Nitrato de prata e nanopartículas de prata: entenda a diferença!

Nitrato de prata e nanopartículas de prata: entenda a diferença!

O nitrato de prata e as nanopartículas de prata são algumas das diferentes formas do elemento prata que encontramos na natureza e também como produto de rotas sintéticas. Ambos apresentam certa atividade antimicrobiana em geral, porém agem de diferentes formas em microrganismo. A prata iônica (íon Ag+) é liberada de um sal de prata, como o nitrato (AgNO3) quando está em meio aquoso, é altamente reativa e pode formar diversos outros compostos com o que mais estiver nesse meio. Já a nanopartícula é um aglomerado de átomos de prata reduzida (Ag0) que dependendo da sua forma de estabilização na dispersão pode liberar íons Ag+ controladamente.

As diferenças entre o nitrato e as nanopartículas de prata

Quimicamente falando, um sal é um composto que, em água, se dissocia num cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH. Um sal é o produto típico de uma reação química entre uma base e um ácido. Quando um sal está disperso em água, dizemos que ele está em solução: não conseguimos definir mais de uma fase no sistema, isto é, tudo vira uma mistura homogênea translúcida. O nitrato de prata é um sal com ação antimicrobiana cujo componente de prata combina rapidamente com outros átomos e moléculas, fazendo com que o efeito possa desaparecer.

Uma nanopartícula é uma partícula de tamanho entre 1 e 100 nanômetros (nm). Para se ter uma idéia de como essa faixa de dimensão é pequena, um fio de cabelo humano tem 80.000 nm de espessura e uma célula sanguínea de glóbulo vermelho tem aproximadamente 7.000 nm de largura. Nanopartículas podem ou não ter propriedades que as diferem significativamente dos materiais observados em partículas finas (porém maiores) ou materiais volumosos.

Nanopartículas metálicas como as de prata e ouro são obtidas através de reações com um sal precursor, ou seja, que contenha o metal que se deseja reduzir, coalescer (aglomerar) e estabilizar em suspensão coloidal. Diferentes formatos de nanomateriais podem ser obtidos a partir dessas reações; o tamanho das partículas, a estabilidade, a cor e o efeito antimicrobiano diferem de acordo com esse formato. Quando em água ou outro meio líquido, dizemos que essas nanopartículas encontram-se em suspensão, pois se trata de pequenos sólidos (ainda que seu formato e seus limites sejam invisíveis a olho nu) insolúveis em um meio dispersante. Essa suspensão pode ter uma cor mais ou menos intensa conforme a concentração do sólido disperso.

Uma maneira bastante conhecida de comparar uma solução e uma suspensão é verificar o Efeito Tyndall. Esse efeito ocorre quando há a dispersão ou o ato de esparramar a luz pelas partículas coloidais (como as nanopartículas), possibilitando a visualização do trajeto da luz, já que estas partículas dispersam os raios luminosos (Nanocell, 2015). Podemos fazer esse experimento em casa: com um simples raio laser, conseguimos posicionar o feixe de luz para atravessar o frasco de vidro contendo a solução ou suspensão. Se essa substância se tratar de uma solução, o raio desaparecerá (será refratado). Se for uma suspensão, o feixe ficará visível na direção onde for apontado, porque cada partícula dispersará a luz.

 

 

Porém, na prática, os efeitos dessas substâncias são diferentes?

Os efeitos observados das nanopartículas de prata e do nitrato de prata sobre as bactérias são muito distintos. A começar pelo local de ação: as nanopartículas normalmente agem sobre a membrana celular,  causando sua ruptura. Já o íon (Ag+) do nitrato de prata não apresenta danos à superfície da bactéria, mas age internamente. Essa observação foi possível graças a imagens da técnica MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura), usando um microscópio bastante sofisticado (Michels, 2016).

Uma pesquisa conduzida na Suíça em 2013, mostrou que as nanopartículas de prata são rapidamente transformadas em substâncias inofensivas ao meio ambiente quando presentes em planta de tratamento de águas e esgoto da cidade. Quando está em lodo ativado, por exemplo, a nanoprata rapidamente sofre combinação com enxofre, transformando-se em sulfeto de prata (que é insolúvel) e perdendo seu potencial antimicrobiano. Em contrapartida, o nitrato de prata gera uma toxicidade aguda e crônica nas bactérias depuradoras de amônia, que são microrganismos benéficos que ajudam a despoluir os efluentes.

Além disso, estudos mostram que a formação de superbactérias é mais favorecida pelo uso de sais antimicrobianos que nanopartículas. Em meios onde sais de prata (como o nitrato e a sulfadiazina) são usados como antissépticos, como em leitos de hospitais, microrganismos resistentes à prata são constantemente formados (Durán et al., 2010).

O trabalho de Bernd Nowack (Laboratório Suíço de Ciência dos Materiais e Tecnologia, EMPA) e seus colegas mostrou que tecidos tratados com nanopartículas de prata na verdade liberam menos prata do que se imaginava, em comparação a outros tratamentos antimicrobianos convencionais. Isto se dá em parte pela maior quantidade de prata utilizada em tratamentos com outras formas de prata, e também pelo fato de aditivos à base de nanopartículas de prata oferecerem uma ligação melhor com o tecido, resistindo a mais ciclos de lavagem. No fim, ele descobriu que o potencial de formar nanopartículas em uma lavagem convencional é maior do sal do que da própria nanopartícula em si como tratamento primordial.

Filtros de cerâmica comuns são uma tecnologia eficaz para tratar água contaminada por patogênicos no âmbito doméstico. No estudo de Rayner et al. (2013), incorporou-se nanopartículas de prata e nitrato de prata em cerâmicas. Seus resultados foram que a dessorção de nitrato de prata (Ag+) foi maior que a dessorção de nanopartículas, indicando que o efeito antimicrobiano do nitrato de prata era menos duradouro; as nanopartículas mostraram maior solidez. As recomendações dadas por esses autores foram baseadas na utilização de nanopartículas de prata apenas, em vez do tratamento com nitrato de prata.

Nanotecnologia, a evolução dos materiais

O uso de nanotecnologia revolucionou os antimicrobianos, tornando-os mais potentes em concentrações menores e menos danosos ao meio ambiente. A cada dia surgem novos estudos apontando as vantagens do uso de nanomateriais em comparação com sais e outras formas das substâncias (como as micropartículas). As nanopartículas, de maneira geral, se ligam melhor a materiais como polímeros e têxteis, de maneira que a lixiviação de diversas formas do elemento prata ocorra mais amena ou não ocorra. Venha conhecer nossas soluções baseadas em nanotecnologia adaptáveis ao seu processo produtivo para destacar e inovar sua indústria!

Artigo redigido por Geórgia Aimée Bruel Müller

Ebook Prata -O antimicrobiano usado há centenas de anos