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Tipo: Tese
Título: Estudo de segurança de líquidos iônicos próticos à saúde humana: uma alternativa aos solventes convencionais
Título(s) alternativo(s): Safety study of protic ionic liquids to human health: an alternative to conventional solvents
Autor(es): Veloso , Gabriela Brasil Romão
Primeiro Orientador: Iglesias Duro , Miguel Angel
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Andréo, Bruna Galdorfini Chiari
metadata.dc.contributor.referee1: Iglesias Duro, Miguel Angel
metadata.dc.contributor.referee2: Andrade, Rebecca da Silva
metadata.dc.contributor.referee3: Eliane, Trovatti
metadata.dc.contributor.referee4: Rillo Sato, Mariana
metadata.dc.contributor.referee5: Oshiro, João Augusto
Resumo: Líquidos iônicos são sais orgânicos não voláteis que, em condições normalizadas, permanecem em estado líquido e são compostos por cátions orgânicos e ânions orgânicos ou inorgânicos. Apresentam uma vasta aplicação industrial e perfil sustentável e, geralmente, são chamados de “solventes verdes”, porém, apesar desta denominação, ainda há informações insuficientes sobre seus aspectos relacionados à sua toxicidade ao meio ambiente e aos seres humanos. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar os aspectos toxicológicos de alguns líquidos iônicos através de bioensaios in vitro, além de tentar compreender seus efeitos em células, buscando possíveis aplicações biológicas. Para isso foram sintetizados dezessete líquidos iônicos próticos e analisados em ensaios in vitro de: citotoxicidade em células metabolizadoras (HepG2) e células de pele (HaCat e HDFa); de observação morfológica de células HaCat em exposição a esses líquidos; e de irritação ocular em membrana cório-alantóide de ovos fecundados de galinha (HET-CAM). Visando estudar uma possível aplicação biológica, o potencial de cicatrização em células HDFa também foi avaliado. Os resultados obtidos foram promissores, uma vez que, em geral, os líquidos mostraram baixo efeito citotóxico, obtendo valores de CI50 entre 8 e 390 mM, aproximadamente. Além disso, foi possível observar seu efeito sobre as células, ocasionando aumento ou diminuição de volume e/ou ruptura da membrana celular em linhagem HaCat, devido à pressão osmótica. O ensaio de irritação ocular demonstrou que os líquidos iônicos compostos de ácido cítrico, não ocasionaram irritação ocular, enquanto treze deles foram caracterizados como irritantes leves ou moderados, sendo possível sugerir, baseando-se neste teste, a sua utilização com segurança em organismos vivos, apesar de haverem ressalvas. Também foi possível confirmar, a partir de uma análise quantitativa pelo software ImageJ, a classificação de irritação ocular a partir da análise das imagens em escala de cinza. Além disso, nenhuma amostra testada foi capaz de impedir o processo de cicatrização avaliado in vitro, sendo este mais um indício de segurança e, ainda, o líquido iônico composto por ácido oxálico se destacou por ser capaz de favorecer a proliferação celular. Portanto, foi possível concluir que os líquidos iônicos próticos avaliados neste trabalho são, de maneira geral, seguros, menos tóxicos às células humanas do que solventes convencionalmente usados e os resultados coletados contribuem significativamente com a ciência, pois indicam parâmetros de segurança destes compostos, relacionados às suas características químicas e concentrações e reforçam a necessidade da continuidade destes estudos. Também, neste trabalho, sugere-se um novo rumo das pesquisas empregando líquidos iônicos próticos, buscando efeitos biológicos para os mesmos.
Abstract: Ionic liquids are non-volatile organic salts that, under standardized conditions, remain in a liquid state and are composed of organic cations and organic or inorganic anions. They have a wide industrial application and sustainable profile and, generally, they are called as "green solvents", however, despite this denomination, there is insufficient information about their aspects related to their toxicity to the environment and to humans. In this context, this work aimed to evaluate the toxicological aspects of some ionic liquids through in vitro bioassays, in addition to trying to understand their effects on cells, seeking possible biological applications. For this purpose, seventeen protic ionic liquids were synthesized and analyzed by in vitro assays of: cytotoxicity in metabolizing cells (HepG2) and skin cells (HaCat and HDFa); morphological observation of HaCat cells exposed to these liquids; and eye irritation in chicken egg's chorioallantoic membrane (HET-CAM). In order to study a possible biological application, the wound healing potential in HDFa cells was also evaluated. The results obtained were promising, since, in general, the ionic liquids showed a low cytotoxic effect, obtaining IC50 values between 8 and 390 mM, approximately. In addition, it was possible to observe its effect on cells, causing an increase or decrease in volume and/or rupture of cell membrane in HaCat cells, due to osmotic pressure. The eye irritation test showed that the ionic liquids composed of citric acid did not cause eye irritation, while thirteen of them were characterized as mild or moderate irritants, and it is possible to suggest, based on this test, their safe use in living organisms, although there are reservations. It was also confirmed, from a quantitative analysis by the ImageJ software, the classification of eye irritation by the analysis of grayscale images. In addition, no sample tested was able to prevent the healing process evaluated in vitro, which is another indication of safety and, still, the ionic liquid based on oxalic acid stands out for being able to improve cell migration. Therefore, it was possible to conclude that the protic ionic liquids evaluated in this work are, in general, safe, less toxic to human cells than conventionally used solvents and the collected results contribute significantly to science, as they indicate safety parameters of these compounds, related to their chemical characteristics and concentrations and reinforce the need to continue these studies. Also, in this work, a new direction of research is suggested using protic ionic liquids, seeking biological effects for them.
Palavras-chave: Líquidos iônicos próticos
Toxicidade
Células
Cicatrização
CNPq: CNPQ::OUTROS::QUIMICA INDUSTRIAL
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Escola Politécnica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Industrial (PEI) 
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/36258
Data do documento: 3-Out-2022
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