Nanoagregados de plaguicidas organoclorados en ciclodextrinas naturales como alternativa para el tratamiento de aguas contaminadas

Abstract

Introducción. La modelación matemática de las interacciones contaminante-agentes descontaminantes es una herramienta de uso reciente para facilitar el manejo del recurso hídrico en el medio ambiente. El presente trabajo estudia la interacción entre 2 plaguicidas de elevada estabilidad ambiental que causan severas afectaciones a la salud: la clordecona (CLD) y el β-hexaclorociclohexano (β-HCH) y sus respectivos análogos marcados con radioyodo (ICLD y I-β-HCH), con ciclodextrinas naturales (α-, β- y γ-CD). Métodos. La metodología de Hipersuperficie de Múltiples Mínimos, cálculos cuánticos basados en la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) y un estudio topológico de la densidad electrónica se emplearon para caracterizar el espacio de interacción de los contaminantes y sus radiotrazadores con los confórmeros simétricos de las 3 CD. El error de superposición de bases existente en los cálculos DFT se mitigó usando una modificación al método de contrapeso desarrollada en este trabajo. La formación de los nanoagregados para el caso de los complejos β-HCH@CD se comprobó experimentalmente. Resultados. Los complejos formados se clasificaron a partir del grado de oclusión del contaminante en la cavidad de la CD como: oclusión total, oclusión parcial e interacción externa (no oclusión). Los complejos más estables se obtuvieron cuando la γ-CD es la molécula anfitriona, lo que se confirmó experimentalmente a partir de resultados espectroscópicos y análisis de microscopía electrónica. Se demostró teóricamente la posibilidad de usar la ICLD y el I-β-HCH como radiotrazadores análogos a los plaguicidas estudiados. Conclusiones: Estos resultados demostraron la utilidad de estos complejos en la separación de estos contaminantes de las aguas.

Keywords

• plaguicidas organoclorados
• ciclodextrinas
• nanoagregados
• modelación molecular
• radiotrazadores