Synthesis of amphiphilic zwitterionic polymers for coating development

Abstract

La bioincrustación ("biofouling"), como la adsorción no específica de proteínas, la adhesión de microorganismos y la formación de biopelículas, es uno de los fenómenos más importantes que afecta desde biosensores, dispositivos médicos implantados, sistemas de administración de medicamentos, membranas de separación y hasta la superficie de los cascos de los barcos. El empleo de recubrimientos poliméricos que tengan la capacidad de evitar la formación de biopelículas aparece como una estrategia muy versátil para proteger a estas superficies. En este sentido, los copolímeros anfifílicos zwitteriónicos han emergido como una alternativa promisoria para reducir la bioadhesión a las mismas donde existe un gran campo para explorar nuevas composiciones y profundizar en la comprensión de las variables que determinan la relación entre sus propiedades y comportamiento ^[1,2,3]. Así, el presente trabajo presenta la obtención de nuevos copolímeros que combinan grupos zwitteriónicos con los grupos provenientes de monómeros vinílicos y fumáricos, para desarrollar un recubrimiento con altas prestaciones de potencial aplicación masiva para lograr superficies con un comportamiento antiincrustante.

Se sintetizaron copolímeros basados en metacrilato de 2-(N,N-dimetilamino)etilo (DMAEMA), fumarato de di(2-octilo) (FDO) y benzoato de vinilo (VB), mediante polimerización radicalaria en solución (tolueno o THF, 70°C, AIBN o MAIB) partiendo de diferentes composiciones de los monómeros en la mezcla de reacción. Las principales características de los copolímeros obtenidos se muestran en la Tabla 1. En base a la relación relativa de las áreas de las señales ¹H-RMN (Figura 1A) características de las unidades monoméricas (4,9 ppm: metino en FDO; 4,1 ppm: metileno en DMAEMA; 7.7 ppm: anillo aromático en VB) fue posible calcular la composición de los monómeros en los polímeros (F). En la misma puede observarse que para la serie FD, independientemente de f(FDO) en la mezcla de reacción, se obtuvieron copolímeros con alto contenido de DMAEMA. La inclusión de BV en la mezcla de reacción permite un mayor ingreso del monómero FDO, disminuyendo el contenido de DMAEMA en los copolímeros producidos.