Películas de goma de Artemisia modificadas por sulfonación: estrategias de fabricación y caracterización

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química de los polímeros
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• La goma de polisacárido Artemisia sphaerocephala Krasch (ASKG) posee bioactividad pero tiene aplicaciones limitadas.
• La sulfonación es un proceso de modificación química utilizado para mejorar las propiedades de los polisacáridos.

Objetivo del estudio:

• Mejorar la bioactividad y ampliar las aplicaciones del ASKG mediante la sulfonación.
• Caracterizar las propiedades fisicoquímicas y funcionales del ASKG sulfonado (S-ASKG) y sus películas derivadas.
• Para comparar el S-ASKG con el ASKG no modificado.

Principales métodos:

• El ASKG fue sulfonado para producir S-ASKG con diversos grados de sustitución.
• Se utilizó la espectroscopia de la Transformación de Fourier en el infrarrojo (FTIR) y la Resonancia Magnética Nuclear de Hidrógeno (RMNA) para la confirmación estructural.
• Microscopía electrónica de barrido (SEM) analizó la morfología de la superficie.
• La actividad antioxidante se evaluó utilizando ensayos de eliminación de radicales ABTS, hidroxilo, DPPH y superóxido.
• Las películas se prepararon mediante fundición con disolvente y se caracterizaron por sus propiedades estructurales, mecánicas y de barrera.

Principales resultados:

• Se confirmó el injerto exitoso de grupos de ácido sulfónico en la columna vertebral de ASKG.
• S-ASKG exhibió una morfología de superficie más áspera en comparación con ASKG.
• S-ASKG4 demostró una actividad antioxidante superior (por ejemplo, 79,75% de eliminación de radicales ABTS a 5 mg/mL).
• Las películas S-ASKG mostraron una mayor cristalinidad, resistencia a la tracción (9,33 MPa), alargamiento en ruptura (76,01%), y una reducción del vapor de agua (1,267 × 10−11 g·m−1 Pa−1) y la permeabilidad al oxígeno (0,0149 cm·mm−2 d·atm).
• Las películas de S-ASKG mantuvieron una capacidad antioxidante significativa a concentraciones más altas (63,83% de eliminación de radicales ABTS a 75 mg/mL).

Conclusiones:

• La sulfonación mejora efectivamente la capacidad antioxidante del ASKG.
• Las películas S-ASKG poseen mejor resistencia mecánica y propiedades de barrera en comparación con las películas ASKG.
• Los polisacáridos sulfonados como S-ASKG muestran un potencial significativo para el desarrollo de películas funcionales con diversas aplicaciones.