Utilizan extractos vegetales y ultrasonidos para sintetizar nanopartículas de oro

Un equipo de investigadores de la Universidad de Cádiz ha desarrollado un método de biosíntesis de nanopartículas de oro que presenta la particularidad de emplear extractos vegetales y ultrasonidos de alta potencia. Los científicos pertenecen a los grupos Instrumentación y Ciencias Ambientales y Tamices Moleculares y Otros Nanomateriales, de los Departamentos de Química Analítica y Química Física de la institución.

Su principal innovación es que las nanopartículas obtenidas son de distribución regular, tamaño uniforme y forma esférica, “algo que tiene una gran importancia, ya que de este modo podemos controlar sus características”, indica el profesor Ignacio Naranjo, uno de los miembros del equipo científico.

Las nanopartículas de oro tienen aplicaciones en diversos campos, como la cosmética, la biomedicina (por ejemplo, como marcadores tumorales) o la industria de la construcción, en la que se usan materiales que contienen estas nanopartículas para revestir fachadas.

En los procedimientos empleados para sintetizar nanopartículas de oro, en general, se emplea un agente precursor, un reductor y un estabilizador, aunque estos últimos suelen coincidir. “El precursor sería una sustancia que contiene oro en forma iónica, y que en este caso sería el tetracloroaurato potásico (KAuCl4); por medio del reductor se lograría obtener oro metálico como nanopartículas; y el estabilizador evitaría que éstas se unieran, que se formaran aglomerados, ya que en este caso, las propiedades del material no serían las adecuadas”, indica el profesor Naranjo.

Extractos vegetales de geranio

Así, el método patentado es un procedimiento rápido de síntesis de nanopartículas de oro, en el que se parte de tetracloroaurato potásico (KAuCl4) y se utilizan extractos vegetales de geranio como agente reductor y estabilizador, en un medio acuoso y a temperatura ambiente. Además, la síntesis se realiza mediante insonación (aplicación de ultrasonidos mediante una sonda), con un generador de ultrasonidos de alta potencia equipado con un cabezal de titanio de media pulgada de diámetro.

Para simplificar, el investigador explica el procedimiento de este modo: “Se toma una disolución de la sal de oro, se le adiciona la disolución acuosa del extracto vegetal, y posteriormente se somete a la aplicación de ultrasonidos mediante una sonda de alta potencia, con lo que al cabo de tres minutos se consigue la formación de las nanoparticulas de oro. Este tiempo es bastante reducido si se compara con otras síntesis descritas en la literatura”.

El extracto vegetal empleado se prepara añadiendo agua destilada a hojas de geranio (Geranium), previamente lavadas y finamente cortadas. Esta mezcla se lleva a ebullición, filtrándose una vez enfriada. El extracto se conserva a 4ºC y se puede utilizar durante un par de semanas.

“Al emplear únicamente reactivos biológicos, se considera una síntesis ecológica. Se usa un agente reductor y estabilizador respetuoso con el medio ambiente, en un medio acuoso y a temperatura ambiente. Por tanto, estas sustancias son completamente inocuas para los seres vivos y la naturaleza, reciclables y económicas”, indica el profesor Naranjo.

Biosíntesis económica

Otra de las ventajas que presenta el procedimiento es que requiere una cantidad menor tanto de precursor como de agente reductor y estabilizador, por lo que se reduce el coste económico de la síntesis. Esta ventaja económica también es derivada de la posibilidad de limitar con gran precisión la cantidad de nanopartículas que se desea obtener, aspecto que hace disminuir tanto el tiempo empleado en la síntesis, como la producción de residuos.

Por otra parte, el gasto energético requerido para desarrollar la síntesis es pequeño. Además, no es necesario el empleo de los baños de ultrasonidos convencionales o montajes con ultrasonidos que requieren sistemas de generación de vacío, atmósferas inertes y trabajo a elevada temperatura.

El procedimiento descrito se suma como complemento a una patente lograda anteriormente por el equipo, en la que se empleaba el citrato sódico como reductor en lugar del extracto vegetal.