Síntesis in-situ, caracterización, evaluación antibacterial y nanotoxicológica de cueros sintéticos de Cloruro de Polivinilo conteniendo nanopartículas de cobre (PVC/NPsCu)

Abstract

La investigación tuvo como objetivo sintetizar un nanocompuesto polimérico con propiedades antibacterianas, empleando una matriz de policloruro de vinilo (PVC) de resina en emulsión formulada como plastisol, dentro de la cual se sintetizaron nanopartículas de cobre mediante el método in situ, obteniendo laminados de PVC/NPsCu. La metodología incluyó la síntesis de un precursor de cobre para la formación del complejo metálico, su dispersión por pulsos ultrasónicos y la mezcla con aditivos del PVC y agentes reductores que favorecieron la formación de nanopartículas durante el proceso de gelificación. El análisis espectral de los laminados mediante fluorescencia de rayos X por energía dispersiva (FRX-ED) evidenció que el tiempo de gelificación influye en el grado de reducción del ácido ascórbico sobre los estados de oxidación Cu¹⁺/Cu²⁺. Los espectros FT-IR confirmaron la ausencia de degradación del polímero, y los análisis por microscopía electrónica de barrido (MEB) mostraron nanopartículas con dimensiones entre 50 y 250 nm. Los patrones de difracción de rayos X (DR-X) demostraron la parcial cristalización del PVC y la presencia de cobre metálico, sin indicios de sus óxidos. En el ensayo antibacteriano frente a Escherichia coli O157:H7, realizado mediante el método de difusión en disco, se observó la formación de halos de inhibición promedio de 9.73 mm, indicando una capacidad efectiva de liberación de especies Cu²⁺ con acción antimicrobiana. Finalmente, el análisis nanotoxicológico en células de sangre periférica humana reveló un efecto citotóxico menor al 8%, demostrando que el nanocompuesto presenta una buena biocompatibilidad y un comportamiento antibacteriano eficiente.