ES2958909A1 - NANOMATERIAL BASADO EN EL AUTOENSAMBLAJE DE g-C3N4 Y OLIGOMEROS DE QUITOSANO, PROCESO DE OBTENCION Y USOS - Google Patents
NANOMATERIAL BASADO EN EL AUTOENSAMBLAJE DE g-C3N4 Y OLIGOMEROS DE QUITOSANO, PROCESO DE OBTENCION Y USOS Download PDFInfo
- Publication number
- ES2958909A1 ES2958909A1 ES202230668A ES202230668A ES2958909A1 ES 2958909 A1 ES2958909 A1 ES 2958909A1 ES 202230668 A ES202230668 A ES 202230668A ES 202230668 A ES202230668 A ES 202230668A ES 2958909 A1 ES2958909 A1 ES 2958909A1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- cos
- nanomaterial
- cross
- linking agent
- solution
- 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.)
- Granted
Links
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 title claims abstract description 68
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 41
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 25
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 27
- DCUFMVPCXCSVNP-UHFFFAOYSA-N methacrylic anhydride Chemical compound CC(=C)C(=O)OC(=O)C(C)=C DCUFMVPCXCSVNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 claims description 20
- 238000000527 sonication Methods 0.000 claims description 20
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 claims description 17
- 241001149655 Rubia tinctorum Species 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 14
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 10
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 9
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 6
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 claims description 5
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 claims description 5
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims description 3
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims description 3
- 108010009355 microbial metalloproteinases Proteins 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 43
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 37
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 13
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000002539 nanocarrier Substances 0.000 description 9
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 8
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 8
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 8
- AAORDHMTTHGXCV-UHFFFAOYSA-N uranium(6+) Chemical compound [U+6] AAORDHMTTHGXCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 7
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 7
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 7
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 7
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 7
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 7
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 5
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 5
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 5
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 5
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 5
- 238000004483 ATR-FTIR spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 4
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 4
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005102 attenuated total reflection Methods 0.000 description 4
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 4
- MYSWGUAQZAJSOK-UHFFFAOYSA-N ciprofloxacin Chemical compound C12=CC(N3CCNCC3)=C(F)C=C2C(=O)C(C(=O)O)=CN1C1CC1 MYSWGUAQZAJSOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 4
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 4
- 230000036541 health Effects 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 239000001965 potato dextrose agar Substances 0.000 description 4
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 4
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 241000935926 Diplodia Species 0.000 description 3
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000529917 Xylophilus ampelinus Species 0.000 description 3
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 3
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 3
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 3
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- ARJOQCYCJMAIFR-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OC(=O)C=C ARJOQCYCJMAIFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940043267 rhodamine b Drugs 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000190148 Botryosphaeriaceae Species 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IABBAGAOMDWOCW-UHFFFAOYSA-N Nicametate citrate Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O.CCN(CC)CCOC(=O)C1=CC=CN=C1 IABBAGAOMDWOCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000002814 agar dilution Methods 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 2
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 2
- 239000003429 antifungal agent Substances 0.000 description 2
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000012867 bioactive agent Substances 0.000 description 2
- 238000004166 bioassay Methods 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 229960003405 ciprofloxacin Drugs 0.000 description 2
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 2
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012154 double-distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 2
- 238000004920 integrated pest control Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 2
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 2
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 2
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 2
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 2
- -1 tebuconazole Chemical compound 0.000 description 2
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006150 trypticase soy agar Substances 0.000 description 2
- 229910002007 uranyl nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- PXMNMQRDXWABCY-UHFFFAOYSA-N 1-(4-chlorophenyl)-4,4-dimethyl-3-(1H-1,2,4-triazol-1-ylmethyl)pentan-3-ol Chemical compound C1=NC=NN1CC(O)(C(C)(C)C)CCC1=CC=C(Cl)C=C1 PXMNMQRDXWABCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MSWZFWKMSRAUBD-IVMDWMLBSA-N 2-amino-2-deoxy-D-glucopyranose Chemical compound N[C@H]1C(O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O MSWZFWKMSRAUBD-IVMDWMLBSA-N 0.000 description 1
- UHPMCKVQTMMPCG-UHFFFAOYSA-N 5,8-dihydroxy-2-methoxy-6-methyl-7-(2-oxopropyl)naphthalene-1,4-dione Chemical compound CC1=C(CC(C)=O)C(O)=C2C(=O)C(OC)=CC(=O)C2=C1O UHPMCKVQTMMPCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- 241000216654 Armillaria Species 0.000 description 1
- 241000238421 Arthropoda Species 0.000 description 1
- 239000005730 Azoxystrobin Substances 0.000 description 1
- 241000193738 Bacillus anthracis Species 0.000 description 1
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 1
- 239000005740 Boscalid Substances 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N Chloramine Chemical class ClN QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 241001231282 Cryptosphaeria Species 0.000 description 1
- 241001023585 Cryptovalsa Species 0.000 description 1
- XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N Cyanamide Chemical compound NC#N XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000143453 Diatrype Species 0.000 description 1
- 241000235823 Diatrypella Species 0.000 description 1
- 241000471401 Dothiorella Species 0.000 description 1
- 235000009414 Elaeocarpus kirtonii Nutrition 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 241001231225 Eutypella Species 0.000 description 1
- 241000414044 Fomitiporia Species 0.000 description 1
- 241000223218 Fusarium Species 0.000 description 1
- 241000006351 Leucophyllum frutescens Species 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- RJQXTJLFIWVMTO-TYNCELHUSA-N Methicillin Chemical compound COC1=CC=CC(OC)=C1C(=O)N[C@@H]1C(=O)N2[C@@H](C(O)=O)C(C)(C)S[C@@H]21 RJQXTJLFIWVMTO-TYNCELHUSA-N 0.000 description 1
- 239000012901 Milli-Q water Substances 0.000 description 1
- 208000031888 Mycoses Diseases 0.000 description 1
- OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N N-acelyl-D-glucosamine Natural products CC(=O)NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N N-acetyl-beta-D-glucosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N 0.000 description 1
- 241000665200 Neofusicoccum Species 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000920636 Phaeoacremonium Species 0.000 description 1
- 241000174999 Phaeobotryosphaeria Species 0.000 description 1
- 241000047848 Phaeomoniella Species 0.000 description 1
- 241000233614 Phytophthora Species 0.000 description 1
- 231100000674 Phytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 101710118538 Protease Proteins 0.000 description 1
- 239000005869 Pyraclostrobin Substances 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 241001533598 Septoria Species 0.000 description 1
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 1
- 241000187747 Streptomyces Species 0.000 description 1
- 229930182692 Strobilurin Natural products 0.000 description 1
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 1
- 244000236151 Tabebuia pallida Species 0.000 description 1
- 235000013584 Tabebuia pallida Nutrition 0.000 description 1
- 239000005839 Tebuconazole Substances 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000011481 absorbance measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- SOIFLUNRINLCBN-UHFFFAOYSA-N ammonium thiocyanate Chemical compound [NH4+].[S-]C#N SOIFLUNRINLCBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002827 antifungal susceptibility testing Methods 0.000 description 1
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 1
- AQLMHYSWFMLWBS-UHFFFAOYSA-N arsenite(1-) Chemical compound O[As](O)[O-] AQLMHYSWFMLWBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- WFDXOXNFNRHQEC-GHRIWEEISA-N azoxystrobin Chemical compound CO\C=C(\C(=O)OC)C1=CC=CC=C1OC1=CC(OC=2C(=CC=CC=2)C#N)=NC=N1 WFDXOXNFNRHQEC-GHRIWEEISA-N 0.000 description 1
- 229940065181 bacillus anthracis Drugs 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- MSWZFWKMSRAUBD-UHFFFAOYSA-N beta-D-galactosamine Natural products NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O MSWZFWKMSRAUBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WYEMLYFITZORAB-UHFFFAOYSA-N boscalid Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1C1=CC=CC=C1NC(=O)C1=CC=CN=C1Cl WYEMLYFITZORAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940118790 boscalid Drugs 0.000 description 1
- 238000002815 broth microdilution Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000000648 calcium alginate Substances 0.000 description 1
- 235000010410 calcium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 229960002681 calcium alginate Drugs 0.000 description 1
- OKHHGHGGPDJQHR-YMOPUZKJSA-L calcium;(2s,3s,4s,5s,6r)-6-[(2r,3s,4r,5s,6r)-2-carboxy-6-[(2r,3s,4r,5s,6r)-2-carboxylato-4,5,6-trihydroxyoxan-3-yl]oxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylate Chemical compound [Ca+2].O[C@@H]1[C@H](O)[C@H](O)O[C@@H](C([O-])=O)[C@H]1O[C@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O2)C([O-])=O)O)[C@H](C(O)=O)O1 OKHHGHGGPDJQHR-YMOPUZKJSA-L 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000003857 carboxamides Chemical class 0.000 description 1
- 235000021466 carotenoid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001747 carotenoids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 150000001793 charged compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 201000007750 congenital bile acid synthesis defect Diseases 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 description 1
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000262 estrogen Substances 0.000 description 1
- 229940011871 estrogen Drugs 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 1
- 229960002442 glucosamine Drugs 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 229930013686 lignan Natural products 0.000 description 1
- 150000005692 lignans Chemical class 0.000 description 1
- 235000009408 lignans Nutrition 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- KBPHJBAIARWVSC-RGZFRNHPSA-N lutein Chemical compound C([C@H](O)CC=1C)C(C)(C)C=1\C=C\C(\C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\[C@H]1C(C)=C[C@H](O)CC1(C)C KBPHJBAIARWVSC-RGZFRNHPSA-N 0.000 description 1
- 229960005375 lutein Drugs 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960003085 meticillin Drugs 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 description 1
- 229950006780 n-acetylglucosamine Drugs 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 230000000324 neuroprotective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000009329 organic farming Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000007540 photo-reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015843 photosynthesis, light reaction Effects 0.000 description 1
- 230000003032 phytopathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008659 phytopathology Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920000656 polylysine Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 235000013406 prebiotics Nutrition 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- HZRSNVGNWUDEFX-UHFFFAOYSA-N pyraclostrobin Chemical compound COC(=O)N(OC)C1=CC=CC=C1COC1=NN(C=2C=CC(Cl)=CC=2)C=C1 HZRSNVGNWUDEFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 229930000044 secondary metabolite Natural products 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000013207 serial dilution Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 description 1
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 1
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 1
- KBPHJBAIARWVSC-XQIHNALSSA-N trans-lutein Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)CC(O)CC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2C(=CC(O)CC2(C)C)C KBPHJBAIARWVSC-XQIHNALSSA-N 0.000 description 1
- 150000003852 triazoles Chemical class 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
- HNVACBPOIKOMQP-UHFFFAOYSA-N uranium(4+) Chemical compound [U+4] HNVACBPOIKOMQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005289 uranyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 238000001845 vibrational spectrum Methods 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- FJHBOVDFOQMZRV-XQIHNALSSA-N xanthophyll Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1=C(C)CC(O)CC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2C=C(C)C(O)CC2(C)C FJHBOVDFOQMZRV-XQIHNALSSA-N 0.000 description 1
- 235000008210 xanthophylls Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/17—Amines; Quaternary ammonium compounds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION 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
- A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
- A01N25/08—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing solids as carriers or diluents
- A01N25/10—Macromolecular compounds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION 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
- A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
- A01N43/02—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms
- A01N43/04—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom
- A01N43/14—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings
- A01N43/16—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one or more oxygen or sulfur atoms as the only ring hetero atoms with one hetero atom six-membered rings with oxygen as the ring hetero atom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/06—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
- C01B21/06—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron
- C01B21/0605—Binary compounds of nitrogen with carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
- C08K3/015—Biocides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
- C08L33/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L5/00—Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
- C08L5/08—Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Nanomaterial basado en el autoensamblaje de g-C3N4 y oligómeros de quitosano, proceso de obtención y usos. El objeto de la invención es un nanomaterial que comprende un autoensamblaje de: (a) g-C3N4 puro o dopado con al menos un óxido metálico y/o nanoplata; y (b) oligómeros de quitosano que comprenden entre 5 y 10 monómeros, también denominados quito-oligosacáridos (COS) de bajo peso molecular, entendiendo como tal un peso molecular comprendido entre 3000 y 6000 Da, donde dicho autoensamblaje está mediado mediante un agente de entrecruzamiento, dando lugar a un complejo de inclusión g-C3N4-COS. Es también objeto de la invención su proceso de obtención y su uso para la depuración de aguas y/o como fitosanitario.
Description
DESCRIPCIÓN
NANOMATERIAL BASADO EN EL AUTOENSAMBLAJE DE g-C^N Y
OLIGÓMEROS DE QUITOSANO, PROCESO DE OBTENCIÓN Y USOS
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención describe un nuevo nanomaterial polimérico, en forma de film, nanogel o polvo, capaz de actuar como agente polivalente y selectivo en remediación ambiental y gestión integrada de plagas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
La contaminación del agua provocada por tóxicos industriales, estrógenos, herbicidas, pesticidas, patógenos, antibióticos y otros componentes deletéreos plantea una amenaza grave para la salud humana y debe ser objetivo de remedio (Yang, X. et al.,“Recent advances in g-C3N4-based photocatalysts forpollutant degradation and bacterial disinfection: Design strategies, mechanisms and applications",Small 2021, 18). Dicho remedio puede acometerse por procedimientos que incluyen, entre otros, el encapsulado, el transporte y la fotólisis.
Las técnicas convencionales de desinfección del agua hacen uso de la oxidación química (empleando cloro, dióxido de cloro, cloraminas y ozono) para controlar eficazmente los microorganismos patógenos transmitidos por el agua. Sin embargo, existe un dilema entre la eficiencia de la desinfección y la formación de subproductos dañinos. Además, los desafíos operativos de estas sustancias corrosivas en los procesos de generación, transporte y almacenamiento plantean serias preocupaciones. Actualmente, las empresas de potabilización de aguas están utilizando la desinfección UV para superar las limitaciones anteriores. No obstante, la irradiación UV para la desinfección es más costosa e intensiva en energía en comparación con la oxidación química, y el proceso es menos eficaz para los patógenos resistentes a los rayos UV. Además, no se puede mantener ningún desinfectante residual después de la desinfección UV. Por ello, existe una necesidad de desarrollar técnicas de desinfección de aguas fáciles, estables, ecológicas y sostenibles, de bajo coste y alta eficiencia.
Por otro lado, las enfermedades asociadas a hongos fitopatógenos son responsables de importantes pérdidas económicas, afectando a los principales cultivos herbáceos y leñosos.
El método convencional para proteger los cultivos y mitigar los efectos de fitopatógenos se basa en recurrir a la pulverización (en muchos casos inespecífica) de pesticidas químicos. No obstante, los efectos deletéreos de estos productos sobre la salud humana y su impacto ambiental están conduciendo a su progresiva prohibición y hacen imprescindible la búsqueda de alternativas.
Una opción prometedora para la protección de cultivos leñosos frente a fitopatógenos es el uso de la nanotecnología. Los nanosistemas (como los nanotransportadores onanocarriers)permiten aumentar la producción y calidad de la agricultura intensiva, disminuyendo las pérdidas económicas ocasionadas por los patógenos, pero con un impacto sobre la salud y el medio ambiente mucho menor, debido a la disminución drástica del uso de agroquímicos de síntesis.
En la presente invención se describe por primera vez un nuevo complejo formado por el autoensamblaje de: g-C3N4 puro o dopado con óxidos metálicos o nanoplata, un agente de entrecruzamiento (preferentemente anhídrido metacrílico (AM)) y oligómeros de quitosano (COS) de bajo peso molecular.
El nitruro de carbono grafítico (g-C3N4) es un fotocatalizador polimérico sensible a la luz visible que se ha convertido en un material importante en Química, Física e Ingeniería debido a sus métodos de preparación sencillos, económicos y respetuosos con el medio ambiente, con una estabilidad prometedora y buenas propiedades fisicoquímicas para su uso en una amplia gama de aplicaciones. Así, por ejemplo, se ha demostrado su eficacia en la degradación de contaminantes orgánicos, la desinfección del agua y el control bacteriano. El g-C3N4 se puede sintetizar fácilmente mediante varios métodos, obteniéndose un material con estructuras eléctricas y morfologías deseables y una alta estabilidad térmica de hasta 600 °C en el aire (Liu, X. et al.,“Recent developments of doped g-C3N4 photocatalysts for the degradation of organic pollutants",Critical Reviews in Environmental Science and Technology 2020, 51, 751-790).
Los precursores más comunes utilizados para preparar g-C3N4 son: melamina, diciandiamida, cianamida, urea, tiourea y tiocianato de amonio. Con el fin de mejorar su rendimiento y modular sus propiedades, existen diferentes métodos, como el dopado con óxidos metálicos, sulfuros metálicos, metales nobles y nanomateriales carbonosos (Ismael, M.,“A review on graphitic carbón nitríde(g-C3N4) based nanocomposites: Synthesis, categories, and their application in photocatalysis",Journal of Alloys and Compounds 2020, 846, 156446). Entre las opciones anteriores, el empleo de óxidos metálicos es la más habitual para mejorar la eficiencia del g-C3N4, por ejemplo, aumentando su absorción de luz en el rango visible y reduciendo la recombinación de electrones y huecos al promover la separación de los portadores de carga.
Por otra parte, el quitosano es un polisacárido lineal compuesto por j3-(1-4)-D-glucosamina (unidades desacetiladas) y N-acetil-D-glucosamina (unidades acetiladas). El quitosano proviene de la desacetilización de la quitina, componente estructural de las paredes celulares de hongos, del exoesqueleto de artrópodos y de componentes de otros organismos invertebrados. El quitosano y sus derivados son polímeros de origen natural que han sido objeto de un gran interés en las últimas décadas, especialmente por su actividad antimicrobiana y sus características de biocompatibilidad, no toxicidad y biodegradabilidad. Mediante diferentes métodos de degradación, se pueden romper los enlaces O-glucosídicos entre cada molécula de glucosamina para generar cadenas más pequeñas u oligómeros de 5 a 10 monómeros (oligómeros de quitosano, COS), que son más reactivos que el quitosano de alto peso molecular.
Frente a las alternativas conocidas del estado de la técnica, el nuevo nanomaterial polimérico desarrollado puede emplearse tanto en forma de film, como de nanogel o polvo, siendo capaz de actuar como agente polivalente y selectivo en remediación ambiental y gestión integrada de plagas, como -por ejemplo- en: (i) control biológico (bacterias, virus y microalgas); (ii) captura, inactivación y eliminación de elementos radioactivos o contaminantes tóxicos; (iii) depuración y mejora de la calidad de aguas residuales; y (iv) realización de tratamientos fitosanitarios en cultivos agroforestales, al ser capaz de transportar de manera segura y eficaz compuestos bioactivos, tanto naturales como de síntesis.
Se ha demostrado también que el nuevo nanomaterial desarrollado presenta una mayor actividad que la obtenida en caso de utilizar los componentes por separado. Adicionalmente, es de destacar que ofrece una nueva aplicación a los compuestos empleados para su síntesis como -por ejemplo- los COS, ampliamente usados como antimicrobianos. Asimismo, permite englobar principios bioactivos en el interior de la estructura del nanomaterial, como -por ejemplo- agentes bioactivos naturales, aptos para su uso en agricultura ecológica o convencional.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
De este modo, es un primer objeto de la invención un nanomaterial caracterizado porque comprende un autoensamblaje de:
• g-C3N4 puro o preferentemente dopado con al menos un óxido metálico (preferentemente TiO2) y/o nanoplata (partículas de plata de tamaño nanométrico), mejorando así (con la presencia del agente de dopado) el comportamiento del g-C3N4, al incrementar subandgap(banda prohibida o brecha energética); y
• oligómeros de quitosano (de entre 5 y 10 monómeros) o quito-oligosacáridos (COS) de bajo peso molecular, entendiendo como tal un peso molecular comprendido entre 3000 y 6000 Da,
donde dicho autoensamblaje está mediado mediante un agente de entrecruzamiento, preferentemente anhídrido metacrílico (AM), dando lugar a un complejo de inclusión g-C3N4-COS, pudiendo presentarse en forma de film, nanogel o polvo con un tamaño de nanopartícula que puede variar entre 100 y 300 nm, y preferentemente con un tamaño promedio de 200 nm.
Como alternativa al anhídrido metacrílico, podrían emplearse también otros agentes de entrecruzamiento, como por ejemplo el polimetilmetacrilato (PMMA) o la epiclorhidrina.
En una realización particular de la invención, la relación molar del g-C3N4 y los quitooligosacáridos (COS) en el nanomaterial reivindicado podrá variar entre 1:1 y 0,5:1.
De manera particular, el nanomaterial reivindicado podrá comprender adicionalmente al menos un compuesto bioactivo (CBA) que interacciona con el compuesto reticulado por enlaces iónicos o de hidrógeno, dando lugar a un segundo complejo de inclusión, preferentemente con una relación molar g-C3N4:COS:CBA de 0,5:1:0,5 a 1:1:1. De manera preferente, dicho CBA puede consistir en un compuesto con actividad antimicrobiana frente a fitopatógenos. Preferentemente, puede consistir en un compuesto agroquímico de síntesis (por ejemplo, estrobilurinas como la azoxistrobina o la piraclostrobina, triazoles como el tebuconazol, o carboxamidas como el boscalid, entre otros) o un agente natural, preferentemente seleccionado de un grupo que consiste en un polifenol, un terpeno, un aceite terpénico, un carotenoide, un ácido graso, un aceite, un lignano, un cumestato, un prebiótico, una vitamina y una xantofila, así como cualquiera de sus combinaciones. Más preferentemente, el CBA puede tratarse de un polifenol o una mezcla de polifenoles.
En una realización particular de la invención, dicho compuesto bioactivo puede consistir en un extracto natural deRubia tinctorum(RT) u otras sustancias básicas conforme al Artículo 83 del Reglamento (CE) n° 1107/2009 del Parlamento Europeo y del Consejo, referidas en la Parte C del Anexo al Reglamento 540/2011.
De manera preferente, el CBA seleccionado para ser encapsulado en el complejo de inclusión g-C3N4-COS tendrá al menos un grupo funcional con capacidad de unirse a la matriz formada por g-C3N4 y COS, bien por enlace iónico o, más preferentemente, por enlace de hidrógeno.
Como principales ventajas del nanomaterial desarrollado cabe destacar las siguientes:
1. el complejo g-C3N4-COS es un sistema de alta versatilidad, en tanto en cuanto aúna características de nanotransportador (encapsulante) y de fotocatalizador (en superficie);
2. el nuevo material incluye por primera vez el enlazamiento, mediado por un agente de entrecruzamiento (preferentemente anhídrido metacrílico), de g-C3N4 y COS, confiriendo a la entidad g-C3N4-COS propiedades inéditas, especialmente la reticulación. La reticulación entre el g-C3N4 y los COS, creada por la incorporación del agente de entrecruzamiento (preferentemente anhídrido metacrílico), confiere al material capacidad encapsulante (o de albergar productos activos en su interior);
3. el nuevo nanomaterial es susceptible de mejorar la solubilidad y biodisponibilidad de los compuestos bioactivos cuyo encapsulado y transporte interese, sin necesidad de incorporar surfactantes u otros compuestos químicos usualmente utilizados;
4. adicionalmente, permite albergar en su interior agentes terapéuticos que cumplan con el Artículo 83 del Reglamento (CE) n° 1107/2009 y sean aptos para agricultura ecológica;
5. finalmente, el enlazamiento del g-C3N4 y los quito-oligosacáridos (COS) por un agente de entrecruzamiento (preferentemente AM) posee características de enlazamiento débil, lo cual confiere al complejo la capacidad adecuada de liberación de los compuestos biológicamente activos (CBA) que pueden incorporarse en el mismo.
Adicionalmente, es objeto de la invención el método de obtención de dicho nanomaterial. Dicho método puede comprender las siguientes etapas:
• Etapa 1: preparar una disolución de quitosano de alto peso molecular (entendiendo como tal un peso molecular comprendido entre 310000 y 375000 Da) en agua destilada, con una concentración de entre un 2% y un 5% en peso respecto al volumen total, añadiendo asimismo entre un 70% y un 90% en peso de ácido acético o ácido cítrico (preferentemente de alta pureza, superior al 98%) con agitación constante a una temperatura de entre 30 y 60 °C. Una vez obtenida la disolución, se añade neutrasa, preferentemente en un porcentaje comprendido entre un 30% y un 40% en peso, dando lugar a una disolución de COS de bajo peso molecular, entendiendo como tal un peso molecular comprendido entre 3000 y 6000 Da. De manera preferente, esta etapa se puede llevar a cabo manteniendo la temperatura entre 30 y 60 °C y aplicando ultrasonidos con una frecuencia de entre 10 y 20 kHz de manera intermitente (preferentemente en ciclos con sonicación de entre 10 y 15 minutos, con paradas entre ciclos de entre 5 y 10 minutos),
• Etapa 2: sintetizar un hidrogel de oligómeros de quitosano modificados mediante un agente de entrecruzamiento (preferentemente anhídrido metacrílico). Para ello, se procede a la adición del agente de entrecruzamiento a la disolución de COS obtenida en la etapa anterior, preferentemente en un porcentaje comprendido entre un 70% y un 80% en peso respecto al volumen total de la disolución, en presencia preferentemente de tetrahidrofurano (o, alternativamente, dioxano o diclorometano), preferentemente en un porcentaje comprendido entre un 20% y un 30% en peso respecto al volumen total de la disolución. De manera preferente, el proceso de síntesis se llevará a cabo mediante el procedimiento descrito en Gupta, B.; Gupta, A.K.,“Photocatalytic performance of 3D engineered chitosan hydrogels embedded with sulfur-doped C3N</ZnO nanoparticles for Ciprofloxacin removal: Degradation and mechanistic pathways",International Journal of Biological Macromolecules, 2022, 198, 87-100, con dos modificaciones importantes: en lugar de usar quitosano se emplearán oligómeros de quitosano y, en lugar de epiclorohidrina como agente de entrecruzamiento, se empleará preferentemente anhídrido metacrílico. La adición del agente de entrecruzamiento modifica los grupos hidroxilo de la estructura de los COS, de forma que estos quedan disponibles para su interacción con grupos funcionales de los CBA susceptibles de encapsulación. Adicionalmente, los COS presentan gran cantidad de grupos funcionales, como el hidroxilo y el amino, y pueden ser considerados policationes, ya que poseen una alta densidad de cargas positivas, siendo por tanto activos para interactuar con compuestos de carga negativa. De manera preferente, esta etapa se puede llevar a cabo a una temperatura comprendida entre 30 y 60 °C y aplicando ultrasonidos con una frecuencia de entre 10 y 20 kHz de manera intermitente (preferentemente alternando ciclos con sonicación de entre 10 e 15 minutos, con ciclos sin sonicación de entre 5 y 10 minutos); Etapa 3: sintetizar una forma porosa de g-C3N4 (puro o dopado) modificado mediante un agente de entrecruzamiento (preferentemente anhídrido metacrílico), siendo su morfología próxima a la de los nanotubos de carbono, mediante la reacción de g-C3N4 puro o dopado, preferentemente en un porcentaje comprendido entre un 84,5% y un 90% en peso, con un agente de entrecruzamiento (preferentemente anhídrido metacrílico), preferentemente en un porcentaje comprendido entre un 0,5% y un 1% en peso, en presencia de tetrahidrofurano (o, alternativamente, dioxano o diclorometano), preferentemente en un porcentaje comprendido entre un 9% y un 15% en peso. De manera preferente, esta etapa se llevará a cabo a una temperatura comprendida entre 30 y 60 °C, aplicando ultrasonidos con una frecuencia de entre 10 y 20 kHz de manera intermitente (preferentemente en ciclos con sonicación de entre 10 y 15 minutos, separados por ciclos sin sonicación de entre 5 y 10 minutos), dando lugar a una solución de g-C3N4 modificado mediante el agente de entrecruzamiento (preferentemente g-C3N4 metacrilado);
• Etapa 4: adicionar la solución de g-C3N4 modificado mediante el agente de entrecruzamiento (preferentemente g-C3N4 metacrilado), obtenido en la etapa 3, al hidrogel de oligómeros de quitosano modificados mediante el agente de entrecruzamiento (preferentemente COS metacrilados), obtenido en la etapa 2, y someter a la mezcla a un proceso de sonicación por ultrasonidos, preferentemente a una temperatura comprendida entre 30 y 60 °C y aplicando ultrasonidos con una frecuencia de entre 10 y 20 kHz de manera intermitente (preferentemente en ciclos de sonicación de entre 10 y 15 minutos intercalados con ciclos sin sonicación de entre 5 y 10 minutos), dando lugar al complejo g-C3N4-COS en solución;
• Etapa 5: finalmente, el complejo g-C3N4-COS en solución obtenido en la etapa anterior se mantiene a un pH preferentemente comprendido entre 4 y 5 bajo agitación, preferentemente durante 24 horas, siendo sometido a continuación a un proceso de centrifugación y lavado con agua (preferentemente bidestilada y desionizada (Milli-Q)), eliminando así el exceso de agente de entrecruzamiento (preferentemente AM) y dando lugar al complejo en forma de hidrogel con una relación molar g-C3N4:COS de entre 1:1 y 0,5:1.
En una realización particular en la que se desee formar el complejo g-C3N4-COS en forma sólida o en polvo, se llevará a cabo una etapa final adicional de liofilización.
En otra realización particular del método anteriormente descrito, el proceso podrá comprender una etapa adicional de adición al complejo g-C3N4-COS (en forma sólida o de hidrogel) del agente bioactivo (CBA) a encapsular, preferentemente en una proporción en peso de entre 1:0,5 y 1:1, seguida preferentemente de una etapa final de purificación. De este modo, el proceso puede comprender:
a) llevar a cabo las etapas 1 a 4, según han sido anteriormente descritas, de preparación de una solución que comprende el complejo g-C3N4-COS;
b) preparar una solución que comprende al menos un compuesto bioactivo (CBA), preferentemente en medio acuoso o hidrometanólico, con una concentración inicial de entre 3 y 6 mg/mL (más preferentemente, de 6 mg/mL). En caso de emplear un medio hidrometanólico, la mezcla metanol:agua presentará preferentemente una proporción 1:1 en volumen;
c) mezclar ambas soluciones y someter a la mezcla a un proceso de sonicación por ultrasonidos, preferentemente a una temperatura comprendida entre 30 y 60 °C y aplicando ultrasonidos con una frecuencia de entre 10 y 20 kHz de manera intermitente (preferentemente en ciclos con sonicación de entre 10 y 15 minutos intercalados con ciclos sin sonicación de entre 5 y 10 minutos), para formar el complejo de inclusión ternario g-C3N4-COS-CBA. En particular, se forma una dispersión del compuesto bioactivo (CBA) y la matriz formada por g-C3N4-COS que posee características de disolución coloidal o verdadera; y d) aislar el complejo de inclusión ternario g-C3N4-COS-CBA, preferentemente en estado sólido o en forma de gel. En una realización particular en la que el producto final se aísle en estado sólido, este proceso podrá llevarse a cabo preferentemente mediante eliminación del agua o la mezcla de agua y metanol por destilación a vacío y liofilización. En otra realización particular en la que el complejo de inclusión ternario g-C3N4-COS-CBA se aísle en forma de gel o de film, el proceso de deshidratación podrá llevarse a cabo en moldes de silicona y atmósfera inerte (N2).
Finalmente, es también objeto de la invención el uso de dicho nanomaterial en forma de polvo, film o nanogel, estando diseñado para ser utilizado de manera polivalente y selectiva en remediación ambiental y fitopatología ecológica, preferentemente para la depuración de aguas (en forma de polvo) y/o como fitosanitario (en forma de film o nanogel). De este modo, las partículas del agregado g-C3N4-COS pueden funcionar, simultáneamente, como agentes encapsulantes y de transporte superficial, pudiendo diseñarse para que predomine una u otra función. En una realización particular en la que el complejo se vaya a utilizar como polvo o sólido (por ejemplo, para la depuración de aguas), previamente será sometido a un proceso de liofilización. En otra realización particular en la que se emplee en forma de film o hidrogel (por ejemplo, como fitosanitario), el complejo se deshidratará previamente de forma controlada (gelificación).
Las características únicas de este tipo de nanomaterial polimérico permiten, por tanto, su aplicación para depurar aguas contaminadas (ríos, pozos, piscifactorías, depuradoras, etc.) mediante la captura y eliminación de hongos y bacterias, agentes tóxicos, herbicidas, materia orgánica (hidrocarburos aromáticos policíclicos, HAP, etc.) o elementos radiactivos. Adicionalmente, sus características técnicas permiten que sea utilizado para el transporte selectivo de principios activos (como, por ejemplo, agentes fitosanitarios) en diversos medios, pudiendo emplearse para controlar plagas, por ejemplo, en cultivos agroforestales y/o para tratar enfermedades causadas por fitopatógenos en plantas, tanto en la madera, como en su sistema vascular, así como enfermedades fúngicas (como el mal del plomo o enfermedad de la hoja plateada, verticilosis, botriosfera, septoria o antracnosis) y/o enfermedades bacterianas (como bacteriosis, chancros, necrosis o marchitez bacteriana de frutales con hueso). De manera particular, el nanomaterial podrá ser aplicado a los cultivos mediante pulverización, a través del riego o vía endoterapia.
En resumen, el nuevo nanomaterial desarrollado podrá emplearse, entre otras aplicaciones, para: (i) control biológico (bacterias, virus y/o microalgas); (ii) atrapamiento o captura, inactivación y eliminación de elementos radioactivos o contaminantes tóxicos en las aguas; (iii) depuración y mejora de la calidad de aguas residuales; y/o (iv) realización de tratamientos fitosanitarios en cultivos agroforestales, al ser capaz de transportar de manera segura y eficaz compuestos bioactivos.
En relaciones preferidas, el nanomaterial desarrollado puede actuar como nanotransportador para el tratamiento de:
a) al menos un hongo, preferentemente de los génerosBotryosphaeria, Diplodia, Neofusicoccum, Fusarium, Cryphonectria, Dothiorella, Lasidiplodia, Phaeobotryosphaeria, Spencermartinsia, Phaeomoniella, Phaeoacremonium, Codophora, Fomitiporia, Inocutis, Phellinus, Stereum, Eutypa, Eutypella, Cryptosphaeria, Cryptovalsa, Diatrype, Diatrypella, PleurostomophorayDiaporthe;
b) y/o al menos un pseudo-hongo, preferentemente del géneroPhytophthora,como por ejemploP. cinnamomioP. cactorum;
c) y/o al menos un hongo procedente de la pudrición blanca de la madera, preferentemente del géneroArmillaria.
Por otra parte, en caso de emplearse como fotocatalizador, puede ser utilizado para el tratamiento de:
a) medios contaminados, por ejemplo, porEscherichia coli, Staphylococcus aureusresistente a la meticilina (MRSA) oBacillus anthracis;
b) aguas contaminadas por colorantes u otros contaminantes recalcitrantes (incluyendo elementos radiactivos); y/o
c) aguas contaminadas por la industria de setas y hongos comestibles.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
Para complementar la descripción que se está realizando, y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompañan las siguientes figuras como parte integrante de dicha descripción, en donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1.-Muestra la forma porosa de g-C3N4 obtenida mediante la reacción de g-C3N4 puro con anhídrido metacrílico;
Figura 2.-Muestra imágenes de microscopía electrónica de transmisión (TEM) donde se observan partículas cuasi-esféricas de 30 nm de diámetro de g-C3N4 metacrilado (Figura 2A). Por su parte, la Figura 2B muestra híbridos sencillos, tiponanocarrier,de partículas de COS metacriladas. Las partículas del complejo g-C3N4-COS adoptan el aspecto de esferas aflecadas de 200 nm de diámetro (Figura 2C) que, dependiendo de las condiciones de tiempo y sonicación, aparecen aisladas, geminadas o formando racimos (Figura 2D). La captura de un BCA (como es el extracto deRubia tinctorum)por el complejo g-C3N4-COS se muestra en las Figuras 2E y 2F;
Figura 3.-Diámetro (en mm) del crecimiento del micelio deDiplodia seriatapara diferentes concentraciones (de izq. a dcha.: 15,62; 23,43; 31,25; 46,87; 62,5; 93,75; 125; 187,5; 250; 375 μg/mL) del complejo g-C3N4-COS cargado con un extracto deRubia tinctorum. Las mismas letras sobre las concentraciones indican que no son significativamente diferentes ap<0,05.
DESCRIPCIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
Como se ha descrito anteriormente, la presente invención se refiere a un nuevo nanomaterial polimérico, en forma de polvo, film o nanogel, que comprende: (i) g-C3N4, (ii) quito-oligosacáridos (COS), (iii) un agente de entrecruzamiento o reticulación (preferentemente, anhídrido metacrílico, AM) y, opcionalmente, (iv) al menos un compuesto bioactivo (CBA), preferentemente un compuesto con actividad antimicrobiana.
En caso de que el compuesto bioactivo (CBA) encapsulado en el nanomaterial consista en un compuesto agroquímico de síntesis, el nanomaterial desarrollado podrá emplearse para proteger cultivos frente a fitopatógenos, aumentando la producción y calidad de la cosecha y disminuyendo las pérdidas económicas, el impacto sobre la salud y el medio ambiente, al reducirse la cantidad de producto activo que es necesario emplear en hasta un 75%.
Una de las ventajas de la presente invención es que el nanomaterial desarrollado presenta las características habituales de un nanotransportador en cuanto a su estructura, funcionalización y usos previstos. En particular, el nanomaterial objeto de la invención presenta:
(i) una morfología esférica, de doble capa;
(ii) una estructura en la que la doble capa está formada por g-C3N4 en la parte externa de la bicapa y los quito-oligosacáridos (COS) en la parte interna;
(iii) la susceptibilidad del g-C3N4 tanto para actuar como fotocatalizador, como para capturar superficialmente moléculas contaminantes; y
(iv) la susceptibilidad de los quito-oligosacáridos (COS) para encapsular determinadas moléculas contaminantes.
Un aspecto importante de la presente invención (constatado por ATR-FTIR) son las interacciones iónicas entre g-C3N4, COS y agente de entrecruzamiento (preferentemente AM). La formación del complejo de inclusión ocurre mediante un proceso de gelación iónica. La adición del compuesto biológicamente activo (CBA) ocurre por una interacción muy débil (enlace de hidrógeno o fuerzas electroestáticas), mientras que la interacción con metales pesados se produce por coordinación. En la aparición de los enlaces mencionados anteriormente es esencial la acción de los ultrasonidos, que se aplican tal y como se ha descrito anteriormente. De lo contrario, estos enlaces no aparecen o lo hacen de forma muy lenta, inviabilizando el proceso que se describe en esta patente.
El nanomaterial reivindicado empleado como nanotransportador (en caso de incorporar compuestos bioactivos antimicrobianos) presenta ventajas frente a otros sistemas de vehiculización de compuestos bioactivos en aplicaciones fitosanitarias al evitar el uso de aminas sintéticas de reticulación y disolventes orgánicos. Adicionalmente, el nanotransportador de la presente invención presenta una elevada estabilidad en solución. En particular, se trata de un complejo vehiculable en agua, ya que, tras el proceso de sonicación por ultrasonidos, resulta nanodispersado, con características de disolución coloidal o verdadera.
Adicionalmente, el nanomaterial reivindicado presenta actividad sinérgica, de modo que su administración mejora los parámetros frente a la administración por separado de cada uno de sus componentes frente a los fitopatógenos.
A continuación, se recogen una serie de ejemplos para demostrar las características técnicas del objeto de la invención.
Ejemplo 1: Preparación del agregado de oligómeros de quitosano (COS)-anhídrido metacrílico (MA) y g-C3N4y presentación alternativa en forma de sólido o como hidrogel
La síntesis de oligómeros de quitosano (COS) se realizó según el procedimiento de Santos-Moriano et al.,“Enzymatic production of fully deacetylated chitooligosaccharídes and their neuroprotective and anti-inflammatory properties",Biocatal. Biotransform., 2017, 36, 57-67, con las modificaciones referidas por Buzón-Durán et al., “Antifungal agents based on chitosan oligomers, e-polylysine and Streptomyces spp. secondary metabolites against three Botryosphaeriaceae species",Antibiotics, 2019, 8, 99, según se describe a continuación:
Los oligómeros de quitosano fueron preparados a partir de quitosano de peso molecular medio 310000-375000 Da (Hangzhou Simit Chemical Technology Co. Ltd. Hangzhou, China). En el proceso, se disolvieron 20 g de quitosano en 1000 mL de agua Milli-Q, añadiendo ácido cítrico con agitación constante a 60 °C. Conseguida la disolución, se añadieron 0,8 L de la endoproteasa Neutrase® (1,67 g/L) para degradar las cadenas del polímero. La mezcla se sometió a ultrasonidos de 10 a 20 kHz durante 3 min en ciclos de 1 min con sonicación y 1 min sin sonicación para mantener la temperatura en el rango de 30 a 60 °C. Al final del proceso, se obtuvo una disolución con un pH en el intervalo de 4 a 6 con oligómeros de quitosano de peso molecular inferior a 6000 Da.
La síntesis de los hidrogeles de oligómeros de quitosano metacrilado se llevó a cabo según el procedimiento de Gupta and Gupta (Gupta, B.; Gupta, A.K.,“Photocatalytic performance of 3D engineered chitosan hydrogels embedded with sulfur-doped C3N^/ZnO nanoparticles for Ciprofloxacin removal: Degradation and mechanistic pathways",Int. J. Biol. Macromol. 2022, 198, 87-100), con dos modificaciones importantes: en lugar de usar quitosano se utilizaron oligómeros de quitosano, y, en lugar de epiclorohidrina como agente de entrecruzamiento, se empleó anhídrido acrílico (AM). En el presente ejemplo, la especie química co-encapsulante fue una forma porosa de g-C3N4 (Figura 1) que resultó del ataque del g-C3N4 puro con anhídrido acrílico (AM), cuya morfología resultó próxima a los nanotubos de carbono, presentando la propiedad de interaccionar con el oligoquitosano metacrilado para formar el nuevo agregado.
a) Síntesis de liofilizados
En primer lugar, se realizó la metacrilación del g-C3N4 partiendo de 210 mg de g-C3N4 dispersados en una solución de anhídrido metacrílico (AM, p=1,035 g/dm3 y Pm=154,16 g/mol) en tetrahidrofurano (THF), obtenida mediante la dispersión de 0,5 mL de AM en 25 mL de THF. La mezcla se sonicó durante 5 minutos en periodos de 1 min.
Por otra parte, se realizó la metacrilación de los oligómeros de quitosano (COS, 6000 ppm) mediante la adición de 420 mg de oligómeros dispersados en una solución de anhídrido metacrílico en THF, obtenida mediante la dispersión de 0,5 mL de AM en 25 mL de THF. La mezcla se sonicó durante 5 minutos en periodos de 1 min.
A continuación, se adicionó la solución de g-C3N4 sobre la solución de COS gota a gota con agitación, seguido de sonicación durante 5 minutos, alternando periodos de descanso de 1 minuto, y se mantuvo agitando durante 30 min. La solución resultante obedecía a la relación molar 1:1 de g-C3N4:COS. A continuación, la solución resultante se sonicó durante 1 hora, en periodos de 5 min, al tiempo que se controlaba tanto la temperatura de trabajo, inferior siempre a 60 °C, como el pH, preferiblemente, entre 4 y 5. La solución resultante se mantuvo durante 24 horas con agitación y, por último, se centrifugó y se realizaron sucesivos lavados con agua bidestilada y desionizada (Milli-Q) con el objeto de eliminar el exceso de AM. Por tanto, la solución final obedeció a la relación molar g-C3N4:COS de 0,5:1. Finalmente, la solución se liofilizó. El material resultante se caracterizó mediante ATR-FTIR y microscopía electrónica (TEM).
b) Síntesis de hidrogeles
Para la síntesis de hidrogeles se volvió a preparar, como se ha descrito anteriormente, la mezcla g-C3N4, COS y AM. Una vez formada la solución y centrifugada, se procedió a verterla, gota a gota, sobre una solución acuosa de NaOH 0,5M durante un tiempo de 30 minutos. Seguidamente, la mezcla se sometió a sonicación durante otros 30 minutos, en periodos de 5 minutos. La solución resultante se dejó agitando a temperatura ambiente durante 12 horas y la solución final se lavó con agua repetidamente. Finalmente, se procedió al secado durante 24 horas a 110 °C.
Ejemplo 2: Encapsulación de un extracto de Rubia tinctorum (RT) en el nuevo complejo metacrilado g-C3N4-COS y su formulación en estado de liofilizado e hidrogel
Los ejemplares deRubia tinctorumse recogieron de la ribera del río Carrión a su paso por la localidad de Palencia (España). Las plantas completas se secaron en la sombra y se pulverizaron en una trituradora mecánica hasta obtener un polvo fino. Se preparó en este caso un medio hidroalcohólico, mezcla de metanol:agua (1:1v/v).Se mezcló el polvo fino deR. tinctorumcon el medio hidrometanólico en una relación 1:20 (p/v)y se calentó en un baño de agua a 60 °C durante 30 min, seguidos de 5 min de sonicación. La disolución fue centrifugada a 9000 rpm durante 15 min y el sobrenadante se filtró a través de papel de filtro Whatman No. 1. Finalmente, se liofilizó para obtener un polvo sólido.
Se adicionaron 105 mg de extracto liofilizado deR. tinctorum(compuesto bioactivo a encapsular) sobre el complejo metacrilado de g-C3N4:COS (obtenido según se ha descrito en el Ejemplo 1 (a)). La mezcla se sometió a sonicación durante 1 hora en periodos de 5 min, mientras se controlaba la temperatura de trabajo (inferior siempre a 60 °C) y el pH (4-5). La solución resultante obedeció a la relación molar g-C3N4:COS:CBA de 0,5:1:0,5, siendo la concentración final del CBA (en este caso, extracto deR. tinctorum)del 25% en peso.
Finalmente, la solución resultante se liofilizó y se procedió a su caracterización mediante ATR-FTIR y microscopía electrónica (TEM).
La preparación de los hidrogeles se realizó del mismo modo referido, pero en este caso precipitando el hidrogel con NaOH 0,5M, sometiendo posteriormente al hidrogel a un proceso de lavado con agua abundante, caracterizándolo a continuación mediante ATR-FTIR y microscopía electrónica (TEM).
Ejemplo 3: Caracterización del nuevo complejo
3.1. Caracterización por espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) y Reflectancia Total Atenuada (ATR)
Se registraron espectros vibracionales infrarrojos (Tabla 1) usando un espectrómetro FTIR Nicolet iS50 de Thermo Scientific (Waltham, MA, EE.UU.) equipado con un sistema integrado de reflexión total atenuada (ATR) de diamante. Los espectros se registraron con una resolución espectral de 1 cm-1 en el rango de 400 a 4000 cm-1, tomando los interferogramas resultantes de la co-adición de 64 escaneos.
Tabla 1: Principales bandas en el espectro infrarrojo del complejo g-C3N4:COS solo y tras encapsulado de un compuesto bioactivo (CBA) como es el extracto hidrometanólico de R. tinctorum
3.2 Caracterización por microscopía electrónica de transmisión (TEM) del complejo g-C3N4-COS solo y tras la encapsulación de un CBA
La caracterización por TEM se realizó utilizando un microscopio JEOL (Akishima, Tokio, Japón) JEM 1011 HR. Las condiciones de operación fueron las siguientes: 100 kV; 25000-120000 aumentos. Las micrografías se obtuvieron con una cámara CCD GATAN ES1000W (4000 x 2672 píxeles) y se recogen en la Figura 2.
Las micrografías mostraron partículas cuasi-esféricas de 30 nm de diámetro de g-C3N4 metacrilado (Figura 2A). Por su parte, la Figura 2B representa híbridos sencillos, tiponanocarrier,de las partículas de COS metacriladas. Las partículas del complejo g-C3N4-COS adoptaron el aspecto de esferas aflecadas de 200 nm de diámetro que, dependiendo las condiciones de tiempo y sonicación, aparecieron aisladas o geminadas (Figura 2C) o formando racimos (Figura 2D). La captura del CBA (extracto deRubia tinctorum)por el nanotransportador g-C3N4-COS se muestra en las Figuras 2E y 2F.
Ejemplo 4: Ensayos de extracción, inactivación y eliminación de uranio(VI) y arsénico(NI)
Inicialmente, se colocaron 30 mg del complejo metacrilado g-C3N4-COS liofilizado, que actuará como catalizador, y 3 mL de metanol como eliminador de huecos (0,5% en volumen) en una botella de cuarzo que contenía 60 mL de una solución de 2,5 g/L de nitrato de uranilo (UO2(NO3)2) para probar la fotorreducción de uranio(VI) a uranio(IV) mediada por luz visible. El pH de la solución se ajustó con una solución de HCl (2 mol/L) o NaOH (2 mol/L) al pH deseado. Antes de la reacción fotocatalítica, se burbujeó nitrógeno en el sistema y la solución se agitó durante 1 h antes de la irradiación con luz visible para obtener el equilibrio de adsorción. Posteriormente, se aportó luz visible con una lámpara de Xe de 300 W (350-700 nm de longitud de onda) equipada con un filtro de corte para el rango ultravioleta.
Con un intervalo de tiempo específico, se tomó una muestra de 1 mL de la suspensión y se filtró y separó inmediatamente a través de un filtro de membrana microporoso de 0,22 ^m. La absorbancia del uranio(VI) en la suspensión filtrada a 650 nm se analizó por el método espectrofotométrico con arsenazo-III (ácido 2-(oarsenofenilazo)-1,8-dihidroxinaftalen-3,6-disulfónico). La reducción fotocatalítica del uranio(VI) fue evaluada mediante la siguiente fórmula: (C/C0)x100, donde C presenta la concentración de uranio(VI) en un momento dado, y C0 representa la concentración inicial de uranio(VI).
Este ensayo también se realizó para la extracción, inactivación y eliminación del arsénico(NI), confirmándose la alta eficacia de la reducción fotocatalítica del uranio(VI) y arsénico(NI) por el complejo metacrilado g-C3N4-COS bajo irradiación de luz visible. Estos resultados indican que el nanomaterial basado en g-C3N4-COS es un candidato prometedor para la eliminación eficaz de uranio(VI) y arsénico(NI) en aguas contaminadas.
Ejemplo 5: Ensayo de extracción, inactivación y eliminación de contaminantes tóxicos (herbicidas, hidrocarburos aromáticos policíclicos): Rodamina B
Para evaluar la actividad fotocatalítica del complejo, g-C3N4-COS, se hizo flotar un film (1x1 cm2) sobre la superficie de una solución acuosa que contenía rodamina B (RhB, 10 mg/L). Para obtener un equilibrio de adsorción-desorción entre fotocatalizador y RhB, la solución se agitó continuamente durante 1 h en total oscuridad.
A continuación, la solución se irradió a través de luz solar directa para aprovechar al máximo la energía solar. Cada 15 min, y en un tiempo de 2 h, se obtuvo un 1 mL de la solución y se determinó la concentración de RhB mediante medidas de absorbancia a 553 nm con un espectrómetro UV-visible, confirmándose que este nanomaterial, basado en g-C3N4 y COS, ofrece un alto rendimiento fotocatalítico y una selectividad y versatilidad exclusivas para su empleo en remediación ambiental.
Ejemplo6: Ensayos de actividad antifúngica del nuevo complejo g-C3N4-COS, solo y tras la encapsulación de un extracto de Rubia tinctorum como CBA
Se ensayó la inhibición del crecimiento micelial frente al fitopatógenoDiplodia seriataDe Not. La actividad antifúngica de los diferentes tratamientos se determinó por dilución en agar, de acuerdo con los procedimientos estándar de pruebas de susceptibilidad antifúngica del EUCAST (“EUCAST definitive document EDef 7.2: method for the determination of broth dilution minimum inhibitory concentrations of antifungal agents for yeasts"),incorporando alícuotas de soluciones madre a un medio de agar de patata dextrosa (PDA) para obtener concentraciones en el rango de 15,62-375 μg/mL
Se transfirió micelio fúngico (0 = 5 mm) de los márgenes de un cultivo deD. seriatade una semana de edad a placas que incorporaban las concentraciones mencionadas para cada tratamiento (tres placas por tratamiento/concentración, con dos réplicas cada una). A continuación, las placas se incubaron a 25 °C en oscuridad durante una semana. Como control se utilizó el medio PDA sin ninguna modificación. La inhibición del crecimiento micelial se estimó según la fórmula: ((dc - dt)/dc) * 100, donde dc y dt representan los diámetros medios de la colonia fúngica del control y de la colonia fúngica tratada, respectivamente.
En la Figura 3 se muestra el diámetro de crecimiento del micelio deD. seriatapara el complejo g-C3N4-COS cargado conR. tinctorum.Como puede observarse, se logra la inhibición del crecimiento micelial a la concentración de 62,5 μg/mL.
Ejemplo 7: Actividad antibacteriana del nuevo complejo g-C3N4-COS solo y tras la encapsulación de R. tinctorum como CBA
Con el objetivo de establecer el amplio espectro de actuación del nuevo complejo metacrilado, se realizaron ensayos de actividad antibacteriana contraXylophilusampelinus(Panagopoulos) Willems et al. (sin.Xanthomonas ampelinayErwinia vitivora).La actividad antibacteriana se evaluó por determinación de la Concentración Mínima Inhibitoria (CMI). Se utilizó el método de dilución en agar, según la norma M07-11 del CLSI. Una colonia aislada de X.ampelinusse incubó en medio líquido TSB a 26 °C durante 18 h. Partiendo de una concentración de 108 UFC/mL, se realizaron diluciones en serie para obtener un inóculo final de aproximadamente 104 UFC/mL.
Posteriormente, la suspensión bacteriana se aplicó a la superficie de las placas de agar de soja tríptica (TSA) enmendadas con los tratamientos en concentraciones que iban de 15,62 a 375 μg/mL. Las placas se incubaron a 26 °C durante 24 h. Las CMIs se determinaron visualmente como las concentraciones más bajas a las que no se observó crecimiento bacteriano en las diluciones de agar. Todos los experimentos se realizaron por triplicado y cada réplica consistió en tres placas por tratamiento/concentración.
El complejo g-C3N4-COS cargado conR. tinctoruminhibió el crecimiento de X.ampelinusa una concentración de 31,25 μg/mL.
Ejemplo8: Bioensayos en planta en condiciones de invernadero del complejo g-C3N4-MA-COS cargado con R. tinctorum
Se realizaron bioensayos con el complejo g-C3N4-COS cargado con un extracto hidrometanólico deR. tinctorumen plantas de vid jóvenes con el fin de conocer la actividad protectora de este nuevo nanomaterial contra dos especies seleccionadas deBotryosphaeriaceae.Cada planta se cultivó en una maceta de plástico de 3,5 L con un sustrato mixto de turba y tierra natural esterilizada (75:25), incorporando fertilizante de liberación lenta cuando fue necesario a lo largo del periodo de estudio.
Las plantas se mantuvieron en invernadero con riego por goteo y malla antihierbas durante 6 meses. Una semana después de colocarlos en macetas, las plantas jóvenes injertadas fueron inoculadas artificialmente con los patógenos y se aplicó como tratamiento el complejo g-C3N4-COS cargado con un extracto hidrometanólico deR. tinctorum.Se dispusieron quince repeticiones (plantas) para cada patógeno, junto con cinco controles positivos por patógeno, más cinco controles negativos (que incorporaron solo el tratamiento). Las inoculaciones de los patógenos y aplicaciones del tratamiento se realizaron directamente sobre el tronco de las plantas vivas en dos sitios por tallo (separados más de 5 cm) por debajo del punto de injerto y sin llegar a la corona de la raíz.
Para los diferentes hongos, se emplearon como inóculo fúngico tacos de agar del margen de cultivos frescos de PDA de 5 días de cada especie. En los citados dos puntos de inoculación de cada planta de vid, se realizaron hendiduras de aproximadamente 15 mm de diámetro y 5 mm de profundidad con un bisturí. Posteriormente, se pusieron directamente en contacto con tejido vascular en el tallo los tacos de agar de 5 mm de diámetro; simultáneamente, perlas de hidrogel de alginato de calcio con el producto bioactivo se colocaron a ambos lados del taco de agar; y todo el conjunto fue cubierto con algodón empapado en agua bidestilada estéril y sellado con cinta Parafilm™.
Al final del experimento, se retiraron las plantas y se prepararon dos secciones transversales de cada tallo inoculado, entre el punto de injerto y la corona de la raíz, y se seccionaron longitudinalmente. Los efectos de los hongos inoculados se evaluaron midiendo las longitudes de las necrosis vasculares longitudinales en cada dirección desde el punto de inoculación.
Dichas longitudes fueron significativamente menores en las plantas tratadas con g-C3N4-COS cargado con un extracto hidrometanólico deR. tinctorumque en los controles positivos, confirmándose la protección eficaz frente a ambos patógenos. En los controles negativos no se observaron síntomas de fitotoxicidad.
Los ejemplos anteriores demuestran la actividad del nuevo nanomaterial desarrollado en remediación ambiental frente a contaminantes como el uranilo (U VI), el arsenito (As NI)) y la rodamina B, así como frente a fitopatógenos de cultivos leñosos, que ponen en valor su aplicación como fitosanitario en el ámbito agroforestal.
Claims (14)
1. Nanomaterial caracterizado porque comprende un autoensamblaje de:
a) g-C3N4 puro o dopado con al menos un óxido metálico y/o nanoplata; y b) oligómeros de quitosano que comprenden entre 5 y 10 monómeros, también denominados quito-oligosacáridos (COS) de bajo peso molecular, entendiendo como tal un peso molecular comprendido entre 3000 y 6000 Da,
donde dicho autoensamblaje está mediado mediante un agente de entrecruzamiento, dando lugar a un complejo de inclusión g-C3N4-COS.
2. Nanomaterial de acuerdo a la reivindicación 1, donde el agente de entrecruzamiento es seleccionado de un grupo que consiste en anhídrido metacrílico (AM), polimetilmetacrilato (PMMA) y epiclorhidrina.
3. Nanomaterial de acuerdo a la reivindicación 1 o 2, donde dicho nanomaterial se presenta en forma de film, nanogel o polvo con un tamaño de nanopartícula comprendido entre 100 nm y 300 nm.
4. Nanomaterial de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la relación molar del g-C3N4 y los quito-oligosacáridos (COS) en el nanomaterial varía entre 1:1 y 0,5:1.
5. Nanomaterial de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde dicho nanomaterial comprende además, al menos, un compuesto bioactivo (CBA) que interacciona con el compuesto g-C3N4-COS por enlaces iónicos o de hidrógeno.
6. Nanomaterial de acuerdo a la reivindicación 5, donde la relación molar g-C3N4:COS:CBA varía de 0,5:1:0,5 a 1:1:1.
7. Nanomaterial de acuerdo a la reivindicación 5 o 6, donde dicho CBA es un compuesto con actividad antimicrobiana frente a fitopatógenos.
8. Nanomaterial de acuerdo a la reivindicación 7, donde el CBA es un polifenol o una mezcla de polifenoles.
9. Nanomaterial de acuerdo a la reivindicación 7, donde el CBA es un extracto natural deRubia tinctorum(RT).
10. Proceso para obtener un nanomaterial de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde dicho proceso comprende las siguientes etapas:
a) etapa 1: preparar una disolución de quitosano de alto peso molecular, entendiendo como tal un peso molecular comprendido entre 310000 y 375000 Da, en agua, con una concentración de entre un 2% y un 5% en peso respecto al volumen total, añadiendo asimismo entre un 70% y un 90% en peso de ácido acético o ácido cítrico con agitación constante a una temperatura de entre 30 y 60 °C, dando lugar a una disolución a la cual se le añade neutrasa en un porcentaje comprendido entre un 30% y un 40% en peso, dando lugar a una disolución de COS de bajo peso molecular, entendiendo como tal un peso molecular comprendido entre 3000 y 6000 Da, y donde dicha etapa 1 se lleva a cabo manteniendo la temperatura entre 30 y 60 °C y aplicando ultrasonidos con una frecuencia de entre 10 y 20 kHz de manera intermitente,
b) etapa 2: sintetizar un hidrogel de oligómeros de quitosano modificados mediante un agente de entrecruzamiento mediante la adición del agente de entrecruzamiento a la disolución de COS obtenida en la etapa 1, en un porcentaje comprendido entre un 70% y un 80% en peso respecto al volumen total de la disolución, en presencia de tetrahidrofurano, dioxano o diclorometano, en un porcentaje comprendido entre un 20% y un 30% en peso respecto al volumen total de la disolución, y donde dicha etapa 2 se lleva a cabo a una temperatura comprendida entre 30 y 60 °C y aplicando ultrasonidos con una frecuencia de entre 10 y 20 kHz de manera intermitente,
c) etapa 3: sintetizar una forma porosa de g-C3N4, puro o dopado, modificado mediante un agente de entrecruzamiento mediante la reacción de g-C3N4 puro o dopado, en un porcentaje comprendido entre un 84,5% y un 90% en peso, con un agente de entrecruzamiento en un porcentaje comprendido entre un 0,5% y un 1% en peso, en presencia de tetrahidrofurano, dioxano o diclorometano, en un porcentaje comprendido entre un 9% y un 15% en peso, y donde dicha etapa 3 se lleva a cabo a una temperatura comprendida entre 30 y 60 °C, aplicando ultrasonidos con una frecuencia de entre 10 y 20 kHz de manera intermitente, dando lugar a una solución de g-C3N4 modificado mediante el agente de entrecruzamiento;
d) etapa 4: adicionar la solución de g-C3N4 modificado mediante el agente de entrecruzamiento, obtenida en la etapa 3, al hidrogel de oligómeros de quitosano modificados mediante el agente de entrecruzamiento, obtenido en la etapa 2, y someter a la mezcla a un proceso de sonicación por ultrasonidos a una temperatura comprendida entre 30 y 60 °C y aplicando ultrasonidos con una frecuencia de entre 10 y 20 kHz de manera intermitente, dando lugar al complejo g-C3N4-COS en solución; e) etapa 5: mantener el complejo g-C3N4-COS en solución obtenido en la etapa 4 a un pH comprendido entre 4 y 5 bajo agitación, siendo sometido a continuación a un proceso de centrifugación y lavado con agua, eliminando así el exceso de agente de entrecruzamiento y dando lugar al nanomaterial en forma de hidrogel.
11. Proceso, de acuerdo a la reivindicación 10, donde dicho proceso comprende una etapa adicional final de liofilización, dando lugar al nanomaterial en forma sólida o en polvo.
12. Proceso, de acuerdo a la reivindicación 10 u 11, donde el agente de entrecruzamiento es seleccionado de un grupo que consiste en anhídrido metacrílico (AM), polimetilmetacrilato (PMMA) y epiclorhidrina.
13. Proceso, de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, donde dicho proceso comprende una etapa adicional de adición al complejo g-C3N4-COS, en forma sólida o de hidrogel, de al menos un compuesto bioactivo (CBA), en una proporción en peso de entre 1:0,5 y 1:1.
14. Uso de un nanomaterial de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, para la depuración de aguas, en forma de polvo, y/o como fitosanitario, en forma de film o nanogel, aplicándose a los cultivos mediante pulverización, a través de riego o vía endoterapia.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES202230668A ES2958909B2 (es) | 2022-07-20 | 2022-07-20 | NANOMATERIAL BASADO EN EL AUTOENSAMBLAJE DE g-C3N4 Y OLIGOMEROS DE QUITOSANO, PROCESO DE OBTENCION Y USOS |
| PCT/ES2023/070409 WO2024018098A1 (es) | 2022-07-20 | 2023-06-23 | Nanomaterial basado en el autoensamblaje de g-c3n4y oligómeros de quitosano, proceso de obtención y usos |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES202230668A ES2958909B2 (es) | 2022-07-20 | 2022-07-20 | NANOMATERIAL BASADO EN EL AUTOENSAMBLAJE DE g-C3N4 Y OLIGOMEROS DE QUITOSANO, PROCESO DE OBTENCION Y USOS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2958909A1 true ES2958909A1 (es) | 2024-02-16 |
| ES2958909B2 ES2958909B2 (es) | 2024-08-07 |
Family
ID=89617234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES202230668A Active ES2958909B2 (es) | 2022-07-20 | 2022-07-20 | NANOMATERIAL BASADO EN EL AUTOENSAMBLAJE DE g-C3N4 Y OLIGOMEROS DE QUITOSANO, PROCESO DE OBTENCION Y USOS |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2958909B2 (es) |
| WO (1) | WO2024018098A1 (es) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111250056A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-06-09 | 青岛大学 | 一种壳聚糖/石墨相氮化碳/二氧化钛纳米纤维膜及其制备方法和应用 |
-
2022
- 2022-07-20 ES ES202230668A patent/ES2958909B2/es active Active
-
2023
- 2023-06-23 WO PCT/ES2023/070409 patent/WO2024018098A1/es unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111250056A (zh) * | 2020-02-19 | 2020-06-09 | 青岛大学 | 一种壳聚糖/石墨相氮化碳/二氧化钛纳米纤维膜及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| GUPTA BRAMHA ET AL. Photocatalytic performance of 3D engineered chitosan hydrogels embedded with sulfur-doped C3N4/ZnO nanoparticles for Ciprofloxacin removal: Degradation and mechanistic pathways. International Journal of Biological Macromolecules FEB 15 2022. , 15/02/2022, Vol. 198, Páginas 87-100 ISSN 0141-8130(print) ISSN 1879-0003(electronic), (DOI: doi:10.1016/j.ijbiomac.2021.12.120) Ver resumen; apartado 2.2. * |
| RAJABZADEH-KHOSROSHAHI , M. ET AL. Chitosan/agarose/graphitic carbon nitride nanocomposite as an efficient pH-sensitive drug delivery system for anticancer curcumin releasing. Journal of Drug Delivery Science and Technology , 2022, Vol. 74, Páginas 103443 [en línea][recuperado el 21/05/2022]. Recuperado de Internet (URL:https://doi.org/10.1016/j.jddst.2022.103443), (DOI: 10.1016/j.jddst.2022.103443) Ver resumen; apartado 2.3. * |
| SÁNCHEZ-HERNÁNDEZ, E. ET AL. Lignin¿Chitosan Nanocarriers for the Delivery of Bioactive Natural Products against Wood-Decay Phytopathogens . Agronomy, 2022, Vol. 12, Páginas 461 [en línea][recuperado el 12/02/2022]. Recuperado de Internet (URL:https://doi.org/10.3390/agronomy12020461), Ver resumen; apartado 2.5. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2958909B2 (es) | 2024-08-07 |
| WO2024018098A1 (es) | 2024-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Al Jahdaly et al. | Selenium nanoparticles synthesized using an eco-friendly method: dye decolorization from aqueous solutions, cell viability, antioxidant, and antibacterial effectiveness | |
| Fan et al. | Porous self-floating 3D Ag2O/g-C3N4 hydrogel and photocatalytic inactivation of Microcystis aeruginosa under visible light | |
| Arularasu et al. | Synthesis and characterization of cellulose/TiO2 nanocomposite: Evaluation of in vitro antibacterial and in silico molecular docking studies | |
| Arya et al. | Antimicrobial silver nanoparticles: future of nanomaterials | |
| Karthikeyan et al. | Biocidal and biocompatible hybrid nanomaterials from biomolecule chitosan, alginate and ZnO | |
| Vitiello et al. | Learning from nature: bioinspired strategies towards antimicrobial nanostructured systems | |
| Sathiyaseelan et al. | Research progress on chitosan-zinc oxide nanocomposites fabrication, characterization, biomedical and environmental applications | |
| Maddigpu et al. | Carbon nanoparticles for solar disinfection of water | |
| KR102201328B1 (ko) | 전자파 차단 기능이 있는 원단 및 그 제조방법 | |
| Lingait et al. | A review on versatile applications of biomaterial/polycationic chitosan: An insight into the structure-property relationship | |
| Kotp et al. | Green-synthesis of Ag nanoparticles and its composite with PVA nanofiber as a promising Cd2+ adsorbent and antimicrobial agent | |
| Cai et al. | Metal–organic-framework-based photocatalysts for microorganism inactivation: a review | |
| Ma et al. | Strategies and perspectives of developing anti-biofilm materials for improved food safety | |
| Prakash et al. | Recent Progress on Novel Ag–TiO 2 Nanocomposites for Antibacterial Applications | |
| Ejeromedoghene et al. | Facile green synthesis of new chitosan-metal nanoparticles as nano-agrofungicide for the preservation of postharvest cherry fruits | |
| Hamrayev et al. | Green Route for the Fabrication of ZnO Nanoparticles and Potential Functionalization with Chitosan Using Cross-Linkers: A Review | |
| ES2958909B2 (es) | NANOMATERIAL BASADO EN EL AUTOENSAMBLAJE DE g-C3N4 Y OLIGOMEROS DE QUITOSANO, PROCESO DE OBTENCION Y USOS | |
| Kumar et al. | Biogenic nanomaterials: Synthesis and its applications for sustainable development | |
| Choudhary et al. | Sustainable phyco-fabrication of silver nanoparticles using Coelastrella terrestris and their multiple downstream applications | |
| Kumari et al. | Gum acacia based hydrogels and their composite for waste water treatment: A review | |
| Khandegar et al. | Chitosan and graphene oxide-based nanocomposites for water purification and medical applications: a review | |
| Lopez-Maldonado et al. | Innovative biopolyelectrolytes-based technologies for wastewater treatment | |
| Ismail et al. | Antimicrobial and antibiofilm activities of green synthesized silver nanoparticles for water treatment | |
| Dutta et al. | Antimicrobial silver nanoparticles for water disinfection: a short review on recent advances | |
| Tadi et al. | Functionalized biopolymer nanocomposites for the degradation of textile dyes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2958909 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20240216 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2958909 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B2 Effective date: 20240807 |