David De Jesus Martiliano De Avila

Graphene oxide (GO) offers a high-surface-area platform for the noncovalent association of hydrophobic bioactive compounds, but its biological response depends strongly on surface chemistry. Here, GO was carboxylated with sodium chloroacetate and physically associated with curcumin (CUR) to obtain a graphene oxide–curcumin nanoadduct (GO-COOH-CUR). Ultraviolet-visible spectroscopy (UV-vis), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and atomic force microscopy (AFM) were used to assess chemical and morphological changes. XPS showed a lower C/O ratio and a higher fitted O-C=O contribution after carboxylation, although residual Na and Cl were detected. UV-vis, FTIR and XPS features were consistent with the presence of curcumin in the formulation with 83.35% of encapsulation efficiency (EE). In 24 h MTT assays, CO-COOH-CUR maintained BHK-21 metabolic activity above 70% across 3.125 µg mL⁻¹ and reduced MCF-7 metabolic activity at the higher tested concentrations. Because formulation concentrations were expressed as a total mass and curcumin concentration is not reported here, direct potency or selectivity comparisons with free curcumin were not made. Qualitative histological evaluation performed 30 days after subdermal implantation in three male Wistar rats showed preserved adjacent tissue architecture, with no evident necrosis, prominent inflammatory infiltrate, organized fibrous capsule, or foreign-body giant cell response in the sections evaluated. These findings support further evaluation of GO-COOH-CUR within the limits of MTT-based and qualitative assessment.

Para la obtención convencional de óxido de grafeno reducido (rGO) suelen emplearse agentes reductores tóxicos y condiciones de síntesis con un impacto ambiental negativo, lo que ha impulsado el desarrollo de rutas verdes basadas en compuestos naturales. En este sentido, el objetivo de esta investigación fue sintetizar rGO a partir de óxido de grafeno mediante el método de Hummers modificado. La metodología empleada consideró, adicionalmente, el uso de un extracto acuoso de té verde (Camellia sinensis) como agente reductor, y la aplicación de un diseño experimental Box-Behnken para determinar el efecto de su volumen y la temperatura y el tiempo de reacción, sobre las características estructurales, químicas y coloidales del material obtenido. Los resultados encontrados mediante la caracterización por FTIR, DRX, SEM-EDS, DLS y XPS evidenciaron una disminución de la cantidad de grupos oxigenados, cambios en la distancia interlaminar y un aumento de la relación C/O, lo cual confirmó la reducción parcial del GO. Las muestras RGO11, RGO12 y RGO8 presentaron los mayores indicios de reducción según los análisis FTIR y EDS, mientras que los resultados de XPS mostraron un incremento de la relación C/O de 1,33 en GO a 1,61 en RGO5 y a 1,62 en RGO6. La evaluación de la viabilidad celular mediante MTT mostró baja citotoxicidad general en células Vero y una respuesta diferencial en células PC3, destacándose la muestra RGO9 por una mayor reducción de la viabilidad celular, posiblemente asociada a su mayor densidad de defectos estructurales. Finalmente, se concluye que la combinación de extractos naturales con herramientas de diseño experimental permite orientar la síntesis verde de rGO hacia la obtención de materiales con propiedades estructurales y biológicas ajustables, con potencial de aplicación en nanotecnología y en estudios biomédicos exploratorios.