Reducción del peso molecular y funcionalización del poli(3-droxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBHV) mediante hidrólisis ácida y transesterificación con glicoles

Reduction of Molecular Weight and Functionalization of Poly(3-ydroxybutyrate-co-3-Hidroxyvalerate) (PHBHV) by Acid Hydrolysis and Transesterification with Glycols

En este trabajo se investigó la reducción del peso molecular del poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato) (PHBHV) con dos métodos: por hidrólisis ácida y por transesterificación con etileno y hexilenglicol. Los parámetros de procesamiento estudiados fueron el tiempo, la temperatura y la concentración de catalizadores. Ambas metodologías dieron lugar a biopolímeros funcionalizados con grupos terminales hidroxilo y carboxilo y peso molecular reducido. La comparación de las metodologías permitió determinar cuál de ellas era más eficiente para la funcionalización del PHBHV. La reducción del peso molecular asociada a las estrategias de funcionalización es extremadamente útil para inducir cambios en la tasa de degradación de los materiales, ampliando así sus aplicaciones como biomateriales.

INTRODUCCIÓN

Los primeros polímeros utilizados en suturas bioabsorbibles aprobadas en la industria médica comenzaron a producirse alrededor de 1960 a partir de ácido láctico y ácido glicólico. Desde entonces, otros dispositivos médicos basados en ácido láctico, ácido glicólico y otros materiales como los polímeros de poli(trimetileno carbonato) y poli(ε-caprolactama) han sido aceptados como dispositivos médicos[1,2].

Entre los polímeros biodegradables más estudiados en los últimos años, especialmente para aplicaciones in vivo, se encuentran los biopoliéstere bacterianos de la familia de los polihidroxialcanoatos (PHA)[3,4]. Los PHAs son polímeros sintetizados a partir de materias primas renovables obtenidas de la agricultura, utilizando bacterias presentes en un medio nutriente con un exceso de fuente de carbono y que pueden ser degradados por microorganismos[5,6]. Además, debido a la especificidad de las enzimas microbianas, los polímeros resultantes tienen regularidad estereoquímica y, por lo tanto, propiedades físicas reproducibles[7].

La biocompatibilidad y la baja disolución de los PHAs en ambientes biológicos (in vivo) los hacen útiles en medicina, en la obtención de materiales de sutura[8,9], matrices para la liberación controlada de fármacos[10] y también como materiales de soporte en fracturas óseas, donde la propiedad piezoeléctrica del polímero estimula el crecimiento óseo[11]. Además, estos materiales también pueden usarse, en algunas aplicaciones, como sustitutos de plásticos convencionales de origen petroquímico, por ejemplo en empaques en la industria alimentaria[8,12].