications. Gels, v. 8, n. 1, 2022.  LEE, J. Y. et al. ι-Carrageenan nanocomposites for enhanced stability and oral bioavailability of curcumin. Biomaterials Research, v. 25, n. 1, p. 1–12, 2021.  LI, L. et al. Dual-mode luminescent multilayer core-shell UCNPs@SiO2@TEuTbB nanospheres for high-level anti-counterfeiting and recognition of latent fingerprints. Applied Surface Science, v. 581, n. January, 2022.  LI, S. et al. Incorporation of Different Metal Ion for Tuning Color and Enhancing Antioxidant Activity of Curcumin/Palygorskite Hybrid Materials. Frontiers in Chemistry, v. 9, n. December, p. 1–13, 2021.  PACHECO, B. S. et al. Monofunctional curcumin analogues: evaluation of green and safe developers of latent fingerprints. Chemical Papers, v. 75, n. 7, p. 3119–3129, 2021.  PRASAD, S. et al. Metal–curcumin complexes in therapeutics: An approach to enhance pharmacological effects of curcumin. International Journal of Molecular Sciences, v. 22, n. 13, 2021.  QUERIDO, M. M. et al. Self-disinfecting paints with the natural antimicrobial substances: Colophony and curcumin. Antibiotics, v. 10, n. 11, 2021.  SUBHAN, M. A. et al. Synthesis and Characterization of Metal Complexes Containing Curcumin (C21H20O6) and Study of their Anti-microbial Activities and DNA-binding Properties. Journal of Scientific Research, v. 6, n. 1, p. 97–109, 2013.  TAN, K. X.; NG, L. L. E.; LOO, S. C. J. Formulation development of a food-graded curcumin-loaded medium chain triglycerides-encapsulated kappa carrageenan (Cur-mct-kc) gel bead based oral delivery formulation. Materials, v. 14, n. 11, 2021.  ZHOU, S. S. et al. Synthesis, optical properties and biological imaging of the rare earth complexes with curcumin and pyridine. Journal of Materials Chemistry, v. 22, n. 42, p. 22774–22780, 2012.  

Incorporação de cobre em curcumina natural: um material híbrido com potencial na química forense

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Incorporação de cobre em curcumina natural: um material híbrido com potencial na química forense

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