Síntesis in‐situ, caracterización, evaluación antibacterial y nanotoxicológica de cueros sintéticos de cloruro de polivinilo conteniendo nanopartículas de cobre (PVC/NPsCU 0 )
DOI:
https://doi.org/10.21754/tecnia.v27i2.173Palabras clave:
PVC, infecciones intrahospitalarias, nanocompósitos, nanopartículas de cobreResumen
Agentes capaces de transmitir enfermedades como las bacterias, virus y hongos son los principales causantes de las infecciones intrahospitalarias (IIH) en el mundo, esto ha motivado el desarrollo de los Nuevos Materiales basados en la Nanotecnología, donde en una rama de este se sintetizan nanocompósitos antibacteriales del tipo: Polímero/Metal Antibacterial, sintetizando superficies con gran actividad inhibidora de bacterias. En el presente trabajo, se han generado nanocompósitos poliméricos antibacteriales, preparando el Policloruro de Vinilo (PVC) de resina en emulsión como plastisol y sintetizando nanopartículas de Cobre dentro de la matriz polimérica (in‐situ). La descripción de la metodología se da con la síntesis de un precursor de Cobre para posterior dispersión mediante pulsos ultrasónicos, posterior estabilización y mezclado con los aditivos del PVC para posterior reducción química durante el gelificado de los plastisoles. El análisis espectral de los laminados de PVC/NPsCu0 por medio de Fluorescencia de Rayos X en Energía Dispersiva (FRX‐ED), utilizando el software específico PyMca 4.7.4, revelan que la importancia del tiempo de gelificación del PVC guarda relación con el grado de reducción del Ácido Ascórbico (AA) sobre el Cu2+. Por otro lado, resultados del análisis por Espectroscopia Electrónica de Barrido (MEB) revelan que las dimensiones de las NPsCu0 varían en un rango de 50 a 250 nm. Los patrones de difracción de Rayos X (DR‐X) evidencian la parcial cristalización polimérica del PVC y la presencia de Cu0. Se confirmó la actividad antibacteriana de los laminados de PVC/NPsCu0 por el método de difusión de disco sobre Eschericcia coli O157:H7; el halo de inhibición promedio resultó ser de 9,7 mm que implica un significativo efecto bactericida sobre la cepa mencionada. La viabilidad del desarrollo de estos nanocompósitos poliméricos se estudió por medio de un ensayo nanotoxicológico mediante el análisis citotóxico de los nanocompósitos de PVC/NPsCu0 en células de sangre periférica humana, concluyendo que dicho efecto citotóxico sobre células sanas es menor al 8%. La viabilidad del desarrollo de estos nanocompósitos poliméricos se estudió por medio de un ensayo nanotoxicológico mediante el análisis citotóxico de los nanocompósitos de PVC/NPsCu0 en células de sangre periférica humana, concluyendo que dicho efecto citotóxico sobre células sanas es menor al 8%.
Descargas
Citas
[1] M. I. Beltran, "Los procesos de gelificación y descomposición de los plastisoles de PVC por FTIR y TG. La influencia del tipo de resina, plastificante, composición y otras variables", tesis doctoral, Universidad de Alicante, Alicante, España, 1995.
[2] A. Ogawa, M. Shimada, K. Ando, "Polyvinyl chloride plastisol composition", US 4977201 A, 1990, Dic. 11.
[3] L. Matuana, "Hybrid PVC/WOOD-reinforcement nanocomposites and Method of manufacture", WO 2008133839 Al, 2008, Nov. 6.
[4] C. Gosse, P. Daniels, T. Larson, "Plasticised polyvinyl chloride", EP 1432758 B1, 2008, Nov. 26.
[5] (2017) The LENS website. [Online]. Available: https://www.lens.org/lens/
[6] T. Ochiai, S. Ito, "Antibacterial Card", US 5962137 A, 1999, Oct. 5.
[7] J. M. Geb, G. Báhr, "Articles with antibacterial activity for use as medical or surgical aids", EP 0792654 B1, 2001, Oct. 17.
[8] D. Lee, M. Ok, D. Lim, "Adhesive sheet and manufacturing method thereof", US 7799401 B2, 2010, Sept. 21.
[9] ProCobre, "Cobre: Salud, Medio Ambiente y Nuevas Tecnologías", 2014, [En línea]. Disponible en: http://procobre.org, [accesado el 15 de mayo del 2015].
[10] A. Guzmán, R. Salazar, "Boletín de Vigilancia Tecnológica: El Cobre I+D+i", UNMSM, PERÚ, 2016 [en línea]. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/_Boletin_de_Vigilancia_Tecnologica_EI_Cobre_IDi_2016_UNMSM-PERU [accedido 15-Julio-2016]
[11] F. Fang Xu, J. Imlay, "Silver(I), Mercury(II), Cadmium(II), and Zinc(II) -target Exposed Enzymic Iron-Sulfur Clusters when They Toxify Escherichia coli", Appl. Environ. Microbio]. Vol. 78, no. lo, pp. 3614-3621, Feb. 2012.
[12] H. Palza, "Antimicrobial Polymers with Metal Nanoparticles", Int. J. Mol. Sci. Vol. 16, pp. 2099-2116, Jan. 2015
[13] K. Delgado Vargas, "Estudio de la obtención de compósitos con propiedades Antimicrobiales y Antifouling formados por una matriz polimérica y nanopartículas a base de cobre", tesis doctoral, Universidad de Chile, Santiago de Chile, Chile, 2013.
[14] "Síntesis y Caracterización de Carboxilatos Metálicos", G. Cerillo, [en línea], Disponible en: https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099.1/6843/Resum.pdf
[15] M. Song, Z. Zhang, "A simple way to prepare Cupric oleate capped AgI nanoparticles", Mat. Resch, Bol., Vol. 39, pp. 2273-2278, Jul. 2004.
[16] E. F. Ardiles, "Caracterización Magneto-Estructural de compósitos de Cobre (II)-carboxilatos", tesis para optar el título de Químico, Universidad de Chile, Santiago de Chile, Chile, 2010.
[17] W. Yu, H. Xie, L. Chen, "Synthesis and Characterization of Monodispersed Copper Colloids in Polar Solvents", Nanoscale Res. Lett. Vol. 4, pp. 465-470, 2009.
[18] A. Mao, M. Ding, X. Jin, X. Gu, C.Cai, C. Xin, T. Zhang, "Direct, rapid synthesis of wáter-dispersed copper naoparticles and their surface-enhanced Raman scattering properties", J. Mol. Struc., pp. 396-401, 2015.
[19] X. Chen, C. Li, L Zhang, S. Xu, Q. Zhou, Y. Zhu, x. Qu, "Main factors in preparation of antibacterial particles/PVC composite", China Particuology, Vol. 2, no. 5, pp. 226-229, 2004.
[20] L. Tamayo, M. Azócar, M. Kogan, A. Riveros, M. Páez, "Copper-polymer nanocomposites: An ezcellent and cost-effective biocide for use on antibacterial surfaces", Mater. Sci & Eng., (2016)
[21] S. Rodríguez, M. Mondaca, C. Badilla, A. Maldonado, "PVC/ Copper oxide composites and their effect on bacterial adherence", J. Chil. Chem Soc., Vol. 57, no. 2, pp. 1163-1165, 2012.
[22] A. Guzman, L Verde, J. Rengifo, "Synthesis and characterization of copper nanoparticles/polyvinyl chloride (CuNPs/PVC) nanoparticles", Proc. Mater. Sci., col. 9, pp. 298-304,2015.
[23] N. Galarce Toro, "Efecto de nanopartículas de cobre sobre la viabilidad celular en compósitos poliméricos", tesis para optar el título de Ing. Civil Química, Universidad de Chile, Santiago de Chile, Chile, 2013.
[24] D. hen, S. Sharma, A. Mudhoo, Handbook of Applications of Ultrasound Sonochemistry for Sustainability, FL, USA: CRC Press, 2012
[25] S. Guerrero, H. Veloso, "On the analysis of wide-angle X-ray diffraction curves of Poly(vinyl chloride) samples", Pol., Vol. 31, pp. 1615-1622, 1990.
[26] R. Chartoff, T. Lo, E. Ray, H. JR, R. Joon -roe, "Infrared spectral changes with crystallization in poly (vinylchloride): Correlations with X-ray and density data", J. Macr. Sci. Physics, Vol. 20, no. 3, pp. 287-303, 2006.
[27] MI NSA Manual de procedimiento para la prueba de sensibilidad antimicrobiana por el Método de Disco de Difusión, Serie de Normas Técnicas Ne3o. Disponible en: http://190.102.152.73/repositorioaps/0/4/jer/-1/manua_1%20sensibilidad.pdf, [Accedido:2o-jun-2o17].
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2017 TECNIA
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los artículos publicados por TECNIA pueden ser compartidos a través de la licencia pública internacional Creative Commons: CC BY 4.0. Permisos lejos de este alcance pueden ser consultados a través del correo tecnia@uni.edu.pe