“Caracterización fisicoquímica y reológica del copolímero tribloque poli (óxido de propileno) – poli (óxido de etileno) – poli (óxido de propileno) en agua”

Abstract

Los copolímeros tribloque llamados comercialmente “Pluronics” son un tipo de tensoactivos poliméricos de poli (óxido de etileno) (PEO, por sus siglas en ingles) y poli (óxido de propileno) (PPO) denotados de la forma (PEO)x–(PPO)y–(PEO)x o en su forma invertida (PPO)y–(PEO)x–(PPO)y. Estos copolímeros son capaces de auto ensamblarse en medios acuosos, propiedad ideal para la encapsulación y liberación controlada de sustancias hidrófobas. Aunque la información acerca de los Pluronics invertidos es escasa, se sabe que forman dispersiones más estables en agua que los Pluronics con extremos hidrofílicos y que cuentan con buenas propiedades humectantes. En este trabajo, se caracterizaron los sistemas 10R5 [(PPO)8–(PEO)22–(PPO)8], 17R4 [(PPO)14–(PEO)24–(PPO)14] y 31R1 [(PPO)26–(PEO)7–(PPO)26] individualmente en soluciones acuosas, con el objetivo de tener una visión extensa del efecto que tiene el peso molecular y las relaciones MPPO/MPEO en el proceso de micelización. Se reporta información de cada sistema en un extenso intervalo de temperaturas y concentraciones de 0.1% - 100% en masa. El estudio de las transiciones estructurales de cada sistema fue realizado mediante métodos complementarios. A las soluciones se les midió densidad, velocidad del sonido, viscosidad, tensión superficial y tamaño de partícula (DLS). Además, se realizaron barridos de deformación, frecuencia, velocidad de corte y temperatura mediante reometría. Los datos de densidad y velocidad del sonido se utilizaron para calcular los perfiles de hidratación, el volumen molar y la compresibilidad adiabática. Complementando todos los métodos utilizados, fue posible representar, mediante un diagrama de fases concentración–temperatura, las zonas donde existe solo monómero disperso, la zona de formación de micelas y la separación de fases (puntos de enturbiamiento), los cuales pueden ser utilizados al momento de buscar un tipo de estructura específica para fines biomédicos. Se determinaron los diagramas de fases de los tres copolímeros mencionados. Para los sistemas 10R5 y 17R4, se encontró que tiene una zona de redes aleatorias a concentraciones bajas, una zona de micelas tipo flor a concentraciones medias y una zona de redes micelares de flores interconectadas concentraciones altas, siendo el sistema 17R4 el que tiene la mayor capacidad de formar micelas tipo flor. Para el sistema 31R1 solo se encontró una zona de redes aleatorias para concentraciones bajas y medias y otra zona de redes micelares a concentraciones altas, atribuyendo la nula capacidad de formar flores estables a la corta longitud de su bloque hidrofílico central. Los cambios de entalpia, entropía y energía libre de Gibbs fueron calculados y discutidos para los tres sistemas.