Jaime Antonio Yañez Farfán; Luis Alberto Laime Oviedo; Corina Avelina Vera Gonzales

Objetivo

Obtener un modelo matemático optimizado, aplicando el diseño factorial fraccionado Placket y Burman P&B (DFF P&B), para la determinación del efecto y la significancia de los parámetros físicos y químicos del proceso de síntesis de Nanopartículas de Plata, a partir de la planta Mutisia acuminata y evaluación de su efecto anti bacteriano.

Resumen:

Se estima que, de todos los nanomateriales utilizados en productos para el consumo, las Nanopartículas de Plata (NPsAg) son las que tienen un mayor grado de interés científico y comercialización. Se utilizan en electrónica, ropa, pinturas, cosméticos, bactericidas, biofungicidas, aplicaciones biomédicas, en la industria Médico - Farmacéutica y alimentaria. Por ello, se hace tremendamente necesario que los productos fabricados con nanopartículas, así como sus aplicaciones sean seguros tanto para la salud de las personas como del medio ambiente. Por esta razón, la síntesis verde de nanopartículas metálicas aparece como alternativa exclusiva y efectiva para el desarrollo de estos materiales. El presente trabajo propone realizar la síntesis verde de nanopartículas de plata usando el extracto de la planta medicinal regional Mutisia acuminata, esto para sintetizar nanopartículas de plata con valor potencial antibacteriano y medicinal. El presente trabajo tiene como objetivo diseñar un modelo o ecuación matemática representativa del proceso experimental mediante un Diseño Factorial Fracionado Placket y Burman (P&B) para representar el modelo multifactorial del proceso de síntesis y modelar a nivel teórico diversos factores que intervienen en dicho proceso como, criterios de optimización (Función Objetivo), los cuales son por ejemplo el tamaño, la forma, el área superficial, la carga superficial, la solubilidad y el estado de aglomeración. Con lo cual se propone encontrar los parámetros óptimos de un proceso multifactorial de síntesis verde de nanopartículas de plata a partir del extracto de la planta medicinal Mutisia Acuminata, y así potenciar su efecto antimicrobiano y medicinal. Por lo cual se propone mejorar sus propiedades y efectos antibacterianos. Finalmente, los resultados experimentales serán caracterizados mediante técnicas instrumentales como: Uv-Visible, FTIR, RAMAN, Microscopia AFM y SEM para validar los resultados obtenidos.

Palabras clave

Mutisia Acuminata, Sintesis Verde, Nanoparticulas de Plata, Diseño Factorial Fraccionado, Placket y Burman, Efecto Antibacteriano.

Problema central

¿Cuáles son los factores y los efectos que influyen de manera significativa en el proceso de Síntesis Verde de Nanopartículas de Plata a partir de la planta Mutisia Acuminata, para lograr una síntesis controlable y reproducible del proceso?

Hipótesis planteada

Si se logran identificar y describir las características de los factores y parámetros significativos del Proceso de Síntesis Verde de Nanopartículas de plata, a partir del extracto de Mutisia acuminata, y haciendo uso de un análisis estadístico paramétrico para un proceso multifactorial; entonces, se podrá determinar cuales son los factores más significativos de dicho proceso de síntesis para la representación matemática experimental del proceso y estimar resultados por un proceso de optimización correspondiente. Además, al describir y diseñar un modelo matemático No lineal, mediante los resultados experimentales representativos, se obtendrá un modelo teórico general que explicará el fenómeno del proceso de síntesis verde de Nanopartículas de Plata.

Resultados esperados

1. Artículo científico publicado en revista indizada en la base Scopus o Web of Science, con filiación a la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa.
2. Un profesional titulado como Ing. Químico, con la opción: tesis formato artículo. Investigador Junior experto en un proceso de síntesis optimizado, no tóxico y eco-amigable.
3. Un proceso y técnica de síntesis verde de Nanoparticulas de plata optimizado con potencial efecto anti bacteriano.
4. Un modelo matemático multifactorial representativo del proceso de síntesis.

Impactos esperados

1. Un proceso eco-amigable de síntesis verde de nanopartículas de plata con potencial efecto antibacteriano.
2. Efectos de significancia positiva en aplicación industrial y biomédica.
3. Minimización de riesgos a la salud, respecto a la manipulación de nanomateriales. Promoviendo el uso sustentable de los recursos naturales.