Polímeros naturales impresos y su aplicación en el tratamiento de aguas🧪🚰💧

Por: I.Q Frida Soberanes

Los materiales impresos molecularmente MIM se usan ampliamente en diversos campos, principalmente en la detección química, la biotecnología y el tratamiento de aguas debido a su reconocimiento especifico y su alta selectividad.

Los MIP son polímeros de impresión molecular, que son materiales sintéticos tridimensionales con cavidades especificas para retener de manera selectiva a una molécula de interés denominada plantilla siendo este proceso por adsorción a nivel molecular.

El análisis de un solo compuesto en mezclas complejas frecuentemente requiere diversos pasos de pretratamiento. Si el compuesto a analizar está presente en muy bajas concentraciones, es necesario que sea concentrado para poder detectarlo mediante técnicas analíticas estándares. Los MIP reconocen de manera altamente especifica a un compuesto o familia de compuestos; debido a esta propiedad, puede ser utilizado como sistema de extracción, reduciendo las interferencias en el análisis para mejorar la capacidad de detección de compuestos de interés y disminuir los costos de análisis químico.

Se sintetizan en presencia de esa plantilla, lo que confiere al polímero la forma, disposición, orientación y enlaces específicos que dan lugar al fenómeno denominado “reconocimiento molecular”. Se trata de materiales que reproducen el mecanismo de reconocimiento de los sistemas biológicos y actúan formando un complejo de llave-cerradura entre el polímero y la plantilla.

En términos generales la técnica de su impresión molecular se basa en la preparación, en presencia del monómero adecuado, de un polímero altamente entrecruzado alrededor de un analito. Toda esta técnica está conformada por:

• Plantilla: molécula que se desea analizar.

• Monómero funcional: compuesto que formará el polímero unidad por unidad. Es necesario que el MIP forme interacciones complementarias que aumenten la afinidad y selectividad en los poros.

• Entrecruzarte: elemento responsable de generar la estructura tridimensional del polímero y de proporcionarle estabilidad mecánica y rigidez. La selectividad es altamente dependiente del tipo y cantidad de entrecruzaste que se utilice en la síntesis.

• Indicador: es el responsable de iniciar el proceso de polimerización por radicales libres, estos pueden ser por exposición a radiación uv o calor.

• Porogéno: es el componente que conduce la fuerza de las interacciones y otorga la morfología de la cavidad selectiva de los polímeros.

Estos materiales, pueden utilizarse en el tratamiento de aguas por la diversidad de características de detección, entre sus principales aplicaciones se encuentra:

• Adsorción de diversos contaminantes de soluciones acuosas: se han utilizado como adsorbentes por su biocompatibilidad, bajo coste y respeto al medio ambiente, así como sus abundantes grupos funcionales superficiales que pueden reaccionar con los contaminantes.

• Iones metálicos: suelen tener un buen rendimiento de adsorción de iones metálicos ya que la mayoría contienen grupos con cantidades de oxígeno que pueden unirse eficazmente a varios iones metálicos mediante efectos de quelación e interacciones electrostáticas.

• Colorantes: por su poca estabilidad y no biodegradabilidad, los MIM se han aplicado a su eliminación selectiva de colorantes del agua. Estos colorantes orgánicos implican varias fuerzas intermoleculares, la interacción hidrofóbica además de la atracción electrostática.

• Contaminantes orgánicos emergentes: el MIT es un método popular utilizado para eliminar cantidades se sustancias químicas y disruptivas endocrinas y fármacos antiinfecciosos debido a su buena selectividad y fuerte capacidad de unión.

• Detección de contaminantes en soluciones acuosas: se aplican para detectar trazas de contaminantes en el pretratamiento de muestras y en los materiales de detección. En comparación con otros materiales de soporte tradiciones, los MIM son adecuados para imprimir varios objetos debido a sus grandes áreas superficiales específicas y a sus abundantes grupos activos en la superficie.

• Pretratamiento de la muestra: el pretratamiento afecta directamente a la exactitud y precisión de los resultados de los análisis para la detección de analitos a nivel de trazas en aguas complejas. Los MIM se han utilizado ampliamente en técnicas de pretratamiento personalizadas como la extracción fase sólida, dispersiva, magnética, sortiva con barra de agitación y la micro extracción en fase sólida debido a su buena capacidad de adsorción, selectividad especifica y resistencia a las interferencias.