Polímero biodegradable
Els polímero biodegradables són un tipo específic de polímero que es descompon despuix de complir el seu propòsit per a resultar en subproductes naturals com a gasos (CO2, N2), aigua, biomassa, i sals inorgàniques. Estos polímero es troba tant naturalment com fabricats sintéticamente , i en gran part consistixen de grups funcionals d'éster, amida, i éter. Les seues propietats i mecanisme de ruptura estan determinats per la seua estructura exacta. Estos polímero són a sovint sintetisats per reacciones de condensació, polimerisació per obertura d'anell, i catálisis per metals. Existix una gran cantitat d'eixemples i aplicacions de polímero biodegradables.
Història
[editar | editar còdic]Els polímero biodegradables tenen una llarga història i ya que molts són productes naturals, no es pot rastrejar en exactitut la llínea de temps precisa del seu descobriment i el seu us. Un dels primers usos medicinals d'un polímero biodegradable va ser la sutura catgut, que es remonta a per lo manco 100 anys D.C.[1] Les primeres sutures del catgut varen ser fetes dels intestins de les ovelles, pero les sutures modernes del catgut es fan del colágeno purificat extret de l'intestí prim del ganado, de les ovelles, o de les cabres.[2]
El concepte de plàstics i polímero sintètics biodegradables va ser introduït per primera volta en la década de 1980.[3] En 1992, es va convocar una reunió internacional a on els líders en polímero biodegradables es varen reunir per a discutir una definició, un estàndart i un protocol de prova per als polímero biodegradables.[4] També es varen crear organisacions de supervisió com la Societat Americana per a l'Ensaig de Materials (ASTM) i l'Organisació Internacional de Normes (ISO).[5] Les grans cadenes de roba i tendes de comestibles han estat espentant per a utilisar bosses biodegradables a finals de la década de 2010. Els polímero biodegradables també varen captar l'atenció de diversos camps en el 2012 quan el professor Geoffrey Coates, de l'Universitat de Cornell, va rebre el Premi del Desafiu Presidencial de la Química Verda. A partir del 2013, un 5-10% del mercat de plàstics es va enfocar en els plàstics derivats de polímero biodegradables.[6]
Estructura i propietats
[editar | editar còdic]Les estructures dels polímero biodegradables són semblades en les seues propietats. Si be hi ha innumerables polímero biodegradables, tant sintètics com a naturals, hi ha alguns punts comuns entre ells.
Estructura
[editar | editar còdic]Els polímero biodegradables normalment consistixen d'enllaços d'éster, amida, o éter. En general, els polímero biodegradables es poden classificar en dos grans grups basats en la seua estructura i en la seua síntesis. Un d'estos grups és el dels agro-polímero, o els derivats de biomassa.[7] L'atre consistix en biopoliésteres, que són els derivats de microorganismes o sintéticamente fets de monòmers naturals o sintètics.
Els agro-polímero inclouen polisacàrits, com els almidó que es troben en les creïlles o en la fusta, i proteïnas, com el sèrum d'orige animal o el gluten derivat de les plantes. Els polisacàrits estan conformats d'enllaços glicosídicos, que prenen un hemiacetal d'un sacárido i ho unixen a un alcohol a través de la pèrdua d'aigua. Les proteïnes estan compostes d'aminoàcits, que contenen varis grups funcionals.[8] Estos aminoàcits es tornen a unir per mig de reacciones de condensació per a formar enllaços peptídicos, que consistixen de grups funcionals amida. Alguns eixemples de biopoliésteres inclouen al polihidroxibutirato i al àcit poliláctico.
Propietats
[editar | editar còdic]Encara que els polímero biodegradables tenen numeroses aplicacions, hi ha propietats que tendixen a ser comunes entre ells. Tots els polímero biodegradables deuen ser estables i suficientment duradors per a ser usats en la seua aplicació particular, pero en ser eliminats deuen trencar-se en facilitat. Els polímero, específicament els polímero biodegradables, tenen estructures de carbono extremadament forts que són difícils de trencar, de tal manera que la degradació a sovint comença a partir dels grups terminals. ya que la degradació comença en els extrems, és comú tindre un àrea de superfície elevada ya que permet un fàcil accés per al químic, la llum o l'organisme. Els polímero biodegradables també tendixen a tindre una ramificació de cadena mínima degut a que esta reticulación en freqüència disminuïx el número de grups terminals per unitat de pes. La cristalinidad és a sovint baixa, ya que també inhibix l'accés als grups terminals. Normalment s'observa un grau de polimerisació baix, com s'indica en la part superior, perque d'esta manera es permet major accés als grups terminals per a iniciar la reacció de degradació. Una atra característica comuna d'estos polímero és el seu hidrofilia. Els polímero hidrofòbics i els grups terminals evitaran que una enzima interactue fàcilment si l'enzima soluble en aigua no es pot posar en contacte fàcilment en el polímero.
Atres propietats comunes dels polímero biodegradables en aquells usats en medicina inclouen:
- No-tòxic,
- Capaç de mantindre bona integritat mecànica fins a la seua degradació, i
- Capaç de degradar-se a velocitats controlades.[9]
Una meta és no provocar la resposta immune, ademés de que els productes de la degradació deuen ser no tòxics. Estes característiques són importants degut a que els polímero biodegradables s'utilisen en l'administració de medicaments en els que és crític dosificar llentament el fàrmac en el cos conforme transcorre el temps en lloc de tot d'una volta i que la píndola siga estable en el flasco fins que estiga llest per a ser administrat. Els factors que controlen la velocitat de degradació inclouen: 1) percentage cristalinidad, 2) pes molecular, i 3) hidrofobicidad. La velocitat de degradació depén de l'ubicació en el cos, que influïx en l'entorn que rodeja a el polímero, com el pH, la concentració d'enzimes i la cantitat d'aigua, entre uns atres. Estos es descomponen ràpidament.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Nutton, Vivian (2012). Ancient medicine, 2nd edició, London: Routledge. ISBN 9780415520942.
- ↑ editor, David B. Troy, (2005). Remington : The science and practice of pharmacy, 21st edició, Philadelphia, PA: Lippincott, Williams & Wilkins. ISBN 0-7817-4673-6.
- ↑ Vroman, Isabelle. “Biodegradable Polymers”. Materials 2 (2): 307–344. doi:.
- ↑ Bastioli, editor, Catia (2005). Handbook of biodegradable polymers, Shawbury, Shrewsbury, Shropshire, U.K.: Rapra Technology. ISBN 9781847350442.
- ↑ Kumar, A.Ashwin (2011). “Properties of Biodegradable Polymers and Degradation for Sustainable Development”. International Journal of Chemical Engineering and Applications: 164–167. doi:.
- ↑ Chamy, Rolando. Biodegradation - Life of Science, InTech. ISBN 978-953-51-1154-2.
- ↑ editors, Luc Avérous, Eric Pollet, (2012). Environmental silicate nano-biocomposites, London: Springer. ISBN 978-1-4471-4108-2.
- ↑ Cox, David L. Nelson, Michael M. (2008). Lehninger principles of biochemistry, 5th edició, New York: W.H. Freeman. ISBN 978-0-7167-7108-1.
- ↑ al.], edited by Buddy D. Ratner ... [et (2004). Biomaterials science : an introduction to materials in medicine, 2nd edició, Sant Diego, Calif.: Elsevier Academic Press. ISBN 0125824637.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Polímero biodegradable» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.