Carbon dots derivados de biomassa, ácido cítrico e moléculas nitrogenadas: Um estudo in vitro das propriedades anti e pró/oxidante, fotoprotetora e antibacteriana
Carbon dots nitrogenados; capacidade pro e antioxidante; migração de fibroblastos; fotoproteção
O uso de carbon dots (CDs) na biomedicina tem se expandido devido às suas propriedades luminescentes, baixa toxicidade, biocompatibilidade, fotoestabilidade, versatilidade funcional e baixo custo. Nesta tese, foram sintetizados e caracterizados CDs multifuncionais a partir de precursores sustentáveis (ácido cítrico, ureia, vermelho neutro, parafenilenodiamina e de rolo de papel higiênico), por métodos micro-ondas e hidrotermal. Os nanomateriais obtidos (CD-P, CD-ACU, CD-OPD, CD-MCA20 e CD-ACNR) apresentaram tamanho < 10 nm, grupos funcionais compatíveis com os precursores, excelente fotoestabilidade, além de espectros UV-Vis e FTIR com transições π-π* e n-π* e vibrações características de grupos oxigenados e nitrogenados. As propriedades ópticas revelaram emissão sintonizável, com destaque para CD-ACNR, que exibiu dupla emissão (475 nm dependente e 602 nm independente). CD-ACU e CD-MCA apresentaram emissão azul em 537 nm (λexc = 480 nm) e 473 nm (λexc = 380 nm), respectivamente, enquanto CD-OPD teve emissão máxima em 550 nm (λexc = 450 nm). Também foram obtidos filmes fluorescentes flexíveis e transparentes, com fluorescência similar aos CDs em suspensão aquosa. Nos ensaios antioxidantes (ABTS, DPPH, FRAP), os CDs demonstraram capacidade de captura de ROS. CD-ACU apresentou o melhor desempenho frente ao radical HOCl (IC₅₀ = 18,6 ± 3,2 µg·mL⁻¹). No ensaio de superóxido, CD-OPD e CD-ACU não foram ativos, enquanto os demais apresentaram efeito antioxidante. Considerando o comportamento pró e antioxidante, CDs foram avaliados como fotossensibilizadores em ensaios de oxigênio singleto. CD-ACU apresentou rendimento de 13,7 na degradação do DPBF (λexc = 650 nm, 50 mW, 10 min), valor significativo frente à literatura e comparável ao azul de metileno. A atividade fotoprotetora foi investigada em formulações Lanette, obtendo-se valores de FPS: CD-ACU (7,3–11,4), CD-MCA20 (14–18,3) e CD-NR (3,7–4,3). Apenas CD-ACNR não alcançou o mínimo recomendado pela ANVISA (FPS ≥ 6). Em ensaios antibacterianos, CD-ACNR apresentou inibição total de Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa, demonstrando forte ação antimicrobiana. Adicionalmente, os CDs exibiram baixa toxicidade, boa biocompatibilidade em células HaCaT (MTT) e estimularam a migração de fibroblastos, reforçando o potencial para aplicações biomédicas.