Síntesis y caracterización de nanopartículas de oro con tamaño y forma controlada utilizando una metodología a base de pectina

Abstract

Se ha demostrado que es posible sintetizar nanopartículas de oro (AuNps) simplemente con mezclar cloruro áurico y el extracto de Opuntia Ficus Índica, sin embargo, debido a la naturaleza orgánica del extracto, es complicado obtener resultados reproducibles [1 ]. Por tal motivo, en este trabajo se propone un sistema inspirado en la composición química de las Opuntias, el cual permite sintetizar AuNps de forma reproducible empleando, ácido ascórbico como agente reductor y pectina como agente estabilizante. Con la finalidad de evaluar AuNps sintetizadas por otro método, se propone un sistema similar cambiando el agente reductor por el citrato de sodio, el cual es el más utilizado de acuerdo a lo publicado en la literatura. Para comparar ambos sistemas se realizó la caracterización mediante espectroscopia U V-vis, además se empleó la teoría de Mie para predecir el tamaño medio y dispersión cualitativa de las AuNps. También se presentan las mediciones extraídas de las micrografías de TEM, donde se muestran la morfología y distribución de tamaños de las AuNps de ambos sistemas. Adicionalmente, la pectina demostró ser un buen cryoprotector (agente que previene la aglomeración cuando se congelan nanopartículas coloidales) que permite secar las AuNps, ya que forma un sólido tipo esponja después de la liofilización de la mezcla AuNps-pectina. Para monitorear el proceso de liofilización se hicieron pruebas de espectroscopia UV-vis, TEM, XRD y viscosidad, con la finalidad de observar qué cambios experimentan las AuNps y la pectina antes y después de ser liofilizadas. Los primeros resultados mostraron que para el sistema compuesto de ácido ascórbico y pectina, la distribución de tamaños y morfología de las AuNps variaron ligeramente durante el proceso de liofilización, mientras que para el sistema formado de citrato de sodio y pectina, las AuNps formaron agregados. Al realizar variaciones en el método de preparación de muestras se encontró que es posible evitar estos cambios durante la liofilización, logrando así estabilizar las AuNps. Además se demuestra que una vez que el sistema es liofilizado y la esponja pectina-AuNps es re-dispersada en agua, las AuNps tienen al menos 5 meses de estabilidad, es decir, no hay aglomeración o precipitación. Por lo anterior se puede concluir que la pectina es un estabilizador y cryoprotector adecuado para la estabilización en sistemas acuosos o sólidos de AuNps, que aunado a su bajo costo, su bajo impacto ambiental y su baja toxicidad, la convierten en una excelente alternativa a los métodos de estabilización utilizados comúnmente.