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Elaboración de nanopartículas de metales de transición soportados en una matriz de propóleo y quitosano mediante electrospinning, como posible antifúngico

Abstract:

Las enfermedades en los cultivos son producidas por factores bióticos que alteran las funciones fisiológicas de las plantas y en casos extremos provocan la muerte de las plantaciones, entre estos factores se encuentran los hongos. Las estrategias usadas por los agricultores para evitar pérdidas en sus cultivos debidas a infestaciones de patógenos fungales incluyen la aplicación de pesticidas de síntesis química. Sin embargo, las poblaciones de hongos, objeto de control, pueden generar resistencia, originando graves problemas a los productores. El objetivo de este estudio es desarrollar un nuevo fungicida a partir de la obtención de una matriz polimérica dopada con nanopartículas de metales de transición (hierro y zinc) soportadas en una matriz polimérica de quitosano y propóleo refinado. Para ello, se obtuvieron las nanopartículas mediante la técnica solvotermal, a causa de su simplicidad y por involucrar una cinética de reacción acelerada. El propóleo fue utilizado puesto que presenta propiedades antimicrobianas y antifúngicas, esto asociado a la gran cantidad de flavonoides, polifenoles, esteroides, aldehídos, aminoácidos y quinonas, a quienes se les confieren, estas capacidades. Se realizaron las síntesis de nanopartículas variando parámetros de reacción (temperatura, tiempo y precursor de Zinc). Para el caso de las matrices poliméricas se obtuvieron films de cuatro tipos, quitosano, quitosano/extracto de propóleo, quitosano/nanopartículas y quitosano/extracto de propóleo/nanopartículas. La calorimetría diferencial de barrido determinó un aumento de la estabilidad térmica en las matrices que poseían propóleo y un menor contenido de agua. La microscopía electrónica de transmisión, la difracción de electrones de área seleccionada y la difracción de rayos X, demostraron la estructura de las nanopartículas, siendo estas en mayor cantidad propias de la espinela de hierro (Fe3O4). La microscopía electrónica de barrido determinó una estructura tipo nanofilm de las matrices poliméricas electrohiladas. Los ensayos de liberación se ajustaron a modelos matemáticos siendo el modelo que mejor se ajusta el de Korsmeyer y Peppas, en donde el propóleo fue la única sustancia que se liberó en el medio (etanol al 70%). Por último, se determinó la actividad antifúngica de las nanopartículas, matrices poliméricas y soluciones utilizadas en electrospinning por medio de un ensayo in vitro frente al hongo Fusarium sp.