Síntesis verde y caracterización de nanopartículas mono y bimetálicas de plata y oro para aplicaciones catalíticas y antibacteriales

Abstract

In recent years metal nanoparticles have attracted considerable interest due to their potential applications, mainly in the field of medicine. However, up to now, the most commonly employed synthesis processes require the use of toxic reagents, which are difficult to eliminate. The green synthesis of nanoparticles is a desirable method since it is easy, economical and reproducible. The process consists in the use of some organisms, like plants, fruits, or fungi, which contains organic compounds with the capacity to reduce the metallic salts and stabilize the nanoparticles. In the present work, we show the results of the green synthesis of silver, gold and silver-gold bimetallic nanoparticles using plant extracts having medicinal properties. The synthesized nanoparticles were characterized by UV-Vis spectroscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, X-ray diffraction and FT-IR spectroscopy. The antibacterial capacity of the silver nanoparticles synthesized with each of the selected extracts was determined. For this, the inhibition of the growth of E. coli bacteria was analyzed using the disc diffusion method. The results showed similar behaviors. However, the silver nanoparticles synthesized with the extract of Aloysia triphylla displayed the best results with a circle of inhibition of 10.3 mm. It should be noted that the antibacterial capacity depends on the concentration size and shape of the nanoparticles. On the other hand, the silver, gold, and bimetallic silver-gold nanoparticles were analyzed as catalytic agents in the reduction and degradation of the organic solvents: methylene blue (MB) and methyl orange (MO). In all cases, the degradation of 100% of dyes was obtained in times ranging from 4 to 10 min.

Las nanopartículas metálicas han despertado un gran interés en los últimos años, debido a sus potenciales aplicaciones, principalmente en el área de la medicina. Sin embargo, hasta ahora los procesos de síntesis más empleados requieren el uso de reactivos tóxicos, los cuales son difíciles de eliminar. La síntesis verde de nanopartículas es un método muy atractivo ya que es muy simple, económico y reproducible, el cual consiste en el uso de algún organismo, como plantas, frutos, hongos, que contenga compuestos orgánicos con la capacidad de reducir las sales metálicas y estabilizar las nanopartículas formadas. En el presente trabajo, se presentan los resultados de la síntesis verde de nanopartículas de plata, oro y bimetálicas plata-oro empleando extractos de plantas, las cuales tienen propiedades medicinales. Las nanopartículas sintetizadas fueron caracterizadas por las técnicas de espectroscopía UV-Vis, Microscopía electrónica de barrido, Microscopía electrónica de transmisión, Difracción de rayos-X y espectroscopía FT-IR. Se determinó la capacidad antibacterial de las nanopartículas de plata sintetizadas con cada uno de los extractos seleccionados. Para esto, se analizó la inhibición del crecimiento de la bacteria E. coli por medio del método de difusión de disco. Los resultados fueron muy similares, sin embargo, las nanopartículas de plata sintetizadas con el extracto de Aloysia triphylla fueron las que mostraron los mejores resultados con un círculo de inhibición de 10.3 mm. Cabe señalar que la capacidad antibacterial depende de la concentración tamaño y forma de las nanopartículas. Por otro lado, las nanopartículas de plata, oro y bimetálicas plata-oro se analizaron como agentes catalíticos en la reducción y degradación de los solventes orgánicos: azul de metileno y naranja de metilo. En todos los casos se obtuvo la degradación del 100% de dichos compuestos en tiempos que van de 4 a 10 min.