Síntesis de nanopartículas de oro (AuNPs) a partir del extracto acuoso de Plectranthus hadiensis, funcionalización y evaluación en distintas líneas celulares de cáncer

Abstract

The increase in the incidence of diseases such as cancer has led nanotechnology to develop new techniques for treating this disease, generating therapeutic agents that are intended to be inexpensive, easy to obtain, and cytotoxic at the cellular level. One of the most studied materials with these functions and properties is gold nanoparticles (AuNPs) synthesized by ecological methods from plants. This research project focuses on the green synthesis of gold nanoparticles (AuNPs) from the aqueous extract of Plectranthus hadiensis (vaporub). The material obtained was characterized by UV-vis spectroscopy, SEM, XRD, FTIR. Also, the in vitro effect on the murine melanoma B16-F0 cell lines and human chronic myeloid leukemia K562 and its functionalization with the chemotherapeutic agent cisplatin was evaluated. Likewise, the death mechanism was assessed. Nanoparticles of uniform shape and size less than 30 nm were obtained, with a surface plasmon resonance at 540 nm. The planes obtained in XRD correspond to the characteristic FFC structure of gold and, using the Debye-Scherrer equation, a crystal size of 14.9 nm was obtained. The functional groups involved in the synthesis and stabilization of gold nanoparticles were identified through FT-IR analysis. The shift of the band corresponding to the -OH groups (3289 cm?�) indicate the presence of phenols, which contribute to the stability of the AuNPs. Cytotoxicity results showed approximately 50% cell death in both cell lines with the simple material and over 60% with the functionalized material. Furthermore, it was determined that the death mechanism induced by the AuNPs is apoptosis, which could support their potential efficiency and functionality as a therapeutic agent.

El aumento en la incidencia de enfermedades como el cáncer ha llevado a la nanotecnología a desarrollar nuevas técnicas en el tratamiento de esta enfermedad, generando agentes terapéuticos, los cuales se pretende sean económicos, de fácil obtención y citotóxicos a nivel celular. Uno de los materiales más estudiados con estas funciones y propiedades son las nanopartículas de oro (AuNPs) sintetizadas por métodos ecológicos a partir de plantas. Este proyecto de investigación se enfocó en la síntesis verde de nanopartículas de oro (AuNPs) a partir de un extracto acuoso de Plectranthus hadiensis (vaporub). El material obtenido fue caracterizado por espectroscopía UVvis, MEB, DRX, FTIR, se demostró su aplicación in vitro en las líneas celulares B16-F0 de melanoma de murino y K562 de leucemia mieloide crónica humana, además de su funcionalización con el agente quimioterapéutico cisplatino y se determinó el modo de muerte activado. Se obtuvieron nanopartículas de forma y tamaño uniforme menor a 30 nm, con un plasmón de resonancia superficial en 540 nm, los planos obtenidos en DRX corresponden a la estructura FFC característica del oro y mediante la ecuación Debye-Scherrer se obtuvo un tamaño de cristal de 14.9 nm. Se determinaron los grupos funcionales que participan en la síntesis y estabilización de las nanopartículas de oro a partir de un análisis FT-IR, el desplazamiento de la banda correspondiente a los grupos -OH (3289 cm-1) demuestra la presencia de fenoles, que son atribuidos a la estabilidad de las AuNPs. Sumado a esto, se obtuvieron resultados de citotoxicidad cercanos al 50% en ambas líneas celulares con el material simple y superior al 60% con el material funcionalizado, además se determinó que el mecanismo de muerte inducido por las AuNPs es mediante apoptosis. Lo que puede garantizar su eficiencia y funcionalidad como agente terapéutico.