Química (Mag.)

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Subject: search.filters.subject.Polímeros

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    Elaboración de copolímeros termoconmutables y funcionalizados a partir de 2-oxazolinas
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-11-26) Curihuamán Rojas, José Carlos; Rueda Sánchez, Juan Carlos
    Esta tesis trata de la síntesis de poli [2-oxazolina]s termosensibles y funcionalizadas a partir de 2-isopropil-2-oxazolina, 2-ciclopropil-2-oxazolina, 2-(3-butenil)-2-oxazolina (vinil-oxazolina) y 3-(oxazol-2-il) propionato de metilo (éster-oxazolina), mediante polimerización catiónica por apertura de anillo (CROP). Los espectros 1H, 13C-RMN y FT-IR de los polímeros demuestran la formación de las estructuras poliméricas planeadas en cada caso y permiten el cálculo de los grados de polimerización y el porcentaje molar de sus meros. Las medidas turbidimétricas muestran que los copolímeros poli [2-ciclopropil-2-oxazolina-st-2-carboxietil-2-oxazolina] son sensibles a la temperatura y al pH debido a sus grupos ionizables ácido carboxílico. Dichos polímeros muestran una temperatura de transición conformacional cercana a la temperatura corporal humana (~ 37 ºC) a valores de pH bajos, así que presentan potencial aplicación en el desarrollo de biomateriales, pues copolímeros de este tipo presentan autoagregación en medio acuoso, según la literatura. Los copolímeros poli [2-ciclopropil-2-oxazolina-st-vinil-oxazolina] muestran sensibilidad a la temperatura y solubilidad en agua a temperatura ambiente, excepto aquel con mayor contenido porcentual de meros vinil-oxazolina (35 %). Es factible sintetizar un hidrogel basado en el copolímero poli [2-ciclopropil-2-oxazolina-st-vinil-oxazolina] y N-isopropilacrilamida a temperatura ambiente, en una mezcla de agua-acetonitrilo y en presencia de un fotoiniciador bajo irradiación con luz. Dicho hidrogel presenta un grado de absorción de 4 g de agua/g gel seco. La inserción de unidades hidrofóbicas vinil-oxazolina en polímeros con sensibilidad al pH y a la temperatura permitiría la estabilización de micelas o vesículas en medio acuoso, ya que se podrían fotoentrecruzar para fijar dichas estructuras permanentemente bajo condiciones de temperatura y pH previamente establecidas. Finalmente, el análisis de TGA-DSC de los copolímeros poli[2-ciclopropil-2-oxazolina-st-2-carboxietil-2-oxazolina] muestra que un contenido cada vez mayor de grupos ácido carboxílico incrementa la estabilidad térmica, al mismo tiempo que disminuye la movilidad de las cadenas poliméricas debido al incremento de enlaces de hidrógeno entre los grupos ácido carboxílico y grupos amida.
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    Síntesis de nuevos hidrogeles pH- y termo- sensitivos a base de N,Ndimetilacrilamida, N-isopropilacrilamida y macromonómero de 2- oxazolina
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-04-24) Santillán Espinoza, Fátima Amanda; Rueda Sánchez, Juan Carlos
    La presente tesis trata de la síntesis y caracterización de hidrogeles sensibles a la temperatura y al grado de acidez (pH) a partir de la polimerización radicalar, iniciada por el persulfato de potasio, de N,N-dimetilacrilamida (DMAA), N-isopropilacrilamida (NIPAAm) y un macromonómero de 2-oxazolina (MK-17). Se estudió también la aplicación de los materiales elaborados en la adsorción del colorante azul de metileno. Estos hidrogeles se sintetizaron basándose en el fenómeno de autogelación que presenta el monómero N,N-dimetilacrilamida en presencia de iniciadores radicalarios tipo redox, como el persulfato de potasio. Con este método se obtuvieron materiales más rígidos que un hidrogel convencional como consecuencia de un entrecruzamiento más homogéneo del material. La caracterización estructural de los hidrogeles fue realizada mediante espectroscopía de resonancia magnética nuclear de protón (1H-RMN-MAS) y espectroscopía infrarroja (FTIR-ATR). Mediante estas técnicas fue posible corroborar la incorporación de los diferentes tipos de monómeros en la estructura del hidrogel. La presencia de poliNIPAAm y del macromonómero MK-17 en el hidrogel, posibilitó la sensibilidad de los hidrogeles a la temperatura y al pH, respectivamente. La sensibilidad a estos parámetros fue expresada macroscópicamente como una contracción o expansión del volumen del hidrogel por cambios de temperatura y de pH. A mayor contenido de NiPAAm el hidrogel presentó mayor sensibilidad a la temperatura y a mayor contenido de macromonómero se incrementó también la sensibilidad al pH. Los hidrogeles fueron estables térmicamente hasta los 350 °C aproximadamente, temperatura donde empieza a degradarse. Esta estabilidad térmica fue evaluada mediante análisis termogravimétrico (TGA). Los hidrogeles del tipo DMAA – MK-17 fueron utilizados como material adsorbente del azul de metileno en un medio acuoso. Se evaluó la influencia de factores, tales como, la concentración inicial de azul de metileno, la masa del hidrogel, el pH y el tiempo de contacto entre el hidrogel y el pigmento. Se obtuvo como resultado que la adsorción se regía bajo el modelo de Freundlich y con una cinética de pseudo-segundo orden.
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    Síntesis de hidrogeles interpenetrados sensibles al pH y a la temperatura basados en N-isopropilacrilamida y 2-Oxazolinas
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-09-04) Rengifo Maravi, Joel Claudio; Rueda Sánchez, Juan Carlos
    La presente tesis trata sobre la síntesis y caracterización de los hidrogeles interpenetrados (IPN) sensibles a la temperatura y al pH, compuestos por una primera red polimérica basada en N-isopropilacrilamida (NiPAAm) (termosensible) y una segunda red polimérica basada en macromonómero de 2-oxazolina y acrilamida (sensible al pH). Estos hidrogeles IPN se sintetizan en tres etapas. Primeramente, se sintetiza el hidrogel de NiPAAm por polimerización radicalaria de una solución acuosa de NiPAAm en presencia de la N,N’-metil-bisacrilamida (BIS) como agente entrecruzante. Después se sintetiza la segunda red polimérica mediante una polimerización radicalaria de la acrilamida y un macromonómero de 2-oxazolina (MM), el cual es un copolímero estadístico de 2-metil-2-oxazolina (MeOXA) y 2-carboxietil-2-oxazolina (EsterOXA), en presencia de la primera red polimérica de NiPAAm. Finalmente, se realiza la hidrólisis básica de los grupos ésteres presentes en el hidrogel IPN. Se caracteriza al hidrogel IPN por diferentes métodos. La absorción de agua y la sensibilidad del hidrogel IPN a diferentes pH y temperaturas se determina mediante el peso de los hidrogeles en diferentes condiciones. La caracterización estructural se realiza por espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) mediante la técnica de reflectancia total atenuada (ATR) y por resonancia magnética nuclear de protón (1H-RMN) en el modo de alta resolución con ángulo mágico (HR-MAS). Su comportamiento mecánico se estudia mediante el análisis mecánico dinámico de compresión (AMC). La caracterización estructural demuestra la formación del hidrogel IPN. La sensibilidad a la temperatura del hidrogel IPN se debe a la presencia del PoliNiPAAm, conforme aumenta la cantidad molar del NiPAAm, disminuye la temperatura de transición conformacional, aumentando la contracción del hidrogel. Mientras que la sensibilidad al pH del hidrogel IPN se debe a la presencia de los grupos carboxilatos de la segunda red polimérica, el hidrogel a pH bajos se contrae y a pH altos se expande.
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    Diseño, síntesis y caracterización de una poliaspartamida carboxihidroxilada como componente polimérico de un conjugado hidrosoluble con el potencial agente antitumoral oxovanadio (IV)
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-09-08) Medroa del Pino, William Andrés; Galli Rigo-Righi, Carla Ximena María
    El cáncer es una de las principales causas de mortalidad en el mundo. Actualmente, existen diversos tipos de tratamientos contra esta enfermedad, siendo la quimioterapia una de las más resaltantes. En este contexto, los compuestos de vanadio unidos a ligandos moleculares han demostrado ser una interesante opción para tratar diferentes tipos de cáncer que las medicinas convencionales no pueden curar; sin embargo, estos conjugados metálicos presentan complicaciones como una alta insolubilidad y una rápida eliminación del organismo. El uso de la técnica polímero-droga surge como una opción para superar estos impedimentos gracias al alto peso molecular inherente de los ligandos poliméricos que aumenta el tiempo de permanencia de la droga y, si es que el conjugado resulta hidrosoluble, favorece una eficiente biodistribución del mismo en el organismo con la consecuente reducción de la dosis necesaria. La literatura exhibe pocas investigaciones en dónde se ha logrado sintetizar conjugados poliméricos de vanadio hidrosolubles; adicionalmente, estos poseen un muy bajo porcentaje del metal (0.18-0.36%) lo que reduce la efectividad de los mismos para ser evaluados como posibles agentes terapéuticos. Esta investigación presenta el diseño y la síntesis de un nuevo complejo de oxovanadio (IV) completamente hidrosoluble, el poli-(α,β-D,L-[N-(3- di(carboximetil)aminopropil)-aspartamida]-co-[N-(3-(carboximetil)-aminopropil)- aspartamida]-co-[(2-hidroxietil)-aspartamida])-oxovanadio(IV), usando una copoliaspartamida derivatizada, no reportada previamente en la literatura, con un contenido de vanadio del 3%. La variación en la proporción de las cadenas laterales de los ligandos poliméricos, así como en las condiciones de reacción (porcentaje de vanadio añadido, proporción de cadenas laterales y concentración de substratos) han demostrado ser factores clave en la hidrosolubilidad y el rendimiento del presente conjugado polimérico de vanadio. La caracterización de los polímeros y macro-complejos se ha realizado mediante las técnicas de RMN, IR y UV-Vis que demuestran una alta pureza y reproducibilidad de los mismos; el porcentaje de vanadio ha sido determinado por AAS.
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    Síntesis de un nuevo vehículo polimérico alfa,beta-Poli (DL-ácido aspártico) del agente antidiabético oxovanadio (IV)
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2013-04-09) Zegarra Urquia, Carmen Luz; Galli Rigo-Righi, Carla Ximena María
    El presente trabajo se basa en el diseño y síntesis de un complejo de oxovanadio (IV) con el ligando polimérico α,β-poli(DL-ácido aspártico). Esta macromolécula sintética reúne las características apropiadas para fungir como un vehículo polimérico del agente insulino mimético oxovanadio(IV). Es biodegradable, biocompatible, no tóxica, hidrosoluble y posee grupos carboxílicos capaces de coordinar al metal. La idea de usar un polímero como agente quelante en lugar de los usuales ligandos orgánicos resulta atractiva puesto que el aumento del peso molecular produce un cambio radical en la farmacocinética de la droga. El carácter hidrosoluble del polímero permite una rápida y eficaz distribución del agente activo en los fluidos corporales y gracias a su efecto protector estabiliza al agente activo, aumenta su concentración y tiempo de permanencia en el sistema circulatorio, liberándolo de modo lento y controlado. El complejo polimérico vanadilo-α,β-poli(DL-ácido aspártico) ha sido sintetizado por reacción de metátesis entre el polímero parcialmente desprotonado y sulfato de vanadilo en solución acuosa diluida. El ligando polimérico, fue sintetizado a partir de la polisuccinimida (PSI) según una combinación de los métodos reportados por Shinoda, Neuse y Kim, mientras que el polímero precursor fue sintetizado por una modificación del método de Neri y colaboradores, basado en una policondensación térmica del monómero DL-ácido aspártico, catalizada por ácido fosfórico. El rendimiento de la síntesis del PSI y del ligando es 85 a 89 % y 84 a 94 %, respectivamente. Por otro lado, el rendimiento de la síntesis del complejo es 9 a 12 %. Además, el polímero precursor fue caracterizado por resonancia magnética nuclear y por espectroscopía infrarroja; mientras que, el ligando y el complejo fueron caracterizados además de las técnicas mencionadas por UV-visible. Por otro lado, el peso molecular del PSI (61,5 - 68 kDa) y del ligando (27 - 30 kDa) fue determinado por cromatografía de permeación por gel (GPC) y por viscosimetría intrínseca, respectivamente. Por último, la estructura octaédrica del complejo en solución fue determinada por UV-visible y su contenido de vanadio, determinado por ICP, se encuentra en el rango de 12,45 a 16,79 %.