Cod. 9039 | Nuevos materiales y nanotecnologías | 0404.02 Nanotecnología nnnnartículo de investigación / research article Optimización de la propiedad antibacteriana de un copolímero de etileno-co-acetato de vinilo (EVA) sobre la bacteria escherichia coli (E. COLI) Javier Cruz-Salgado, Anayansi Estrada-Monje, Edgar Ruelas-Santoyo y Sergio Álvarez-Rodríguez 554 | Dyna | Septiembre - Octubre 2019 | Vol. 94 nº5 | 554/560 DOI: http://dx.doi.org/10.6036/9039 | Recibido: 07/11/2018 • Inicio Evaluación: 14/11/2018 • Aceptado: 08/04/2019 Optimización de la propiedad antibacteriana de un copolímero de etileno-co-acetato de vinilo (EVA) sobre la bacteria Escherichia coli (E. Coli) Antibacterial property optimization of an ethylene-co-vinyl acetate copolymer (EVA) on the bacterium Escherychia coli (E. Coli) RESUMEN En el presente trabajo se estudió de manera sistemática el efecto de los parámetros ultrasónicos sobre la desaglomeración y dispersión de las nanopartículas de TiO 2 en una matriz polimérica de EVA (copolímero de etileno-co-acetato de vinilo). Los paráme- tros ultrasónicos estudiados fueron amplitud, pulsos y tiempo. Así mismo se estudió la propiedad antibacteriana del material com- puesto contra la bacteria Escherichia coli (E.coli). Se encontró un efecto estadísticamente signifcativo de los parámetros del ultra- sonido sobre la desaglomeración y la dispersión de las nanopar- tículas de TiO 2 y se establecieron los niveles de amplitud, pulsos y tiempo del tratamiento ultrasónico, que maximizan el porcentaje de inhibición del crecimiento de la bacteria estudiada. Palabras Clave: Ultrasonido, antibacteriano, Escherichia coli (E.coli), TiO 2 , Diseño de experimentos. 1. INTRODUCCIÓN La propiedad antibacteriana de una matriz polimérica puede mejorarse al incorporar nanopartículas [1]. La incorporación de cargas nanométricas modifca drásticamente las propiedades fsi- coquímicas de los materiales obtenidos [2]. En particular, la incor- poración de nanopartículas metálicas con propiedades antimicro- bianas tales como plata [3], cobre [4], oro [5], dióxido de titanio [6] y óxido de zinc [7], entre otras, en polímeros, ha permitido la obtención de compuestos capaces de prevenir el crecimiento y la propagación de microorganismos, siendo las nanopartículas de plata las más empleadas [8]. La nanopartícula de dióxido de tita- nio (TiO 2 ) es una de las cargas más recientemente utilizada como antimicótico [9] y su efecto antibacteriano ha sido probado contra Escherichia coli, Staphylococcus Aureus y Pseudomonas [10], Pe- nicillium Expansum [11], Pseudomonas Aeruginosa, Cándida Albi- cans y Bacillus Subtilis [12]. En la actualidad la tecnología de envases activos es un área di- námica de investigación en la que el envase desarrollado, además de cumplir con las funciones básicas de un envase fexible pasivo (contención, protección y conservación), incluye funciones para solucionar problemas específcos del producto a envasar. Una de las características buscadas en una película para el empaque de alimentos es que tenga propiedades antibacterianas. Esto se logra al incorporar agentes antibacterianos capaces de actuar contra los microorganismos, en la matriz polimérica, previniendo el deterioro del alimento. Con el fn de impartir propiedades antimicrobianas con las nanopartículas, éstas son depositadas en la superfcie o se incor- poran dentro de la matriz polimérica [13]. Para este propósito, algunos autores han planteado la preparación de nanocompuestos mediante métodos tales como atomización (spraying) [14], pulve- rización catódica (sputtering) [15], deposición por plasma [16] y deposición en capas [17]. En la literatura se ha analizado la incorporación de TiO 2 en copolímeros de EVA para modifcar las propiedades eléctricas del nanocompuesto [18]. En este estudio se encontró que el tamaño de la nanopartícula de TiO 2 infuye signifcativamente en las pro- piedades eléctricas del material. Otro estudio es el de Jo M. et al [19] que realizó una comparación de la propiedad antibacteriana de las formas anatasa y rutilo del TiO 2 incluidos en el EVA, contra las bacterias S. aureus y E. coli; los materiales compuestos fueron probados con el método del matraz con agitación y se encontró que la forma rutilo presenta una mejor propiedad antibacteriana. Sin embargo, en los trabajos de investigación mencionados ante- riormente no se estudió el efecto de la dispersión de las nanopar- tículas de TiO 2 sobre las propiedades antibacterianas del material fnal y tampoco se utilizó el método de ultrasonido para mejorar la dispersión y, en consecuencia, la propiedad antibacteriana [20]. nnnn Javier Cruz-Salgado 1 , Anayansi Estrada-Monje 2 , Edgar Ruelas-Santoyo 3 y Sergio Álvarez-Rodríguez 4 1 Universidad Politécnica del Bicentenario. Dpto. Investigación y Desarrollo Tecnológico. Carr. Nacional Romita Km. 2, San Juan los Durán - 36283 Silao, Gto. (México). 2 Centro de Innovación Aplicada en Tecnologías Competitivas. Fraccionamiento Industrial Delta. Omega #201 - 37545 León, Gto (México). 3 Instituto Tecnológico Superior de Irapuato. Carretera Silao-Irapuato km 12.5 El Copal - 36821 Irapuato, Gto. (México). 4 Instituto Tecnológico José Mario Molina Pasquel y Henríquez. Libramiento Tecnológico No. 5000, Colonia Portugalejo de los Romanes - 47480 Lagos de Moreno, Jal. (México). ABSTRACT • In the present work, the effect of the ultrasonic parameters on the deagglomeration and dispersion of the TiO2 nanoparticles in a polymer matrix of EVA (ethylene-co-vinyl acetate copolymer) was systematically studied. The ultrasonic parameters studied were amplitude, pulse and time. The antibacterial property of the composite material against the bacterium Escherichia coli (E.coli) was also studied. A signifcant statistical effect of the ultrasound parameters on the deagglomeration and dispersion of the TiO2 nanoparticles was found and the amplitude, pulse and time levels of the ultrasonic treatment which maximize the percentage of growth inhibition of the studied bacteria were established. • Key Words: Ultrasonic, antibacterial, Escherychia coli (E. coli), TiO2, Experimental design.