Funcionalización de nanopartículas magnéticas con extractos de plantas

Jorge L. López1, Carromberth C. Fernandes1, Marcondes A. Lima1, Roberto Paniago2, y José H. Dias Filho3

1Universidade Federal do Acre, 2 Universidade Federal de Minas Gerais, 3Universidade Estadual de Montes Claros,  Brasil

 

Últimamente existe un avance en la aplicación de nanopartículas magnéticas utilizadas para el transporte de medicamentos y otras substancias químicas obtenidos de plantas naturales para su aplicación en la biología o medicina como bactericidas insecticidas o fungicidas [1]. Debido a esta importancia, nosotros sintetizamos nanopartículas magnéticas de magnetita (Fe3O4) a temperatura ambiente por el método de coprecipitación química y usando el aceite de Mauritia flexuosa L. como surfactante. Las partículas surfactadas fueron funcionalizadas con extractos hidroalcohólicos obtenidos de las plantas Calycophyllum spruceanum y Azadirachta indica. La síntesis de las nanoparticulas fue realizada mezclando soluciones acuosas de FeSO4×7H2O y FeCl3×6H2O en la proporción de 1.5 en medio ácido (pH~2) e atmosfera inerte.  Para precipitar las nanoparticulas de Fe3O4 fue usada una solución acuosa de NH4OH en pH~12. En esta etapa la superficie de las nanoparticulas de Fe3O4 fueron surfactadas con aceite de Mauritia flexuosa L. por afinidad química de los ácidos grasos del aceite con los grupos hidroxilo. Finalmente los extractos de las plantas fueron químicamente enlazados a las partículas magnéticas surfactadas por el método de doble surfactación. Para caracterizar las muestras surfactadas y con extratos fueron usadas las técnicas de espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), Difracción de rayos-X (DRX), microscopia electrónica de transmisión (MET), medidas magnéticas (MM) y Espectroscopia Mössbauer (EM). FTIR fue usada para investigar la interacción de grupos funcionales del aceite de Mauritia flexuosa L. con la superficie de las nanopartículas y con los extractos. Las nanopartículas de Fe3O4 fueron de un diámetro de 9 nm observados por TEM y DRX. Para estudiar las propiedades magnéticas de las muestras usamos las técnicas MM e EM. Las medidas MM de magnetización y EM fueron en el intervalo de 4.2-300K. La magnetización de saturación (Ms) a 4.2 K se determinó a partir del grafico M vs 1 / H mediante la extrapolación del valor de la magnetización a campos infinitos, y fue de 30 emu/g y coercitividad de 50 Oe. El valor de magnetización de baja saturación se atribuyó a la no colinearidad de spin de las partículas predominantemente en la superficie. A partir de las medidas de magnetización se calculó la constante de energía de anisotropía magnética (K) entre 1.5 – 2 x 104 J / m3. Los espectros Mössbauer de las muestras no funcionalizadas y funcionalizadas a temperatura ambiente mostraron un singlete relajado para un sexteto debido a la relajación superparamagnética y dos sextetos a baja temperatura. Fueron pruebas de aplicación de las muestras como insecticida, bactericida y fungicida con excelentes resultados.

 

 

Descriptores: magnetita, funcionalización, surfactación

 

Referencia

 

[1] HASHIM A. A. (Ed.); The Delivery of Nanoparticles Technology; InTech; Rijeka, Croatia, 2012.

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