Macroalgae to gold and silver nanoparticles. Biosynthesis, characterization and biological applications

Resumo

La presente Tesis Doctoral recoge el trabajo de síntesis y caracterización de nuevos nanomateriales de oro y plata obtenidos a partir de extractos de algas, así como el estudio de su actividad a nivel biológico. En concreto, se han seleccionado 14 especies de macroalgas 10 presentes en las costas gallegas y 4 originarias de la Antártida. Una vez recolectadas se procedió a la preparación de extractos acuosos para lo que se realizaron diferentes pruebas, tanto con el alga fresca, como congelada a -20 ºC. Las condiciones de extracción se modificaron variando la relación cantidad de alga por mililitro de agua, la temperatura y el tiempo. Después de numerosas pruebas se decidió mantener las mismas condiciones para todas las especies con el fin de poder realizar posteriormente estudios comparativos. Las condiciones de extracción que se utilizaron fueron: concentración final de 1 gramo de alga por mL de agua calentando a 100 ºC durante 15 minutos. Los extractos obtenidos se filtraron y centrifugaron a 3500 rpm durante 20 minutos para eliminar impurezas. Una vez obtenidos los diferentes extractos se procedió a optimizar el método para la síntesis de nanopartículas de oro y plata. Para ello, con cada uno de los extractos, se realizaron numerosas pruebas con el fin de encontrar las condiciones adecuadas para la obtención de nanopartículas con tamaño y forma homogéneas. Para ello se optimizaron las condiciones de reacción modificando diversos parámetros como la concentración de la sal metálica (AgNO3 o HAuCl4), la concentración del extracto, la temperatura y el tiempo de reacción. A continuación, tanto los extractos como las nanopartículas sintetizadas se caracterizaron mediante diferentes técnicas, como espectroscopía ultravioleta visible, espectroscopía de infrarojos, microscopía electrónica, cromatografía de intercambio aniónico de alto rendimiento con detección amperométrica pulsada, cromatografía de exclusión por tamaño de alta resolución y mediante la determinación de su actividad antioxidante. Finalmente, mediante la colaboración con otros grupos de investigación, se llevaron a cabo diferentes estudios sobre la actividad biológica de los extractos y las nanopartículas obtenidas. Se evaluaron la actividad inmunoestimulante, la actividad antitumoral frente a diferentes líneas celulares de cáncer de colon y la actividad antimicrobiana frente a micobacterias, bacterias Gram positivas y Gram negativas.