Poliésteres de azúcar
Investigadores de la Universidad de Birmingham (Reino Unido) y de la Universidad de Duke (Estados Unidos) han creado una nueva familia de polímeros a partir de fuentes sostenibles que conservan todas las cualidades de los plásticos comunes, pero que además son degradables y mecánicamente reciclables.
Los científicos utilizaron materiales de partida a base de azúcar en lugar de derivados petroquímicos para fabricar dos nuevos polímeros, uno que es estirable como el caucho y otro que es resistente pero dúctil, como la mayoría de los plásticos comerciales.
Los investigadores fabricaron los nuevos polímeros utilizando isoidida e isomannida como bloques de construcción. Ambos compuestos están hechos de alcoholes de azúcar y presentan un anillo rígido de átomos (imagen). Los investigadores descubrieron que el polímero basado en la isoidida mostraba una rigidez y maleabilidad similares a las de los plásticos comunes, y una resistencia similar a la de los plásticos de ingeniería de alto grado, como el Nylon-6. A pesar de que la isoidida y la isomannida sólo se diferencian por la orientación espacial en 3D de dos enlaces, lo que se conoce como estereoquímica, el material basado en la isomannida tenía una resistencia y una tenacidad similares, pero también mostraba una gran elasticidad, recuperando su forma tras la deformación. En particular, los materiales conservaron sus excelentes propiedades mecánicas tras la pulverización y el tratamiento térmico, que es el método habitual para reciclar mecánicamente los plásticos.
Los aminoácidos son polímeros
Los polisacáridos (/ˌpɒliˈsækəraɪd/), o policarbohidratos, son los hidratos de carbono más abundantes en los alimentos. Son hidratos de carbono poliméricos de cadena larga compuestos por unidades de monosacáridos unidos por enlaces glucosídicos. Estos hidratos de carbono pueden reaccionar con el agua (hidrólisis) utilizando las enzimas amilasas como catalizador, lo que produce los azúcares constitutivos (monosacáridos u oligosacáridos). Su estructura varía de lineal a muy ramificada. Algunos ejemplos son los polisacáridos de almacenamiento, como el almidón, el glucógeno y el galactógeno, y los polisacáridos estructurales, como la celulosa y la quitina.
Los polisacáridos suelen ser bastante heterogéneos y contienen ligeras modificaciones de la unidad de repetición. Dependiendo de su estructura, estas macromoléculas pueden tener propiedades distintas a las de sus componentes monosacáridos. Cuando todos los monosacáridos de un polisacárido son del mismo tipo, el polisacárido se denomina homopolisacárido u homoglicano, pero cuando hay más de un tipo de monosacárido se denominan heteropolisacáridos o heteroglicanos[2][3].
¿Es el almidón un polímero?
Investigadores de la Universidad de Birmingham (Reino Unido) y de la Universidad de Duke (Estados Unidos) han creado una nueva familia de polímeros a partir de fuentes sostenibles que conservan todas las cualidades de los plásticos comunes, pero que además son degradables y mecánicamente reciclables.
Los científicos utilizaron materiales de partida a base de azúcar en lugar de derivados petroquímicos para fabricar dos nuevos polímeros, uno que es estirable como el caucho y otro que es resistente pero dúctil, como la mayoría de los plásticos comerciales.
Los investigadores fabricaron los nuevos polímeros utilizando isoidida e isomannida como bloques de construcción. Ambos compuestos están hechos de alcoholes de azúcar y presentan un anillo rígido de átomos. Los investigadores descubrieron que el polímero basado en la isoidida mostraba una rigidez y maleabilidad similares a las de los plásticos comunes, y una resistencia similar a la de los plásticos de ingeniería de alto grado, como el Nylon-6. A pesar de que la isoidida y la isomannida sólo se diferencian por la orientación espacial en 3D de dos enlaces, lo que se conoce como estereoquímica, el material basado en la isomannida tenía una resistencia y una tenacidad similares, pero también mostraba una gran elasticidad, recuperando su forma tras la deformación. En particular, los materiales conservaron sus excelentes propiedades mecánicas tras la pulverización y el tratamiento térmico, que es el método habitual para reciclar mecánicamente los plásticos.
Polímero para nucleótidos
Se dan a conocer hidrogeles basados en poli(acrilato) que contienen azúcar y métodos para preparar estos hidrogeles. Los poli(acrilatos de azúcar) se preparan quimioenzimáticamente y se reticulan para formar hidrogeles, que son absorbentes de agua.
La invención presente está dirigida a polímeros basados en azúcar novedosos y métodos novedosos de hacer estos polímeros basados en azúcar. En la solicitud copiada Ser. No. 521,076, incorporada aquí por referencia, los Solicitantes revelan un método de fabricación de polímeros basados en azúcar usando catalizadores biológicos (enzimas). Las enzimas son muy regioselectivas, permitiendo así la síntesis de azúcares acilados útiles en la síntesis de polímeros a base de azúcar de la presente invención. La solicitud de los solicitantes divulga, entre otras cosas, métodos para diacilar regioselectivamente moléculas de azúcar con un derivado de ácido orgánico que tiene al menos dos funcionalidades carboxílicas. Estos azúcares diacilados se polimerizan a continuación para formar un polímero que tiene unidades de azúcar repetidas en la columna vertebral del polímero.
Los solicitantes han descubierto que los polímeros basados en el azúcar pueden fabricarse utilizando primero la síntesis enzimática en el paso regioselectivo de fabricación de los azúcares intermedios diacilados útiles en la fabricación de polímeros basados en el azúcar. Posteriormente, pueden utilizarse métodos químicos para polimerizar los azúcares intermedios diacilados. El uso de la síntesis enzimática y química se conoce como síntesis quimioenzimática. El uso de métodos quimioenzimáticos para fabricar polímeros a base de azúcares permite aprovechar la regioselectividad asociada a la síntesis enzimática y, al mismo tiempo, la velocidad asociada a la síntesis química.