Estudio de hidrogeles de poli(ACRILAMIDA-CO-ÁCIDO ACRÍLICO) y quitosano cargados con pesticida

Abstract

Se sintetizaron dos tipos de hidrogeles: hidrogeles de poli(AAm-co-AAc), a partir de los monómeros (AAm) y ácido acrílico (AAc), e hidrogeles semi-interpenetrados incorporando polímero de quitosano (Q). Los hidrogeles semi-IPN se sintetizaron a partir de los hidrogeles de PAAm y PAAc y P(AAm-co-AAc), cuyas pastillas secas (xerogeles) fueron sumergidas en una solución de Q, para obtener las mezclas de poli(AAc-co-AAc)/Q. Se determinó el grado de hidratación de los hidrogeles gravimétricamente a temperatura ambiente. La estructura química se comprobó a partir del uso de Espectroscopia infrarrojo con transformada de Fourier (FTIR). Los xerogeles fueron cargados con una solución del pesticida Dicloruro de 1,1'-dimetil-4,4'-bipiridilo comercializado con el nombre de Paraquat. Posteriormente las pastillas secas y cargadas se sumergieron en agua desionizada a temperatura ambiente para determinar la cantidad de pesticida liberado desde el hidrogel por espectroscopia ultravioleta visible (UVvisible). La isoterma con mayor grado de hidratación fue el copolímero P(AAm-coAAc) 60/40, presentando un porcentaje de hinchamiento cercana a 2000%, evidenciando que los grupos ácidos le proporcionan al hidrogel mayor capacidad de interaccionar con las moléculas de agua. En los diferentes copolimeros semi-interpenetrados con quitosano la capacidad de absorción disminuyó considerablemente. El copolimero P(AAm-coAAc)/Q 60/40/50 registró un porcentaje de hinchamiento alrededor de 750% menos encomparación con el mismo copolímero sin el quitosano, evidenciando que después de incluirse el quitosano domina la hidrofobicidad. Las isotermas de absorción realizadas en la solución de pesticida arrojaron una mayor absorción del hidrogel semiinterpenetrado de PAAm/Q. Este resultado indicó varias diferencias estructurales importantes en este sistema hidrogel-pesticida respecto a los demás hidrogeles. En general, el hinchamiento en el pesticida fue aproximadamente dos veces mayor que cuando se realiza en agua. Respecto a los parámetros cinéticos los hidrogeles de PAAm y PAAm/Q mostraron similares constantes de rapidez de absorción, mientras que los hidrogeles de PAAc, presentaron la menor k. Los cambios evidenciados en los espectros infrarrojo permitieron corroborar la incorporación efectiva del quitosano a las redes de los homopolimeros (PAAm y PAAc) y copolimeros. Por otra parte, en los espectros de los sistemas hidrogel/Pesticida, indicaron que el pesticida se incorporó efectivamente al hidrogel. Finalmente, los xerogeles cargados del pesticida, sumergidos en agua desionizada para favorecer el proceso de liberación del pesticida desde la matriz del 62 polímero, al monitorearlo por uv, reflejaron que a medida que se aumentó la concentración de ácido acrílico en los hidrogeles la liberación fue menor