ES2778948B2 - INDUSTRIAL METHOD OF SYNTHESIS OF METAL NANOPARTICLES OF GRADUABLE SIZE - Google Patents

INDUSTRIAL METHOD OF SYNTHESIS OF METAL NANOPARTICLES OF GRADUABLE SIZE Download PDF

Info

Publication number
ES2778948B2
ES2778948B2 ES201930108A ES201930108A ES2778948B2 ES 2778948 B2 ES2778948 B2 ES 2778948B2 ES 201930108 A ES201930108 A ES 201930108A ES 201930108 A ES201930108 A ES 201930108A ES 2778948 B2 ES2778948 B2 ES 2778948B2
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
nanoparticles
ppm
solution
metallic
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES201930108A
Other languages
Spanish (es)
Other versions
ES2778948A1 (en
Inventor
Gil Jesus Martin
Ramos Pablo Martin
Lebena Eduardo Perez
Juan Celia Andres
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universidad de Valladolid
Original Assignee
Universidad de Valladolid
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universidad de Valladolid filed Critical Universidad de Valladolid
Priority to ES201930108A priority Critical patent/ES2778948B2/en
Priority to PCT/ES2020/070066 priority patent/WO2020165476A1/en
Publication of ES2778948A1 publication Critical patent/ES2778948A1/en
Application granted granted Critical
Publication of ES2778948B2 publication Critical patent/ES2778948B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03CDOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02Plumbing installations for fresh water
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/5176Compounds of unknown constitution, e.g. material from plants or animals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N59/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
    • A01N59/16Heavy metals; Compounds thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K33/00Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
    • A61K33/24Heavy metals; Compounds thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y5/00Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

MÉTODO INDUSTRIAL DE SÍNTESIS DE NANOPARTÍCULAS METÁLICAS DE TAMAÑO INDUSTRIAL METHOD OF SYNTHESIS OF METALLIC NANOPARTICLES OF SIZE

GRADUABLEGRADUABLE

SECTOR TÉCNICOTECHNICAL SECTOR

La presente invención se encuadra en el ámbito de la Química Inorgánica y tiene una aplicación directa en el sector sanitario. De forma más específica, proporciona un método biosostenible para sintetizar nanopartículas metálicas de tamaño graduable, en particular nanopartículas de un metal u óxido metálico con características antimicrobianas (ej: Ag, Au, Pt, Cu, Cu2O, CuO, ZnO). Así, las nanopartículas obtenidas por este método pueden utilizarse para tratar y reducir agentes patógenos (tales como virus, hongos y bacterias) con incidencia en la salud humana y animal, en la agricultura y, en general, en la Naturaleza.The present invention falls within the field of Inorganic Chemistry and has a direct application in the health sector. More specifically, it provides a biosustainable method to synthesize metal nanoparticles of adjustable size, in particular nanoparticles of a metal or metal oxide with antimicrobial characteristics (eg: Ag, Au, Pt, Cu, Cu2O, CuO, ZnO). Thus, the nanoparticles obtained by this method can be used to treat and reduce pathogens (such as viruses, fungi and bacteria) that affect human and animal health, agriculture and, in general, Nature.

Las nanopartículas metálicas obtenidas por el método de la presente invención son micelares, lo que supone una ventaja significativa, ya que garantiza su biodisponibilidad y, en consecuencia, su actividad antimicrobiana in vivo. The metallic nanoparticles obtained by the method of the present invention are micellar, which is a significant advantage, since it guarantees their bioavailability and, consequently, their antimicrobial activity in vivo.

ESTADO DE LA TÉCNICASTATE OF THE ART

En el estado de la técnica se conocen las propiedades antimicrobianas de metales tal como, por ejemplo, plata, oro, platino y cobre; así como de diversos óxidos metálicos tal como Cu2O, CuO, ZnO.In the state of the art, the antimicrobial properties of metals such as, for example, silver, gold, platinum and copper are known; as well as various metal oxides such as Cu 2 O, CuO, ZnO.

Por otro lado, el campo de la nanotecnología está creciendo a pasos agigantados debido a la aparición de los denominados nanomateriales, en particular nanopartículas inorgánicas (NP) con funciones únicas y propiedades fisicoquímicas que son dependientes del tamaño y de su geometría. El potencial de las nanopartículas inorgánicas se ha explorado en aplicaciones de nanomedicina, administración de fármacos y dispositivos biomédicos, cosmética, electrónica, así como en el sector energético y la protección ambiental.On the other hand, the field of nanotechnology is growing by leaps and bounds due to the appearance of so-called nanomaterials, in particular inorganic nanoparticles (NP) with unique functions and physicochemical properties that are dependent on their size and geometry. The potential of inorganic nanoparticles has been explored in applications of nanomedicine, drug delivery and biomedical devices, cosmetics, electronics, as well as in the energy sector and environmental protection.

En particular, las nanopartículas metálicas o de óxidos metálicos (NP-M) tienen propiedades físicas y químicas distintivas, por ejemplo, alta conductividad térmica y eléctrica, dispersión Raman mejorada en la superficie, estabilidad química, actividad catalítica y comportamiento óptico no lineal. Debido a estas propiedades, las NP-M pueden utilizarse en una amplia gama de aplicaciones en la industria, en particular en la preparación de productos de consumo (por ejemplo, tintas, plásticos, envases de alimentos, jabones, pastas, alimentos y textiles) y en sectores biomédicos, especialmente debido a su eficacia contra los microbios (bacterias, hongos y virus), su actividad antiinflamatoria, y su capacidad de curación de heridas y quemaduras.In particular, metal or metal oxide nanoparticles (NP-M) have distinctive physical and chemical properties, for example, high thermal and electrical conductivity, improved Raman scattering at the surface, chemical stability, catalytic activity, and non-linear optical behavior. Due to these properties, NP-Ms can be used in a wide range of applications in industry, in particular in the preparation of consumer products (e.g. inks, plastics, food packaging, soaps, pastes, food and textiles) and in biomedical sectors, especially due to its effectiveness against microbes ( bacteria, fungi and viruses), its anti-inflammatory activity, and its ability to heal wounds and burns.

Otra ventaja adicional de las NP-M es que pueden utilizarse en diversas formas (líquida o sólida). Por ejemplo, se pueden mezclar las nanopartículas con material sólido para la síntesis de polímeros, permitiendo la obtención de esmaltes, recubrimientos o pinturas; se pueden encontrar suspendidas en materiales tal como jabón; o en la composición de telas.Another additional advantage of NP-Ms is that they can be used in various forms (liquid or solid). For example, nanoparticles can be mixed with solid material for the synthesis of polymers, allowing the obtaining of enamels, coatings or paints; they can be found suspended in materials such as soap; or in the composition of fabrics.

En relación con la síntesis de nanopartículas metálicas, en el estado de la técnica existen descritos métodos químicos, físicos, fotoquímicos y biológicos para sintetizar este tipo de nanopartículas. Cada método tiene sus ventajas y desventajas, comúnmente asociadas a cuestiones relativas al procedimiento (en particular, coste de producción y escalabilidad), o a las características de las nanopartículas obtenidas (en particular, estabilidad, tamaño y concentración).In relation to the synthesis of metallic nanoparticles, in the state of the art there are chemical, physical, photochemical and biological methods described to synthesize this type of nanoparticles. Each method has its advantages and disadvantages, commonly associated with issues related to the procedure (in particular, cost of production and scalability), or to the characteristics of the nanoparticles obtained (in particular, stability, size and concentration).

Por lo general, se prefieren los métodos químicos debido a la facilidad de síntesis. Estos métodos se basan generalmente en tres factores: (a) un precursor del metal; (b) un agente reductor; y (c) un agente estabilizador. La síntesis y geometría de las nanopartículas metálicas obtenidas por este método se basa en la nucleación y posterior apilamiento de los núcleos de metal.Chemical methods are generally preferred due to ease of synthesis. These methods are generally based on three factors: (a) a metal precursor; (b) a reducing agent; and (c) a stabilizing agent. The synthesis and geometry of the metallic nanoparticles obtained by this method is based on the nucleation and subsequent stacking of the metal nuclei.

Junto con los métodos químicos, se han descrito varias técnicas físicas alternativas. En particular, se han implementado procesos de evaporación y condensación. Uno de los inconvenientes más comunes de estos métodos es el mayor requerimiento de energía y el tiempo requerido. De forma paralela, también se ha desarrollado un procedimiento de descomposición térmica en el que, mediante la formación de un complejo entre Ag y oleato a temperatura elevada, se obtienen NP-Ag con un tamaño de partícula inferior a 10 nm.Along with chemical methods, several alternative physical techniques have been described. In particular, evaporation and condensation processes have been implemented. One of the most common drawbacks of these methods is the increased energy requirement and the time required. In parallel, a thermal decomposition process has also been developed in which, by forming a complex between Ag and oleate at high temperature, NP-Ag with a particle size less than 10 nm are obtained.

Otra técnica muy común es la electrólisis, en la cual se emplean electrodos de plata de alta pureza, superior a 99,99%. Sin embargo, se considera que el coste es el principal obstáculo para adoptar dicho método, ya que necesita consumibles costosos. Another very common technique is electrolysis, in which high purity silver electrodes are used, greater than 99.99%. However, cost is considered to be the main obstacle to adopting such a method as it requires expensive consumables.

En las técnicas fotoquímicas, las nanopartículas metálicas se sintetizan mediante fotorreducción de precursores o iones metálicos, utilizando intermediarios fotoquímicamente activados. En uno de estos métodos, las NP-M se consiguen utilizando radiación UV, y una solución acuosa con el tensioactivo no iónico Tritón-X 100, compuesto químico que actúa como agente estabilizante. Este surfactante ayuda a mantener la estabilidad, monodispersión y tamaño uniforme de las NP-M sintetizadas. En otro método que utiliza una técnica fotoquímica, las nanopartículas de Ag se sintetizan a partir de una solución acuosa de álcali que contiene AgNO3 y quitosano carboximetilado (CMCTS), usando radiación UV. En este método se utiliza CMCTS como agente estabilizante de las partículas, con un diámetro inferior a 10 nm.In photochemical techniques, metal nanoparticles are synthesized by photoreduction of metal ions or precursors, using photochemically activated intermediates. In one of these methods, NP-Ms are achieved using UV radiation, and an aqueous solution with the nonionic surfactant Triton-X 100, a chemical compound that acts as a stabilizing agent. This surfactant helps maintain the stability, monodispersity and uniform size of the synthesized NP-M. In another method that uses a photochemical technique, Ag nanoparticles are synthesized from an aqueous alkali solution containing AgNO3 and carboxymethylated chitosan (CMCTS), using UV radiation. In this method, CMCTS is used as a stabilizing agent for the particles, with a diameter less than 10 nm.

De forma análoga a los métodos químicos, la síntesis biológica de nanopartículas metálicas y, en particular, de NP-Ag también requiere un precursor (preferentemente AgNO3), un agente reductor y un agente estabilizador o de capping, por ejemplo: PVP (polivinil pirrolidona) o PVA (alcohol polivinílico), para evitar la aglomeración de las partículas que se obtienen. Sin embargo, en este tipo de métodos, las nanopartículas se sintetizan utilizando principios activos obtenidos a partir de plantas, algas, levaduras, hongos y/o bacterias como agentes reductores y estabilizadores. El tamaño de las NP-Ag obtenidas por estos métodos puede llegar a ser inferior a 15 nm, con características de dispersión uniforme, forma esférica, estabilidad mejorada y gran área superficial. Este procedimiento es económico, reproducible y consume menos energía frente a los convencionales.Analogous to chemical methods, the biological synthesis of metallic nanoparticles and, in particular, of NP-Ag also requires a precursor (preferably AgNO3), a reducing agent and a stabilizing or capping agent, for example: PVP (polyvinyl pyrrolidone ) or PVA (polyvinyl alcohol), to avoid agglomeration of the particles that are obtained. However, in this type of method, the nanoparticles are synthesized using active principles obtained from plants, algae, yeasts, fungi and / or bacteria as reducing agents and stabilizers. The size of the NP-Ag obtained by these methods can be less than 15 nm, with uniform dispersion characteristics, spherical shape, improved stability and large surface area. This procedure is economical, reproducible and consumes less energy compared to conventional ones.

En particular, en la solicitud de patente WO2005120173 A2 se describe un método para la obtención de nanopartículas de plata (NP-Ag) utilizando un extracto de tejido vegetal. Sin embargo, el procedimiento descrito en este documento presenta varios inconvenientes. El primero de ellos es que la concentración de las NP-Ag que se obtiene en este método es muy reducida (no supera 6 ppm), lo que inviabiliza la explotación comercial de este procedimiento, ya que es necesaria una concentración mínima de 100 ppm para que el método sea competitivo. El segundo inconveniente viene derivado del hecho de que el tiempo de reacción en el método que se describe en este documento se puede prolongar durante varias horas. Por último, muchas de las plantas que se mencionan en la solicitud WO2005120173 son de difícil acceso, lo que dificulta que el método descrito pueda llevarse a cabo de forma industrial.In particular, patent application WO2005120173 A2 describes a method for obtaining silver nanoparticles (NP-Ag) using an extract of plant tissue. However, the procedure described in this document has several drawbacks. The first of these is that the concentration of NP-Ag obtained in this method is very low (does not exceed 6 ppm), which makes commercial exploitation of this procedure unfeasible, since a minimum concentration of 100 ppm is necessary for that the method is competitive. The second drawback is derived from the fact that the reaction time in the method described in this document can be prolonged for several hours. Finally, many of the plants mentioned in the application WO2005120173 are difficult to access, which makes it difficult for the described method to be carried out in an industrial way.

Por otro lado, en la publicación científica “Synthesis and characterization of novel silver nanoparticles using Chamaemelum nobile extract for antibacterial application”, Hoda Erjaee et al., 2017, Adv. Nat. Sci: Nanosci. Nanotechnol. 8025004, se describe un método en el que se usa por primera vez la camomila, Chamaemelum nobile, para obtener NP-Ag. Sin embargo, los tiempos de reacción descritos en esta publicación superan las 8 horas, yendo incluso a las 16 y las 24 horas. Este inconveniente es importante para garantizar el éxito de la escalabilidad industrial.On the other hand, in the scientific publication "Synthesis and characterization of novel silver nanoparticles using Chamaemelum nobile extract for antibacterial application", Hoda Erjaee et al., 2017, Adv. Nat. Sci: Nanosci. Nanotechnol. 8025004, a method is described in which chamomile, Chamaemelum nobile, is used for the first time to obtain NP-Ag. However, the reaction times described in this publication exceed 8 hours, going even between 16 and 24 hours. This drawback is important to ensure the success of industrial scalability.

En la publicación “Green Tea as Biological System for the Synthesis of Silver Nanopartides”, Elbossaty WF, J Biotechnol Biomater 7:269., se propone un método similar al anterior, pero adolece de los mismos inconvenientes: un tiempo excesivo de reacción y una muy reducida concentración de NP-Ag en ppm en el medio.In the publication "Green Tea as Biological System for the Synthesis of Silver Nanopartides", Elbossaty WF, J Biotechnol Biomater 7: 269., A method similar to the previous one is proposed, but it suffers from the same drawbacks: an excessive reaction time and a very low concentration of NP-Ag in ppm in the medium.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invención proporciona un método de síntesis de nanopartículas metálicas, preferentemente NP-Ag, con estructura micelar y dispersadas en un medio acuoso. En el método que aquí se describe la síntesis de nanopartículas metálicas tiene lugar muy rápidamente, preferentemente en un periodo inferior a 10 min, y permite obtener una concentración de nanopartículas en solución mínimo de 100 ppm. En consecuencia, el método de la presente invención permite la obtención de nanopartículas metálicas, en particular NP-Ag, a escala industrial.The present invention provides a method of synthesis of metallic nanoparticles, preferably NP-Ag, with micellar structure and dispersed in an aqueous medium. In the method described here, the synthesis of metallic nanoparticles takes place very quickly, preferably in a period of less than 10 min, and makes it possible to obtain a concentration of nanoparticles in solution of at least 100 ppm. Consequently, the method of the present invention makes it possible to obtain metallic nanoparticles, in particular NP-Ag, on an industrial scale.

Tal como se ha mencionado anteriormente, las nanopartículas que se obtienen por el método de síntesis que se describe en este documento presentan una estructura micelar. Esto supone una gran ventaja de cara a la utilización de las nanopartículas metálicas como agentes antimicrobianos, ya que aumenta significativamente su biodisponibilidad. De forma general, se prefiere que los compuestos antimicrobianos (CAM) sean hidrosolubles, ya que así las ventajas que proporcionan son significativamente mayores, al permitir una absorción completa por parte del huésped.As mentioned above, the nanoparticles obtained by the synthesis method described in this document have a micellar structure. This is a great advantage for the use of metallic nanoparticles as antimicrobial agents, since it significantly increases their bioavailability. In general, it is preferred that antimicrobial compounds (CAMs) are water soluble, since thus the benefits they provide are significantly greater, allowing complete absorption by the host.

Así, un primer aspecto de la presente invención es un método de obtención de nanopartículas metálicas que comprende:Thus, a first aspect of the present invention is a method for obtaining metallic nanoparticles that comprises:

a) obtener una infusión de al menos una planta seleccionada del grupo que consiste en: Camellia sinensis (té), Tilia (tila), Chamaemelum nobile (manzanilla), Equisetum arvense (cola de caballo), y una combinación de las anteriores;a) obtain an infusion of at least one plant selected from the group consisting of: Camellia sinensis (tea), Tilia (linden), Chamaemelum nobile (chamomile), Equisetum arvense (horsetail), and a combination of the above;

b) mezclar la infusión obtenida en la etapa anterior con un precursor que contiene al menos un elemento metálico, en un medio acuoso; b) mixing the infusion obtained in the previous step with a precursor containing at least one metallic element, in an aqueous medium;

c) ajustar el pH de la mezcla entre 5 y 12, y la temperatura igual o inferior a 60°C; y d) aplicar una radiación UV a la mezcla, preferentemente entre 400 nm y 320 nm, y agitar mediante ultrasonidos hasta obtener una solución de nanopartículas metálicas, preferentemente de metal u óxido metálico, que comprende una cantidad igual o superior a 100 ppm de nanopartículas metálicas y una estructura micelar.c) adjust the pH of the mixture between 5 and 12, and the temperature equal to or less than 60 ° C; and d) applying UV radiation to the mixture, preferably between 400 nm and 320 nm, and stirring using ultrasound until a solution of metal nanoparticles, preferably metal or metal oxide, is obtained, comprising an amount equal to or greater than 100 ppm of metal nanoparticles. and a micellar structure.

A diferencia de otros métodos descritos anteriormente, el método de obtención de nanopartículas metálicas que aquí se describe puede tener lugar en un medio acuoso, preferentemente agua, sin necesidad de añadir alcoholes tal como, por ejemplo, alcohol polivinílico, así como tampoco es necesaria la utilización de mezclas de alcohol/agua para que tenga lugar la síntesis de las nanopartículas. Es más, los inventores han observado que la utilización de agua como solvente mejora la estabilidad de las soluciones y la estructura micelar, mientras que la presencia de alcohol favorece la formación de estructuras coloidales.Unlike other methods described above, the method for obtaining metallic nanoparticles described here can take place in an aqueous medium, preferably water, without the need to add alcohols such as, for example, polyvinyl alcohol, nor is it necessary to use of alcohol / water mixtures for the synthesis of nanoparticles to take place. Furthermore, the inventors have observed that the use of water as a solvent improves the stability of the solutions and the micellar structure, while the presence of alcohol favors the formation of colloidal structures.

Tal como se ha mencionado anteriormente, las nanopartículas obtenidas por el método que aquí se describe presentan una estructura micelar. Esta estructura se mantiene estable y sin la formación de coloides o suspensiones, inclusive cuando se trabaja con concentraciones de nanopartículas metálicas de hasta 2000 ppm, preferentemente entre 500 y 750 ppm. Adicionalmente, el método permite controlar el tamaño de nanopartículas metálicas en función del tiempo que se mantiene la iluminación UVA y la aplicación de los ultrasonidos. A mayor tiempo de exposición, mayor tamaño de las nanopartículas.As mentioned above, the nanoparticles obtained by the method described here have a micellar structure. This structure remains stable and without the formation of colloids or suspensions, even when working with concentrations of metallic nanoparticles of up to 2000 ppm, preferably between 500 and 750 ppm. Additionally, the method allows to control the size of metallic nanoparticles as a function of the time that the UVA illumination and the application of ultrasound are maintained. The longer the exposure time, the larger the nanoparticles.

La utilización de forma combinada de radiación UV y ultrasonidos reduce significativamente el tiempo de reacción, permitiendo la obtención de nanopartículas metálicas en un periodo inferior a 10 min, en particular entre 2 y 5 min. Así, el procedimiento que aquí se describe permite obtener nanopartículas metálicas en solución de forma estable y con estructura micelar incluso para una concentración de nanopartículas en solución de 2000 ppm. En particular, los inventores han observado que en estas condiciones el método de la presente invención permite obtener estructuras micelares estables en el tiempo, durante al menos 15 días, conservadas a 4°C y en atmósfera inerte.The combined use of UV radiation and ultrasound significantly reduces the reaction time, allowing the obtaining of metallic nanoparticles in a period of less than 10 min, in particular between 2 and 5 min. Thus, the procedure described here makes it possible to obtain metal nanoparticles in solution in a stable way and with a micellar structure even for a concentration of nanoparticles in solution of 2000 ppm. In particular, the inventors have observed that under these conditions the method of the present invention makes it possible to obtain micellar structures stable over time, for at least 15 days, preserved at 4 ° C and in an inert atmosphere.

A no ser que se indique expresamente lo contrario, en la presente invención debe entenderse que la concentración de nanopartículas en solución se expresa en peso/volumen, es decir, los ppm indicados corresponden a los miligramos de nanopartículas metálicas por litro de solución (mg/L). Unless expressly stated otherwise, in the present invention it should be understood that the concentration of nanoparticles in solution is expressed in weight / volume, that is, the ppm indicated correspond to the milligrams of metal nanoparticles per liter of solution (mg / L).

Adicionalmente, el método de obtención de nanopartículas metálicas que aquí se describe puede comprender una etapa adicional, por ejemplo para estudios de caracterización, donde la solución de nanopartículas metálicas de la etapa d) se somete a un tratamiento para eliminar el solvente, por ejemplo, liofilización, simple evaporación o eliminación a vacío, para obtener nanopartículas metálicas en estado sólido con un tamaño de partícula igual o inferior a 400 nm, y más preferentemente inferior a 50 nm.Additionally, the method for obtaining metallic nanoparticles described here may comprise an additional stage, for example for characterization studies, where the solution of metallic nanoparticles from stage d) is subjected to a treatment to eliminate the solvent, for example, lyophilization, simple evaporation or elimination under vacuum, to obtain metallic nanoparticles in solid state with a particle size equal to or less than 400 nm, and more preferably less than 50 nm.

En el método de la presente invención pueden obtenerse NP-M con diferente morfología y diferente tamaño de partícula, sobre todo cuando se trabaja con NP-Au debido a la variabilidad característica de este tipo de nanopartículas. Esto se debe a que, con el tiempo, algunas de las NP pueden estabilizarse aumentando de tamaño.In the method of the present invention, NP-M with different morphology and different particle size can be obtained, especially when working with NP-Au due to the characteristic variability of this type of nanoparticle. This is because, over time, some of the NPs can stabilize by increasing in size.

Las nanopartículas metálicas obtenidas en el procedimiento que aquí se describe pueden ser nanopartículas de metales u óxidos metálicos con propiedades antimicrobianas o antitumorales. Preferentemente, nanopartículas de Ag, Au, Pt, Cu, Cu2O, CuO, ZnO o una combinación de las anteriores.The metallic nanoparticles obtained in the process described here can be nanoparticles of metals or metallic oxides with antimicrobial or antitumor properties. Preferably, nanoparticles of Ag, Au, Pt, Cu, Cu2O, CuO, ZnO or a combination of the above.

El método que se propone en la presente invención utiliza una infusión de al menos una planta seleccionada del grupo que consiste en Camellia sinensis (té), Tilia (tila), Chamaemelum nobile (manzanilla), Equisetum arvense (cola de caballo), y una combinación de las anteriores. El uso de cualquiera de estas cuatro plantas resulta ventajoso debido a su inocuidad, facilidad de acceso comercial y por su especial relevancia a la hora de conseguir la síntesis de las nanopartículas.The method proposed in the present invention uses an infusion of at least one plant selected from the group consisting of Camellia sinensis (tea), Tilia (linden), Chamaemelum nobile (chamomile), Equisetum arvense (horsetail), and a combination of the above. The use of any of these four plants is advantageous due to its innocuousness, ease of commercial access and because of its special relevance when it comes to achieving the synthesis of nanoparticles.

La etapa a) del método que aquí se describe puede comprender realizar una infusión, procedimiento también denominado extracción, de una o más de las plantas especificadas anteriormente, bien por separado o mezcladas entre sí en cualquier proporción. Para realizar esta infusión se puede utilizar cualquiera parte de la planta, es decir, tallo, hojas e incluso la raíz o, alternativamente, se puede utilizar la planta en su totalidad. El denominador común de estas plantas es que comprenden alcaloides, terpenos, flavonoides y polifenoles en general que intervienen de forma decisiva en el proceso de reducción de los iones del metal correspondiente (por ejemplo: de Ag+ a Ag metálica), así como en la estabilización de las nanopartículas obtenidas. En particular, los polifenoles se oxidan formando quinonas que se absorben en la superficie de las NP, contribuyendo de forma decisiva a su estabilización. Step a) of the method described herein may comprise performing an infusion, a procedure also called extraction, of one or more of the plants specified above, either separately or mixed with each other in any proportion. To make this infusion, any part of the plant can be used, that is, the stem, leaves and even the root or, alternatively, the whole plant can be used. The common denominator of these plants is that they comprise alkaloids, terpenes, flavonoids and polyphenols in general that play a decisive role in the process of reducing the corresponding metal ions (for example: from Ag + to metallic Ag), as well as in stabilization of the nanoparticles obtained. In particular, polyphenols are oxidized to form quinones that are absorbed on the surface of NPs, contributing decisively to their stabilization.

La infusión o extracción de la etapa a) se puede obtener mezclando una o más de las plantas especificadas anteriormente en un medio acuoso, calentando a ebullición y manteniendo en agitación durante un periodo mínimo de 10 min. La concentración de la planta en la mezcla a infusionar puede variar, siendo preferible que esta concentración se encuentre en torno a 50 g/l, en particular entre 30 g/l y 70 g/l, expresado en gramos de planta respecto al volumen de solvente añadido para obtener la mezcla a infusionar. Preferentemente el solvente utilizado es agua, no siendo necesario ni recomendable la adición de alcohol o mezclas de agua/alcohol. Se ha comprobado que el empleo de solo agua mejora la estabilidad de las soluciones y la estructura micelar de las nanopartículas en el tiempo, mientras que la presencia de alcohol/agua favorece la formación de estructuras coloidales. De esta forma se obtiene la disolución de los principios activos de la planta en el agua. La infusión final, una vez filtrada o centrifugada, se puede utilizar de forma separada o mezclada con una o más infusiones de otra de las plantas mencionadas.The infusion or extraction of step a) can be obtained by mixing one or more of the plants specified above in an aqueous medium, heating to a boil and maintaining stirring for a minimum period of 10 min. The concentration of the plant in the mixture to be infused can vary, being preferable that this concentration is around 50 g / l, in particular between 30 g / l and 70 g / l, expressed in grams of plant with respect to the volume of solvent added to obtain the mixture to be infused. Preferably the solvent used is water, the addition of alcohol or water / alcohol mixtures is neither necessary nor recommended. It has been found that the use of only water improves the stability of the solutions and the micellar structure of the nanoparticles over time, while the presence of alcohol / water favors the formation of colloidal structures. In this way the dissolution of the active principles of the plant in the water is obtained. The final infusion, once filtered or centrifuged, can be used separately or mixed with one or more infusions of another of the mentioned plants.

Adicionalmente, el precursor que contiene al menos un elemento metálico puede ser una sal inorgánica (preferentemente, un nitrato o cloruro) que contiene el catión metálico correspondiente. En el caso particular de la obtención de nanopartículas de cobre, los inventores han observado que la utilización de sulfato de cobre como precursor no da buenos resultados, mientras que la utilización de nitrato de cobre sí permite obtener nanopartículas de cobre, obteniéndose una mezcla de Cu, Cu2O y CuO. Algo similar ocurre en relación con la obtención de nanopartículas de zinc, por lo que también se prefiere la utilización de nitrato de zinc para obtener las nanopartículas, en este caso nanopartículas de ZnO. Por otro lado, para obtener nanopartículas de oro o de platino (propiedades antitumorales), se prefiere utilizar como precursor un cloruro del metal correspondiente, en particular, sales de AuCl3xH2O y Na2PtCl4.Additionally, the precursor containing at least one metal element can be an inorganic salt (preferably a nitrate or chloride) containing the corresponding metal cation. In the particular case of obtaining copper nanoparticles, the inventors have observed that the use of copper sulfate as a precursor does not give good results, while the use of copper nitrate does allow to obtain copper nanoparticles, obtaining a mixture of Cu , Cu2O and CuO. Something similar occurs in relation to obtaining zinc nanoparticles, so the use of zinc nitrate is also preferred to obtain nanoparticles, in this case ZnO nanoparticles. On the other hand, to obtain gold or platinum nanoparticles (antitumor properties), it is preferred to use a chloride of the corresponding metal as a precursor, in particular, salts of AuCl3xH2O and Na2PtCl4.

La cantidad de precursor metálico se añade en función de la concentración de nanopartículas metálicas en solución que se pretende obtener, preferentemente en una relación molar 1:1 entre precursor y nanopartículas metálicas. Por ejemplo, para obtener aproximadamente 1 litro de una solución con 500 ppm de NP-Ag, se puede utilizar 780 mg de AgNO3.The amount of metal precursor is added as a function of the concentration of metal nanoparticles in solution to be obtained, preferably in a 1: 1 molar ratio between precursor and metal nanoparticles. For example, to obtain approximately 1 liter of a solution with 500 ppm of NP-Ag, 780 mg of AgNO3 can be used.

Preferentemente, el método de la presente invención comprende mezclar una solución acuosa que comprende el precursor metálico, con la infusión obtenida de al menos una planta seleccionada del grupo que consiste en Camellia sinensis (té), Tilia (tila), Chamaemelum nobile (manzanilla), Equisetum arvense (cola de caballo) y una combinación de las anteriores.Preferably, the method of the present invention comprises mixing an aqueous solution comprising the metallic precursor, with the infusion obtained from at least one plant selected from the group consisting of Camellia sinensis (tea), Tilia (linden), Chamaemelum nobile (chamomile), Equisetum arvense (horsetail) and a combination of the above.

En realizaciones particularmente preferidas, el método que aquí se describe comprende utilizar 50 ml del extracto de la infusión de la planta (50 g/l) y, una vez filtrado, adicionarlo gota a gota a una solución que comprende la cantidad de precursor metálico necesario (a relación molar 1:1) para obtener 1 litro de 500 ppm de NP-M. De esta forma se dispone de un extracto suficientemente concentrado para producir las nanopartículas metálicas estabilizadas.In particularly preferred embodiments, the method described here comprises using 50 ml of the plant infusion extract (50 g / l) and, once filtered, adding it drop by drop to a solution comprising the necessary amount of metallic precursor (at 1: 1 molar ratio) to obtain 1 liter of 500 ppm of NP-M. In this way, a sufficiently concentrated extract is available to produce the stabilized metallic nanoparticles.

En realizaciones preferidas, el método de la presente invención comprende ajustar el pH de la mezcla entre 7 y 10, antes de la aplicación simultánea de radiación UV y ultrasonidos. Así mismo, también se prefiere que la temperatura de la mezcla se mantenga entre 20°C y 60°C durante el proceso de formación de las nanopartículas. De forma inesperada, al ajustar el pH entre 7-10 se forman complejos ionizados en los polifenoles procedentes de la planta que ayudan a estabilizar las nanopartículas. No obstante, no se debe superar temperaturas de 60°C, durante la sonicación.In preferred embodiments, the method of the present invention comprises adjusting the pH of the mixture between 7 and 10, before the simultaneous application of UV radiation and ultrasound. Likewise, it is also preferred that the temperature of the mixture is kept between 20 ° C and 60 ° C during the nanoparticle formation process. Unexpectedly, by adjusting the pH between 7-10, ionized complexes are formed in the polyphenols from the plant that help stabilize the nanoparticles. However, temperatures of 60 ° C should not be exceeded during sonication.

El método de obtención de nanopartículas metálicas que se describe en este documento comprende aplicar radiación en el rango UVA como catalizador. Preferentemente, esta radiación tiene una longitud de onda entre 400 nm y 320 nm, y más preferentemente en torno a los 370 nm. De esta forma la reacción se completa en muy pocos minutos (inferior a 10 min). El tamaño de la partícula obtenida es ajustable en función del tiempo de aplicación de la radiación UV y, en todo caso, inferior a los 100 nm.The method for obtaining metallic nanoparticles described in this document comprises applying radiation in the UVA range as a catalyst. Preferably, this radiation has a wavelength between 400 nm and 320 nm, and more preferably around 370 nm. In this way the reaction is completed in a very few minutes (less than 10 min). The size of the particle obtained is adjustable depending on the time of application of UV radiation and, in any case, less than 100 nm.

Simultáneamente a la aplicación de radiación UVA, la mezcla de reacción se agita mediante ultrasonidos, preferentemente a una frecuencia entre 20.000 y 60.000 Hz.Simultaneously with the application of UVA radiation, the reaction mixture is stirred by ultrasound, preferably at a frequency between 20,000 and 60,000 Hz.

El método propuesto recurre al uso combinado y simultaneo de ultrasonidos y luz UVA para conseguir acelerar los tiempos de reacción y ajustar el tamaño de las NP a los parámetros deseados. Ejecutando el procedimiento de esta forma, se obtienen las NP-M en un tiempo reducido, inferior a los 10 minutos, no descrito hasta ahora.The proposed method uses the combined and simultaneous use of ultrasound and UVA light to accelerate reaction times and adjust the size of the PN to the desired parameters. Executing the procedure in this way, NP-M are obtained in a reduced time, less than 10 minutes, not described so far.

Otro objeto de protección de la presente invención son las nanopartículas metálicas obtenidas por el método que se describe en este documento, en particular NP-Ag. Estas nanopartículas se caracterizan por presentar una estructura micelar en solución y, preferentemente, un tamaño de partícula igual o inferior a 400 nm, más preferentemente un tamaño de partícula inferior a 50 nm.Another object of protection of the present invention are the metallic nanoparticles obtained by the method described in this document, in particular NP-Ag. These nanoparticles are characterized by presenting a micellar structure in solution and, preferably a particle size equal to or less than 400 nm, more preferably a particle size less than 50 nm.

Así mismo, la presente invención también se refiere al uso de las nanopartículas, con estructura micelar, obtenidas por el método que aquí se describe con agente antimicrobiano.Likewise, the present invention also refers to the use of nanoparticles, with micellar structure, obtained by the method described here with an antimicrobial agent.

Breve descripción de las figurasBrief description of the figures

Figura 1: Imágenes realizadas mediante microscopia de transmisión electrónica (TEM), realizadas con microscopio TEM de emisión de campo de 200kV modelo JEOL JEM-FS2200 HRP, de un extracto micelar obtenido por reducción de HAuCl4 en presencia de manzanilla (Chamaemelum nobile) (solución acuosa de 500 ppm de NP-Au), donde se observan AuNPs de diferentes morfologías y tamaños: Fig. 1(a) y Fig. 1(b) AuNPs triangulares, hexagonales (triangular truncado) y esferoidales a dos ampliaciones (100000* y 250000*); Fig. 1(c) partícula hexagonal de 360*240 nm, acompañada de pequeñas partículas esferoidales, de 30 nm de diámetro; Fig. 1(d) dos nanopartículas de aspecto triangular, una de 60 nm y otra de 110 nm; y una decahédrica, de 40 nm, ubicada en la parte inferior izquierda.Figure 1: Images made by transmission electron microscopy (TEM), made with a field emission TEM microscope of 200kV model JEOL JEM-FS2200 HRP, of a micellar extract obtained by reduction of HAuCl4 in the presence of chamomile ( Chamaemelum nobile) (solution 500 ppm of NP-Au), where AuNPs of different morphologies and sizes are observed: Fig. 1 (a) and Fig. 1 (b) Triangular, hexagonal (truncated triangular) and spheroidal AuNPs at two magnifications (100000 * and 250,000 *); Fig. 1 (c) 360 * 240 nm hexagonal particle, accompanied by small spheroidal particles, 30 nm in diameter; Fig. 1 (d) two triangular-looking nanoparticles, one 60 nm and the other 110 nm; and a decahedral, 40 nm, located in the lower left.

EJEMPLOSEXAMPLES

Ejemplo 1: Obtención de una solución que comprende 500 ppm de NP-AgExample 1: Obtaining a solution comprising 500 ppm of NP-Ag

En primer lugar se obtiene una infusión de camolina (Chamaemelum nobile) de la siguiente forma: se pesan 50 g de esta planta y se añaden a 1 litro de agua desmineralizada. La mezcla se calienta hasta ebullición y se mantiene 10 min agitando en estas condiciones. Posteriormente, la mezcla se enfría y filtra.First, an infusion of camolina ( Chamaemelum nobile) is obtained in the following way: 50 g of this plant are weighed and added to 1 liter of demineralized water. The mixture is heated to boiling and is kept stirring for 10 min under these conditions. Subsequently, the mixture is cooled and filtered.

Por otro lado, se pesan 780 mg de AgNO3 y se añaden a 1 litro de agua desionizada y destilada. Esta solución se agita hasta conseguir una homogeneización total. A esta solución del precursor metálico se añaden 50 ml de la infusión de camomila (Chamaemelum nobile) preparada anteriormente. Una vez realizada esta mezcla, se ajusta el pH con tampón fosfato 7,4 y se somete a la acción de ultrasonidos (20kHz) bajo la iluminación de una lámpara de luz UVA de 370 nm. La aplicación simultanea de luz UVA y agitación mediante ultrasonidos se aplicó durante 6 periodos de 5 minutos de sonicación, y no dejando que la temperatura de la mezcla sonicada supere los 60°C, obteniéndose una solución con una concentración de 500 ppm de NP-Ag con estructura micelar. Posteriormente, se eliminó el solvente de esta solución para obtener NP-Ag con un tamaño de partícula entre 20 y 100 nm.On the other hand, 780 mg of AgNO3 are weighed and added to 1 liter of deionized and distilled water. This solution is stirred until complete homogenization is achieved. To this solution of the metallic precursor 50 ml of the infusion of chamomile ( Chamaemelum nobile) prepared previously are added. Once this mixture has been made, the pH is adjusted with phosphate buffer 7.4 and subjected to the action of ultrasound (20kHz) under the illumination of a 370 nm UVA light lamp. The simultaneous application of UVA light and ultrasound agitation was applied during 6 periods of 5 minutes of sonication, and not allowing the temperature of the sonicated mixture to exceed 60 ° C, obtaining a solution with a concentration 500 ppm of NP-Ag with micellar structure. Subsequently, the solvent was removed from this solution to obtain NP-Ag with a particle size between 20 and 100 nm.

Ejemplo 2: Obtención de una solución que comprende 750 ppm de NP-AgExample 2: Obtaining a solution comprising 750 ppm of NP-Ag

En primer lugar se obtiene una infusión de té (Camellia sinensis) de la siguiente forma: se pesan 50 g de esta planta y se añaden a 1 litro de agua desmineralizada. La mezcla se calienta hasta ebullición y se mantiene 10 min agitando en estas condiciones. Posteriormente, la mezcla se enfría y filtra.First, an infusion of tea ( Camellia sinensis) is obtained in the following way: 50 g of this plant are weighed and added to 1 liter of demineralized water. The mixture is heated to boiling and is kept stirring for 10 min under these conditions. Subsequently, the mixture is cooled and filtered.

Por otro lado, se pesan 1170 mg de AgNO3 y se añaden a 1 litro de agua desionizada y destilada. Esta solución se agita hasta conseguir una homogeneización total. A esta solución del precursor metálico se añaden 50 ml de la infusión de té (Camellia sinensis) preparada anteriormente. Una vez realizada esta mezcla, se ajusta el pH con tampón fosfato 7,4. Una vez realizada esta mezcla, se somete a la acción de ultrasonidos (20kHz) bajo la iluminación de una lámpara de luz UVA de 370 nm. La aplicación simultanea de luz UVA y agitación mediante ultrasonidos se aplicó durante un periodo de 5 minutos de sonicación, y no dejando que la temperatura de la mezcla sonicada supere los 60°C, obteniéndose una solución con una concentración de 750 ppm de NP-Ag con estructura micelar. Posteriormente, se eliminó el solvente de esta solución para obtener NP-Ag con un tamaño de partícula entre 20 y 100 nm.On the other hand, 1170 mg of AgNO3 are weighed and added to 1 liter of deionized and distilled water. This solution is stirred until complete homogenization is achieved. To this solution of the metal precursor 50 ml of the tea infusion ( Camellia sinensis) prepared above are added. Once this mixture has been made, the pH is adjusted with phosphate buffer 7.4. Once this mixture is made, it is subjected to the action of ultrasound (20kHz) under the illumination of a 370 nm UVA light lamp. The simultaneous application of UVA light and stirring by ultrasound was applied during a period of 5 minutes of sonication, and not allowing the temperature of the sonicated mixture to exceed 60 ° C, obtaining a solution with a concentration of 750 ppm of NP-Ag with micellar structure. Subsequently, the solvent was removed from this solution to obtain NP-Ag with a particle size between 20 and 100 nm.

Ejemplo 3: Obtención de una solución que comprende 500 ppm de NP-AuExample 3: Obtaining a solution comprising 500 ppm of NP-Au

En primer lugar, se obtiene una infusión de camolina (Chamaemelum nobile) de la misma forma que en los ejemplos anteriores.First, an infusion of camolina ( Chamaemelum nobile) is obtained in the same way as in the previous examples.

Por otro lado, se pesan 868 mg de HAuCl4 y se añaden a 1 litro de agua desionizada y destilada. Esta solución se agita hasta conseguir una homogeneización total. A esta solución del precursor metálico se añaden 50 ml de la infusión de camomila (Chamaemelum nobile) preparada anteriormente. Una vez realizada esta mezcla, se ajusta el pH con tampón fosfato 7,4 y se somete a la acción de ultrasonidos (20kHz) bajo la iluminación de una lámpara de luz UVA de 370 nm. La aplicación simultanea de luz UVA y agitación mediante ultrasonidos se aplicó durante 6 periodos de 5 minutos de sonicación, y no dejando que la temperatura de la mezcla sonicada supere los 60°C, obteniéndose una solución con una concentración de 500 ppm de NP-Au con estructura micelar. On the other hand, 868 mg of HAuCl4 are weighed and added to 1 liter of deionized and distilled water. This solution is stirred until complete homogenization is achieved. To this solution of the metallic precursor 50 ml of the infusion of chamomile ( Chamaemelum nobile) prepared previously are added. Once this mixture has been made, the pH is adjusted with phosphate buffer 7.4 and subjected to the action of ultrasound (20kHz) under the illumination of a 370 nm UVA light lamp. The simultaneous application of UVA light and ultrasound agitation was applied during 6 periods of 5 minutes of sonication, and not allowing the temperature of the sonicated mixture to exceed 60 ° C, obtaining a solution with a concentration of 500 ppm of NP-Au with micellar structure.

Posteriormente, se eliminó el solvente de esta solución para obtener NP-Au con diferentes morfologías y tamaños (ver figura 1) y se observan nanopartículas metálicas en estado sólido con un tamaño de partícula igual o inferior a 400 nm, y más preferentemente inferior a 50 nm.Subsequently, the solvent was removed from this solution to obtain NP-Au with different morphologies and sizes (see figure 1) and metallic nanoparticles in solid state with a particle size equal to or less than 400 nm, and more preferably less than 50, are observed. nm.

También se ha observado que cuando se trabaja con soluciones concentradas de 500 ppm de AuNPs, pueden aparecer también partículas hexagonales y flavonoides en forma de glucósido.It has also been observed that when working with concentrated solutions of 500 ppm of AuNPs, hexagonal particles and flavonoids may also appear in the form of glucosides.

Tal como puede observarse en las diferentes imágenes de la figura 1, el método que aquí se describe permite obtener NP-Au con diferentes morfologías y tamaños (esferoidales de 30 nm y triangulares de 30 nm y, en algún caso, de 110 nm). Esto se debe a que algunas de las NP-Au tienden a estabilizarse creciendo de tamaño, en función del tiempo, especialmente para soluciones concentradas de 500 ppm de NP-Au.As can be seen in the different images in Figure 1, the method described here allows obtaining NP-Au with different morphologies and sizes (30 nm spheroidal and 30 nm triangular and, in some cases, 110 nm). This is because some of the NP-Au tend to stabilize by increasing in size, as a function of time, especially for concentrated solutions of 500 ppm of NP-Au.

Tal como se ha mencionado anteriormente, el método de obtención de NP-M de la presente invención permite obtener nanopartículas metálicas en estado sólido con un tamaño de partícula igual o inferior a 400 nm, y más preferentemente inferior a 50 nm.As mentioned above, the method for obtaining NP-M of the present invention makes it possible to obtain metal nanoparticles in solid state with a particle size equal to or less than 400 nm, and more preferably less than 50 nm.

Así, aunque resulta particularmente preferido que las nanopartículas tengan un tamaño inferior a 50 nm, con el tiempo el tamaño de las partículas puede crecer dando lugar a la aparición de agregados o precipitados con tamaño de partícula igual o inferior a 400 nm. En el caso particular de la solución de NP-Au, se ha observado que la solución es estable al menos 15 días y que sus propiedades se mantienen inalteradas durante al menos este periodo de tiempo. Thus, although it is particularly preferred that the nanoparticles have a size less than 50 nm, over time the size of the particles may grow, giving rise to the appearance of aggregates or precipitates with a particle size equal to or less than 400 nm. In the particular case of the NP-Au solution, it has been observed that the solution is stable for at least 15 days and that its properties remain unchanged for at least this period of time.

Claims (11)

REIVINDICACIONES 1. - Un método de obtención de nanopartículas metálicas que comprende:1. - A method for obtaining metallic nanoparticles comprising: a) obtener una infusión de al menos una planta seleccionada del grupo que consiste en: Camellia sinensis, Tilia, Chamaemelum nobile, Equisetum arvense y una combinación de las anteriores;a) obtain an infusion of at least one plant selected from the group consisting of: Camellia sinensis, Tilia, Chamaemelum nobile, Equisetum arvense and a combination of the above; b) mezclar la infusión obtenida en la etapa anterior con un precursor que contiene al menos un elemento metálico, en un medio acuoso;b) mixing the infusion obtained in the previous step with a precursor containing at least one metallic element, in an aqueous medium; caracterizado porque el método comprende adicionalmente:characterized in that the method additionally comprises: c) ajustar el pH de la mezcla entre 5 y 12, y la temperatura igual o inferior a 60°C; yc) adjust the pH of the mixture between 5 and 12, and the temperature equal to or less than 60 ° C; and d) aplicar una radiación UV a la mezcla y agitar mediante ultrasonidos hasta obtener una solución de nanopartículas metálicas donde el precursor de la etapa b) se encuentra en una relación molar 1:1 con la concentración de nanopartículas metálicas en la solución obtenida en la etapa d).d) apply UV radiation to the mixture and stir by ultrasound until a solution of metal nanoparticles is obtained where the precursor from step b) is in a 1: 1 molar ratio with the concentration of metal nanoparticles in the solution obtained in step d). 2. - El método según la reivindicación 1, donde la solución de nanopartículas metálicas obtenida en la etapa d) comprende entre 100 ppm y 2000 ppm de nanopartículas metálicas, preferentemente comprende entre 500 ppm y 750 ppm de nanopartículas metálicas, y más preferentemente comprende 500 ppm de nanopartículas metálicas.2. - The method according to claim 1, wherein the solution of metallic nanoparticles obtained in step d) comprises between 100 ppm and 2000 ppm of metallic nanoparticles, preferably comprises between 500 ppm and 750 ppm of metallic nanoparticles, and more preferably comprises 500 ppm of metallic nanoparticles. 3. - El método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, para obtener nanopartículas metálicas en estado sólido con un tamaño de partícula igual o inferior a 400 nm, donde el método comprende una etapa adicional e) donde la solución de nanopartículas metálicas se somete a un tratamiento para eliminar el solvente.3. - The method according to any one of claims 1 and 2, to obtain metal nanoparticles in solid state with a particle size equal to or less than 400 nm, where the method comprises an additional step e) where the solution of metal nanoparticles is undergoes a treatment to remove the solvent. 4. - El método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la etapa a) comprende mezclar al menos una de las plantas en un medio acuoso, calentar a ebullición y mantener en agitación durante un periodo mínimo de 10 min.4. - The method according to any one of claims 1 to 3, wherein step a) comprises mixing at least one of the plants in an aqueous medium, heating to a boil and stirring for a minimum period of 10 min. 5. - El método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el precursor metálico se selecciona del grupo que consiste en nitrato de plata, nitrato de cobre, nitrato de zinc, cloruro de oro y cloruro de platino.5. - The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal precursor is selected from the group consisting of silver nitrate, copper nitrate, zinc nitrate, gold chloride and platinum chloride. 6. - El método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde la etapa c) comprende ajustar el pH de la mezcla entre 7 y 10. 6. - The method according to any one of claims 1 to 5, wherein step c) comprises adjusting the pH of the mixture between 7 and 10. 7. - El método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde la temperatura se mantiene entre 20°C y 60°C durante la etapa d).7. - The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the temperature is maintained between 20 ° C and 60 ° C during step d). 8. - El método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde la radiación UVA tiene una longitud de onda entre 400 nm y 320 nm.8. - The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the UVA radiation has a wavelength between 400 nm and 320 nm. 9. - El método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde la agitación mediante ultrasonidos tiene lugar a una frecuencia entre 20.000 y 60.000 Hz.9. - The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the stirring by ultrasound takes place at a frequency between 20,000 and 60,000 Hz. 10.- Nanoparticulas metálicas obtenidas por el método que se describe en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde estas nanopartículas tienen estructura micelar.10. Metal nanoparticles obtained by the method described in any one of claims 1 to 9, wherein these nanoparticles have a micellar structure. 11.- Uso de las nanopartículas metálicas que se describen en la reivindicación 10 como agente antimicrobiano. 11. Use of the metallic nanoparticles described in claim 10 as an antimicrobial agent.
ES201930108A 2019-02-12 2019-02-12 INDUSTRIAL METHOD OF SYNTHESIS OF METAL NANOPARTICLES OF GRADUABLE SIZE Active ES2778948B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201930108A ES2778948B2 (en) 2019-02-12 2019-02-12 INDUSTRIAL METHOD OF SYNTHESIS OF METAL NANOPARTICLES OF GRADUABLE SIZE
PCT/ES2020/070066 WO2020165476A1 (en) 2019-02-12 2020-01-30 Industrial method of synthesis of metal nanoparticles with adjustable size

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201930108A ES2778948B2 (en) 2019-02-12 2019-02-12 INDUSTRIAL METHOD OF SYNTHESIS OF METAL NANOPARTICLES OF GRADUABLE SIZE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2778948A1 ES2778948A1 (en) 2020-08-12
ES2778948B2 true ES2778948B2 (en) 2021-08-13

Family

ID=69740377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES201930108A Active ES2778948B2 (en) 2019-02-12 2019-02-12 INDUSTRIAL METHOD OF SYNTHESIS OF METAL NANOPARTICLES OF GRADUABLE SIZE

Country Status (2)

Country Link
ES (1) ES2778948B2 (en)
WO (1) WO2020165476A1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0155608B1 (en) 1995-07-14 1998-12-01 박홍기 The preparation of far-infrared radiating polyester fiber
EP1753293A4 (en) * 2004-05-12 2008-09-17 Kishore Madhukar Paknikar Anti-microbial activity of biologically stabilized silver nano particles
AU2015101419A4 (en) * 2015-09-29 2015-11-12 Ghotekar, Suresh MR A process for bio-synthesizing metal nano-particles
CN107671305B (en) * 2017-09-22 2019-05-10 鲁东大学 The method for quickly preparing nano silver antibacterial agent using Ligustrum quihoui fruit extracting solution

Also Published As

Publication number Publication date
ES2778948A1 (en) 2020-08-12
WO2020165476A1 (en) 2020-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Singh et al. A state of the art review on the synthesis, antibacterial, antioxidant, antidiabetic and tissue regeneration activities of zinc oxide nanoparticles
Al Jahdaly et al. Selenium nanoparticles synthesized using an eco-friendly method: dye decolorization from aqueous solutions, cell viability, antioxidant, and antibacterial effectiveness
Zare et al. Advances in biogenically synthesized shaped metal-and carbon-based nanoarchitectures and their medicinal applications
Barkat et al. Current progress in synthesis, characterization and applications of silver nanoparticles: precepts and prospects
Alavi et al. Phytosynthesis and modification of metal and metal oxide nanoparticles/nanocomposites for antibacterial and anticancer activities: Recent advances
Veeraputhiran Bio-catalytic synthesis of silver nanoparticles
ES2671518T3 (en) Biocide colloidal dispersions of silica particles with adsorbed silver ions therein
US20090068089A1 (en) Novel method of manufacture of silver oxide nano particles
Timoszyk A review of the biological synthesis of gold nanoparticles using fruit extracts: Scientific potential and application
Panigrahi Synthesis and characterization of silver nanoparticles using leaf extract of Azadirachta indica
US20120189534A1 (en) Method of manufacture of silver oxide nano particles
Barkat et al. Silver nanoparticles and their antimicrobial applications
Sportelli et al. Nano‐Antimicrobials Based on Metals
Maheo et al. Cytotoxic, antidiabetic, and antioxidant study of biogenically improvised Elsholtzia blanda and Chitosan-assisted zinc oxide nanoparticles
ES2778948B2 (en) INDUSTRIAL METHOD OF SYNTHESIS OF METAL NANOPARTICLES OF GRADUABLE SIZE
Li et al. Nano–Bio Interactions: Biofilm‐Targeted Antibacterial Nanomaterials
Balestri et al. Gold and silver nanoparticles as tools to combat multidrug-resistant pathogens
Kumari et al. Implications of metal nanoparticles on aquatic fauna: A review
Fahmy et al. Alternative green chemistry methods of silver nanoparticles synthesis: Review and comparison
Albulym et al. 5-minute synthesis of gelatinous silver nanoparticles using microwave radiation: Plasmonic optical spectroscopy and antimicrobial activity
Demirbas et al. Synthesis of metallic and metal oxide nanomaterials
WO2021188059A1 (en) Colloid silver for use and method for its preparation
US20220081570A1 (en) Biodegradable hollow nanoparticles and methods and apparatus for manufacturing the same
WO2022129983A1 (en) Nanosystems based on nanocomposites and natural extracts
Ibisanmi Nanotechnology Strategy as Antibacterial: a Primer for the Notice.

Legal Events

Date Code Title Description
BA2A Patent application published

Ref document number: 2778948

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: A1

Effective date: 20200812

FG2A Definitive protection

Ref document number: 2778948

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B2

Effective date: 20210813