Síntesis de nanopartículas de oro mediante extracto de nopal (Opuntia ficus-indica) y su funcionalización para su evaluación en la línea celular linfoide

Abstract

In this paper the biosynthesis, functionalization and in-vitro assays of functionalized gold nanoparticles are reported. After the one-pot synthesis, the obtained gold nanoparticles were functionalized with a drug approved for the treatment of lymphomas. The results of the tests conducted on two lymphoid-cell lines, suggest that the functionalized nanoparticles act as drug-nanocarriers. Extract of Opuntia ficus-indica and tetrachloroauric acid were used as precursors in the process of biosynthesis. The results obtained suggest that compounds present in Opuntia ficus-indica are held responsible for the reduction and stabilization of the nanoparticles, as well as agglomeration inhibition agents and surfactants which determined the final morphology of the nanoparticles observed. 6-mercaptopurine is widely used in the treatment of acute lymphocytic leukemia. However, this drug does not present differentiated activity, leading to bioaccumulation. It has been reported in the past that it is possible to anchor purine based molecules on gold nanoparticles. The conjugation of 6-mercaptopurine on gold nanoparticles, allows them to be used as nanocarriers, with which is possible to decrease bioaccumulation. The characterization of the products of biosynthesis and functionalization were carried out by: infrared and UV-visible spectroscopy, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The cell counts from the biological tests on lymphoid-cell indicated that the functionalized nanoparticles were able to overcome the cell-barrier, effectively acting as drug carriers within the cell, inhibiting their proliferation. And, non-functionalized nanoparticles, do not exhibit cytotoxic activity.

En este trabajo se reporta la biosíntesis, funcionalización y ensayos in-vitro, de nanopartículas de oro funcionalizadas. Se trata de una biosíntesis de dos componentes y, posteriormente, la funcionalización de las nanopartículas obtenidas con un fármaco de uso aprobado para el tratamiento de linfomas. El análisis de los resultados de los ensayos realizados en dos líneas celulares linfoides, sugieren que las nanopartículas funcionalizadas fungen el papel de nanotransportadores del fármaco. Los precursores utilizados en la biosíntesis fueron: extracto de nopal (Opuntia ficus-indica) y ácido tetracloroaúrico. El extracto de nopal es el encargado de dotar, en el proceso de biosíntesis, los compuestos necesarios para la reducción y estabilización de las nanopartículas. Así como de agentes inhibidores de la aglomeración y agentes de superficie que determinaron la morfología de las nanopartículas obtenidas. El antineoplásico seleccionado para la funcionalización de las nanopartículas fue la 6-mercaptopurina, que ha sido empleado eficazmente en el tratamiento de la leucemia linfocítica aguda. Sin embargo, este fármaco no presenta actividad diferenciada, lo que da lugar a la bioacumulación. Ha sido reportado en el pasado que es posible anclar moléculas base purina a nanopartículas de oro. La conjugación de las nanopartículas de oro a la 6- mercaptopurina, permite que puedan emplearse como nanotransportadores, con lo que se presume es posible disminuir la bioacumulación. La caracterización de los productos de síntesis y funcionalización, se llevó a cabo mediante las técnicas de espectroscopía de ultravioleta-visible e infrarrojo, microscopía electrónica de transmisión, barrido, y difracción de rayos-X. Los conteos celulares de los resultados de los ensayos biológicos en las líneas celulares linfoides, indicaron que las nanopartículas funcionalizadas son capaces de superar la barrera celular, actuando eficazmente como vehículos del fármaco al interior de la célula e inhibiendo su proliferación. Mientras que las nanopartículas no-funcionalizadas, no p esentan actividad citotóxica.