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Articulo de referencia

Resina quelante

Las resinas quelantes son una clase de resinas de intercambio iónico . Casi siempre se utilizan para fijar cationes y emplean agentes quelantes unidos covalentemente a una matri...

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Las resinas quelantes son una clase de resinas de intercambio iónico . Casi siempre se utilizan para fijar cationes y emplean agentes quelantes unidos covalentemente a una matriz polimérica. Las resinas quelantes tienen la misma forma de perlas y matriz polimérica que los intercambiadores iónicos habituales. Su principal uso es la preconcentración de iones metálicos en una solución diluida. Las resinas de intercambio iónico quelantes se utilizan para la descalcificación de salmueras en la industria cloroalcalina, la eliminación de boro del agua potable y la recuperación de metales preciosos en soluciones. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

Propiedades y estructura

Las resinas quelantes funcionan de forma similar a las resinas de intercambio iónico convencionales.

Un complejo metálico tridentado con el anión iminodiacetato, que ilustra la naturaleza del sitio de unión al metal en algunas resinas quelantes.

La mayoría de las resinas quelantes son polímeros (copolímeros, para ser precisos) con grupos funcionales reactivos que se quelan a iones metálicos. [ 4 ] La variación en las resinas quelantes surge de la naturaleza de los agentes quelantes unidos a la cadena principal del polímero. La resina quelante Dowex A-1, también conocida como Chelex 100 , se basa en ácido iminodiacético en una matriz de estireno-divinilbenceno. Dowex A-1 está disponible comercialmente y se usa ampliamente para determinar propiedades generales de resinas quelantes como la etapa determinante de la velocidad y la dependencia del pH, etc. Dowex A-1 se produce a partir de un copolímero de estireno-divinilbenceno clorometilado mediante aminación con ácido aminodiacético .

La resina quelante de polimetales tiene una afinidad casi insignificante tanto por los metales alcalinos como por los alcalinotérreos; se pueden utilizar pequeñas cantidades de resina para concentrar metales traza en sistemas de agua naturales o fluidos biológicos, en los que la concentración de metales alcalinos y alcalinotérreos es tres o cuatro órdenes de magnitud mayor que la de los metales traza . [ 5 ]

Otros grupos funcionales unidos a las resinas quelantes son los ácidos aminofosfónicos, la tiourea y la 2-picolilamina .

Aplicación en la remediación de metales pesados

La contaminación del suelo con metales pesados, incluidos los radionúclidos, se mitiga principalmente mediante resinas quelantes. [ 6 ] [ 7 ]

Se propusieron polímeros quelantes ( resinas de intercambio iónico ) para la terapia de mantenimiento de patologías acompañadas de acumulación de hierro, como la hemocromatosis hereditaria ( sobrecarga de hierro ) [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] o la enfermedad de Wilson ( sobrecarga de cobre ) [ 12 ] mediante la quelación de los iones metálicos en el TGI y, por lo tanto, limitando su disponibilidad biológica.

Referencias

  1. ↑ Apte, SC; Batley, GE, "Especiación de metales traza de especies químicas lábiles en aguas naturales y sedimentos: enfoques no electroquímicos", IUPAC Ser. Anal. Phys. Chem. Environ. Syst. 1995, 3, 259-306.
  2. ↑ Garg, BS; Sharma, RK; Bhojak, N.; Mittal, S., "Resinas quelantes y sus aplicaciones en el análisis de iones metálicos traza", Microchem. J. 1999, 61, 94-114. doi : 10.1006/mchj.1998.1681
  3. ↑ Sharma, RK; Mittal, S.; Koel, M., "Análisis de trazas de iones metálicos mediante resinas quelantes a base de sílice: un método analítico ecológico", Crit. Rev. Anal. Chem. 2003, 33, 183-197. doi : 10.1080/713609163
  4. ↑ Sahni, SK; Reedijk, J., "Química de coordinación de resinas quelantes e intercambiadores iónicos", Coord. Chem. Rev. 1984, 59, 1-139. doi : 10.1016/0010-8545(84)85053-5
  5. ↑ Colella, MB; Siggia, S.; Barnes, RM (1980). "Síntesis y caracterización de una resina quelante de metales de poli(acrilamidoxima)". Analytical Chemistry . 52 (6): 967– 972. doi : 10.1021/ac50056a044 .
  6. ↑ Peters, Robert W (1999-04-23). ​​"Extracción de metales pesados ​​de suelos contaminados mediante quelantes". Journal of Hazardous Materials . 66 ( 1– 2): 151– 210. Bibcode : 1999JHzM...66..151P . doi : 10.1016/S0304-3894(99)00010-2 . PMID 10379036 . 
  7. ↑ Departamento de Energía de EE. UU.; (EE. UU.), Consejo Nacional de Investigación (1998-01-01). "Restauración del medio ambiente mediante biorremediación y ciencias moleculares: perspectivas para una mejor comprensión y nuevas soluciones basadas en la ciencia" . National Academies Press (EE. UU.).{{cite journal}}: Para citar una revista se requiere |journal=( ayuda )
  8. ↑ Groborz, Ondřej; Poláková, Lenka; Kolouchová, Kristýna; Švec, Pavel; Loukotová, Lenka; Miriyala, Vijay Madhav; Francová, Pavla; Kučka, enero; Krijt, enero; Paral, Petr; Báječný, Martín; Heizer, Tomaš; Pohl, Radek; Dunlop, David; Czernek, Jiří; Šefc, Luděk; Beneš, Jiří; Štěpánek, Petr; Hobza, Pavel; Hrubý, Martín (2020). "Polímeros quelantes para el tratamiento de la hemocromatosis hereditaria". Biociencia Macromolecular . 20 (12) 2000254. doi : 10.1002/mabi.202000254 . ISSN 1616-5187 . PMID 32954629 . S2CID 221827050 .   
  9. ↑ Hamilton, Jasmine L; Kizhakkedathu, Jayachandran N (2015). "Nanotransportadores poliméricos para el tratamiento de la sobrecarga sistémica de hierro" . Terapias moleculares y celulares . 3 (1): 3. doi : 10.1186/s40591-015-0039-1 . ISSN 2052-8426 . PMC 4451967. PMID 26056604 .   
  10. ↑ Polomoscanik, Steven C.; Cannon, C. Pat; Neenan, Thomas X.; Holmes-Farley, S. Randall; Mandeville, W. Harry; Dhal, Pradeep K. (2005). "Hidrogeles que contienen ácido hidroxámico para la terapia de quelación de hierro no absorbible: síntesis, caracterización y evaluación biológica". Biomacromolecules . 6 (6): 2946– 2953. doi : 10.1021/bm050036p . ISSN 1525-7797 . PMID 16283713 .  
  11. ↑ Qian, Jian; Sullivan, Bradley P.; Peterson, Samuel J.; Berkland, Cory (2017). "Los polímeros fijadores de hierro no absorbibles previenen la absorción de hierro dietético para el tratamiento de la sobrecarga de hierro". ACS Macro Letters . 6 (4): 350– 353. doi : 10.1021/acsmacrolett.6b00945 . ISSN 2161-1653 . PMID 35610854 .  
  12. ↑ Mattová, Jana; Poučková, Pavla; Kučka, enero; Škodová, Michaela; Vetrík, Miroslav; Štěpánek, Petr; Urbanek, Petr; Petřík, Miloš; Nový, Zbyněk; Hrubý, Martín (2014). "Perlas poliméricas quelantes como posibles terapias para la enfermedad de Wilson". Revista Europea de Ciencias Farmacéuticas . 62 : 1– 7. doi : 10.1016/j.ejps.2014.05.002 . hdl : 11104/0235824 . ISSN 0928-0987 . PMID 24815561 .  

Recursos adicionales

  1. Yang, Dong, Xijun Chang, Yongwen Liu y Sui Wang. "Síntesis y eficiencia de una resina quelante de epoxi-poliamida macroporosa esférica para la preconcentración y separación de iones traza de metales nobles ." Annali di Chimica 95.1-2 (2005): 111-14.
  2. Zougagh, Mohammed, JM Cano Pav N y A. Garcia De Torres. "Sorbentes quelantes basados ​​en gel de sílice y su aplicación en espectrometría atómica". Anal Bioanal Chem Analytical and Bioanalytical Chemistry 381.6 (2005): 1103-113.
  3. RR Greenberg y HM Kingston. «Análisis de oligoelementos en muestras de agua natural mediante análisis por activación neutrónica con resina quelante». Centro de Química Analítica, Oficina Nacional de Estándares, Washington, DC 20234.
  4. Roy, PK; Rawat, AS; Choudhary, V.; Rai, PK (15 de noviembre de 2004). "Síntesis y aplicación analítica de una resina quelante basada en un copolímero de estireno/ácido maleico reticulado para la extracción de iones metálicos traza". Journal of Applied Polymer Science . 94 (4): 1771– 1779. doi : 10.1002/app.21109 . ISSN 1097-4628 . .