Melanin biofunctional film with biopolymeric matrix and ZnO NPs

Abstract

Nanopartículas de allomelanina (AMNPs) fueron extraídas de la cáscara de banana con extracción ácido base y usadas para recubrir óxido de zinc (mZnO recubierto). Luego, filmes biopoliméricos fueron preparados con la técnica “spin coating”. Se demostró que las AMNPs y mZnO son insolubles en agua y solventes orgánicos tradicionales, un resultado que indica baja afinidad electrostática y deprotonación. Ensayos antiproliferativos mostraron que ambas muestras tenían limitada actividad antibacterial y antifúngica. AMNPs son un agente antioxidante efectivo por su IC50 ABTS de 44.61 ± 0.5 µg/mL y IC50 DPPH de 78.55 ± 0.8 µg/mL. Esto debido a un donar y aceptar de electrones con un estado redox “intercambiable”. También se demostraron efectos complejantes por el quelado de metales de Zn, Pb, Cu, Mn y Fe. Estudios FTIR ilustraron un contorno di-fenólico con un máximo de 3 sustituyentes -OH mientras que para mZnO un enlace Zn-O. Análisis UV-Vis revelaron una absorción en 225 nm mientras que reflectancia difusa una absorción a 200 nm para AMNPs y a 230 nm para mZnO, atribuidos a un apilamiento π-π *. Resultados XRD reflejaron un espacio d a 5.92 Å y 1.782 Å para AMNPs y mZnO con picos concordantes. La equivalencia de masas TGA reveló una temperatura de pérdida de 5 % de peso T a 55.4 °C y 145.04 °C para AMNPs y mZnO respectivamente. Las AMNPs fueron asignadas con una morfología quasi-esférica de 30 ± 5 µm y las mZnO una de “nanoflor” a 45 ± 6 µm. Espectroscopía EDS develó la composición elemental C: 66.31% y O: 31.92% para las AMNPs y Zn: 57.42 ± 1% y O: 42.58 ± 5% para las mZnO recubiertas. Para los filmes, características Raman confirmaron fenoles OH característicos en 3010.21 cm^(-1). El análisis elemental para los filmes divergió de las muestras solidas con C (64.6 ± 1)%, N (18.8 ± 1)% yO (16.5 ± 0.3)%. Finalmente, se demostró el tamaño nanométrico para ambas NPs de allomelanina y mZnO recubierto a 42 ± 2 nm y 40 ± 1 nm . Los resultados indicaron que las AMNPs y mZnO recubiertas son candidatos ideales para filmes biopoliméricos biofuncionales debido a su solubilidad, actividad antioxidante, quelación de metales y photoprotección.