De arcillas sintéticas a naturales cubanas: aplicaciones farmacéuticas y medioambientales

Resumen

Introducción: La habilidad de materiales arcillosos para albergar y liberar fármacos en un sitio específico, así como su potencialidad para absorber especies químicas de gran tamaño molecular y variedad de grupos funcionales, ha sido discutida pobremente en la literatura. El objetivo de la investigación es aportar nuevos conocimientos sobre el tema.
Métodos: La interacción mineral arcilla-molécula orgánica (fármacos y colorantes) se realizó en fase líquida. Se monitoreó las concentraciones de compuestos orgánicos por espectroscopía UV-visible. Los materiales de partida y materiales compuestos se caracterizaron empleando difracción de rayos X (DRX) y espectroscopía infrarroja (FTIR). Se utilizaron dos métodos de simulación computacional, teoría de los funcionales de la densidad (DFT) y dinámica molecular (DM).
Resultados y discusión: Se cuantificó la carga de fármaco o colorante en milígramo por gramo de material. Para ambos, se evaluó la cinética de liberación o desorción en función del pH. Se demostró la estabilidad estructural de los materiales compuestos y se precisaron los grupos funcionales de las moléculas orgánicas comprometidos en la interacción con los minerales. La liberación y desorción dependen de la fortaleza de la interacción. Los resultados de las simulaciones fueron coherentes con los obtenidos experimentalmente. En conclusiones, se demostró que los minerales arcillosos son capaces de albergar, y de liberar de forma controlada fármacos, cumpliendo con los estándares farmacéuticos. Se confirmó la potencialidad de arcillas naturales cubanas, en términos de remediación medioambiental. La combinación adecuada de cálculos teóricos permitió profundizar en la naturaleza de las interacciones.