Índice de figuras
Figura 1: Número de solicitudes de patentes con correlación en microencapsulamiento de agroquímicos para su protección y control. ... 5 Figura 2: Fenómenos involucrados en la perdida de pesticidas bajo el uso convencional6. ... 6 Figura 3: Mecanismo propuesto para la fotodegradación en suelo de isoproturón13. ... 8 Figura 4: Tamaño de partícula obtenido por diferentes técnicas de microencapsulamiento1 (adaptación). ... 12 Figura 5: Tecnologías para el microencapsulamiento de agentes activos. ... 13 Figura 6: Esquema gráfico del secado por atomización, con variantes y algunas matrices que se puede obtener49 (adaptada). ... 15 Figura 7: Cambios morfológicos que se presentan en la tecnología de secado por atomización (adaptada)45. ... 16 Figura 8: Historial de publicaciones realizadas en torno a la tecnología de secado por atomización. ... 18 Figura 9: Macromoléculas presentes en la mayoría de los almidones59 (adaptada). .... 20 Figura 10: Proceso de gelificación y retrogradación de los almidones en presencia de agua59 (adaptada). ... 21 Figura 11: Comportamiento morfológico y cristalino del almidón al ser solubilizado a diferentes temperaturas con un posterior atomizado a) almidón nativo, temperatura de solubilización de b) 64, c) 66, d) 68, e) 69, f) 70 y g) 72 °C 60 (adaptada). ... 22 Figura 12: Reacción de deacetilación de la quitina para obtener quitosano61 (adaptada).
... 24 Figura 13: Micrografía de quitosano atomizado por Spray Drying de dos fluidos encapsulando DI-3166 (adaptada). ... 25 Figura 14: Mucilago extraído de Opuntia ficus-indica y secado por atomización con boquilla rotatoria y expuesto a humedad a) y b) para partículas con aw de 0.2, c) y d) para partículas con aw de 0.4 (aw es la actividad de agua en el equilibrio de adsorción)73. ... 27
115 Figura 15: Planta de Candelilla (Euphorbia antisyphilitica)3 ... 29 Figura 16: Sistemas microencapsulados de fosfato monoamónico (MAP) con cera de candelilla utilizando la tecnología de Spray Chilling a) micrografía con un tamaño promedio de 45 μm (fracción cámara) y b) liberación lenta del MAP en un medio acuoso (fracción ciclón con un tamaño de partícula promedio de 12 μm)35. ... 31 Figura 17: Mecanismo de degradación de un polímero en presencia de nanopartículas de ZnO y luz solar (Fuente: reporte de estancias Posdoctorales, Carlos Espinoza- González, 2013. Documento no publicado. Adaptada82,83). ... 33 Figura 18: Factor de protección UV obtenido de diferentes extractos de té86. ... 34 Figura 19: Algunos compuestos activos derivados de extractos de plantas y animales con capacidad de protección UV. ... 35 Figura 20: a) Planta de Gobernadora (Larrea tridentata) y b) corte transversal de sus hojas mostrando concentrados de resinas87 (adaptada). ... 36 Figura 21: Espectrograma UV-Vis de las nanopartículas de cera de Candelilla en agua a diferentes concentraciones. ... 36 Figura 22: Sistema de enfriamiento por aire adaptado al equipo Spray Dryer B-290 ... 40 Figura 23: Micrografías de las a) nanopartículas de cera de Candelilla (nC) y de c) cera de Candelilla/extracto de Gobernadora (nC/Gob) con su distribución de tamaño b) y d) respectivamente. ... 47 Figura 24: Comportamiento de la viscosidad de formulaciones de sistemas híbridos en función de la concentración de nanopartículas de cera de Candelilla. ... 49 Figura 25: Micrografías de los sistemas híbridos de a) matriz de almidón y almidón:cera al b) 10, c) 20, d) 30 y e) 40 por ciento en peso. ... 51 Figura 26: Análisis de tamaño de partícula de los sistemas híbridos obtenidos con a) almidón y almidón:cera al b) 10, c) 20, d) 30 y e) 40 por ciento en peso. ... 52 Figura 27: Micrografía de partículas obtenidas por Spray Drying de un sistema de almidón conteniendo Tween 60 en la proporción de su sistema análogo al 20% en peso de NP’s- candelilla. ... 53 Figura 28: Micrografías de los sistemas híbridos de almidón conteniendo a) 30 y b) 40%
en peso de cera de Candelilla después de un proceso de lavado en etanol. ... 55
116 Figura 29: Micrografías de los sistemas híbridos con matriz de a) extracto de nopal y extracto de nopal:cera al b) 01, c) 05, d) 10 y e) 15 por ciento en peso... 56 Figura 30: Análisis de tamaño de partícula de los sistemas híbridos obtenidos con a) extracto acuoso de nopal y b) extracto de nopal:cera al 05% en peso. ... 57 Figura 31: Aglomeración de los sistemas con matriz de extracto de nopal. ... 57 Figura 32: Micrografías de los sistemas híbridos con matriz de a) quitosano y quitosano:cera al b) 10, c) 20, d) 30 y e) 40 por ciento en peso. ... 59 Figura 33: Análisis de tamaño de partícula de los sistemas híbridos obtenidos con a) quitosano y quitosano:cera al b) 10, c) 20, d) 30 y e) 40 por ciento en peso. ... 60 Figura 34: Micrografía de partículas obtenidas por Spray Drying de un sistema de quitosano conteniendo Tween 60 en la proporción de su sistema análogo al 20% en peso de NP’s-candelilla... 61 Figura 35: Micrografías de los sistemas híbridos de quitosano conteniendo a) 30 y b) 40% en peso de cera de Candelilla después de un proceso de lavado en etanol. ... 62 Figura 36: Comportamiento cristalino de los sistemas híbridos utilizando el almidón como matriz. ... 63 Figura 37: Comportamiento cristalino de los sistemas híbridos utilizando el almidón como matriz ... 65 Figura 38: Comportamiento cristalino de los sistemas híbridos utilizando el quitosano como matriz. ... 66 Figura 39: Termogramas por calorimetría diferencial de barrido de los sistemas híbridos utilizando almidón como matriz. ... 68 Figura 40: Termogramas por calorimetría diferencial de barrido de los sistemas híbridos utilizando quitosano como matriz. ... 69 Figura 41: Termogramas de la primera derivada del análisis termogravimétrico de los sistemas híbridos utilizando almidón como matriz. ... 71 Figura 42: Termogramas por análisis termogravimétrico de los sistemas híbridos utilizando almidón como matriz. ... 72 Figura 43: Termogramas de la primera derivada del análisis termogravimétrico de los sistemas híbridos utilizando quitosano como matriz. ... 74
117 Figura 44: Termogramas por análisis termogravimétrico de los sistemas híbridos utilizando quitosano como matriz. ... 75 Figura 45: Poder de hinchamiento de los sistemas híbridos obtenidos con matriz de almidón (línea azul) y con matriz de quitosano (línea naranja). ... 77 Figura 46: Dispersiones acuosas de almidón atomizado y almidón:cera al 20% en peso ... 79 Figura 47: Espectros de abosrción UV-Vis de a) las nanopartículas de cera de Candelilla a diferentes concentraciones en agua y b) la relación de absorción UV (λ=255–260 nm) y concentración de las nanopartículas. ... 80 Figura 48: Espectros de absorción UV-Vis de a) las nanopartículas de cera de Candelilla, b) almidón atomizado y c) quitosano atomizado a diferentes concentraciones en etanol y d) la relación de absorción UV (λ=255–260 nm) y concentración de las nanopartículas, almidón y quitosano. ... 82 Figura 49: Espectrogramas por espectroscopía UV-Vis de los sistemas híbridos con matriz de almidón, suspendidas en etanol en una concentración de 0.3 g/L. ... 84 Figura 50: Espectrogramas por espectroscopía UV-Vis de los sistemas híbridos con matriz de quitosano, suspendidas en etanol en una concentración de 0.3 g/L. ... 85 Figura 51: Micrografías obtenidas por microscopia confocal de a) las nanopartículas de cera de Candelilla, b) las partículas de almidón y c) el sistema híbrido al 20% en peso de cera. Los puntos verdes refieren a la fluorescencia de las nanopartículas. ... 87 Figura 52: Micrografías obtenidas por microscopia confocal de a) las nanopartículas de cera de Candelilla, b) las partículas de quitosano y c) el sistema híbrido al 20% en peso de cera. Los puntos verdes refieren a la fluorescencia de las nanopartículas. ... 88 Figura 53: Comparación entre los espectros de absorción UV de las nanopartículas de candelilla, el extracto y la mezcla física de estos con las nanopartículas de cera de Candelilla/extracto de Gobernadora. ... 89 Figura 54: Comparación de la turbidez entre la mezcla física (izquierda) y nano formulación (derecha) generada con los componentes con las nanopartículas de cera de Candelilla/extracto de Gobernadora a una concentración de 0.3 g/L de nanopartículas de cera y 0.033 g/L de extracto. ... 90
118 Figura 55: Micrografías de los sistemas híbridos con extracto de Gobernadora con su análisis de tamaño de partícula. A-nC20/Gob refiere al sistema con almidón y Q- nC20/Gob al sistema con quitosano como matriz. ... 91 Figura 56: Comportamiento cristalino de los sistemas híbridos con extracto acetónico de Gobernadora en la formulación. ... 93 Figura 57: Termogramas por calorimetría diferencial de barrido de los sistemas híbridos con extracto acetónico de Gobernadora en la formulación. ... 95 Figura 58: Comportamiento a la termodegradación de los sistemas híbridos con extracto de Gobernadora en la formulación. ... 96 Figura 59: Espectrogramas por espectroscopía UV-Vis de a) nanopartículas de cera de Candelilla, b) nanopartículas de cera de Candelilla/extracto de Gobernadora a diferentes concentraciones y c) su correlación lineal concentración-absorbancia. ... 98 Figura 60: Espectrogramas por espectroscopía UV-Vis de los sistemas híbridos con extracto acetónico de Gobernadora, con dos diferentes matrices: almidón y quitosano.
... 99 Figura 61: Micrografías obtenidas por microscopia confocal de los sistemas híbridos con almidón y con quitosano al 20% en peso de nanopartículas de cera de Candelilla/extracto acetónico de Gobernadora. ... 100