Síntesis y caracterización de un bionanocompuesto a base de quitosano/nanopartículas de Ag-afinina, con potencial actividad farmacológica

Abstract

The present work describes the synthesis of a three component-bionanocomposite in the form of nanofibers which is comprised of: affinin, the major product obtained from Chilcuague or "golden root," which evokes important biological activities as an analgesic, antimicrobial and anti-inflammatory agent; silver nanoparticles (AgNPs) obtained by photo-reduction of a coordination complex between affinin and AgNO3; and chitosan (CTS), a biodegradable and biocompatible biopolymer which has a significant antimicrobial activity and is used as a reducing, dispersant and stabilizing agent in the synthesis of AgNPs. CTS/affinin-AgNPs composite was characterized in the form of thin films and nanofibers obtained through electrospinning process. The characterization results were compared with those of CTS-AgNPs, CTS-affinin and CTS/affinin+AgNPs composites. By means of Field Emission Scanning Electron Microscopy the nanofibers morphology and quality as well as the AgNPs and the photo-reduced complex distribution along the matrix were analyzed. CTS/affinin-AgNPs composite showed better nanofibers quality and it was observed that the complex improves the affinin homogeneous distribution along CTS nanofibers. The proposed bionanocomposite showed an enhanced antibacterial activity compared with all the analyzed combinations, and the evidence of the potentiated antibacterial activity because of the affinin incorporation to CTS and AgNPs is presented. Finally, the polymer nanofibers were alkaline treated to eliminate any possible residual solvent used in their synthesis. This treatment do not eliminate any of the three components of the composite, but it modifies significantly its structure, however, the possibility to test efficacy of the synthetized bionanocomposite is not discarded.

El presente trabajo describe la obtención de un bionanocompuesto en forma de nanofibras el cual está constituido por tres componentes: la afinina, producto mayoritario obtenido de la plata Chilcuague o “raíz de oro”, que posee importante actividad biológica como agente analgésico, antimicrobiano y antiinflamatorio; nanopartículas de plata (AgNPs), obtenidas mediante foto-reducción de un complejo de coordinación formado entre la afinina y AgNO3; y quitosano (CTS), un biopolímero biodegradable y biocompatible que presenta una importante actividad antimicrobiana y que actúa como agente reductor, dispersante y estabilizante en la síntesis de las AgNPs. El compuesto CTS/afinina-AgNPs se caracterizó en forma de películas delgadas, y nanofibras obtenidas mediante el proceso electrospinning. Los resultados de su caracterización fueron comparados con los de los compuestos CTS-AgNPs, CTS-afinina y CTS/afinina+AgNPs. Mediante Microscopía Electrónica de Barrido por Emisión de Campo se analizó la morfología y calidad de las nanofibras obtenidas así como la distribución de las AgNPs y el complejo fotoreducido a lo largo de la matriz. El compuesto CTS/afinina-AgNPs mostró una mejor calidad de nanofibras, y se demuestra que con el complejo se favorece la distribución homogénea de la afinina a lo largo de las nanofibras de CTS. El bionanocompuesto propuesto mostró una actividad antimicrobiana superior respecto de las combinaciones probadas y se evidencia que la presencia de la afinina potencia la actividad antimicrobiana del CTS y las AgNPs. Finalmente las nanofibras poliméricas se sometieron a un tratamiento alcalino para eliminar el disolvente empleado en su generación. Este tratamiento no elimina ninguno de sus componentes, pero modifican considerablemente su estructura, sin embargo, no se descarta la posibilidad de probar la eficacia del bionanocompuesto sintetizado.