Preparação de membrana comercial funcionalizada com anfotericina B e colesterol para remoção de bisfenol A da água

Abstract

A contaminação da água vem gerando cada vez mais preocupação na sociedade atual, uma vez que a presença de contaminantes que não são devidamente monitorados vem crescendo exponencialmente nos corpos d’água, e pela baixa disponibilidade de água doce e potável. A escassez de água potável afeta hoje mais de 40% da população mundial, um número que pode aumentar nos próximos anos. Dentre os poluentes, destaca-se o desregulador endócrino Bisfenol A (BPA). Devido às baixas concentrações nas quais o BPA é encontrado na natureza, torna-se difícil detectá-lo e removê-lo da água utilizando técnicas convencionais de tratamento. Membranas de filtração têm sido estudadas no sentido de conter a disponibilidade deste contaminante. A anfotericina B (AmB) é um antifúngico que biomimetiza canais iônicos, quando em modelos miméticos de biomembranas compostas por fosfolipídios e esteróis. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi investigar os canais iônicos formados pela interação entre o lipídio DOPC (1,2-dioleoil-sn-glicero-3-fosfocolina), colesterol e a AmB em biomembranas para funcionalização de membranas de filtração para remoção do BPA. As membranas nanoporosas foram funcionalizadas utilizando a técnica de Langmuir-Schaefer (LS) e caracterizadas utilizando análises de microscopia como MEV, AFM, BAM e UV-Vis. Por fim, as análises foram realizadas em um sistema de ultrafiltração. Através das isotermas, foi possível notar uma compactação da monocamada, que pode estar sendo causada por uma interação atrativa entre as componentes. As medidas de caracterização também reforçam possíveis interações entre os grupos moleculares do DOPC, Chol e AmB. Foi possível observar a morfologia do filme depositado pelas técnicas de BAM, MEV e AFM e notar a presença de agregados, que diminui conforme aumenta-se o número de substâncias componentes no filme. Por fim, as análises colorimétricas realizadas com a solução permeada pós filtração revelaram que as membranas reteram uma ordem de grandeza.

Water contamination has been raising more and more concern in today's society, since the presence of contaminants that are not properly monitored has been growing exponentially in water bodies, and due to the low availability of fresh and potable water. The scarcity of drinking water currently affects more than 40% of the world's population, a number that could increase in the coming years. Among the pollutants, the endocrine disruptor Bisphenol A (BPA) stands out. Due to the low concentrations at which BPA is found in nature, it is difficult to detect and remove from water using conventional treatment techniques. Filtration membranes have been studied in order to contain the availability of this contaminant. Amphotericin B (AmB) is an antifungal that biomimics ion channels, when in mimetic models of biomembranes composed of phospholipids and sterols. Thus, the objective of this work was to investigate the ion channels formed by the interaction between the lipid DOPC (1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine), cholesterol and AmB in biomembranes for functionalization of filtration membranes to remove BPA. Nanoporous membranes were functionalized using the Langmuir-Schaefer (LS) technique and characterized using microscopy analyzes such as SEM, AFM, BAM and UV-Vis. Finally, the analyzes were carried out in an ultrafiltration system. Through the isotherms, it was possible to notice a compaction of the monolayer, which may be caused by an attractive interaction between the components. The characterization measures also reinforce possible interactions between molecular groups of DOPC, Chol and AmB. It was possible to observe the morphology of the film deposited by the BAM, SEM and AFM techniques and to note the presence of aggregates, which decreases as the number of component substances in the film increases. Finally, the colorimetric analyzes carried out with the permeated solution after filtration revealed that the membranes retained an order of magnitude.