La Facultad de Química y Farmacia desarrolla una investigación que implica el estudio de plantas nativas de El Salvador y su aplicación en tratamientos odontológicos, a partir de la obtención de nanopartículas de plata.
Las nanopartículas de plata tienen una amplia gama de aplicaciones, las cuales dependen de su tamaño, forma y estabilidad. Su uso se encuentra enfocado en áreas como la biotecnología, bioingeniería, medicina, ingeniería textil, tratamiento del agua, cosmética y productos de consumo a base de plata.
La investigación es coordinada por el Dr. Marvin J Núñez, director del Laboratorio de Investigación de Productos Naturales de la Facultad de Química y Farmacia. También participan como investigadores adjuntos, el Dr. Willber Castro, el Licenciado Ulises Castillo, y el pasante Francisco Perla, egresado de la Licenciatura en Química y Farmacia.
De acuerdo con el Dr. Marvin J. Núñez, las nanopartículas han despertado interés en el mundo académico, debido a que poseen propiedades medicinales, especialmente como antimicrobianos.
“La principal aplicación que han tenido es para inhibir las caries dentales, pero también se utilizan como descontaminantes de agua, desarrollo de antimicrobianos, cosméticos y en el ambiente hospitalario, entre muchos otros”, explicó el Dr. Núñez.
El académico señaló que las nanopartículas se pueden crear de dos formas: a través de métodos químicos tradicionales y mediante la síntesis de nanopartículas a partir de la Química verde, “donde se hace reaccionar a la sal de plata con un extracto de una planta, y los mismos metabolitos secundarios presentes en la planta llevan a cabo la reacción de síntesis, reduciendo a plata metálica (reducción biológica), hasta llegar a una nanopartícula estabilizada, ideales para las múltiples aplicaciones antes descritas”, puntualizó el director del Laboratorio de Investigación de Productos Naturales.
Cómo surge esta iniciativa
Esta investigación surgió a raíz de la experiencia obtenida por el Dr. Willber David Castro Godoy, durante la realización de su doctorado en Ciencias Químicas.
“Esta investigación surgió a partir de los resultados previamente obtenidos durante mi tesis doctoral en la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Nacional de Córdoba, en Argentina, donde tuve la oportunidad de trabajar con una gran una variedad de materiales de la escala nanométrica, entre éstos, trabajé con la síntesis de partículas metálicas, pero en este caso yo empleaba colorantes orgánicos, reactivos químicos y luz”, sostiene el Dr. Castro.
Tras su incorporación a la planta docente de la UES, se integró nuevamente al Laboratorio de Investigación de Productos Naturales, y en los viajes de campo, se constató la variedad de plantas existentes en el país, y “que algunas presentan colores muy llamativos y cuando realizamos los extractos de estas plantas, también esos extractos resultaban ser coloreados, entonces a partir de esta curiosidad y teniendo en cuenta algunos artículos científicos que ya reportan las síntesis de nanomateriales, utilizando extractos de plantas, se nos ocurrió la idea de trabajar este tema”, sostiene.
De acuerdo con el Dr. Castro, el objetivo de la investigación es “explotar el potencial de los metabolitos secundarios que están presentes en los extractos acuosos de la flora salvadoreña para llevar a cabo la síntesis verde de nanomateriales de origen metálico. Nos hemos centrado en la síntesis de nanopartículas de plata, a partir de una sal de plata”, sostuvo.
El investigador aclara que la trascendencia de esta metodología es que incorpora el uso de la luz LED para acelerar la síntesis de estos materiales.
“La importancia de utilizar la luz radica en que potencialmente se podría llegar a considerar la luz del sol para llevar a cabo este proceso, la luz solar es actualmente considerada como una fuente renovable de energía que es inagotable y no tóxica, la novedad sería la incorporación de esta fuente de radiación que va a acelerar la síntesis de estos materiales en presencia de nitrato de plata y el extracto de la planta”, puntualizó.
Trabajo multidisciplinario
El estudio es coordinado por el Dr. Marvin J. Núñez, investigador principal, Lic. Ulises Castillo, investigador asociado, es el responsable de dirigir el análisis fitoquímico y la actividad antioxidante de las plantas en estudio, así como el Dr. Willber David Castro, investigador asociado, y responsable de la metodología que se aplica en la síntesis de los nanomateriales; mientras Francisco Perla, es el responsable de realizar el trabajo de laboratorio.
El Lic. Ulises Castillo, además tiene como función y supervisar, junto al Dr. Castro, el trabajo de laboratorio realizado por Francisco Alessandro Perla, en su pasantía de investigación.
El Dr. Castro dirige la foto-biosíntesis de nanopartículas de plata a partir del extracto acuoso de las plantas en estudio.
“Metodológicamente, la forma práctica, es él (pasante) quien hace los experimentos, nosotros le decimos cómo hacerlo. Al inicio, nos ponemos a hacerlo con él un par de veces, cuando ya lo puede hacer lo dejamos solo para que pueda generar esas habilidades de resolver problemas en el camino”, afirma el Licdo. Castillo.
Con la incorporación de estudiantes en las líneas de investigación que desarrolla el Laboratorio de Productos Naturales, se persigue la formación de nuevos investigadores.
“Los docentes asesores somos como una guía para que ellos se desarrollen, yo estuve en el mismo caso, donde está Francisco, realizando acá mi trabajo de grado y ahora soy el que guía a otros en su trabajo de grado, es una cadena”, reflexionó el Licdo. Castillo.
Aportes de estas investigaciones
De acuerdo con el Dr. Dr. Willber David Castro, uno de los principales aportes de este estudio es dar a conocer el potencial de la flora salvadoreña en áreas que son poco explotadas en El Salvador. “Esta metodología que se ha diseñado, se ha elaborado de tal manera que cumpla con los principios de la química verde y el uso de la energía renovable, los cuales son puntos de gran importancia según los Objetivos de Desarrollo Sostenible planteados por la ONU”, indicó el Dr. Castro.
En este sentido, reiteró que la investigación está encaminada parcialmente a dar cumplimiento a Objetivos de Desarrollo Sostenible. “Nosotros también esperamos que los resultados que obtengamos, nos brinden nuevas opciones para las actuales aplicaciones que tienen los extractos de plantas y las nanopartículas de plata, buscamos tener aplicaciones combinadas”, añadió.
La novedad de esta investigación es que se reemplazan los reactivos químicos obtenidos comercialmente por los metabolitos secundarios que son de origen natural y que ya están presentes en los extractos acuosos de las plantas, añadió el académico.
“Lo que buscamos encontrar es aplicaciones en nanomedicinas, nanofarmacias, área en las cuales ya hay reportes de uso de estas nanopartículas de plata. Por otra parte, con el Dr. Marvin J. Núñez hemos logrado fusionar el área de trabajo de productos naturales en los cual ellos son expertos con el área de la fotoquímica y fotofísica orgánica”, dijo el Dr. Willber David Castro Godoy, experto en fotoquímica y foto física orgánica.
Para el desarrollo de esta investigación se colectaron 15 especies vegetales diferentes, mayoritariamente de la familia de las Acanthaceae. El estudio inició hace un año.
Wilber Castro señaló que la investigación se encuentra en la fase inicial “porque estas nanopartículas después, tienen que identificarse y medirse. Las nanopartículas presentan un tamaño máximo de 100 nanómetros, una cosa imperceptible, para saber que se han obtenido, se llevan a un microscopio electrónico. Después se purifican, caracterizan, y ensayan en diferentes aplicaciones entre ellas su uso para el tratamiento de caries dentales”, agregó.
Una de las ventajas de la utilización de nanopartículas de plata en el tratamiento de caries, es la baja toxicidad, destacó el académico, además al tratarse de un producto de uso tópico. “La cuestión es encontrar una planta que genere nanopartículas súper potentes”, indicó el director del Laboratorio de Productos Naturales.
Se tiene previsto que como resultado de este estudio se publique posteriormente uno o varios artículos científicos sobre los principales hallazgos de la investigación.
Otra de las líneas de trabajo desarrollada por el Laboratorio de Productos Naturales es el desarrollo de antiparasitarios, esta investigación ha durado 10 años, se espera que próximamente se realicen las últimas pruebas, y que esto permita poner a disposición de la población un nuevo un fitofármaco (medicamentos cuya sustancia activa contiene el extracto de una determinada planta).
Con estas investigaciones el Laboratorio de Productos Naturales de la Facultad de Química y Farmacia busca contribuir en la generación de alternativas naturales en la elaboración de productos de uso medicinal y cosméticos, entre otros.
