Síntesis, caracterización y evaluación de propiedades bactericidas (E.coli, B.subtilis) y fungicidas (A. ochraceopetaliformis) de nanopartículas de ZnO dopadas con cobre y plata

Abstract

El presente trabajo ha tenido como objetivo principal sintetizar y caracterizar nanopartículas de óxido de zinc dopadas con cobre (ZnO:Cu) y plata (NPs ZnO:Ag) y sin dopar (NPs ZnO) para determinar la diferencia de la capacidad bactericida y fungicida de dichos materiales frente a las bacterias E. coli, B. subtilis y el hongo A. ochraceopetaliformis. La síntesis de las NPs ZnO dopadas y sin dopar fueron realizadas mediante la técnica de coprecipitación con un reactivo alcalino (NaOH) y soluciones iónicas como la fuente del metal correspondiente. Los materiales sintetizados fueron caracterizados mediante técnicas de espectroscopia ultravioleta-visible (UV-Vis), difracción de rayos X (DRX), microscopia electrónica de barrido y espectroscopía de energía dispersiva de rayos X (SEM-EDS), microscopia electrónica de transmisión (TEM) y espectroscopia Raman. La espectroscopía UV-Vis mostró que el pico de máxima absorbancia de las nanopartículas sintetizadas se encontró en el rango de 378 a 388 nm, la técnica de caracterización por DRX evidenció la correcta formación del ZnO en forma de zincita, y el tamaño de cristal resultante se encontró en el rango de 37 nm y 48 nm. Los análisis por SEM demostraron la formación de aglomerados de las NPs, mientras que los análisis por EDS confirmaron la presencia de Zn, O, Ag, Cu dependiente del tipo de nanopartículas. El análisis por TEM permitió evidenciar que las nanopartículas sintetizadas presentaban formas esféricas y que los diámetros de nanopartícula promedio oscilaban entre los 19.56 nm a 45.54 nm, el análisis por espectroscopía Raman confirmó la presencia del pico del ZnO a 437 cm-1 confirmando la estructura hexagonal del compuesto. Con respecto a los análisis microbiológicos, las NPs de ZnO:Cu presentaron una elevada actividad fungicida. Las NPs de ZnO: Ag mostraron una moderada actividad bactericida frente a la cepa E. coli, y una baja actividad bactericida frente a la cepa B. subtilis. Por lo tanto, en este estudio se logró sintetizar y caracterizar nanopartículas de ZnO, tanto puras como dopadas con plata y cobre, y se verificó su potencial para aplicaciones antimicrobianas y fungicidas.