Síntesis de nanopartículas y micropartículas de plata funcionales con modificadores y evaluación de su actividad antimicrobiana, anticancerígena y antioxidante
Autores: Dilshad, Erum; Bibi, Mehmoona; Sheikh, Nadeem Ahmed; Tamrin, Khairul Fikri; Mansoor, Qaisar; Maqbool, Qaisar; Nawaz, Muhammad
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Síntesis de nanopartículas y micropartículas de plata funcionales con modificadores y evaluación de su actividad antimicrobiana, anticancerígena y antioxidante
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Síntesis
Nanopartículas de plata
ácido maleico
ácido cítrico
Actividad antibacteriana
Actividad anticancerígena
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Un cuerpo acumulativo de evidencia informa sobre la síntesis y aplicaciones biomédicas de nanopartículas de plata. Sin embargo, los estudios sobre el uso de ácido maleico y ácido cítrico en la síntesis de partículas de plata de tamaño nano (AgNPs) y partículas de plata de tamaño micro (AgMPs), así como sus actividades antibacterianas, antifúngicas y anticancerígenas, no han sido reportados. En el estudio actual, sintetizamos AgNPs y AgMPs utilizando ácido maleico y ácido cítrico como agentes de recubrimiento y los caracterizamos mediante espectroscopía UV-Vis, espectroscopía de rayos X de dispersión de energía (EDS), difracción de rayos X (XRD) y análisis de microscopía electrónica de barrido (SEM). Las partículas de plata recubiertas fueron examinadas por su actividad antimicrobiana y citotoxicidad contra bacterias, hongos y camarones de salmuera. Además, se probó la actividad anticancerígena de estas partículas contra líneas celulares de cáncer de mama y de hígado humano. La actividad de captura de radicales libres de las partículas de plata recubiertas se evaluó mediante el ensayo de 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo (DPPH). El análisis SEM reveló una morfología de partículas recubiertas con ácido maleico en forma de placa redonda con un tamaño promedio de 39 +/- 4 nm, mientras que las partículas recubiertas con ácido cítrico mostraron una morfología en forma de flor con superficies rugosas y un tamaño promedio de 250 +/- 5 nm. Las AgMPs sin recubrir eran hexagonales con un tamaño de 500 +/- 4 nm. El análisis EDS y XRD confirmó la presencia de Ag y la naturaleza cristalina cúbica centrada en las caras, respectivamente. Funcionalmente, las partículas de plata recubiertas exhibieron actividad antibacteriana contra bacterias Gram-positivas y Gram-negativas. La actividad bactericida fue más activa contra bacterias Gram-negativas con una concentración mínima inhibitoria (MIC) tan baja como 5 ppm en comparación con 25 ppm para Gram-positivas. De manera similar, las partículas de plata demostraron actividad antifúngica al inhibir el crecimiento de cinco cepas fúngicas hasta en un 50% a una concentración de 500 ppm. Además, estas partículas mostraron una toxicidad sustancial contra camarones de salmuera y también inhibieron significativamente la proliferación de líneas celulares de cáncer de mama (MCF7) y de cáncer de hígado (HePG2) (IC 8.9-18.56 uM). Las AgMPs sin recubrir fueron menos efectivas, inhibiendo solo la proliferación de células MCF7 con IC 46.54 uM. Además de la citotoxicidad, estas partículas actuaron como antioxidantes potenciales, mostrando captura de radicales libres de hasta el 74.4% de manera dependiente de la concentración. En conjunto, nuestros resultados mostraron que los modificadores afectan la forma y el tamaño de las partículas de plata y pueden, en parte, contribuir a la actividad antimicrobiana y antioxidante de las partículas de plata. Sin embargo, la contribución del ácido maleico y el ácido cítrico en la mejora del potencial antimicrobiano, anticancerígeno y antioxidante independiente de las nanopartículas y micropartículas de plata necesita ser estudiada más a fondo. Los experimentos in vivo pueden determinar la efectividad terapéutica de las partículas de plata recubiertas con estos modificadores.
Descripción
Un cuerpo acumulativo de evidencia informa sobre la síntesis y aplicaciones biomédicas de nanopartículas de plata. Sin embargo, los estudios sobre el uso de ácido maleico y ácido cítrico en la síntesis de partículas de plata de tamaño nano (AgNPs) y partículas de plata de tamaño micro (AgMPs), así como sus actividades antibacterianas, antifúngicas y anticancerígenas, no han sido reportados. En el estudio actual, sintetizamos AgNPs y AgMPs utilizando ácido maleico y ácido cítrico como agentes de recubrimiento y los caracterizamos mediante espectroscopía UV-Vis, espectroscopía de rayos X de dispersión de energía (EDS), difracción de rayos X (XRD) y análisis de microscopía electrónica de barrido (SEM). Las partículas de plata recubiertas fueron examinadas por su actividad antimicrobiana y citotoxicidad contra bacterias, hongos y camarones de salmuera. Además, se probó la actividad anticancerígena de estas partículas contra líneas celulares de cáncer de mama y de hígado humano. La actividad de captura de radicales libres de las partículas de plata recubiertas se evaluó mediante el ensayo de 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo (DPPH). El análisis SEM reveló una morfología de partículas recubiertas con ácido maleico en forma de placa redonda con un tamaño promedio de 39 +/- 4 nm, mientras que las partículas recubiertas con ácido cítrico mostraron una morfología en forma de flor con superficies rugosas y un tamaño promedio de 250 +/- 5 nm. Las AgMPs sin recubrir eran hexagonales con un tamaño de 500 +/- 4 nm. El análisis EDS y XRD confirmó la presencia de Ag y la naturaleza cristalina cúbica centrada en las caras, respectivamente. Funcionalmente, las partículas de plata recubiertas exhibieron actividad antibacteriana contra bacterias Gram-positivas y Gram-negativas. La actividad bactericida fue más activa contra bacterias Gram-negativas con una concentración mínima inhibitoria (MIC) tan baja como 5 ppm en comparación con 25 ppm para Gram-positivas. De manera similar, las partículas de plata demostraron actividad antifúngica al inhibir el crecimiento de cinco cepas fúngicas hasta en un 50% a una concentración de 500 ppm. Además, estas partículas mostraron una toxicidad sustancial contra camarones de salmuera y también inhibieron significativamente la proliferación de líneas celulares de cáncer de mama (MCF7) y de cáncer de hígado (HePG2) (IC 8.9-18.56 uM). Las AgMPs sin recubrir fueron menos efectivas, inhibiendo solo la proliferación de células MCF7 con IC 46.54 uM. Además de la citotoxicidad, estas partículas actuaron como antioxidantes potenciales, mostrando captura de radicales libres de hasta el 74.4% de manera dependiente de la concentración. En conjunto, nuestros resultados mostraron que los modificadores afectan la forma y el tamaño de las partículas de plata y pueden, en parte, contribuir a la actividad antimicrobiana y antioxidante de las partículas de plata. Sin embargo, la contribución del ácido maleico y el ácido cítrico en la mejora del potencial antimicrobiano, anticancerígeno y antioxidante independiente de las nanopartículas y micropartículas de plata necesita ser estudiada más a fondo. Los experimentos in vivo pueden determinar la efectividad terapéutica de las partículas de plata recubiertas con estos modificadores.