20220308130601-3108-TL

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BENÉMERITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA 
 
 
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS 
 
 
BIOSÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE NANOPARTÍCULAS DE PLATA 
PREPARADAS CON EXTRACTOS DE PIMPINELLA ANISUM Y CALÉNDULA 
OFFICINALIS. PRUEBAS DE SU EFECTO BACTERICIDA Y FUNGICIDA. 
 
 
03/03/2021 
TESIS PARA OBTENER EL GRADO DE 
LICENCIATURA EN 
 QUÍMICO FARMACOBIÓLOGO 
 
PRESENTA 
JESUS IVÁN LUCAS BENÍTEZ 
 
 
 
Directora de tesis 
 
M.C LIDIA MELÉNDEZ BALBUENA 
RESUMEN 
 
En este proyecto de tesis se presentan los resultados de la preparación de nanopartículas de 
plata, obtenidas mediante el empleo de extractos vegetales acuosos como agentes reductores 
de la plata. Se hizo uso de los extractos vegetales acuosos, obtenidos a partir de Pimpinella 
anisum y Caléndula officinalis. Las nanopartículas de plata preparadas por este método 
fueron caracterizadas utilizando la espectroscópicas de UV-visible, técnica basada en la 
identificación de la presencia de la banda de absorbancia en la región visible, característica de 
las nanopartículas de plata (banda del plasmón de resonancia).Y a través del escaneo de las 
muestras por medio de Microscopía de Fuerza Atómica AFM (atomic force microscopy), 
técnica que proporcionó información acerca de la distribución, tamaño y forma de las 
nanopartículas de plata. 
Ya preparadas las nanopartículas de plata AgNPs se realizaron pruebas como bactericidas 
frente a las bacterias de Escherichia coli (bacteria gramnegativa) y Staphylococcus aureus 
(bacteria grampositiva). Y como fungicidas frente al hongo Colletotrichum sp, hongo que 
daña a los frutos de las plantas frutales ocasionándoles la enfermedad conocida como 
antracnosis, debido a esta enfermedad los frutos se pudren, momifican y caen. 
Los resultados muestran que los extractos elaborados de Pimpinella anisum y Caléndula 
officinalis se comportan como buenos agentes reductores en la formación de nanopartículas 
de plata con una morfología esférica y polidispersas, jugando un papel importante el control 
del pH en su formación y tamaño, así como presentaron resultados positivos en las pruebas 
realizadas como bactericidas y fungicidas. 
ÍNDICE 
INTRODUCCIÓN ........................................................................................................... 1 
JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................ 4 
OBJETIVOS .................................................................................................................... 5 
OBJETIVO GENERAL ................................................................................................... 5 
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................... 5 
HIPÓTESIS ...................................................................................................................... 6 
CAPÍTULO 1. ANTECEDENTES .................................................................................. 7 
1.1. Desarrollo de la nanociencia y nanotecnología……………………………...……...7 
1.2 . Métodos de preparación de nanomateriales metálicos .............................................. 8 
1.3. Mecanismos de formación de las nanopartículas por reducción química de 
sales de plata .................................................................................................................... 10 
1.4.Características de las nanopartículas de plata AgNPs .............................................. 11 
1.4.1. Nanopartículas de plata AgNPs y sus propiedades opticas………...……………..12 
1.5. Preparación de las nanopartículas de plata por métodos químicos. ………………...16 
1.6.Biosíntesis de nanopartículas de plata ......................................................................... 21 
1.7.Síntesis de nanopartículas de plata con extractos vegetales………………………….21 
1.8.Capacidad antimicrobiana de las nanopartículas de plata ........................................... 29 
1.9.Compuestos polifenólicos: antioxidantes naturales ..................................................... 29 
1.10. Plantas elegidas ......................................................................................................... 31 
Propiedades de la Caléndula officinalis ........................................................................... 31 
Propiedades de la Pimpinella anisum (anís) .................................................................... 32 
CAPÍTULO 2. PARTE EXPERIMENTAL ...................................................................... 34 
2.1. Técnicas analíticas para la identificación de compuestos fenólicos, flavonoides y 
taninos………………………………………………………………………………….35 
2.1.1. Tratamiento previo de las muestras y técnicas de identificación. ............................ 35 
2.2. Elaboración de los extractos vegetales. ....................................................................... 36 
2.3. Preparación de nanopartículas de plata AgNPs ........................................................... 37 
2.3.1. Síntesis de nanopartículas de plata con el extracto acuoso de 
Calendula officinalis .......................................................................................................... 37 
 
2.3.2. Obtención de las nanopartículas de plata con el extracto de Pimpinella anisum 
(anís)………………………………………………………………………………………..37 
2.4. Técnicas empleadas en la identificación y caracterización de las nanopartículas de plata 
AgNPs.…………………………………………………………..…………………. 37 
2.4.1.Técnica espectroscópica de UV-Visible………………………………………. ………...37 
2.4.2. AFM (Microscopía de Fuerza Atómica)………………………………………………….38 
2.5. Pruebas como bactericidas y como antifúngico……………………………………….. 38 
2.5.1. Pruebas de las AgNPs como bactericidas…………………………………………….. 38 
2.5.2. Prueba de las AgNPs como antifúngicos………………………………………………...39 
CAPITULO 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN……………………………………….... 40 
3.1. Resultados de la síntesis y caracterización de las nanopartículas de plata obtenidas con 
el extracto de Caléndula officinalis…………………….……………………………….. 40 
3.1.1. Nanopartículas de AgNPs y su caracterización con UV-Visible.…………...... …40 
3.1.2. Identificación de las nanopartículas de AgNPs por Microscopía de Fuerza 
Atómica.………………………………..……………………………………………….. 41 
3.1.3. Pruebas bactericidas……………………………………………………………….…. 42 
3.2.Resultados de la síntesis y caracterización de las nanopartículas de plata preparadas con 
el extracto acuso de Pimpinella 
anisum………………………………………………………………………………...……..… 43 
3.2.1. UV-visible en la caracterización de las nanopartículas de AgNPs.……………… 44 
3.2.2. Caracterización de las nanopartículas de AgNPs por Microscopía de 
Fuerza Atómica………………………………………………………………………………….. 46 
3.2.3. Prueba de las AgNPs como antifúngicos…………………………………………... 47 
CONCLUSIONES……………………………………………………………………... 49 
BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………………. 50 
ANEXO………………………………………………………………………………... 55 
 
 
 
 
 
 
ÍNDICE DE IMÁGENES 
 
 
Figura 1.1. Objetos de diferentes tamaños revistaecys.github.io/13Edicion 
 
Figura 1.2. Nanopartículas de plata de diferentes formas y tamaños. (Cutiño et al, 2017) 
Figura 1.3. Procedimientos Top – down y Bottom – up, Imagen de elaboración propia del autor 
Figura 1.4. Mecanismo de formación de nanopartículas de plata a partir de la reducción química 
en disolución de la sal AgNO3. Imagen propia del autor. 
Figura 1.5. Oscilaciones coherentes de electrones que se generan en la interfaz de las 
nanopartículas. 
Figura 1.6. Representación gráfica de la interacción entre el campo eléctrico de la luz incidente 
y los electrones que se encuentran en la banda de conducción de las nanopartículas metálicas. 
Imagen propia del autor 
Figura 1.7. Plasmón de resonancia reportados para nanopartículas esféricas de plata de diferentes 
tamaños. (Fuente: nanocomposix.com) 
Figura 1.8. Colores de diferentes de disolucionescoloidales de nanopartículas de plata (Cornejo, 
2016). 
Figura 1.9. Espectros UV-visible de las disoluciones de nanopartículas de plata de diferente 
color, tamaño y forma. (Cornejo, 2016). 
Figura 1.10. Plasmón de resonancia: a) Nanopartículas de plata, b) Nanopartículas de oro. 
Figura 1.11. Copa romana de Lycurgo, con nanopartículas de oro y plata muestra un color 
diferente dependiendo si la luz pasa o no a través de ella. 
Figura 1.12. Imágenes del resultado del estudio de microscopía electrónica de transmisión 
(nanopartículas de 70 nm de oro y plata en copa romana de Lycurgo (Baeber, 1990). 
Figura 1.13. Fotografía del Estudio realizado por SEM de nanopartículas de plata con 
características monodispersas. 
Figura 1.14. Imagen obtenida del estudio con Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM) 
de las nanopartículas de plata. 
Figura 1.15. Imagen obtenida del TEM de las nanopartículas de plata sintetizadas con 
etilenglicol. 
 
 
Figura 1.16. Imágenes de las nanopartículas de plata semiesféricas preparadas a pH diferentes. 
Figura 1.17. Nanopartículas de plata con morfología cubica. 
Figura 1.18. Imagen obtenida de la microscopía TEM, muestra la forma en nanobarras y 
nanoalambres de plata. 
Figure 1.19. Imagen de microscopia electrónica de transmisión de la alfalfa, muestra 
nanopartículas de oro agregadas en la plata. 
Figura 1.20. Imagen TEM muestra la formación de las nanopartículas de plata en el tallo de la 
alfalfa. 
Figura 1.21. Imágenes SEM de nanopartículas de plata. (a) Las nanopartículas de forma esférica 
en el rango de 90 nm. 
Figura 1.22. a) UV-Vis y b) Micrografías electrónicas de barrido de nanopartículas de plata 
sintetizadas con polvo de cascara de plátano y nitrato de plata. 
Figura 1.23. Caracterización de nanopartículas de plata formadas con AgNO3 y extracto de 
tubérculo de Dioscorea bulbifera mediante microscopía electrónica de transmisión. (A) 
Nanotriángulos y nanovarillas de plata, (B) nanopartículas de plata anisotrópicas, (C), 
nanohexágono de plata y (D ) nanopartículas de plata irregulares. 
Figura 1.24. Imagen SEM de nanopartículas de plata (AgNPs) de morfología esférica. 
Figura 1.25. Espectro UV-vis y la imagen del TEM de AgNPs sintetizada por reducción de iones 
Ag1+ usando Eclipta. 
Figura 1.26. Imágenes obtenidas del TEM 
Figura 1.27. Imagen de microscopía electrónica de transmisión de nanopartículas de plata 
obtenidas con el extracto de hojas de E. prostrata 
Figura 1.28 Imágenes obtenidas de los estudios con TEM, muestran de diferentes tamaños de 
nanopartículas de plata sintetizadas con hoja de geranio. 
Figura 1.29. Análisis con TEM de las nanopartículas de plata sintetizadas con hojas de Neem. 
Figura 1.30. Imagen del estudio con AFM de las nanopartículas de plata preparadas con callo de 
manzana amarga. 
Figura 1.31. estructura química de algunos polifenoles 
Figura 1.32. Estructura básica del esqueleto flavonólico 
Figura 1.33. Estructura química de la querecetina (flavonoide) 
Figura 1.34. Estructura química de flavoxantina 
Figura 1.35. Imagen de la semilla de Pimpinella anisum (anís) 
 
 
Figura 1.36. Estructura química del eugenol 
Figura 3.1. Disolución coloidal de nanopartículas de plata. preparadas con el extracto de 
Caléndula officinalis a pH = 8. 
Figura 3.2. Espectro UV-vis de las de nanopartículas de plata sintetizadas con el extracto de 
Caléndula officinalis a pH = 8, mostrando su punto más alto de absorbancia a 414 nm. 
Figura 3.3. Imagen AFM topográfica a diferentes escaneos (5.00 x 5.00 nm x 166 nm), (2.01 nm 
x 2.01 nm x 136.7 nm) y 1.01 nm x 1.01 nm x 100.5 nm) en modo “shaded” de las nanopartículas 
de plata obtenidas con el extracto de Caléndula officinalis a pH = 8. 
Figura 3.4. A: Halos de inhibición observados en la placas B: Placa con E.coli y A: Placa con S. 
aureus. 
Figura 3.5. Disoluciones obtenidas de nanopartículas de plata preparadas a diferentes pH=5, pH= 
7 y pH = 8 
Figura 3.6. Espectros de UV-Visible de las soluciones de nanopartículas de plata obtenidas a pH 
= 5, pH = 7 y pH = 8 con el extracto de Pimpinella anisum. 
Figura 3.7. Imagen AFM topográfica a diferentes escaneos (2.01 x 2.01 nm x 100 nm), (2.01 nm 
x 2.01 nm x 105.0 nm) y (1.01 nm x 1.01 nm x 100.5 nm) en modo “shaded” de las nanopartículas 
de plata preparadas con extracto de Pimpinella anisum pH = 8. 
Figura 3.8. Imágenes del resultado después de 15 días del ensayo. 
 
1 
INTRODUCCIÓN 
 
La nanociencia es una ciencia que estudia la síntesis y aplicación de materiales de 
dimensiones pequeñas que van de 1 a 100 nm, ha tenido un avance vertiginoso en los últimos 
años debido a que presenta una gran variedad de aplicaciones en diversas áreas tecnológicas, lo 
que hoy en día se conoce como nanotecnología. 
Por lo que uno de sus propósitos de la nanociencia es la preparación de nanomateriales de 
diferentes sustancias (elementos y compuestos) diferentes en forma y de diferente tamaño 
manométrico. Estos nanomateriales poseen novedosas características interesantes y 
diferentes a los materiales en macroescala, por citar algunos ejemplos en un material a de 
tamaño nanométrico las propiedades eléctricas pueden cambiar haciendo que estas 
nanoestructuras sean de entre semiconductoras a superconductoras, así como también sus 
propiedades mecánicas son modificadas haciendo que las estructuras sean más resistentes y 
fuertes, Mejoran sus propiedades y comportamiento como bactericidas, también pueden 
sufrir cambios las propiedades térmicas haciendo que soporten altas temperaturas (Duncan, 
2009). 
Dentro del campo de estudio de la nanoquímica se encuentran las nanopartículas metálicas, 
las cuales actualmente han llamado la atención, ya que se han encontrado gran variedad de 
aplicaciones como en el área de medicina y su gran impacto en el plano de la tecnología. Las 
propiedades químicas y físicas de las nanopartículas metálicas como la reactividad, 
conductividad eléctrica, área de superficie, etc., son mejores y cambian con respecto a los 
materiales en bulto, es decir su tamaño macroscópicos (Jain et al., 2008). Así dentro de esta 
área se encuentra la plata, que en forma de nanopartículas presenta mejores propiedades 
como mejores propiedades ópticas, mejoras notables en su conductividad eléctrica, 
importantes propiedades microbiológicas que las hacen candidatas a diversas aplicaciones en 
diferentes áreas de las ciencias como la medicina en donde se tienen importantes 
aplicaciones, así como en el campo de la tecnología (Aguilar, 2017). Por lo que la plata es 
considerada un material interesante para preparar nanopartículas y emplearlas en de 
tratamientos de enfermedades causadas por bacterias y virus. (Ravindran, Chandran, & Khan, 
2013). 
2 
Cabe mencionar que una de las aplicaciones que cada vez cobra importancia es en desarrollo 
de empaques antimicrobianos, debido a la importancia de ofrecer seguridad y calidad en los 
alimentos y frutas que utilizan empaques, evitando así el crecimiento de microorganismos en 
su superficie, con la finalidad de mantener la calidad de los alimentos por más tiempo. 
potencial para proveer calidad y seguridad alimentaria, evitando el crecimiento de 
microorganismos en la superficie de los alimentos y por lo tanto mantener la calidad de los 
productos alimenticios por mucho más tiempo (Ducan, 2011). 
Debido a este impacto que tienen en el desarrollo de la nanotecnología, las nanopartículas de 
plata AgNPs han sido sintetizadas utilizando diversos métodos químicos y físicos, 
involucrando el uso de agentes reductores de sustancias químicas que muchas de las veces 
generan residuos tóxicos para el medio, además de su alto costo. Por lo que existe un creciente 
interés en desarrollar procesos de síntesis amigables con el medio que eviten el uso de 
productos químicos tóxicos, así en los últimos años ha surgido la síntesis biológica que utiliza 
como agentes reductores de la plata;hongos, bacterias y extractos vegetales, siendo estos 
últimos una opción promisoria dado que contienen entre sus componentes agentes reductores 
como los polifenoles con potenciales de reducción bajo y estabilizadores aptos para la síntesis 
de las nanopartículas (Han, 2012). 
Con la finalidad de contribuir con procesos más limpios en la preparación de nanopartículas 
metálicas, el propósito en este trabajo de investigación fue la síntesis de nanopartículas de 
plata AgNPs a partir de una solución de nitrato de plata AgNO3 y utilizando como agentes 
reductores los extractos acuosos obtenidos a partir de las semillas de la planta conocida como 
Pimpinella anisum (anís) y el extracto acuoso de las hojas de Caléndula officinalis. La elección 
de estas plantas fue motivada por su disponibilidad en el mercado y debido a que estudios 
realizados sobre su composición química documentan que en su composición esta 
constituidas de sustancias que en su estructura están presentes anillos fenólicos, compuestos 
aromáticos que se encuentran presentes en los vegetales como las plantas y por referencias 
bibliográficas se conoce que poseen propiedades antioxidantes. Ya preparadas las 
nanopartículas de plata AgNPs, se realizaron pruebas como bactericidas utilizando las 
bacterias de Escherichia coli (bacteria gramnegativa) y Staphylococcus aureus (bacteria 
grampositiva) y como fungicidas frente al hongo Colletotrichum sp causante de la 
enfermedad conocida 
3 
como antracnosis que ocasiona una pudrición negra en los frutos y ataca en todas las etapas 
de su desarrollo, principalmente en los tejidos tiernos los cuales se momifican y caen. 
 
 
 
4 
JUSTIFICACIÓN 
 
En los últimos años, la biosíntesis de nanopartículas metálicas se ha estudiado como una 
alternativa de síntesis frente a los procesos químicos convencionales. Esta alternativa no sólo 
constituye un método sostenible y respetuoso con el ambiente, sino que también es más 
económico con respecto a los métodos químicos y físicos. Como agentes reductores son 
utilizados extractos obtenidos a partir de plantas que contienen antioxidantes, como 
compuestos polifenólicos. Las nanopartículas metálicas se forman por contacto directo con el 
extracto en disolución, produciéndose la reducción de los cationes metálicos en disolución, 
actuando el extracto con capacidad antioxidante como un sustituto de reactivos químicos 
empleados para la reducción como el borohidruro de sodio del NaBH4 y otros reactivos que 
son empleados comúnmente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
OBJETIVOS 
OBJETIVO GENERAL 
Obtención y caracterización de nanopartículas de plata AgNPs utilizando como agentes 
reductores de la plata extractos acuosos de los vegetales Pimpinella anisum (anís) y la 
caléndula officinalis. 
 
 
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 Estudio de la influencia del pH en la preparación de las nanopartículas de plata 
 Identificar la formación de las nanopartículas de plata por la coloración adquirida por 
la disolución coloidal. 
 A través de estudios con espectroscópica de UV- visible, caracterizar las 
nanopartículas de plata, técnica que proporciona información sobre la forma y tamaño 
de las nanopartículas. 
 Determinar la forma y tamaño de las nanopartículas de plata preparadas con ayuda 
del escaneo de las muestras por medio de Microscopía de Fuerza Atómica AFM 
(atomic force microscopy). 
 Comprobar la actividad bactericida de las nanopartículas con el método de disco 
difusión en agar Mueller-Hinton, utilizando las bacterias Escherichia coli (bacteria 
gramnegativa) y Staphylococcus aureus (bacteria grampositiva). 
 Realizar pruebas como antifúngico de las nanopartículas de plata contra el hongo 
Colletotrichum sp. 
 Identificar por métodos analíticos cualitativos la presencia de compuestos 
polifenólicos como compuestos fenólicos, flavonoides y taninos, presentes en los 
extractos de los vegetales. 
6 
 
HIPOTESIS 
El uso de extractos de vegetales como la Pimpinella anisum y Caléndula officinalis 
empleados como agentes reductores en la preparación de nanopartículas de plata, es una 
alternativa para eliminar el uso de reactivos tóxicos en su preparación. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
CAPÍTULO 1. ANTECEDENTES 
 
1.1. Desarrollo de la nanociencia y nanotecnología 
La nanociencia y la nanotecnología son consideradas como un área de interés en el ámbito 
de la investigación, a su vez relacionadas con diferentes ramas de conocimiento científico, 
que permiten estudiar procesos que se desarrollan a nivel molecular y atómico. Su 
importancia se encuentra en que sus materiales en tamaño manométrico presentan 
propiedades diferentes a las que tienen en tamaño de bulto o bien dicho escala macroscopíca. 
La aparición de estas propiedades se relaciona con el mayor número de átomos superficiales 
(cuanto más pequeña es una partícula la fracción de átomos en la superficie aumenta). Así la 
nanociencia es el área científica que se dedica a la creación y estudio de materiales a escala 
nanométricas de tamaño de 1 a 100 nanometros, los cuales presentan propiedades interesantes 
en la aplicación de muchos procesos, en los que se ha necesitado el desarrollo de innovadoras 
técnicas de diseño y manipulación de estos sistemas, lo que hoy en día se conoce como 
nanotecnología (Mendoza, 2004). En la figura 1.1 se muestra las imágenes de objetos de 
diferentes tamaños en escala nanométrica. 
 
 
Figura 1.1. Objetos de diferentes tamaños 
https://revistaecys.github.io/13Edicion/07_dlopez.html 
 
Debido al gran desarrollo y aplicaciones que han experimentado las nanoestructuras, se han 
implementado diferentes métodos para su preparación, en los que se encuentran los métodos 
físicos y los métodos químicos utilizados en la preparación de nanopartículas metálicas. Las 
nanopartículas metálicas pueden ser preparadas con diferente morfología y diferentes tamaños. 
Con composiciones que amplían su rango de propiedades y grandes aplicaciones. 
 
La figura 1.2, muestra diferentes formas y tamaños de las nanopartículas de plata AgNPs. 
8 
 
Figura 1.2. Nanopartículas de plata con diferentes formas y tamaños. (Cutiño et al, 2017) 
 
 
Para la preparación de las nanopartículas metálicas, existen diferentes métodos para su síntesis 
como son: la síntesis química, por microemulción, reducción química, irradiación ultrasónica, 
síntesis electroquímica y métodos biológicos en donde se emplean desde platas y sus extractos 
(Guzmán et al., 2009), así como microorganismos. Entre los métodos más empleados por los 
químicos se encuentra el método por reducción química. 
Como una opción nueva, la síntesis biológica ha surgido como una opción para preparar 
nanomateriales, esto por la necesidad de contar con métodos de síntesis más limpios y 
amigables con el medio. La síntesis biológica incluye el uso de microorganismos como 
levaduras, hongos y bacterias, así como extractos acuosos de plantas utilizados como agentes 
reductores de los iones metálicos. La síntesis biológica es considerada como una síntesis 
limpia debido a que la preparación y purificación de las nanopartículas metálicas preparadas 
es simple y de bajo precio, conveniente y ambientalmente segura, por lo que los investigadores 
se han dedicado hacia el uso de este método síntesis biológica en la preparación de 
nanopartículas metálicas con diferente morfología y diferentes tamaños (Mittla et al., 2013). 
La gran cantidad de recursos vegetales en el planeta ha favorecido a las síntesis de 
nanopartículas utilizando extractos de plantas, algas, hongos, bacterias etc., como agentes 
reductores de los metales. Ya que poseen sustancias antioxidantes como los polifenoles con 
propiedades reductores que actúan sobre los iones metálicos (Ignat, 2011). 
. 
1.2 Métodos de preparación de nanomateriales metálicos. 
 
Los materiales metálicosde tamaño manométrico han sido sintetizados a lo largo de mucho 
tiempo mediante dos caminos de síntesis conocidos como Top-down y Bottom-up. 
Top-dow significa una preparación de nanopartículas de arriba hacia abajo, es decir que las 
nanoparículas son preparadas utilizando métodos físicos, es decir mecánicos, el proceso consiste 
en dividir mecánicamente el metal hasta obtener partículas del material muy finas del tamaño 
9 
manométrico. 
El segundo camino que se utiliza en la preparación de nanopartículas es Bottom – up, 
significa que las nanopartículas son preparadas de abajo hacia arriba, las nanopartículas son 
preparadas utilizando procesos químicos, procesos que inicia con una nucleación de los 
átomos metálicos y posteriormente el crecimiento de las hasta llegar a materiales tamaños 
manométricos . En la figura 1.3 se aprecian los dos procesos. 
 
 
 
 Figura 1.3. Procedimientos Top-down y Bottom – up 
Imagen de elaboración propia del autor 
 
El comino de preparación de nanopartículas conocido como Bottom – down, es decir de abajo 
hacia arriba es el más utilizado por los químicos, ya que utiliza métodos químicos en su 
preparación los cuales consisten generalmente en el uso de pequeñas unidades a nivel 
atómico, preparados utilizando inicialmente un precursor adecuado, dando lugar a la 
formación de un sistema de tamaño manométrico, mediante un proceso de agregación 
controlado. Este camino de Bottom-up de abajo hacia arriba ha sido de gran importancia para 
los químicos dedicados a el área de las nanoestructuras metálicas, por lo que se han generados 
una gran cantidad métodos sintéticos de nanopartículas. La mayoría de estos métodos parte 
de la obtención de átomos metálicos con estado de oxidación cero partiendo de sustancias 
que proveen los iones metálicos. Entre los métodos más conocidos que siguen el camino de 
Botton-up de reducción química en la síntesis de nanomateriales metálicos se encuentran : la 
reducción química, la descomposición térmica, sonoquímica, por microondas, por mencionar 
algunos métodos (Burda, 2005). 
 
 
 
 
10 
1.3 Mecanismos de formación de las nanopartículas por reducción química de sales de 
plata. 
 
Los mecanismos empleados para la síntesis de nanopartículas metálicas utilizando el método de reducción 
química, requieren de un mecanismo cuidadoso y controlado en el proceso, mecanismos que permitan 
obtener un control muy preciso de la forma y tamaño de las nanopartículas preparadas, así como también 
obtener nanopartículas monodispersas con propiedades características del conjunto. Para la síntesis de 
nanopartículas en disolución es necesario contar con: un precursor metálico, un agente reductor y un agente 
estabilizante. 
Por otra parte, cabe mencionar que el mecanismo que se sigue la formación de las nanopartículas metálicas 
por este método de reducción química, requiere de un proceso controlado que proporcione un control fino de 
del tamaño y forma de la nanopartícula, así como también obtener nanopartículas del mismo tamaño, es decir 
monodispersas, con propiedades semejantes. Este mecanismo de la preparación de las nanopartículas consta 
de dos etapas del proceso, se inicia por la nucleación y se prosigue con el crecimiento de las mismas. 
La forma y el tamaño de las nanopartículas sintetizadas, va a depender de diferentes factores del proceso, 
como son la velocidad de formación, la cual puede ser controlada a partir de las condiciones de reacción como 
son la temperatura, el pH al que se trabaja, concentración de los precursores, el poder reductor del agente 
oxidante, etc. (Monge, 2009). El proceso inicia con la nucleación originada por el agente 
reductor la cual debe de estar completa antes de que inicie el proceso de crecimiento para que 
de esta forma garantizar que se va a obtener una muestra con características monodispersa. 
En figura 1.4 se ilustra el proceso del mecanismo que ocurre para la formación de 
nanopartículas metálicas a partir de la reducción química del ion metálico Ag1+. 
 
 
 
 
Figura 1.4. Proceso de formación de nanopartículas de plata a partir de la reducción química del ion 
metálico Ag1+. Imagen propia del autor. 
 
 
El resultado de este mecanismo de nucleación es la combinación de una compleja 
intervención de diferentes factores de la reacción, que deben de ser controlados 
11 
cuidadosamente, como es la concentración de los precursores, el potencial de reducción de 
la sal metálica y el agente reductor, velocidad de adición y agitación, así como la temperatura 
a la que se lleva a cabo la reacción en la preparación de las nanopartículas. 
 
1.4 Características de las nanopartículas de plata AgNPs 
La plata es un metal ubicado en el bloque d de la tabla periódica, conocido como el bloque de 
los metales de transición, la plata posee un potencial de reducción elevado con un valor de 
Ag1+/Ag0 +0.8 E0/V, relativamente elevado, lo que la hace muy susceptible a reducirse 
fácilmente. La plata es metal precioso, el sr humano la ha empleado desde la antigüedad y se 
le a dando diversas aplicaciones como en la joyería, en la elaboración de utensilios, monedas, 
en la fabricación de explosivos, en la fotografía, en la elaboración de placas radiográficas, uno 
de los usos más importantes ha sido su empleo como bactericida, impactando en los avances 
de la medicina con aplicaciones con fines higiénicos. Desde hace muchos años han sido 
empleados recipientes de plata para almacenar agua o vino con la finalidad de conservarlos en 
buenas condiciones por más tiempo para uso humano. Es conocido que Hipócrates, padre de 
la medicina moderna, en sus documentos describe el uso de la plata en forma de polvo para 
curar heridas, así como en el tratamiento de ulceras. Actualmente se emplean polvos de plata 
en forma de nanopartículas en diferentes campos de la medicina, en donde resalta su uso en 
quemaduras(Klasen, 2000). 
La plata en forma de nanopartículas, ha sido investigada ampliamente, ya que en forma de 
nanopartícula presenta propiedades interesantes e inusuales comparada con su forma 
macroscópica, propiedades tanto físicas, químicas y biológicas. 
Por lo que en los últimos años el uso de las nanopartículas de plata debido a su fuerte 
actividad bactericida se ha enfocado en su cómo bactericida y fungicida aplicada a diferentes 
áreas como la de la biotecnología, ingeniaría textil, medicina tratamiento de agua, en 
empaques de alimentos, etc (Khaydarov, 2009). En el campo médico para el control de 
infecciones (Madhumathi, 2010), en recubrimientos de varios materiales textiles y en 
implantes, en el tratamiento de heridas y quemaduras. Estudios realizados con nanopartículas 
de plata por Sondi y Salopek-Sondi, reportaron que las nanopartículas de plata con tamaño de 
12 nm, mostraron un fuerte efecto bactericida sobre cepas de la bacteria E. coli (Sondi, 2004). 
 
 
 
12 
1.4.1 Nanopartículas de plata AgNPs y sus propiedades ópticas. 
 
El tamaño y forma de las nanopartículas influye en la luz que refleja en el espectro de la luz 
visible, es decir la luz reflejada va a depender de su forma y de su tamaño. Por ejemplo, el 
elemento metálico oro Au, en forma de bulto, es decir en tamaño de macroescala refleja una 
luz amarilla y lo vemos de color amarillo, sin embargo y lo vemos de color naranja cuando 
su tamaño decrece a un tamaño manométrico de 3nm. Los cambios de tamaño y forma de las 
nanopartículas generan efectos que se encuentran relacionados con sus propiedades ópticas 
relacionadas con la luz absorben a esta propiedad se le conoce como el plasmón de resonancia 
(Cornejo, 2015). 
Esta propiedad óptica de las nanopartículas metálicas, conocida como plasmón de resonancia 
es producida por la presencia de electrones libres en la banda de conducción de la superficie 
de las nanopartículas metálicas que reciben un haz de luz incidente. Esta propiedad puede ser 
observada cuando un hazde luz incide sobre los electrones que se encuentran libres en la 
banda de conducción que corresponde a la superficie de las nanopartículas metálicas, se 
genera una excitación de todos los electrones, es decir una excitación colectiva de electrones, 
lo que genera una vibración de la nube electrónica disipando energía. Proceso que induce a 
la formación de un dipolo eléctrico en la partícula debido el campo eléctrico de la luz 
incidente, los electrones son desplazados en una dirección alejada de las nanopartículas 
metálica, produciendo una carga neta negativa en uno de los extremos de las nanopartículas. 
Debido a que el resto de los núcleos de las nanopartículas y los electrones internos de ellas 
no son afectados, generan una carga opuesta positiva. Estas cargas separadas actúan como 
una fuerza que restablece el equilibrio, estas dos oscilaciones se denominan como plasmón 
de resonancia (Cruz et al., 2012). En la figura 1.5, se visualizan las Oscilaciones coherentes 
de electrones que se generan en la interfaz de las nanopartículas. 
 
 
Figura 1.5. Oscilaciones coherentes de electrones que se generan en la interfaz de las nanopartículas. 
13 
Este fenómeno es representado como puede observarse en la figura 1.6. 
 
Figura 1.6 Representación gráfica de la interacción entre el campo eléctrico de la luz incidente y los 
electrones que se encuentran en la banda de conducción de las nanopartículas metálicas. 
Imagen propia del autor 
 
Es importante resaltar que la energía de la luz necesaria para generar la banda de resonancia 
de plasmón de una nanopartículas metálica, así como la anchura y forma y de la banda obtenida 
depende de diferentes factores como la naturaleza del metal (plata, cobre, oro, etc,) tamaño y 
morfología de la nanopartículas y composición del medio circundante como el disolvente 
utilizado (García, 2011). 
De esta forma el electrón ubicado en la superficie de la banda de conducción de las 
nanopartículas tiene la propiedad de interactuar con la luz de una forma compleja, que como 
se mencionó anteriormente depende fuertemente de la naturaleza química de las 
nanopartículas, de su forma y tamaño, así como de las condiciones de reacción. Este fenómeno 
es el responsable de los colores observados de las nanopartículas en disolución como es el 
caso de las disoluciones de las nanopartículas de plata, cobre y oro (Kelly et al., 2003). 
Los plasmón de resonancia son estudiados por espectroscopia de UV-visible, se manifiestan a 
través de la aparición de bandas de absorbancia en la región visible del espectro, esta banda 
corresponde al plasmón de resonancia. La forma y posición de la banda que proporciona el 
estudio de UV-vis depende de la forma y el tamaño de las nanopartículas metálicas, son 
factores importantes que determinan la posición de la banda de plasmones de resonancia. Para 
las nanopartículas de plata la frecuencia del plasmón de resonancia aparece en el rango de la 
luz visible, por lo que sus disoluciones son coloridas (Crespo, 2014). 
La posición del plasmón de resonancia va a depender de la naturaleza del metal (plata, cobre, 
oro, etc.), para cada uno de ellos se espera una posición determinada en el espectro UV-Vis lo 
14 
que permite identificarlas, así para nanoparículas de plata esta banda de absorbancia 
correspondiente a su plasmón de resonancia se aprecia normalmente alrededor de los 350 y 
400 nm (Murray & Barnes, 2007). Esta banda, su forma y posición proporciona información 
relevante con respecto a las características de las nanopartículas obtenida como su morfología 
y tamaño y si las muestras presentan características de muestras polidispersas o 
monodispersas. 
Diversos estudios documentan resultados de espectros de absorción para nanopartículas de 
plata de morfología esférica de diferentes tamaños. La forma de la banda es característica de 
nanopartículas de morfología esférica, el ancho de la banda proporciona información sobre la 
polididpersidad de la muestra, a medida que la banda se va haciendo más ancha, la muestra de 
nanopartículas será más polidispersa, en caso contrario si la banda es más angosta la muestra 
tiende a ser monodispersa. Se puede apreciar que a medida que la banda de absorbancia se 
desplaza a la derecha a menores longitudes de onda, el tamaño de las nanopartículas es más 
pequeña (Majles, 2009, Ibarra, 2014). 
 
 
Figura 1.7. Plasmón de resonancia reportados para nanopartículas esféricas de plata de diferentes 
tamaños. (Fuente: nanocomposix.com) 
Datos reportados en la revisión bibliográfica dan cuenta de bandas de absorbancia 
(resonancia del plasmón) para nanopartículas de plata de tamaño de 30 nm y 50 nm alrededor 
de 430 nm. 
Una propiedad óptica de las nanopartículas de plata es que se pueden apreciar diferentes 
colores de sus disoluciones, está propiedad es resultados de sus diferentes formas y tamaños 
en las que se pueden sintetizar que pueden ser de forma de triángulos, esferas, cubos varillas, 
15 
etc. En la figura 1.8 se aprecian los colores reportados de disoluciones de nanopartículas de plata 
de diferentes tamaños con diferente forma. 
 
 
Figura 1.8. Colores de diferentes de disoluciones de nanopartículas de plata 
(Cornejo, 2016). 
 
 
 
En la figura 1.9 se aprecian los espectros de UV-vis de cada una de las disoluciones de 
nanopartículas de diferente color, tamaño y forma. 
 
 
 
Figura 1.9. Espectros UV-visible de las disoluciones de nanopartículas de plata de diferente 
color, tamaño y forma. (Cornejo, 2016). 
 
Sosa y colaboradores estudiaron las principales características de los espectros ópticos de 
nanopartículas metálicas con diferentes tamaños, morfologías y de diferentes materiales, 
demostraron que las nanopartículas se pueden distinguir por su propiedad óptica, su principal 
objetivo mostrar cómo los picos principales de la óptica, se pueden asociar a la forma y 
tamaño de la nanopartículas. La figura 1.10 muestra los plasmón de resonancia de 
nanopartículas de plata y oro con diferente morfología (Sosa, 2003). 
16 
 
a) Nanopartículas de plata 
 
b) Nanopartículas de oro 
 Figura 1.10. Plasmón de resonancia: a) Nanopartículas de plata, b) Nanopartículas de oro. 
 
1.5 Preparación de las nanopartículas de plata por métodos químicos. 
Uno de los primeros acontecimientos que revelaron la existencia de nanopartículas metálicas fue sin 
duda la creación de una copa de broce elaborada en el siglo IV y conocida como la copa de Roman 
Lycurgus, esta copa de bronce fue forrada con vidrio colorados con disoluciones de 
nanopartículas metálicas formadas por una aleación de nanopartículas de plata y oro y es 
exhibida en el Museo Británico. La aleación de plata y oro contiene un 70% de nanopartículas 
de plata y 30% de nanopartículas de oro. 
Las nanopartículas de plata de tamaño manométrico utilizadas en la fabricación de esta copa tiene la 
característica de que dispersan la luz de color verde y transmiten la luz de color naranja, la adición de 
nanopartículas de oro hace que se observan tonalidades cercas a la coloración roja rubí. (David, 
2005). Figura 1.11. 
17 
 
Figura 1.11. Copa de cobre recubierta de vidrío coloreados con nanopartículas de plata y oro (copa 
romana de Lycurgo) 
 
La presencia de nanopartículas de plata y oro en la copa romana de Lycurgo fueron 
corroborados a través de estudios realizados con la técnica de microscopía electrónica de 
transmisión (TEM), así como también fueron analizados algunos vitrales de las catedrales de 
la Edad Media determinándose la presencia de nanopartículas de oro y plata. 
 La figura 1.12 muestra las fotografías obtenidas del estudio del TEM en donde se aprecian las 
nanopartículas de plata y oro, así como su tamaño de 70 nm y su forma (Baeber, 1990). 
 
 
 
Figura 1.12. Imágenes del resultado del estudio de microscopía electrónica de transmisión 
(nanopartículas de 70 nm de oro y plataen copa romana de Lycurgo (Baeber, 1990). 
 
Para la síntesis de nanopartículas de plata se encuentra documentados el proceso conocido 
como el método Lee-Meisel, método que para sintetizar las nanopartículas de plata, utiliza 
como sal precursora el AgNO3 en disolución y como agente reductor de la plata iónica el 
reactivo citrato de sodio, por este método se obtuvo muestras de nanopartículas de plata con 
características de muestras polidispersas, es decir con diferentes tamaños, estos datos fueron 
reportados por Meisel y colaboradores en el año 1982 (Meisel, 1982). 
También como uno de los primeros métodos y más utilizados actualmente, se encuentra 
reportado el método de Creighton en donde también es utilizada como como sal precursora 
el AgNO3 y utilizado como sustancia reductora el borohidruro de sodio NaBH4, método muy 
empleado en los últimos años y da como resultados muestras de nanopartículas de plata 
monodispersas es decir con una distribución estrecha de tamaños pequeños aproximadamente 
18 
de 10 nm (Creighton, 1979). 
Actualmente se conocen un número importante de métodos involucrando reacciones 
químicas de reducción, atizando como precursor metálico las sales de plata con diferentes 
agentes reductores, con los cuales es posible preparar nanopartículas de plata de forma y 
tamaños diferentes, por mencionar algunos ejemplos se puede hacer alusión a la ruta de 
síntesis empleando como agente reductor el ácido ascórbico desarrolladlo por Velikov 
(Velikov, 2003) y al método que consiste en utilizar polioles o monosacáridos como agentes 
redctores (Raveendran, 2003). 
Velikov y colaboradores reportaron la síntesis de nanopartículas de plata con ácido ascórbico 
como agente reductor con el cual prepararon nanopartículas de tamaños de hasta de 1200 nm 
(Velikov, 2003). La figura 1.13, muestra fotografías del estudio de SEM, estudio que 
proporciona información sobre la forma y polidispersidad de las nanopartículas de plata 
preparadas. 
 
 
Figura 1.13. Fotografía del Estudio realizado por SEM de nanopartículas de plata con 
características monodispersas. 
 
Raveendran y colaboradores reportaron la preparación de nanopartículas de plata a partir de 
la sal de plata AgNO3 utilizado como precursor metálico el cual lo hicieron reaccionar con 
un agente reductor β-D-glucosa y en presencia de almidón como agente estabilizante, las 
nanopartícuals obtenidas por este método midieron alrededor de 5 nm (Raveendran, 2003). 
Figura 1.14. 
19 
 
Figura 1.14 Imagen obtenida del estudio con Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM) de las 
nanopartículas de plata. 
 
Actualmente existen gran variedad de métodos para la preparación de nanopartículas de 
plata, preparadas a partir de diferentes materiales precursores, agentes reductores y 
condiciones de reacción. Senhan preparado nanopartículas de plata con diferentes formas y 
tamaños con aplicaciones importantes en el campo de la salud y de la tecnología. (Monge, 
2009). 
 
El método de síntesis de nanopartículas de plata por reducción de plata con etilenglicol 
reportado por Morales y colaboradores arrojo resultados interesantes, reportaron la obtención 
de nanopartículas de plata con tamaños entre 20 y 40 nanometros. Para su caracterización 
con respecto a tamaño y forma se realizaron pruebas con la técnica de microscopía electrónica 
de transmisión, corroborando su forma esférica y polidispersidad (Morales et al, 2009). 
. 
 
 
 
 
Figura 1.15. Imagen obtenida del TEM de las nanopartículas de plata sintetizadas con etilenglicol. 
 
Nanoparticulas semiesféricas de plata fueron reportadas por Yaqiong y colaboradores, las 
nanopartículas fueron preparadas empleando como agente reductor ácido ascórbico como 
reductor, fue necesario utilizar un agente estabilizante como el citrato de sodio, ya que su 
20 
tamaño se incrementaba y no permitía la estabilización de su crecimiento. Inicialmente 
obtuvieron nanopartículas de 73 nm, posteriormente con el uso del citrato y la regulación 
del pH del sistema el tamaño disminuyó a 31 nm (Yaqiong et al, 2010). Las imágenes 
obtenidas por espectroscoía se muestran en la figura 1.16. 
 
 
Figura 1.16. Imágenes de las nanopartículas de plata semiesféricas preparadas a pH diferentes. 
 
Malegowd et al, prepararon nanopartículas de plata a partir del método de ultrasonicación, 
Partieron de una solución de AgNO3 como agente precursor y como agente reductor 
utilizaron quitosano. De este proceso reportaron la obtención de nanopartículas de morfología 
cubica de tamaños entre 450 y 120 nm y polidispersas. Identificaron la influencia de la 
temperatura como factor importante en su formación (Raghavendra et al, 2016). En la figura 
1.17, se muestra la imagen de las nanopartículas de plata con morfología cubica. 
 
 
Figura 1.17. Nanopartículas de plata con morfología cubica. 
 
Gu et al en su investigación reportan la síntesis de nanopartículas de plata en forma de barras 
y alambres. Ellos en su investigación las prepararon utilizando tartrato de potasio como 
agente reductor para reducir el nitrato de plata AgNO3, la reducción se realizó en presencia 
de polivinilpirrolidona como agente estabilizante. La forma de las nanopartículas de 
nanobarras a nanoalambres fue controlada mediante el cambio del parámetro de la 
21 
concentración entre el AgNO3 y PVP. Las nanopartículas de plata obtenidas presentaron 
diferentes tamaños con diámetros de 250 a 150 nm (Gu et al., 2006). La figura 1.18, muestra 
la forma de las nanopartículas preparadas con este método. 
 
 
Figura 1.18. Imagen obtenida de la microscopía TEM, muestra la forma en nanobarras y 
nanoalambres de plata. 
1.6 Biosíntesis de nanopartículas de plata 
 
Existe un número importante de métodos químicos para la fabricación de nanopartículas de 
plata sin embargo ellos van acompañados de reactivos químicos en donde la mayoría de ellos 
con propiedades toxicas y pueden quedar adherido a las nanopartículas, así como también 
sus desechos causar daños al medio sumando su alto costo. Motivo por el cual en los últimos 
años los científicos han buscado sustancias menos toxicas y que posean propiedades 
antioxidantes, de esta forma diversos estudios e investigaciones han encontrado que estos 
pueden ser sustituidos por sustancias presentes en las plantas, hongos, bacterias, etc., 
sustancias que son sintetizadas en las plantas, con características antioxidantes. Evitando el 
uso de sustancias toxicas como los solventes y los agentes oxidantes químicos como el 
borohidruro de sodio. 
Se ha demostrado que las nanopartículas preparadas por la biosíntesis presentan mayor 
estabilidad comparadas con las producidas químicamente sin necesidad de utilizar agentes 
estabilizantes, presentando estabilidad por más tiempo, por otro lado se evita que se 
contaminen con los reactivos químicos (Mohd, 2013). 
1.7 Síntesis de nanopartículas de plata con extractos vegetales. 
 
Actualmente la búsqueda de métodos menos contaminantes en la síntesis de nanopartículas 
metálicas ha adquirido relevancia en el desarrollo de la nanotecnología, siendo una esperanza 
prometedora el uso de sustancias sintetizadas por los vegetales, con componentes que poseen 
22 
la propiedad de comportarse como sustancias reductoras de algunos metales, actúan como 
agentes reductores biológicos debido a que en su estructura contiene compuestos clasificados 
por su estructura como fenólicos, por citar algunos, el ácido gálico, el ácido caseico y el ácido 
benzoico (Almajano, 2008). 
Entre las primeras síntesis de nanopartículas metálicas preparadas con extractos vegetales se 
encuentra reportado en la bibliografía la preparación de nanopartículas de oro Au utilizando 
la planta que lleva el nombre de alfalfa conocida con su nombre científico como Medicago 
sativa. Está síntesis fue realizada por Gardea-Torresdey y colaboradores quienes observaron 
que la planta dealfalfa que se desarrollaba en un medio enriquecido con iones Au+3, reducían 
a los ionos de oro Au3+ a átomos de oro neutros Au0. Las nanopartículas de oro fueron 
detectadas y estudiadas entre los tejidos de la alfalfa. Fueron caracterizadas por microscopia 
electrónica de transmisión TEM, mostraron una morfología de un icosaedro en u rango de 
tamaño entre 2 y 20 nm (Gardea, 2002). En la figura 1.19 se observan las nanopartículas de 
oro, sostenidas en la planta de alfalfa. 
 
 
Figure 1.19. Imagen de microscopia electrónica de transmisión de la alfalfa, muestra 
nanopartículas de oro agregadas en la plata. 
 
El mismo cultivo de alfalfa se llevó a cabo, pero ahora en un medio enriquecido en plata Ag1+ 
y se encuentra documentado que la alfalfa también se comportó como un agente reductor de 
la plata depositándose en la planta en forma de agregados de nanopartículas. Las imágenes 
obtenidas de los estudios de con TEM mostraron nanopartículas del tamaño de 2 a 20 nm. En 
la figura 1.20 se aprecian las nanopartículas de plata sostenidas en la alfalfa. 
 
 
23 
Figura 1.20. Imagen TEM muestra la formación de las nanopartículas de plata en el tallo 
de la alfalfa. 
 
Ali y colaboradores obtuvieron nanopartículas de plata con extracto acuoso de las hojas 
Menta piperita, mezclaron 1,5 ml de extractos de la planta con 30 ml de disolución de AgNO3 
1 mM y se incuban a 28 ° C durante 24 h, fueron caracterizadas por espectroscopia UV-Vis 
y microscopia electrónica de barrido (SEM), estos estudios revelaron que nanopartículas de 
plata se encontraban ligeramente aglomeradas pero su rango de tamaño fue de 90 nm a 150 
nm. Con respecto a su morfología es aproximadamente esférica. Figura 1.21. 
Comprobaron la actividad antibacteriana con las nanopartículas de plata y oro, por el método 
de difusión de pozo frente microorganismos Granegativos (Escherichia coli) y Gram 
positivos (Staphylococcus aureus ) clínicamente aislados (Ali et al., 2011). 
 
 
Figura 1.21. Imágenes SEM de nanopartículas de plata. (a) Las nanopartículas de forma 
esférica en el rango de 90 nm. 
 
Bankar y colaboradores sintetizaron nanopartículas de plata a partir de nitrato de plata 
utilizando como agente reductor cascara de plátano, producto biológico no toxico y 
ecológico. Cáscara de plátano fue hervida, triturada, precipitada con acetona y secada al aire, 
se utilizó el polvo para reducir la plata iónica del nitrato de plata para formar las 
nanopartículas de plata. Fueron caracterizadas por espectroscopia UV-Vis, microscopía 
electrónica de barrido (SEM). Las nanopartículas de plata preparadas, también mostraron 
actividad antimicrobiana contra hongos, así como en cultivos bacterianos. Las cepas 
patógenas de Candida albicans (BX y BH) y Candida lipolytica (NCIM 3589) se utilizaron 
para determinar la actividad antifúngica de las nanopartículas de plata. Los cultivos de prueba 
24 
bacterianos incluyeron Citrobacter kosari , Enterobacter aerogenes , Escherichia coli entre 
otras (Bankar, 2010). La figura 1.22 muestra los espectros de UV-vis y las imágenes de la 
micrografía electrónica de barrido. 
. 
 
a) UV-vis b) Micrografías electrónicas de barrido 
 
 
 
Figura 1.22. a) UV-vis y b) Micrografías electrónicas de barrido de nanopartículas de plata 
sintetizadas con polvo de cascara de plátano y nitrato de plata. 
 
 
Ghosh y colaboradores en el 2012 obtuvieron nanopartículas de plata con el extracto acuoso de 
tubérculos D. bulbifera. El análisis fitoquímico reveló que el extracto de tubérculo de D. bulbifera 
es rico en flavonoides, fenólicos, azúcares reductores, almidón, diosgenina, ácido ascórbico 
y ácido cítrico. 
El proceso de biosíntesis fue bastante rápido y las nanopartículas de plata se formaron en 5 
horas. La espectroscopia de absorción ultravioleta-visible, la microscopía electrónica de 
transmisión de alta resolución, la espectroscopia de dispersión de energía y la difracción de 
rayos X confirmaron la reducción de los iones Ag1+. La morfología variada de las 
nanopartículas de plata biorreducidas incluía esferas, triángulos y hexágonos. Se descubrió 
que las nanopartículas de plata resultantes poseen una potente actividad antibacteriana contra 
bacterias Gram negativas y Gram positivas (Ghosh, 2012). La figura 1.23 muestra imágenes 
de las nanopartículas de plata AgNPs. 
25 
secas y en polvo de la planta. 
 
Figura 1.23. Caracterización de nanopartículas de plata formadas con AgNO3 y extracto de tubérculo 
de Dioscorea bulbifera mediante microscopía electrónica de transmisión. (A) Nanotriángulos y 
nanovarillas de plata, (B ) nanopartículas de plata anisotrópicas, ( C ), nanohexágono de plata y ( D ) 
nanopartículas de plata irregulares. 
 
Jacob y colaboradores describen una técnica rentable y ecológica para la síntesis verde de 
nanopartículas de plata a partir de solución de AgNO3, utilizaron el extracto de hoja de 
Piperlongum como agente reductor de la plata iónica a plata metálica. 
Las nanopartículas se caracterizaron mediante espectroscopia de absorción UV-Vis y SEM. 
El análisis de microscopía electrónica de barrido (SEM) mostró las nanopartículas esféricas 
con 17,6– 41nm de tamaño. Estas nanopartículas sintetizadas biológicamente también 
mostraron un efecto citotóxico excelente en las líneas celulares HEp-2 (Jacob, 2011). La 
figura 1.24 muestra la imagen de estudio SEM. 
 
 
 
Figura 1.24. Imagen SEM de nanopartículas de plata (AgNP) de morfología esférica. 
 
Jhan y colaboradores informaron sobre el uso de una planta Eclipta verde, de bajo costo en 
la preparación de nanopartículas de plata. La síntesis se realizó a temperatura ambiente. La 
nanopartículas de plata preparadas fueron analizadas por microscopía electrónica de 
transmisión y rayos X para determinar la formación. Encontraron nanopartículas de plata de 
forma casi esférica con un tamaño de 2 a 6 nm. El estudio UV-visible reveló la resonancia 
del plasmón superficial a 419 nm característico de la presencia de nanopartículas de plata de 
morfología esférica (Jha, 2009). La figura 1.25, muestra el espectro UV-Vis y la imagen de 
26 
la microscopía electrónica de transmisión TEM. 
 
Figura 1.25. Espectro UV-Vis y la imagen del TEM de AgNPs sintetizada por reducción de iones 
Ag1+ usando Eclipta 
 
Prasad y Elumalai, utilizaron el extracto acuoso de las hojas de Las hojas de M. oleífera en 
la síntesis de AgNPs. El extracto de hoja de la planta se preparó mezclando 10 g de polvo de 
hoja seca con 100 ml de agua desionizada. Fueron caracterizadas por espectroscopia UV-Vis 
y microscopia electrónica de transmisión TEM. El tamaño medio promedio de las 
nanopartículas de Ag fue de 57 nm y parece ser esférico en morfología. Determinaron las 
actividades antimicrobianas de las nanopartículas de Ag sintetizadas, utilizando el método de 
ensayo de difusión de pozos de agar (Prasad, 2011). La figura 1.26 muestra imágenes 
obtenidas de la microscopía electrónica de transmisión TEM 
 
 
 
Figura 1.26. Imágenes obtenidas del TEM 
 
 
Rajakumar y colaboradores emplearon el extracto acuoso de hojas de E. prostrata se preparó 
mezclando 50 g de polvo de hojas secas con 500 mL de agua, La biorreducción de 
nanopartículas de plata se controló tomando muestras de la mezcla de reacción a intervalos 
regulares y los máximos de absorción se escanearon mediante espectros UV-vis, a una 
longitud de onda de 200-700 nm en un espectrofotómetro Schimadzu 1601. Las 
nanopartículas observadas en la mayoría de las micrografías muestran que son de forma 
esférica con un pequeño porcentaje de partículas alargadas y tienen un tamaño de 35 a 60 nm 
con un tamaño promedio de 45 nm (Rajakumar, 2011). Figura 1.27. 
27 
 
 
Figura 1.27. Imágen de microscopía electrónica de transmisión de nanopartículas de plata obtenidas 
con el extracto de hojas de E. prostrata 
 
 
Huang y colaboradores publicaron la síntesis de nanopartículas deplata y oro a temperatura 
ambiente, nanopartículas de tamaños entre 55 y 80 nm y de morfologías triangulares y 
esféricas en ambos casos, ellos emplearon como agente reductor la biomasa seca del árbol de 
alcanfor conocido como Cinnamomum camphora (Huang, 2007). 
 Por otro lado, Shankar et al., informaron sobre la obtención nanopartículas de plata de gran 
estabilidad y cristalinas de tamaño entre 16-40 nm, preparadas con el extracto de hojas de 
geranio a una disolución de nitrato de plata. (Shankar, 2003). La figura 1.28, muestra 
diferentes imágenes tomadas con TEM de las nanopartículas preparadas con el extracto de 
las hojas de geranio como agente reductor biológico. 
 
 
 
Figura 1.28 Imágenes obtenidas de los estudios con TEM, muestran de diferentes tamaños de 
nanopartículas de plata sintetizadas con hoja de geranio. 
 
 
Más tarde, Shankar y colaboradores, realizaron la síntesis de nanopartículas bimetálicas de 
Au/Ag, estudio consistió en utilizar como agente reductor biológico el extracto acuoso de 
hojas de Neem (Azadirachta indica). Durante la reacción de óxido-reducción de las 
disoluciones acuosas de nitrato de plata y ácido cloroáurico con el extracto de la hoja de 
28 
Neems, se observó la formación instantánea de nanopartículas de plata y oro estables con 
altas concentraciones de agregados. Entre las características de las nanopartículas 
bimetálicas, reportaron se las muestras presentaron polidispersidad, con un mayor porcentaje 
de partículas de oro con morfología plana tipo placa. El análisis de TEM mostró que el 
tamaño de las nanopartículas preparadas mediante este método se encontraba en el rango de 
50 a 100 nm, así como también se observaron nanopartículas entre 50-70 nm, con 
nanopartículas más pequeñas de 15 – 20 nm (Shankar, 2004). Figura 1.29. 
 
Figura 1.29. Análisis con TEM de las nanopartículas de plata sintetizadas con hojas de Neem. 
 
 
Satyavani y colaboradores realizaron la síntesis de nanopartículas de plata empleando 
el extracto de callo obtenido de la plata conocida como manzana amarga. 
Reportaron los resultados de pruebas de su comportamiento de las nanopartículas preparadas, 
como antibacteriana en donde se resalta que muestran una alta actividad antibacteriana. Estas 
nanopartículas de plata son de morfología esférica y su tamaño de aproximadamente 75 nm, 
estudio realizado con AFM (Satyavani, 2011). Figura 1.30. 
 
Figura 1.30. Imagen del estudio con AFM de las nanopartículas de plata preparadas con callo de 
manzana amarga. 
 
29 
 
1.8 Capacidad antimicrobiana de las nanopartículas de plata. 
 
Sondi y colaboradores en sus investigaciones relacionadas con el comportamiento como 
bactericida de las nanopartículas de plata, concluyen que esta propiedad está relacionada con la 
concentración de plata contenida en un soporte y con su rapidez de liberación al medio en 
cuestión, suponen que la plata en su estado metálico (Ag0) es inerte, pero esta reacciona con la 
humedad del ambiente, generándose iones plata (Ag+), en este estado es altamente reactiva, ya 
que puede formar enlaces a proteínas de algunos tejidos biológicos, así como también puede 
originar cambios en la estructura de la membrana celular de las bacterias, produciendo 
destrucción celular y su muerte. Se ha encontrado en publicaciones científicas la actividad 
antimicrobiana de la plata frente a bacterias como Staphylococcus aureus, Escherichia coli, 
Salmonella typhi, Klebsiella pneumoniae, Proteus vulgaris, Staphylococcus aureus, 
Staphylococcus epidermidis, Salmonella Typhimurium, Pseudomonas aeruginosa, y contra 
hongos de plantas como Magnaporthe grisea y Bipolaris sorokiniana (Sondi, 2004). 
La plata en forma de nanopartículas genera un aumento en su actividad antimicrobiana, esto se 
debe a que en esta forma tiene un área superficial más alta en comparación con su tamaño 
macroscópico. Por lo que es evidente que el incremento en su actividad como bactericida dependen 
fuertemente de su tamaño y forma de las nanopartículas de plata empleadas (Feng et al., 2000). 
1.9 Compuestos polifenólicos: antioxidantes naturales 
 
En los últimos años se ha incrementado el interés en la búsqueda de antioxidantes naturales, 
compuestos sintetizados por las plantas (sus hojas, flores, frutos, tallos, raíces, semillas, etc.), 
generalmente constituidos por mezclas de compuestos con elevada diversidad molecular y 
funcionalidad biológica, extractos vegetales que contienen antioxidantes, entre los cuales se 
encuentran los compuestos polifenólicos y los flavonoides (Makarov, 2014). Son compuestos 
con bajos potenciales redox y alta capacidad antioxidante (Han et al, 2012) que actúan como 
agentes reductores, cediendo electrones y reduciendo a otras sustancias. como reductores de 
otras sustancias. Ellos poseen muy bajos potenciales de reducción por lo que hacen posible 
que se lleve a cabo la reducción de algunos metales y de esta forma favorecen la formación de 
nanopartículas metálicas (Mallikarjuna et al, 2011; Han, 2014). 
Los polifenoles son una sustancia química sintetizada en el metabolismo secundario de las 
plantas, que es lo que produce todo el conjunto de compuestos que forman el cuerpo y el 
metabolismo de los vegetales. Su estructura química básica es el grupo fenol que se puede 
30 
repetir muchas veces y que da nombre a este grupo químico. 
Los polifenoles son compuestos aromáticos que caracterizan por estar formados por uno o 
varios grupos funcionales hidroxilo, son metabolitos secundarios producidos por las plantas, 
ellos juegan un papel importante en su propiedad como antioxidantes. Figura 1.31. 
 
 
a) Resveratrol b) Ácido gálico 
 
Figura 1.31. estructura química de polifenoles 
 
Estos compuestos pueden reemplazar a los comúnmente utilizados agentes reductores 
químicos, como el borohidruro de sodio, por lo que la síntesis de nanopartículas es más 
amigable y limpia con el medio. 
 
Los flavonoides son moléculas fenólicas, las cuales se encuentran contenidas en las plantas. 
Comúnmente presentan una cetona en su estructura. Su estructura comprende dos anillos 
aromáticos (A y B) unidos entre sí por un heterociclo constituido por tres átomos de carbono 
y uno de oxígeno (C). Ellos pueden subdividirse, dependiendo del grado de oxidación y de 
sustitución del anillo pirano: en flavonas, flavonoles, flavononas, isoflavonas, flavanos y 
antocianinas. (Cartaya, 2001). Figura 1.32. 
 
 
Figura 1.32. Estructura básica del esqueleto flavonólico 
 
Se caracterizan porque poseen pigmentos de color amarillo, por lo que reciben su nombre 
31 
flavus que en latín significa amarillo, debido a que poseen pigmentos de color amarillo, estos 
componentes de las plantas poseen propiedades principalmente como antioxidantes, así como 
también como antimicrobianos y fotorreceptores, atractores visuales, repelentes de 
alimentación y para la detección de luz en la fotosíntesis. Considerándose su función más 
relevante su actividad antioxidante, esta propiedad se debe a su gran capacidad para reducir 
o evitar la formación de radicales libres. En la Figura 1.33 se aprecia la estructura de la 
quercetina que es un flavonoide (García & Carril, 2011). 
 
 
Figura 1.33. Estructura química de la querecetina (flavonoide) 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.10. Plantas elegidas 
 
a. Propiedades de la Caléndula officinalis 
La caléndula pertenece a la familia Asteraceae es una planta anual que se cultiva en todo el 
mundo y sus flores son utilizadas tanto desde el punto de vista ornamental como para la 
preparación de productos terminados en las industrias farmacéutica y cosmética. 
Esta planta ha sido tradicionalmente utilizada por sus efectos antiinflamatorios, 
antioxidantes, antifúngicos, anti edemas, antidiabéticas y propiedades curativas. Presenta 
propiedades antioxidantes (carotenos, flavonoides y compuestos fenólicos), también contienecompuestos como esteroides, triterpenoides, ácidos fenólicos carotenos (p-caroteno, a- 
caroteno), rutinosido, flavoxantina, entre otros, compuestos que se pueden encontrar en su 
aceite esencial y, por ende, ejerce un alto número de propiedades farmacológicas y 
funcionales. De la bibliografía consultada se constata que las flores de Caléndula officinalis 
presentan un amplio espectro de tipos de compuestos químicos, lo cual está en concordancia 
con la diversidad de acciones farmacológicas que presenta la planta. Entre los compuestos 
32 
más investigados dado su interés farmacológico están los carotenoides y los flavonoides 
responsables de sus propiedades como antioxidantes. Así tenemos que se plantea un 
contenido de 0,078 y 0,017 % de carotenoides totales en las flores liguladas y en los 
receptáculos respectivamente, y de los compuestos identificados se encuentran α, β, y γ- 
caroteno, violaxantina, rubixantina, citroxantina, flavocromo, flavoxantina, galenina, luteína, 
licopeno, valentiaxantina, auroxantina, microxantina, 5,6 epoxicaroteno, β-zeacaroteno, 
mutatoxantina y lutein epóxido (Golda et al., 2018; Lastra, 1999). Figura 1.34. 
 
 
 
Figura 1.34. Estructura química de flavoxantina. 
 
b. Propiedades de la Pimpinella anisum (anís) 
 
Pimpinella anisum, es comúnmente conocido anís verde o matalahúva, es una planta 
aromática de la familia Apiaceae proveniente del Asia. Sus semillas se emplean como 
condimento en los alimentos y en la elaboración de licores. Tiene utilidad como planta 
medicinal y se usa como antipirético, antiparasítico, antifúngico y para trastornos digestivos. 
Figura 1.35. 
 
 
Figura 1.35. Imagen de la semilla de Pimpinella anisum (anís) 
 
Pimpinella anisum (anís) es un producto natural caracterizado por tener diferentes 
compuestos aromáticos, principalmente compuestos con características de polifenoles. Entre 
las sustancias que integran su composición química se encuentran el anetol y el estragol, 
33 
sustancias que son los principales componentes del aceite esencial de anís estrellado. 
Sustancias activas responsable de su sabor, además de su aroma característico del anís. Entre 
los componentes químicos que contiene, también se encuentra el ellimonero, sustancia 
aromática contenida también en las cascaras de frutos cítricos. Así como también se pueden 
encontrar en su composición química en menor medida una gran variedad de compuestos con 
características aromáticas como por ejemplo el linalol, el terpinoleno, la feniculina y eugenol, 
este último posee propiedades como agente insecticida, con el cual la planta se defiende de 
posibles depredadores (Oriela, y otros, 2012). La figura 1. 36 la fórmula estructural del 
eugenol, se aprecia la presencia de grupos OH enlazados al anillo aromático. 
 
Figura 1.36. Fórmula estructural del eugenol 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
34 
CAPÍTULO 2. PARTE EXPERIMENTAL 
 
Los reactivos químicos empleados en este trabajo de investigación y sus concentraciones para 
preparación de las nanopartículas de AgNPs fueron: como sal precursora se utilizó nitrato de 
plata AgNO3 1x10
-3 M (Sigma-Aldrich), agua desionizada como solvente para las preparación 
de las disoluciones. Para el ajuste de pH una disolución de hidróxido de sodio (NaOH) (J. T. 
Baker) 0.5 M. En la tabla 2.1 se resumen los reactivos empleados. 
 
 Tabla 2.1. Reactivos empleados en la síntesis de las nanopartículas de plata 
REACTIVOS FÓRMUL
A 
MARCA 
Nitrato de Plata AgNO3 Sigma-Aldrich 
Hidróxido de Sodio NaOH J. T. Baker 
Agua desionizada H2O - 
 
 
Y como agentes reductores, el extracto acuoso de la semilla de Pimpinella anisum y extracto 
acuoso de las hojas de Calendula officinalis. Tabla 2.2. 
Tabla 2.2. Plantas empleadas como agentes reductores en la preparación de las nanopartículas de plata. 
NOMBRE CIENTÍFICO NOMBRE COMÚN 
Pimpinella anisum Anís 
Caléndula officinalis Caléndula 
 
El trabajo experimental dio inicio con la identificación cualitativa de compuestos fenólicos 
presentes en los extractos vegetales empleados en este trabajo. Los resultados obtenidos de 
las pruebas realizadas se reportan en el apartado de ANEXO. 
35 
 
 
 
2.1 Técnicas analíticas para la identificación de compuestos fenólicos, flavonoides y 
taninos. 
2.1.1 Tratamiento previo de las muestras y técnicas de identificación. 
 
Para la identificación cualitativa de los compuestos fenólicos primeramente se inició con la 
preparación de las muestras y se procedió de la siguiente manera: se pesaron 1.0 g de hojas 
secas de la planta y se adicionaron en 350 mL de etanol al 100% contenidos en un vaso de 
precipitados. El vaso fue cubierto recubierto con papel aluminio para protegerlo de la luz. La 
mezcla se mantuvo en agitación constante durante 24 horas. Después de este tiempo, fue 
decantado y se guardó en un recipiente cerrado y protegido de la luz. Al sobrante se le 
adiciono otros 35 mL de etanol y se repite el proceso durante 24 horas. Esta maceración se 
repite hasta un total de 3 veces con aproximadamente (Alvarado et al., 2013). 
Reactivo: gelatina-sal. 
El reactivo gelatina-sal se preparó utilizando una disolución saturada de NaCl, a la cual se le 
adicionó 2.0 g de grenetina y se dejó reposar 1 hora, se llevó a un calentamiento hasta disolver 
completamente la grenetina, aforar a 100 mL. 
Obtención y análisis de la fracción A. 
El extracto vegetal preparado se filtró y se tomaron 40 mL y es lo que fue la fracción A. 
Los 40 mL de la fracción A se llevan a sequedad con un calentamiento aproximadamente a 
40°C. El residuo fue disuelto en 20 mL de agua caliente y posteriormente filtrado. Se tomaron 
10 mL del filtrado aún caliente y fueron utilizados para llevar a cabo la identificación de 
flavonoides, los 10 mL restantes se dejaron enfriar a temperatura ambiente y se filtraron 
nuevamente. En el último filtrado se llevó acabo los compuestos fenólicos y taninos. 
Pruebas para la identificación de compuestos fenólicos: ensayo del FeCl3. 
De los 10 mL restantes que se dejan enfriar de la Fracción A, se llevaron a sequedad 3 mL, 
calentando a baño María, se puede hacer directamente sin llevar a seco. El residuo seco se 
disolvió en 1 mL de agua destilada y se le agregaron 3 gotas de FeCl3 al 1% acuoso. La 
aparición de coloración varía de acuerdo a la cantidad y posición de los oxhidrilos fenólicos 
36 
presentes: amarilla indica la presencia de 1 -OH, verde grisáceo 2 -OH adyacentes y azul 
negro 3 –OH adyacentes. 
Prueba para la identificación de Flavonoides: ensayo de Shinoda. 
Se tomaron 0.5 mL de la fracción A y se les agregó una granalla de Zn o Mg más 0.2 mL de 
HCl concentrado. Después ocurrida la disolución de la granalla, se agregaron 0.2 mL de 
alcohol amílico y luego 2 mL de agua destilada. Observar la aparición de coloración marrón, 
pardo rojiza o rosada en la fase orgánica. La aparición de una tonalidad desde rosado tenue 
hasta guinda indica la presencia de flavonoides. 
Prueba para la identificación de taninos: ensayo de la gelatina-sal. 
Reacción con gelatina, para llevar a cabo esta prueba se llevaron a sequedad 3 mL de la 
Fracción A se calentó a Baño María (se puede hacer directamente sin llevar a seco). El residuo 
seco se disolvió en 1 mL de agua destilada y se le agrego 10 gotas de una solución acuosa de 
gelatina al 2 % preparada con agua tibia, (si no precipitara agregar unas gotas de solución 
ácida de cloruro de sodio). La aparición de turbidez hasta precipitado abundante indica la 
presencia de taninos. (Ardoino, 2013). 
2.2 Elaboración de los extractos vegetales. 
Para la preparación de los extractos vegetales se procedió de la siguiente forma. Se 
seleccionaron los vegetales a estudiar: Pimpinella anisum (anís) y Calendula officinalis 
(caléndula), vegetales que cuentan con una gran variedad de metabolitos aprovechables en la 
síntesis denanopartículas. 
Se utilizaron las semillas de la Pimpinella anisum (anís) y las hojas de Calendula officinalis 
(caléndula), secas y en forma de polvo y se procedió con la extracción de los mismos mediante 
el método conocido como infusión que consiste en la extracción sólido- líquido. Se tomaron 
1.0 g del material vegetal en polvo y se pusieron en contacto con 100 mL de agua desionizada 
a 80°C hasta obtener un volumen de 70 mL, finalmente se filtró para su posterior uso en la 
síntesis de la nanopartículas de plata. 
37 
 
2.3 Preparación de nanopartículas de plata AgNPs 
 
2.3.1 Síntesis de nanopartículas de plata con el extracto acuoso de Caléndula officinalis 
La preparación de las nanopartículas de plata utilizando el extracto de Caléndula officialis, se 
llevó acabo utilizando 30 mL del extracto de Caléndula officialis preparado a pH =8, a los 
que se les adicionó 10 mL de la disolución de nitrato de plata a 0.001 M con agitación 
constante por un tiempo de 10 minutos a una temperatura ambiente, después de unos minutos 
se apreció una coloración amarilla ámbar de la disolución, la disolución se reservó para 
posteriores análisis. 
 
2.3.2 Obtención de las nanopartículas de plata con el extracto de Pimpinella anisum (anís) 
Se inició con la preparación de 3 diluciones de 30 mL del extracto acuoso de la semilla 
trituradas Pimpinella anisum, utilizando 0.5 mL del extracto obtenido de la infusión con 29.5 
mL de agua, posteriormente se ajustó el pH por medio de la adición de una disolución de 
hidróxido de sodio (NaOH) (J. T. Baker) 0.5 M hasta ajustar a un valor deseado del pH = 5, 
7 y 8. 
La síntesis de AgNPs se llevó a cabo a temperatura ambiente, utilizando como agente 
reductor de la plata el extracto acuoso de la semilla trituradas Pimpinella anisum a diferentes 
pH. Se prepararon 3 soluciones de 30 mL conteniendo el extracto acuoso de Pimpinella 
anisum a pH = 5, 7 y 8, a las cuales se les adicionó lentamente y en agitación constante 10 
mL de solución de nitrato de plata AgNO3 0.001 M, experimentando de manera inmediata un 
cambio de color a amarillo ámbar en los 3 casos. 
 
2.4 Técnicas empleadas en la identificación y caracterización de las nanopartículas de plata 
AgNPs. 
 2.4.1. Técnica espectroscópica de UV-Visible. 
 
A las disoluciones obtenidas de nanopartículas de plata en los diferentes procesos, se 
realizaron mediciones por espectroscopia UV-visible utilizando el Espectrofotómetro Perkin 
Elmer Lambda 35. 
38 
Técnica espectroscópica utilizada para caracterizar las nanopartículas a través de la aparición 
de la banda de absorción conocida como banda de resonancia del plasmón y evaluar las 
características de las nanopartículas como forma, tamaño y polidispersidad. 
2.4.2. AFM (Microscopía de Fuerza Atómica). 
 
Para confirmar el tamaño y distribución de las nanopartículas metálicas obtenidas, se 
caracterizaron por microscopía de fuerza atómica AFM. El estudio para las nanopartículas 
preparadas con el extracto de Caléndula officinalis y Pimpinella anisum se realizó con el 
equipo JSPM-5200 El estudio topográfico realizado a las muestras permitió a partir de 
imágenes determinar la presencia de las nanopartículas en forma de agregados, así como su 
morfología y sus intervalos de distribución de tamaño (Oncins, 2014). 
 
2.5 Pruebas como bactericidas y como antifúngico 
2.5.1 Pruebas de las AgNPs como bactericidas. 
 
La actividad antimicrobiana de las soluciones coloidales de las nanopartículas preparadas se 
llevó a cabo por el Método de disco difusión. Este es un método cualitativo, que se caracteriza 
por ser fácilmente estandarizable y que está indicado para microorganismos no exigentes de 
crecimiento rápido. Para esto se utiliza la técnica de aislamiento en placas que contengan un 
medio de cultivo adecuado para la cepa en estudio. El método de disco difusión consiste en 
depositar en la superficie de una placa de agar Mueller Hinton previamente inoculada con el 
microorganismo, discos de papel de filtro impregnados con las nanopartículas. Tan pronto el 
disco impregnado se pone en contacto con la superficie húmeda del agar, el filtro absorbe agua 
y las nanopartículas se difunde por el agar, formándose un gradiente de concentración. 
Transcurridas 18 a 24 horas de incubación, los discos pueden o no aparecer rodeados por una 
zona de inhibición de crecimiento bacteriano (Cantón, 2000). El reto microbiano incluyó 
Escherichia coli (bacteria gramnegativa) y Staphylococcus aureus (bacteria grampositiva). 
Las pruebas fueron desarrolladas con la colaboración del laboratorio de microbiología de la 
Facultad de Ciencias químicas. 
39 
2.5.2 Prueba de las AgNPs como antifúngicos 
 
Las pruebas como antifúngicos se realizaron contra el hongo Colletotrichum sp, que es 
responsable de la enfermedad antracnosis en frutos. Los ensayos se realizaron con el fruto de 
anona y zapote negro (del Municipio de Chietla, Puebla). Se generaron 2 condiciones de 
ensayo a temperatura ambiente: Condición 1: frutos expuestos al medio ambiente sin ninguna 
protección sin ningún tipo de tratamiento (blanco de ensayo). Condición 2: frutos envueltos 
en un lienzo de papel tratado con nanopartículas de plata AgNPs aplicadas en forma de 
espray. Los frutos de anona y zapote negro se mantuvieron en observación por 15 días. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
40 
CAPITULO 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 
 
3.1 Resultados de la síntesis y caracterización de las nanopartículas de plata obtenidas con 
el extracto de Caléndula officinalis. 
 
La combinación de los 10 mL de la disolución de nitrato de plata 0.001 M con los 30 mL del 
extracto acuoso de Caléndula officinalis a un pH =8, dio como resultado una disolución 
coloidal de color amarillo ámbar, la aparición de esté color es considerado como una primera 
evidencia de la formación de las nanopartículas de plata (Ananth, et al., 2011). En la figura 
3.1 se muestra la imagen del resultado. 
 
 
Figura 3.1. Disolución coloidal de nanopartículas de plata. preparadas con el extracto de 
Caléndula officinalis a pH = 8. 
 
3.1.1 Nanopartículas de AgNPs y su caracterización con UV-Visible. 
 
El espectro de absorción de la disolución de las nanopartículas de plata obtenido con la 
espectroscopia UV-Visible, muestra la presencia de una banda con un máximo de absorbancia a 
una longitud de onda de 480 nm, esta banda es considerada como la banda del plasmón de 
resonancia, la longitud de onda en el que aparece el máximo de absorbancia es evidencia de la 
formación de nanopartículas de plata ya que ellas se caracterizan por la aparición del plasmón 
alrededor de 400 nm (Cruz, 2012). 
En la figura 3.2 se presenta el espectro de absorbancia de las nanopartículas de plata 
sintetizadas con el extracto acuoso de la Caléndula officinalis a pH = 8, mostrando su punto 
más alto de absorbancia a 414 nm (Monge, 2009). 
 
 
41 
 
Figura 3.2. Espectro UV-vis de las de nanopartículas de plata sintetizadas con el extracto de 
Caléndula officinalis a pH = 8, mostrando su punto más alto de absorbancia a 414 nm. 
 
La aparición de la banda del plasmón en la longitud de onda alrededor de los 400 nm 
proporciona una prueba importante de la reducción de la plata. Por otra parte, la forma de la 
banda de absorbancia con un solo hombro de absorbancia es una evidencia que la forma de 
las nanopartículas es esférica, El ancho de la banda también proporciona información sobre 
la polidispersidad de la muestra, es decir que en la muestra se formaron nanopartículas de 
plata de diferente tamaño. 
 
3.1.2 Identificación de las nanopartículas de AgNPs por Microscopía de Fuerza Atómica. 
La morfología, tamaño distribución de las nanopartículas de plata obtenidas fue determinada 
por la técnica de Microscopía de Fuerza Atómica AFM utilizando el Equipo Jeol-JSPM-
5200. Esta técnica revelo la presencia