Estudio de la cationización de agarosa

PRADO, H. J.; MATULEWICZ, M. C.; BONELLI, P. R.

Mendoza, Argentina

Simposio; XVII Simposio Nacional de Química Orgánica; 2009

Sociedad Argentina de Investigación en Química Orgánica

1Departamento de Química Orgánica – CIHIDECAR (CONICET-UBA) 2PINMATE-Departamento deIndustrias. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires. Ciudad Universitaria,(C1428EGA). Buenos Aires, Argentina.e-mail: hjprado@qo.fcen.uba.arLa modificación química de polisacáridos constituye la ruta más importantepara modificar las propiedades de estas biomacromoléculas y para utilizar fuentesrenovables, en el contexto del desarrollo sustentable.1 En los últimos años, lospolisacáridos catiónicos han reemplazado de manera creciente el uso de polímerossintéticos en múltiples aplicaciones, entre las que se pueden citar: floculación decoloides, mejoramiento de las propiedades del papel, estabilizadores de emulsiones,como carriers de genes o drogas de bajo peso molecular, etc. En este sentido, hemosiniciado el estudio de la cationización de agarosa.La cationización se realizó mediante la reacción de la agarosa en medioalcalino acuoso con el cloruro de 3-cloro-2-hidroxipropiltrimetilamonio (CHPTAC)2.Con el objetivo de encontrar las mejores condiciones de reacción, se realizarondiversos ensayos variando la relación molar agarosa:CHPTAC:NaOH, tiempo dereacción y temperatura. Los productos de las distintas condiciones de reacción secaracterizaron mediante diferentes técnicas: el espectro de FT-IR permitió confirmarla sustitución, cuyo grado se determinó por análisis elemental y RMN de 1H. Losproductos también se estudiaron empleando técnicas de RMN mono ybidimensionales.De esta forma se lograron grados de sustitución en el rango 0,04 – 0,77. Adiferencia de la agarosa de partida cuya temperatura de gelificación es de 31°C, losproductos no gelificaron; además, durante la reacción se produjo la eliminación de losgrupos sulfato (7,8%) inicialmente presentes, por ciclación en medio alcalino. Se hallóla concentración de NaOH óptima para la reacción. Un defecto del mismo para unadeterminada concentración de CHPTAC, condujo a un menor grado de sustitución y ala eliminación incompleta de sulfato, obteniéndose un producto que gelificó. Unexceso de base también disminuyó el grado de sustitución y aumentó la degradacióndel polisacárido. El estudio cinético mostró que para una relación molar 1,0:2,0:4,6 y a50°C la reacción se completó en 2 horas para dar un grado de sustitución de 0,19. Elaumento de la temperatura a 80°C no mejoró sustancialmente la sustitución.En conclusión, la agarosa cationizada constituye un material novedoso conpotenciales usos, entre ellos, la formación de complejos interpolielectrolito alcombinarla con polímeros de carga opuesta.1Ren J.L.; Peng F.; Sun R.C.; Liu C.F.; Cao Z.N.; Luo W.; Tang J.N. J. Appl. PolymerSci. 2008, 109, 2711-2717.2Pal S.; Sen G.; Karmakar N.C.; Mal D.; Singh R.P. Carbohydr. Polym. 2008, 74, 590-596.Este trabajo recibió el apoyo financiero de la UBA (X137) y del CONICET (PIP 2009-2011). H. J. Prado es becario doctoral del CONICET.