Modelado y optimización experimental en la evaluación de interacciones químicas de mezclas de quitosano/polivinilpirrolidona

Resumen

Los biomateriales poliméricos destacan por su gran flexibilidad para adaptar sus propiedades físicas, químicas, mecánicas, biológicas, su procesabilidad y la posibilidad de utilizarlos en diferentes situaciones. Entre los diversos polímeros, el quitosano y la polivinilpirrolidona son prometedores para el desarrollo de apósitos, sin embargo, tienen limitaciones de propiedades individualmente que pueden optimizarse cuando se combinan. Por lo tanto, esta investigación busca evaluar las interacciones químicas de mezclas de PVP/quitosano a diferentes concentraciones y proporciones másicas, mediante el modelado y optimización experimental aplicando la metodología de superficie de respuesta (MSR) de la espectroscopia en la Espectroscopia Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR) de polímeros puros. A partir de los espectros FTIR de los polímeros puros se observaron los grupos funcionales característicos de ambos polímeros, los cuales son consistentes con la literatura. Mediante el modelo lineal aplicado se determinaron las interacciones químicas entre el quitosano y la PVP K—90 en las diferentes proporciones y concentraciones de los polímeros, y utilizando el MSR con un modelo compuesto central se verificó el comportamiento de la interacción en la mezcla para las diferentes condiciones y cómo influye la proporción de masa en la mezcla y la concentración. A la vista del estudio, se observa que la simulación de la interacción química de la mezcla polimérica considerando el modelo lineal y usando la metodología del modelo compuesto central de superficie de respuesta fue satisfactoria. La optimización experimental a partir del modelado es prometedora para comprender el comportamiento de la mezcla, ayudando a desarrollar combinaciones y predicciones de interacciones, además de permitir una mejora en los experimentos prácticos.