Síntesis bioasistida de Nanopartículas de plata (AgNP), Oxido de ZINC (ZnO-NP) y Oxido de Cobre (CuO-NP) con actividad antibacteriana empleando extractos de plantas medicinales

Abstract

La resistencia antibacteriana representa uno de los principales desafíos para la salud pública a nivel global, debido al incremento de patógenos resistentes a antibióticos convencionales. En este contexto, la síntesis bioasistida de nanopartículas (NP) metálicas y óxidos metálicos surge como una alternativa sostenible y prometedora para el desarrollo de nuevos agentes antibacterianos, al combinar eficiencia biológica con menor impacto ambiental. Por ello se sintetizaron NP de base metálica: de plata (AgNP), óxido de zinc (ZnO-NP) y óxido de cobre (CuO-NP) mediante síntesis bioasistida empleando extractos acuosos de Acalypha arvensis Poepp. & Endl., Hampea rovirosae Standl. e Inga jinicuil Schltdl. & Cham. ex G. Don, como agentes de síntesis y estabilización. Los extractos fueron caracterizados mediante FTIR y análisis colorimétricos para la cuantificación de polifenoles, flavonoides y cloruros totales, compuestos asociados con los procesos de formación y estabilización de NP. Con el fin de evaluar el efecto del tratamiento térmico sobre las propiedades fisicoquímicas de los materiales obtenidos, las NP fueron sometidas a dos condiciones: secado a 60 °C y calcinación a 500 °C. La formación de las NP se confirmó mediante espectroscopía UV-Vis, mientras que la difracción de rayos X (DRX) mostró que el tratamiento térmico incrementó el tamaño de cristalito observado en de las AgNP (≈ 20 - 50 nanómetros (nm)) y favoreció la formación de fases cristalinas definidas en ZnO-NP y CuO-NP. La microscopía FESEM evidenció cambios en la morfología asociados al tratamiento térmico, y los análisis DLS y potencial zeta permitieron evaluar el tamaño hidrodinámico y la estabilidad coloidal de las suspensiones. La composición elemental y los estados químicos superficiales fueron corroborados mediante EDS y XPS. Los rendimientos de síntesis oscilaron entre 63 % y 92 %, siendo mayores cuando se empleó extracto de A. arvensis. En ensayos de difusión en disco, las NP secadas a 60 °C presentaron halos de inhibición de hasta 15 mm frente a Staphylococcus aureus (S. aureus) y Escherichia coli (E. coli), mientras que el tratamiento a 500 °C influyó en su actividad antibacteriana. En microdilución, algunas muestras calcinadas de ZnO-NP y AgNP mostraron MIC entre 0.156 y 0.312 mg mL⁻¹. El análisis de correlación de Pearson reveló que la temperatura se correlaciona positivamente con el tamaño de cristalito (r > 0.96) y negativamente con el halo de inhibición, mientras que el contenido de flavonoides se relaciona con un mayor potencial zeta y estabilidad coloidal.