El quitosano, un derivado de una fuente renovable muy amplia en la naturaleza, biodegradable y pH sensible, ha sido estudiado por numerosos investigadores en una amplia gama de formulaciones, encontrándose muy útil para su aplicación en diferentes campos, especialmente en el campo de la medicina y en la purificación de aguas residuales como floculante. En el presente trabajo se estudiará la síntesis de diferentes sistemas poliméricos como: nanogeles, microgeles y macrogeles tipo peine,en forma de redes interpenetrantes , copolímeros de injerto e injertos binarios, a base de quitosano y otro monómero, vinilcaprolactama principalmente, el cual es soluble en agua y es biodegradable; para su aplicación en la inmovilización y liberación controlada de fármacos y en la retención de iones en aguas residuales. Existen numerosos sistemas para la inmovilización de fármacos, sin embargo la mayoría de ellos tiene efectos secundarios. La policaprolactama es un poliéster semicristalino, alifático aprobado por la FDA que puede ser utilizado en la liberación de fármacos, que resiste el ambiente ácido requerido para la disolución del quitosano y que es un buen prospecto en la inmovilización de liposomas. Se ha observado mediante otros estudios de nuestro grupo de investigación que si se tienen un par de monómeros y/o polímeros formando diferentes arquitecturas, sus propiedades en cuanto a la velocidad de retención o liberación, propiedades mecánicas y eficiencia del proceso son diferentes, por lo que se sintetizarán diferentes sistemas en escala macro y micro, se compararán sus propiedades y se llevarán a cabo estudios en cuanto a la retención de fármacos como el fluorouracilo (anticancerígeno), un antifúngico, un antibacteriano y también paralelamente en cuanto a la retención de iones, iniciando con los cromatos. Todos los sistemas serán caracterizados en cuanto a sus propiedades térmicas DSC y TGA, morfológicas SEM y TEM, de composición como FTIR, RMN y análisis elemental.

La formación de estos nuevos sistemas contribuirá en las siguientes formas: Se tendrá un sistema a base de un polímero natural, biodegradable, no tóxico (el quitosano CS) y un monómero barato, biodegradable y biocompatible (la vinilcaprolactama VCL), que contribuirá a la química verde, ya que el solvente principal en su síntesis es agua. Estos sistemas a base de Cs y VCL no han sido estudiados. Se sabe que las diferentes estructuras o arquitecturas de un sistema polimérico, basado en los mismos componentes, tiene diferentes propiedades en cuanto a velocidad de respuesta del sistema, propiedades mecánicas y respuesta a diferentes estímulos (en este caso tenemos polímeros inteligentes o estímulo sensibles); por lo que se amplía el rango de aplicaciones. Se estudiarán diferentes sistemas políméricos: hidrogeles en escala macro, micro y nanogeles. Estos últimos revisten gran importancia debido a que pueden penetrar en las células y tumores con mayor facilidad, por lo que son más eficientes, cuando se encuentran cargados con un fármaco. La contribución al proyecto será en 2 líneas: En cuanto a la retención y liberación controlada de fármacos y en la retención de iones pesados. A pesar de que existen numerosos sistemas para estas 2 aplicaciones. Todas ellas requieren de mejores propiedades y ventajas. Se espera que nuestros sistemas presenten mayores ventajas en cuanto a retención y liberación controlada, con mayor biocompatibilidad, biodegradabilidad, costo y propiedades mecánicas. El proyecto contribuirá en la capacitación de jóvenes en el campo de polímeros, biopolímeros y de química de radiaciones.