Doctorado en Ciencias con mención en Química

Desarrollo de sensores electroquímicos basados en un polímero molecularmente impreso (MIP) y materiales carbonosos para la cuantificación de meloxicam Los fármacos representan un grave problema ecológico debido a su liberación en diversos medios acuáticos, con un consumo global superior a 100,000 toneladas provenientes de al menos 3,000 compuestos diferentes. Entre estos, los antiinflamatorios no esteroides destacan como uno de los más consumidos, constituyendo contaminantes emergentes capaces de bioacumularse y ocasionar daños a largo plazo en los organismos de estos ecosistemas. Para abordar este desafío y optimizar la gestión de los recursos hídricos, se propone cuantificar el meloxicam mediante electrodos modificados (sensores electroquímicos) que combinan polímeros molecularmente impresos (MIPs) y materiales carbonosos, utilizando técnicas electroquímicas avanzadas. La selección de los monómeros más adecuados para la síntesis de los MIPs se efectuará mediante modelamiento computacional. Posteriormente, se procederá a sintetizar MIPs que incluyan al meloxicam como molécula plantilla, así como polímeros sin esta molécula (NIPs), optimizando las condiciones de síntesis y ajustando las proporciones de los reactivos empleados. La finalización de la polimerización se verificará mediante espectroscopía FTIR, y la extracción de la molécula plantilla en los MIPs se realizará utilizando el método Soxhlet. El fin de la extracción por soxhlet (retiro de meloxicam) será determinado por el ensayo de reflectancia difusa en los polímeros. Para identificar los polímeros más eficaces, se evaluará la capacidad de extracción de meloxicam en los MIPs y NIPs (denominados en adelante "los polímeros"). Los polímeros seleccionados serán sometidos a una caracterización fisicoquímica más profunda mediante técnicas como microscopía electrónica de barrido (SEM), análisis de adsorción-desorción de nitrógeno (BET) y análisis termogravimétrico (TGA), entre otros. Además, se realizará una evaluación de la capacidad de adsorción del meloxicam con los polímeros seleccionados por medio de los modelos cinéticos (primer y segundo orden) y de isotermas de adsorción (Langmuir, Freundlich y Redlich Peterson). Asimismo, se realizará la carbonización de residuos de aguaje para la obtención de materiales carbonosos. La evaluación de la mejora en la intensidad de la señal eléctrica con los materiales carbonosos sintetizados se realizará mediante un ensayo de voltametría cíclica en un sistema ferro/ferricianuro. Posteriormente, los polímeros y el material carbonoso seleccionados se combinarán para formar un material compuesto, que se utilizará en la modificación de electrodos de carbono vítreo o de pasta de carbono. Finalmente, se llevará a cabo la validación de la cuantificación del meloxicam con los electrodos modificados (sensor electroquímico), determinando los límites de detección, cuantificación, el intervalo lineal y la precisión de los resultados obtenidos mediante técnicas de voltametría cíclica (VC) o voltametría de pulso diferencial (VPD). Se prevé alcanzar límites de cuantificación comparables a los obtenidos con técnicas convencionales, como la cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC). Se espera contribuir a la cuantificación de un contaminante emergente, meloxicam, en muestras acuosas de laboratorio. Al mismo tiempo, se espera poder dar un valor agregado al residuo de aguaje (precursor), transformándolo en un material carbonoso con propiedades mejoradas respecto a su precursor. La fabricación de sensores electroquímicos selectivos para contaminantes emergentes, elaborados con polímeros molecularmente impresos y materiales carbonosos, constituye una herramienta eficiente y económica para analizar muestras acuosas. Además, este enfoque inaugura una línea de investigación en la cuantificación de fármacos emergentes.

OBREGON VALENCIA ,DANIEL CRISTOPHER