El estudio de los materiales nanoestructurados en ingeniería es de gran importancia para aprovechar al máximo sus propiedades en los usos más adecuados. Ya que las características de los materiales y sus propiedades dependen principalmente de su estructura, es necesario estudiar y comprender los diferentes procesos de modificación de estos para controlar y diseñar nuevos materiales para aplicaciones específicas. Los materiales que se encuentran en un intervalo manométrico, ofrecen tener propiedades físicas y químicas superiores. Los materiales poliméricos y específicamente los copolímeros bloque son una opción importante en el área de la nanotecnología, estos materiales generan nanoestructuras con propiedades altamente deseables imposibles de alcanzar con las mezclas clásicas. En el presente proyecto de investigación se emplearán métodos teóricos (modelación y simulación molecular) para estudiar sistemas poliméricos nanoestructurados y su interacción con líquidos iónicos, como posibles aplicaciones de interés farmacéutico, como son los liberadores de fármacos sintéticos. Para el presente proyecto de investigación se estudiarán los materiales poliméricos dibloque de Poli(estireno)-Poli(divinilbenceno) (PS-PDVB), en virtud de que presenta una gran variedad de características (nula toxicidad, bajo costo de producción, rápida asimilación por el organismo etc.) y aplicaciones industriales. Asimismo se estudiará el sistema constituido por Nifedipina (agente activo), y poli(DL-lactido-co-glicólido) como acarreador y alcohol polivinílico como establizador. Para predecir y controlar el comportamiento de estos materiales sintéticos y su interacción con otras especies químicas de interés (medicamentos, medios polares, líquidos iónicos, etc.) se empleara un método de simulación mesoscópico conocido como dinámica de partícula disipativa (DPD). En esta metodología la estructura molecular de cada sistema polimérico se construye y se representa por modelos de cadena Gaussiano. Las cadenas de los copolímeros dibloque tendrán una arquitectura representativa. Las propiedades conformacionales de las cadenas de los copolímeros dibloque se calcularán empleando el software RIS Monte Carlo - Metrópolis (RMMC) y el campo de fuerza COMPASS. Se estudiará enseguida el efecto de solventes polares y liquidos ionicos en el proceso de liberación y difusión de agentes activos por parte del sistema polimérico. Se pretende determinar los parámetros importantes (pesos moleculares, grado de reticulación, tamaño, etc.) del vehículo polimérico en el control de liberación del fármaco

Se establecerá una metodología para el estudio de sistemas poliméricos sintéticos en medios polares. Con nuestras simulaciones pretendemos entender mejor el mecanismo de los vehículos liberadores de agentes activos. Estos mecanismos incluyen los procesos de formación del vehículo (esferas constituídas por copolímeros dibloque reticulados), entrampamiento del agente activo dentro del vehículo, difusión hacia la superficie del mismo y la posterior liberación hacia el medio externo. A través de la simulación se podrá apreciar también el efecto de la acidez del medio y la constitución de los diferentes vehículos. Se han escogido los sistemas Poli(estireno)-Poli(divinilbenceno) (PS-PDVB), en virtud de que presenta una gran variedad de características (nula toxicidad, bajo costo de producción, rápida asimilación por el organismo etc.) y poli(DL-lactido-co-glicólido) porque es biodegradable y presenta liberación de largo tiempo. Con el conocimiento generado podremos interactuar con grupos experimentales interesados en este tipo de problemas. El estudio teórico puede permitit optimizar los procesos de sintesis a nivel experimental de posible vehiculos liberadores de agentes activos. Asimismo con este proyecto se fortalecerá la investigación de materiales poliméricos estructurados por métodos computacionales de simulación tanto en la FES Cuatitlán como en la Facultad de Química, de la UNAM. . Formación de recursos humanos: básicamente serán alumnos de licenciatura de la FES-Cuatitlán.