Nanocompósitos de cementita/óxido de hierro tipo núcleo/coraza preparados por sonosíntesis con potenciales aplicaciones biomédicas

Abstract

Tesis de maestría en nanotecnología. En este trabajo se desarrolla un protocolo para la síntesis de nanopartículas tipo núcleo/coraza cementita y óxido de hierro a través de sonosíntesis, utilizando como precursor el pentacarbonilo de hierro (Fe(CO)5) y estabilizado el sistema con ácido oleico (OA). Se variaron las gravedades del centrifugado en el proceso de purificación, dando como resultados óptimos las condiciones a 7500xg, resultando nanopartículas con un radio hidrodinámico de 26.83d.nm y un índice de polidispersidad de 0.275. Usando microscopia electrónica de transmisión (TEM) se encontró una morfología núcleo/coraza con dos fases cristalinas diferentes, una coraza de maghemita (γ-Fe2O3) y un núcleo de cementita (Fe3C). Las imágenes de alta resolución del microscopio electrónico de transmisión (HRTEM) mostraron las distancias interplanares de 1.94Å y 2.63Å acorde con la fase de cementita y 2.95Å de maghemita, distancia que corresponde al plano (220) de esta fase. Los resultados de las técnicas de dispersión de rayos X (EDS) y espectroscopia de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS) mostraron la presencia de los elementos de interés, respaldando la información obtenida de las imágenes de HRTEM. El espectro de ultravioleta-visible (UV-Vis) arrojó que las nanopartículas, a pesar de las condiciones de purificación, absorben en la misma longitud de onda en un intervalo de 285 a 290nm. Asimismo se buscó un cambio de fase de hidrofóbico a hidrofílico para las nanopartículas. Se intentaron dos rutas: una de ellas fue el uso de dos surfactantes, siendo más idóneo el tripolifosfato pentasódico (TPP) ya que las lecturas de dispersión de luz dinámica (DLS) y potencial zeta fueron correctas a una razón de 4.5gSURF/(gNPs∙gH2O); otro medio fue a través de un compuesto sintetizado a partir de la unión de OA con cisteamina lo que permite obtener un grupo tiol en un extremo de la cadena de OA. La técnica de espectroscopia infrarroja (IR) revela picos en 1623 y 1563cm-1, los cuales corresponden a una amida secundaria, confirmando así el acoplamiento del OA con la cisteamina. Ya efectuada la modificación, se procedió a realizar la unión de las nanopartículas con el OA modificado por medio de sonicación. Basándose en las características de las nanopartículas obtenidas, estas resultan prometedoras para tratamientos y diagnóstico del cáncer; como un agente teragnóstico.