Control de degradación de hierro puro mediante películas del fitocompuesto carvacrol.

FAGALI NS; LLERENA SUSTER EN; BERTUOLA M; FERNANDEZ LORENZO MA

Valdivia

Congreso; Congreso; 19° Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales CONAMET-SAM; 2019; 2019

El hierro (Fe) es un componente esencial del cuerpo humano razón por la cual el Fe puro, y algunas de sus aleaciones, se han propuesto como materia prima para implantes biodegradables (stents,suturas, etc). Estudios in vivo con stents demostraron que los productos de corrosión insolubles se acumulan alterando significativamente la pared arterial lo que aumenta el riesgo de rotura del vaso. La evaluación de los eventos que ocurren in vivo en los tejidos adyacentes a los biomateriales degradables a base de Fe (Fe-BMD) es muy compleja, ya que involucran una amplia diversidad en la solubilidad,estados de oxidación, contenido de oxígeno y tasa de difusión de los productos de degradación generados.De esta manera, el uso de cultivos celulares es un modelo útil para evaluar la influencia de cada tipo de producto de degradación en el metabolismo celular.Frente a los riesgos de reducción de la biocompatibilidad que implica la acumulación de productos de degradación, este trabajo plantea controlar la velocidad de corrosión con películas formadas electroquímicamente del fitocompuesto carvacrol, componente principal del aceite esencial de orégano,sobre anillos de alambre de Fe puro (99.995%, 0.5 mm diámetro, Puratronic, Alfa Aesar. Alemania).La obtención de películas de carvacrol se realizó por voltamperometría cíclica (VC) y cronoamperometría (PVC y PC, respectivamente) (en solución hidroalcohólica 70:30, NaOH 0,03M,carvacrol 0,1M). Se realizaron barridos de potencial en sentido anódico en solución buffer de fosfatos(PBS) para evaluar la eficiencia inhibidora de la corrosión. La velocidad de degradación se determinó por cuantificación de hierro liberado durante 1, 2, 5 y 7 días en PBS por técnica colorimétrica(Batofenantrolina). La citocompatibilidad de las películas se evaluó sobre fibroblastos en cultivo Balb/cpor tinción con naranja de acridina y microscopía de epifluorescencia. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto que es posible obtener PVC (Fig 1B) y PC (Fig 2A)sobre Fe. Utilizando VC, con 4 ciclos fue posible formar una película protectora de la corrosión alcanzando valores de corriente cercanos a cero después del primer ciclo (Fig 1B). Las PVC obtenidas con 1, 2 y 4 ciclos generaron un corrimiento de más de 300 mV en sentido anódico en el potencial de ruptura de la pasividad (Fig 1C) respecto al Fe control (sin tratamiento con carvacrol). Para obtener las PC se utilizaron tres potenciales fijos en torno al potencial de pico obtenido de la VC (530, 580 y 630mV). En los tres casos se formaron películas de carvacrol (Fig 2A) observándose un mayor corrimiento del potencial de ruptura de la pasividad en sentido anódico para las PC generadas a 530 y 630 mV (Fig 2B).Estos resultados y los correspondientes a la cuantificación de Fe liberado tras 1, 2, 5 y 7 días (Fig 3) son coherentes y demuestran que es posible reducir la velocidad de disolución del Fe y la formación de productos de corrosión mediante electroformación de películas de carvacrol. Por otra parte, tanto las PVC (4 ciclos) como las PC (630 mV) mostraron un aumento de la viabilidad celular en las zonas cercanas al material (Fig 4B y 4C) con respecto a las células adyacentes a anillos de Fe control sin película de carvacrol (Fig 4A).Los resultados nos permiten concluir que las películas electroformadas del fitocompuesto natural carvacrol, por técnicas potenciostáticas y potenciodinámicas, resultan una estrategia útil para el control de la velocidad de degradación de los Fe-BMD. Además, se demostró que estas películas presentan unamejora en la citocompatibilidad con respecto al Fe puro desnudo