Diseño factorial 2k para la optimización de la síntesis de nanopartículas de plata para su aplicación en biomateriales

Abstract

Las nanopartículas de plata (AgNPs) son una alternativa frente al uso de antibióticos, debido a sus propiedades antimicrobianas y bactericidas. Dichas nanopartículas deben tener una geometría y un tamaño adecuado para que estas propiedades sean mejoradas. Para observar qué factores son influyentes en la geometría y el tamaño, se realizó un diseño factorial 2^4 variando los siguientes factores: temperatura de síntesis, concentración de nitrato de plata (agente precursor), porcentaje de citrato trisódico (agente reductor) y polivinilalcohol (PVA) (agente dispersante). Las nanopartículas obtenidas se evaluaron por UV-Vis, TEM y DLS. A partir de los resultados, se realizó un análisis de varianza (ANOVA) en el software estadístico Rstudio, y se encontró el valor de las condiciones de síntesis que permitían obtener un diámetro de 20 nm en STATGRAPHIC centurión XVII. Como resultado se obtuvo un tamaño de AgNPs entre los 6 y los 100 nm, en donde se evidenció que el porcentaje de PVA no es influyente en la síntesis, en tanto que los otros factores, como la temperatura, el porcentaje de citrato trisódico, la concentración de nitrato de plata y la interacción entre ellos, influencian el tamaño de partícula final. Para la optimización de las AgNPs, se eligió un tamaño de 20 nm para el cual se reporta una mayor capacidad antimicrobiana. Se concluye que, para lograr la forma y el tamaño adecuado, se deben cumplir las siguientes condiciones: temperatura de 90 °C, concentración de nitrato de plata a 0,13 M y concentración de citrato trisódico al 10 %.