ES2334756B1 - POLYMERIC MATRICES BASED ON POLYSACARIDS AND CYCLODEXTRINES. - Google Patents

POLYMERIC MATRICES BASED ON POLYSACARIDS AND CYCLODEXTRINES. Download PDF

Info

Publication number
ES2334756B1
ES2334756B1 ES200901744A ES200901744A ES2334756B1 ES 2334756 B1 ES2334756 B1 ES 2334756B1 ES 200901744 A ES200901744 A ES 200901744A ES 200901744 A ES200901744 A ES 200901744A ES 2334756 B1 ES2334756 B1 ES 2334756B1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
polymeric matrix
matrix according
mixtures
polymer
starch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES200901744A
Other languages
Spanish (es)
Other versions
ES2334756A1 (en
Inventor
Julia Morales Sanfrutos
Francisco Santoyo Gonzalez
Fernando Hernandez Mateo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universidad de Granada
Original Assignee
Universidad de Granada
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universidad de Granada filed Critical Universidad de Granada
Priority to ES200901744A priority Critical patent/ES2334756B1/en
Publication of ES2334756A1 publication Critical patent/ES2334756A1/en
Priority to PCT/ES2010/000362 priority patent/WO2011012749A2/en
Application granted granted Critical
Publication of ES2334756B1 publication Critical patent/ES2334756B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/286Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using natural organic sorbents or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B15/00Preparation of other cellulose derivatives or modified cellulose, e.g. complexes
    • C08B15/10Crosslinking of cellulose
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B31/00Preparation of derivatives of starch
    • C08B31/08Ethers
    • C08B31/12Ethers having alkyl or cycloalkyl radicals substituted by heteroatoms, e.g. hydroxyalkyl or carboxyalkyl starch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B33/00Preparation of derivatives of amylose
    • C08B33/04Ethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B35/00Preparation of derivatives of amylopectin
    • C08B35/04Ethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/0006Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
    • C08B37/0009Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Glucans, e.g. polydextrose, alternan, glycogen; (alpha-1,4)(alpha-1,6)-D-Glucans; (alpha-1,3)(alpha-1,4)-D-Glucans, e.g. isolichenan or nigeran; (alpha-1,4)-D-Glucans; (alpha-1,3)-D-Glucans, e.g. pseudonigeran; Derivatives thereof
    • C08B37/0012Cyclodextrin [CD], e.g. cycle with 6 units (alpha), with 7 units (beta) and with 8 units (gamma), large-ring cyclodextrin or cycloamylose with 9 units or more; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/02Cellulose; Modified cellulose
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L3/00Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08L3/02Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L3/00Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08L3/04Starch derivatives, e.g. crosslinked derivatives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L3/00Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08L3/12Amylose; Amylopectin; Degradation products thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/02Dextran; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/08Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/16Cyclodextrin; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/20Heavy metals or heavy metal compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/20Heavy metals or heavy metal compounds
    • C02F2101/22Chromium or chromium compounds, e.g. chromates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • C02F2101/34Organic compounds containing oxygen
    • C02F2101/345Phenols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • C02F2101/38Organic compounds containing nitrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/16Regeneration of sorbents, filters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group

Abstract

Matrices poliméricas basadas en polisacaridos y ciclodextrinas. La presente invención se refiere a nuevos materiales basados en matrices poliméricas obtenidas a partir de polisacáridos, a sus procedimientos de obtención y a sus usos. Más particularmente, se refiere al uso de estos materiales basados en almidón, dextrina o ciclodextrinas para secuestrar contaminantes orgánicos e inorgánicos y para la purificación de aguas.Polymeric matrices based on polysaccharides and cyclodextrins The present invention relates to new materials based on polymeric matrices obtained from polysaccharides, to its procurement procedures and its uses. More particularly refers to the use of these materials based on starch, dextrin or cyclodextrins to sequester organic and inorganic contaminants and for water purification.

Description

Matrices poliméricas basadas en polisacáridos y ciclodextrinas.Polymeric matrices based on polysaccharides and cyclodextrins

La presente invención se refiere a nuevos materiales basados en matrices poliméricas obtenidas a partir de polisacáridos, a sus procedimientos de obtención y a sus usos. Más particularmente, se refiere al uso de estos materiales basados en almidón, dextrina o ciclodextrinas para secuestrar contaminantes orgánicos e inorgánicos y para la purificación de aguas.The present invention relates to new materials based on polymeric matrices obtained from polysaccharides, their procedures for obtaining and their uses. Plus particularly, it refers to the use of these materials based on starch, dextrin or cyclodextrins to sequester contaminants organic and inorganic and for water purification.

Estado de la técnica anteriorPrior art

La política ambiental esta tomando cada vez más relevancia. Por ejemplo el tratado de la Unión Europea tiene entre sus principios fundamentales, la conservación, protección y mejora de la calidad del agua así como la utilización prudente y racional de los recursos naturales (Art. 130R del Tratado de la Unión Europea). Uno de los puntos en los cuales se ha legislado con mayor intensidad se refiere a reducir los niveles de contaminación de las aguas superficiales, que se aplica a aguas residuales domésticas, aguas de lluvia y aguas residuales industriales. A pesar de este esfuerzo normativo la preocupación de los ciudadanos por el problema de la contaminación de las aguas viene corroborada por los diferentes informes oficiales. Por ejemplo sigue siendo habitual la detección de metales tóxicos (e.g. Se, Zn y Cr) y de compuestos orgánicos tóxicos. Evidente, la contaminación del agua trasciende los marcos ecológico y económico y puede llegar a convertirse en un grave problema sanitario.Environmental policy is taking more and more relevance. For example, the European Union treaty has between its fundamental principles, conservation, protection and improvement of water quality as well as prudent and rational use of natural resources (Art. 130R of the Treaty of the Union European). One of the points in which it has been legislated with greater intensity refers to reducing pollution levels of surface water, which is applied to domestic wastewater, rainwater and industrial wastewater. In spite of this normative effort citizens' concern about the problem  of water pollution is corroborated by Different official reports. For example, the detection of toxic metals (e.g. Se, Zn and Cr) and compounds Toxic organic Obviously, water pollution transcends the ecological and economic frameworks and can become a serious health problem

La descontaminación de las aguas residuales es un elemento clave para no comprometer el uso ulterior, público o privado, que de ellas se haga. En este contexto, el diseño de nuevos materiales para eliminar contaminantes y restaurar las condiciones iniciales del agua para su reutilización es un área prioritaria para la conservación, mantenimiento y mejora del patrimonio natural.Decontamination of wastewater is a key element to not compromise the subsequent use, public or private, let them be done. In this context, the design of new materials to remove contaminants and restore initial water conditions for reuse is an area priority for the conservation, maintenance and improvement of natural heritage.

El funcionamiento de cualquier industria requiere grandes cantidades de agua, que al intervenir en los procesos industriales, se contamina. Igualmente, el uso de pesticidas en agricultura contribuye a la contaminación. La presencia de contaminantes en las aguas que se reintegran a la naturaleza compromete su uso posterior, por lo que el tratamiento de aguas residuales es un objetivo prioritario. La restauración de las condiciones iniciales del agua dependerá en gran medida de la naturaleza de los contaminantes presentes en el vertido. En líneas generales, se hacen pretratamientos (físicos), tratamientos primarios (físico-químicos), secundarios (biológicos) y terciarios (específicos según las características del vertido). Los tratamientos terciarios son los más específicos y los que han tenido mayor avance con las nuevas tecnologías. A modo de ejemplo, existen tratamientos biológicos, procesos de membrana, procesos avanzados de oxidación, técnicas químicas y electroquímicas y procesos de adsorción. Sin embargo, la adsorción sobre carbones activos, zeolitas, arcillas, sílica y diferentes materiales poliméricos es el método más extendido, siendo los carbones activos el material más empleado, a pesar de su elevado coste, sobre todo en lo referente a su regeneración, que se lleva a cabo sobre todo por vía térmica. Por ello existe interés en el desarrollo de nuevos adsorbentes que sean insolubles, efectivos, regenerables y más baratos.The operation of any industry it requires large amounts of water, which when intervening in industrial processes, it is contaminated. Similarly, the use of Agricultural pesticides contribute to pollution. The presence of pollutants in the waters that return to the nature compromises its subsequent use, so the treatment Wastewater is a priority objective. The restoration of The initial water conditions will depend largely on the nature of the contaminants present in the discharge. In lines general, pretreatments (physical), treatments are made primary (physical-chemical), secondary (biological) and tertiary (specific according to the characteristics of the discharge). Tertiary treatments are the most specific and those who have had more progress with the new technologies. By way For example, there are biological treatments, membrane processes, advanced oxidation processes, chemical techniques and electrochemical and adsorption processes. However, adsorption on active carbons, zeolites, clays, silica and different polymeric materials is the most widespread method, being the active coals the most used material, despite its high cost, especially in relation to its regeneration, which takes out especially by thermal means. That is why there is interest in development of new adsorbents that are insoluble, effective, Regenerable and cheaper.

Una alternativa atractiva es el diseño de materiales basados en polisacáridos (Crini, G., Progress in Polymer Science (2005), vol. 30, pp.38-70) pues a su disponibilidad y bajo coste se unen sus características estructurales, propiedades físico-químicas, estabilidad y presencia de grupos reactivos (hidroxilo, acetamido o amino) que les confieren selectividad frente a metales y compuestos aromáticos. En los últimos años el desarrollo de este tipo de materiales para su uso como adsorbentes y el interés por los mismos ha ido creciendo. El polisacárido que más se ha utilizado en aplicaciones de descontaminación ha sido el quitosano (Crini, G. et al., Progress in Polymer Science (2008), vol. 33, pp. 399-447), homopolímero natural de estructura análoga a la celulosa con grupos amino en posiciones C-2 que le confiere propiedades de adsorción características y facilita la introducción de modificaciones químicas. Sin embargo, en la actualidad el interés se extiende hacia otros polisacáridos, como las ciclodextrinas (CDs) o el almidón.An attractive alternative is the design of materials based on polysaccharides (Crini, G., Progress in Polymer Science (2005), vol. 30, pp. 38-70) because their availability and low cost are combined with their structural characteristics, physical properties -chemistry, stability and presence of reactive groups (hydroxyl, acetamido or amino) that give them selectivity against metals and aromatic compounds. In recent years the development of this type of materials for use as adsorbents and interest in them has been growing. The most commonly used polysaccharide in decontamination applications has been chitosan (Crini, G. et al., Progress in Polymer Science (2008), vol. 33, pp. 399-447), a natural homopolymer with a structure analogous to Cellulose with amino groups in C-2 positions that gives it characteristic adsorption properties and facilitates the introduction of chemical modifications. However, at present the interest extends to other polysaccharides, such as cyclodextrins (CDs) or starch.

Las CDs son oligosacáridos cíclicos constituidos por diferentes unidades de D-glucosa (6: \alpha-CD, 7: \beta-CD y 8:
\gamma-CD) con una unión \alpha-1,4 que da lugar a la formación de una cavidad toroidal de carácter hidrofóbico delimitada por una superficie exterior hidrofílica. La cavidad es la responsable de su utilización para la eliminación de contaminantes orgánicos por su capacidad para la formación de complejos de inclusión con una gran variedad de compuestos orgánicos e inorgánicos (Szejtli, J., Chemical Reviews (1998), vol. 98, pp. 1743-1753), tanto en solución como en fase sólida a través de interacciones anfitrión-huésped.
The CDs are cyclic oligosaccharides consisting of different D-glucose units (6: α-CD, 7: β-CD and 8:
γ-CD) with an α-1,4 junction that results in the formation of a hydrophobic toroidal cavity bounded by a hydrophilic outer surface. The cavity is responsible for its use for the removal of organic pollutants because of its ability to form inclusion complexes with a wide variety of organic and inorganic compounds (Szejtli, J., Chemical Reviews (1998), vol. 98, pp. 1743-1753), both in solution and in solid phase through host-host interactions.

Las ciclodextrinas han servido como material de partida para la preparación de diversas matrices poliméricas homogéneas entrecruzadas. Como agentes de entrecruzadas se han empleado epiclorihidrina y diisocianatos. Algunos materiales basados en el entrecruzamiento de \beta-CD con epiclorihidrina (Kiji, J., et al., Angewandte Makromolekulare Chemie (1992), vol. 199, pp. 207-210) han sido empleados para la adsorción de fenol, 4-metilbifenilo y dodecil benceno sulfonato de sodio, bisfenol A y el dibenzofurano y sus derivados. Los materiales producto del entrecruzamiento de CDs con diisocianatos (Mhlanga, S.D., et al., Journal of Chemical Technology and Biotechnology (2007), vol. 82, pp. 382-388) presentan capacidad para eliminar compuestos aromáticos.Cyclodextrins have served as starting material for the preparation of various crosslinked homogeneous polymer matrices. As crosslinking agents, epichlorohydrin and diisocyanates have been used. Some materials based on the cross-linking of β-CD with epichlorohydrin (Kiji, J., et al., Angewandte Makromolekulare Chemie (1992), vol. 199, pp. 207-210) have been used for the adsorption of phenol, 4 -methylbiphenyl and sodium dodecyl benzene sulfonate, bisphenol A and dibenzofuran and its derivatives. The materials resulting from the cross-linking of CDs with diisocyanates (Mhlanga, SD, et al., Journal of Chemical Technology and Biotechnology (2007), vol. 82, pp. 382-388) have the capacity to eliminate aromatic compounds.

Las CDs también se han empleado para la obtención de matrices poliméricas heterogéneas o mixtas. Así, el entrecruzamiento de \beta-CD y carboximetil celulosa con diferentes agentes de entrecruzamiento ha dado lugar a la obtención de polímeros que presentan grupos carboxílicos en su estructura que favorecen la adsorción de colorantes catiónicos (Crini, G., Dyes and Pigments (2008), vol. 77, pp. 415-426). La combinación de la \beta-CD con almidón utilizando diisocianatos como agentes de entrecruzamiento conduce a materiales con capacidad para la eliminación de colorantes azoicos (Ornen, E.Y., et al., Bioresource Technology (2008), vol. 99, pp. 526-531).The CDs have also been used to obtain heterogeneous or mixed polymer matrices. Thus, the cross-linking of β-CD and carboxymethyl cellulose with different cross-linking agents has resulted in the obtaining of polymers having carboxylic groups in their structure that favor the adsorption of cationic dyes (Crini, G., Dyes and Pigments (2008 ), vol. 77, pp. 415-426). The combination of β-CD with starch using diisocyanates as crosslinking agents leads to materials capable of removing azo dyes (Ornen, EY, et al., Bioresource Technology (2008), vol. 99, pp. 526- 531).

Entre los materiales basados en almidón cabe mencionar los almidones catiónicos (Delval, F., et al., Bioresource Technology (2006), vol. 97, pp. 2173-2181) desarrollados fundamentalmente para la eliminación de colorantes aniónicos. Así, el entrecruzamiento de almidón con epiclorihidrina en presencia de NH_{4}OH permite obtener materiales que contienen aminas terciarias que le confieren propiedades mejoradas para la eliminación de ciertos colorantes que poseen grupos aniónicos. También se han sintetizado almidones aniónicos (Khalil, M.I., et al., Journal of Applied Polymer Science (1998), vol. 69, pp. 45-50) vía succinilación con anhídrido succínico en medio básico, mediante oxidación con hipoclorito sódico dando lugar a materiales que han sido empleados como adsorbentes de metales pesados tales como Cu^{2+}, Zn^{2+}, Pb^{2+} y Cd^{2+}. Sin embargo, el almidón oxidado es parcialmente soluble en agua y esto constituye un problema. El entrecruzamiento del almidón y posterior incorporación de los grupos funcionales que se deseen es una opción que permite obtener materiales insolubles y después incorporar los grupos que se desean. En este sentido, la carboximetilación de almidón entrecruzado con POCl_{3} utilizando cloroacetato sódico conduce a materiales cuya eficacia para adsorber metales aumenta con el grado de sustitución de grupos carboximetilo y cuya desorción por lavado con disoluciones ácidas permite regeneración parcial del material.Starch-based materials include cationic starches (Delval, F., et al., Bioresource Technology (2006), vol. 97, pp. 2173-2181) developed primarily for the removal of anionic dyes. Thus, the cross-linking of starch with epichlorohydrin in the presence of NH4OH allows to obtain materials containing tertiary amines that confer improved properties for the removal of certain dyes that possess anionic groups. Anionic starches have also been synthesized (Khalil, MI, et al., Journal of Applied Polymer Science (1998), vol. 69, pp. 45-50) via succinylation with succinic anhydride in basic medium, by oxidation with sodium hypochlorite resulting in to materials that have been used as heavy metal adsorbents such as Cu 2+, Zn 2+, Pb 2+ and Cd 2+. However, oxidized starch is partially soluble in water and this is a problem. The cross-linking of starch and subsequent incorporation of the desired functional groups is an option that allows insoluble materials to be obtained and then the desired groups. In this sense, the carboxymethylation of starch crosslinked with POCl3 using sodium chloroacetate leads to materials whose efficiency to adsorb metals increases with the degree of substitution of carboxymethyl groups and whose desorption by washing with acidic solutions allows partial regeneration of the material.

En la síntesis de matrices poliméricas basadas en polisacáridos se pueden usar agentes de entrecruzamiento. La naturaleza y estructura del agente de entrecruzamiento juega un papel activo en el proceso de adsorción de contaminantes, por lo que se obtienen propiedades muy distintas de matrices poliméricas entrecruzadas usando los mismos polisacáridos pero entrecruzados con distintos agentes de entrecruzamiento. Los agentes o reactivos de entrecruzamiento deben poseer al menos dos grupos reactivos, que normalmente están situados en posiciones terminales, y pueden ser homofuncionales o heterofuncionales, dependiendo de que sus grupos reactivos sean iguales o distintos. Los reactivos de entrecruzamiento más utilizados para la reticulación de las cadenas poliméricas son:In the synthesis of polymer based matrices in polysaccharides crosslinking agents can be used. The nature and structure of the crosslinking agent plays a active role in the adsorption process of contaminants, so that very different properties of polymeric matrices are obtained crosslinked using the same polysaccharides but crosslinked with different crosslinking agents. The agents or reagents crosslinking must have at least two reactive groups, which they are normally located in terminal positions, and can be homofunctional or heterofunctional, depending on which groups reagents are the same or different. Reagents of crosslinking most used for chain crosslinking Polymers are:

a)to)
Epiclohidrina (EPI) compuesto bifuncional que contiene dos grupos funcionales diferentes y presenta una elevada reactividad frente a grupos hidroxilo en condiciones alcalinas.Epifohydrin (EPI) bifunctional compound that It contains two different functional groups and has a high reactivity against hydroxyl groups under conditions alkaline

b)b)
Dialdehídos que se han utilizado para el entrecruzamiento de polímeros conteniendo grupos amino a través de la formación de bases de Schiff.Dialdehydes that have been used for cross-linking of polymers containing amino groups through Schiff's base formation.

c)C)
Diisocianatos, tales como el 1,6-hexametilendiisocianato (HMDI o HMI) que reaccionan con los grupos hidroxilo, dando lugar a la formación de carbamatos, y con aminas, dando lugar a la formación de ureas.Diisocyanates, such as 1,6-hexamethylene diisocyanate (HMDI or HMI) that react with hydroxyl groups, leading to the formation of carbamates, and with amines, leading to the formation of ureas

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

Un agente particular de entrecruzamiento es la divinilsulfona (DVS). La DVS, como tal, se ha empleado en el entrecruzamiento de distintos polisacáridos para la obtención de geles y sobre soportes gélicos. La DVS es capaz de reaccionar con los grupos hidroxilo presentes en las cadenas de los polisacáridos en condiciones alcalinas (pH>10).A particular crosslinking agent is the divinylsulfone (DVS). The DVS, as such, has been used in the cross-linking of different polysaccharides to obtain gels and on gel supports. The DVS is able to react with hydroxyl groups present in polysaccharide chains under alkaline conditions (pH> 10).

En estas condiciones se ha llevado a cabo el entrecruzamiento de dextrano (Young, N.M., et al., Carbohydrate Research (1978), vol. 66, pp. 299-302) permitiendo la obtención de geles que han sido empleados en cromatografía de afinidad para purificación de lectinas y en el desarrollo de sistemas para la retención y liberación de proteínas.Under these conditions, dextran crosslinking has been carried out (Young, NM, et al., Carbohydrate Research (1978), vol. 66, pp. 299-302) allowing obtaining gels that have been used in affinity chromatography for purification of lectins and in the development of systems for protein retention and release.

Los derivados de celulosa carboximetilcelulosa (CMC) e hidroxietilcelulosa (HEC) han sido entrecruzados usando DVS, para el desarrollo de materiales superabsorbentes (Anbergen, U., et al., Polymer (1990), vol. 31, pp. 1854-1858). Se han sintetizado hidrogeles de celulosa con DVS y se ha puesto de manifiesto su capacidad para eliminar agua del cuerpo. Esta capacidad de retener grandes cantidades de agua también se puede aprovechar en la obtención de productos absorbentes y biodegradables para la higiene personal.The carboxymethyl cellulose (CMC) and hydroxyethylcellulose (HEC) cellulose derivatives have been crosslinked using DVS, for the development of superabsorbent materials (Anbergen, U., et al., Polymer (1990), vol. 31, pp. 1854-1858) . Cellulose hydrogels have been synthesized with DVS and their ability to remove water from the body has been demonstrated. This ability to retain large amounts of water can also be used to obtain absorbent and biodegradable products for personal hygiene.

El ácido hialurónico (HA) entrecruzado del ácido hialurónico con DVS da lugar a un gel que recibe el nombre de "hylan b" o "hylaform" (Larsen, N.E., et al., Materials Research Society Symposium Proceedings (1995), vol. 394, pp. 149-53). Varios autores (Piacquadio, D., et al., Journal of the American Academy of Dermatology (1997), vol. 36, pp. 544-549) han puesto de manifiesto la potencialidad del "hylan b" como material de relleno en cirugía estética, pudiéndose utilizar en implantes y rellenos. Otros autores (Ramamurthi, A., et al, Biomaterials (2005), vol. 26, pp. 999-1010) han comprobado que estos hidrogeles de HA entrecruzados con DVS son capaces de estimular la adhesión y la proliferación celular. Esta propiedad hace que este tipo de materiales tengan una gran importancia en ingeniería de materiales para el desarrollo de órganos bioartificiales u órganos biohíbridos.Cross-linked hyaluronic acid (HA) from hyaluronic acid with DVS results in a gel that is called "hylan b" or "hylaform" (Larsen, NE, et al., Materials Research Society Symposium Proceedings (1995), vol. 394, pp. 149-53). Several authors (Piacquadio, D., et al., Journal of the American Academy of Dermatology (1997), vol. 36, pp. 544-549) have revealed the potential of "hylan b" as a filling material in surgery aesthetic, being able to be used in implants and fillers. Other authors (Ramamurthi, A., et al, Biomaterials (2005), vol. 26, pp. 999-1010) have shown that these HA hydrogels crosslinked with DVS are capable of stimulating cell adhesion and proliferation. This property makes this type of materials of great importance in materials engineering for the development of bioartificial organs or biohybrid organs.

Mediante el empleo de DVS (Sannino, A., et al., Biomacromolecules (2004), vol. 5, pp. 92-96) se ha llevado a cabo el entrecruzamiento de HA con mezclas de CMC para su uso como tejido blando tras una cirugía. También se ha llevado a cabo la síntesis de geles de CD con celulosa utilizando la hidroxipropil-\beta-ciclodextrina (HP-\beta-CD), la propia \beta-CD y distintos derivados de celulosa (HPC, HPMC, CMC) y se ha aprovechado la capacidad que tienen las CDs para formar complejos de inclusión con distintas moléculas orgánicas para su empleo en la eliminación de bisfenol-A de disoluciones acuosas (Transactions of the Materials Research Society and Macrocyclic Chemistry (2003), vol 56, pp. 55-59).Through the use of DVS (Sannino, A., et al., Biomacromolecules (2004), vol. 5, pp. 92-96) the crosslinking of HA with CMC mixtures has been carried out for use as soft tissue after a surgery. The synthesis of CD gels with cellulose has also been carried out using hydroxypropyl-? -Cyclodextrin (HP-? -CD), the beta-CD itself and various cellulose derivatives (HPC, HPMC, CMC) and The ability of CDs to form inclusion complexes with different organic molecules has been exploited for their use in the removal of bisphenol-A from aqueous solutions (Transactions of the Materials Research Society and Macrocyclic Chemistry (2003), vol 56, pp. 55-59).

Descripción de la invenciónDescription of the invention

En la presente invención se proporciona un nuevo material basado en matrices poliméricas obtenidas a partir de polisacáridos o mezclas de polisacáridos (por ejemplo almidón, dextrina y ciclodextrinas) y entrecruzadas con al menos una sulfona \alpha-\beta insaturada como agente de entrecruzamiento, y el uso de dichas matrices poliméricas, especialmente en la descontaminación de compuestos orgánicos e inorgánicos del agua. Algunas de las ventajas de la presente invención son: alta eficacia, versatilidad, condiciones y procedimientos de reacción simples, bajo coste económico tanto para los materiales de partida como para el proceso global y procedimientos de química sostenible respetables con el medio ambiente. Otras de las ventajas es que las matrices de la presente invención se pueden reusar, sin perdida de eficiencia. Además, las matrices poliméricas de la presente invención poseen una gran estabilidad dimensional y rigidez, frente a la absorción de agua, en comparación con los geles descritos en el estado de la técnica, y esta mayor estabilidad dimensional y rigidez sorprendentemente no conlleva una perdida en su eficacia.In the present invention a new one is provided material based on polymeric matrices obtained from polysaccharides or mixtures of polysaccharides (eg starch, dextrin and cyclodextrins) and crosslinked with at least one sulfone α-β unsaturated as an agent of crosslinking, and the use of said polymeric matrices, especially in the decontamination of organic compounds and Inorganic water. Some of the advantages of this invention are: high efficiency, versatility, conditions and Simple reaction procedures, low economic cost for both the starting materials as for the overall process and sustainable chemistry procedures that are environmentally friendly ambient. Other advantages is that the matrices of this invention can be reused, without loss of efficiency. In addition, the polymeric matrices of the present invention possess a large dimensional stability and rigidity, against water absorption, compared to the gels described in the state of the art, and this greater dimensional stability and stiffness surprisingly not It entails a loss in its effectiveness.

El primer aspecto de la presente invención es una matriz polimérica caracterizada porque comprende unidades de polisacáridos entrecruzados con un agente de entrecruzamiento. A partir de materias primas abundantes y económicas como son los polisacáridos naturales almidón, dextrina, inulina, etc. y oligosacáridos cíclicos (ciclodextrinas) se han obtenido matrices poliméricas capaces de descontaminar el agua por métodos sencillos y fáciles de implantar a escala industrial. Además las matrices poliméricas obtenidas a partir de polisacáridos presentan, por su naturaleza química, una alta biodegradabilidad.The first aspect of the present invention is a polymeric matrix characterized in that it comprises units of polysaccharides crosslinked with a crosslinking agent. TO from abundant and economic raw materials such as natural polysaccharides starch, dextrin, inulin, etc. Y cyclic oligosaccharides (cyclodextrins) matrices have been obtained Polymers capable of decontaminating water by simple methods and easy to implement on an industrial scale. In addition the matrices Polymers obtained from polysaccharides have, due to their Chemical nature, high biodegradability.

Preferiblemente el agente de entrecruzamiento es al menos una sulfona \alpha-\beta insaturadas, preferiblemente una vinilsulfona. En una realización preferida el agente de entrecruzamiento tiene más de un grupo vinil como por ejemplo las bis-vinilsulfona, siendo aun más preferido divinilsulfona, preferiblemente seleccionada entre H_{2}C=CHSO_{2}RSO_{2}
CH=CH_{2}, H_{2}C=CHSO_{2}CH_{2}CH_{2}XRXCH_{2}CH_{2}SO_{2}CH=CH_{2} donde R es un alquilo (C_{1}-C_{10}), un dialquilarilo ((C_{1}-C_{10})Ar(C_{1}-C_{10}), (CH_{2}CH_{2}O)_{n}CH_{2}CH_{2} con n=2-20; donde X es O o S, y mezclas de ellos. A partir de materias primas abundantes y económicas como son los polisacáridos naturales almidón, dextrina, inulina, etc. y oligosacáridos cíclicos (ciclodextrinas) se obtienen matrices poliméricas por entrecruzamiento con una sulfona \alpha-\beta insaturadas, preferiblemente una bisvinilsulfonas, utilizando por ejemplo reacciones fáciles de llevar a cabo como la adicción de Michael. Esta aproximación metodológica utiliza los grupos funcionales nativos presentes en los mencionados polímeros, es altamente versátil, eficaz, sencilla y respetuosa con el medio ambiente, pues se puede llevar a cabo en medio acuoso. Esta metodología explota los grupos funcionales presentes de forma intrínseca en los materiales de partida antes mencionados evitándose así una etapa de derivatización para la introducción de funciones reactivas adecuadas.
Preferably the crosslinking agent is at least one unsaturated α-β sulfone, preferably a vinyl sulfone. In a preferred embodiment the crosslinking agent has more than one vinyl group such as bis-vinyl sulfone, with divinyl sulfone being even more preferred, preferably selected from H 2 C = CHSO 2 RSO 2
CH = CH 2, H 2 C = CHSO 2 CH 2 CH 2 XRXCH 2 CH 2 SO 2 CH = CH 2 where R is an alkyl (C_ {1} -C 10), a dialkylaryl ((C 1 -C 10) Ar (C 1 -C 10), (CH 2 CH 2 O) n} CH 2 CH 2 with n = 2-20, where X is O or S, and mixtures thereof, from abundant and economical raw materials such as natural polysaccharides starch, dextrin, inulin, etc. and cyclic oligosaccharides (cyclodextrins) are obtained polymeric matrices by cross-linking with an unsaturated α-β-sulfone, preferably a bisvinylsulfones, using for example easy-to-carry out reactions such as Michael's addiction. This methodological approach uses the native functional groups present in the aforementioned polymers, it is highly versatile, efficient, simple and environmentally friendly, since it can be carried out in an aqueous medium This methodology exploits the functional groups present intrinsically in the aforementioned starting materials evit thus a derivatization stage for the introduction of suitable reactive functions.

Además las sulfonas \alpha-\beta insaturadas, y en especial las bisvinilsulfonas, son compuestos fáciles de preparar y de manipular por lo que constituyen una potente herramienta en síntesis orgánica. Como aceptores de Michael pueden reaccionar con aminas, tioles, o alcoholes dando lugar a heterosulfonas \beta-sustituidas. Así, las bisvinilsulfona como agentes de entrecruzamiento reaccionan con un amplio rango de sustratos presentado como ventajas la de ser químicamente estables, económicamente competitivas y atractivas desde un punto de vista de ecológico, pues las reacciones de entrecruzamiento pueden llevarse a cabo en agua. Por otra parte son extremadamente versátiles, pues se pueden introducir diferentes sistemas espaciadores entre las funciones vinilsulfona que permiten jugar con la distancia (longitud del espaciador), hidrofobicidad (contribución a la hidrofilia del material polimérico) e incluso participar en las interacciones con los contaminantes (vía apilamientos pi-pi en el caso de espaciadores con anillos aromáticos y contaminantes orgánicos o interacciones electrostáticas entre metales y espaciadores del tipo polietilénglicol), realizaciones que son parte de la presente invención.Plus sulfones unsaturated α-?, and especially the bisvinylsulfones, are compounds that are easy to prepare and handle so they constitute a powerful tool in synthesis organic As Michael's acceptors they can react with amines, thiols, or alcohols giving rise to heterosulfones β-substituted. Thus, bisvinylsulfone as crosslinking agents react with a wide range of substrates presented as advantages of being chemically stable, economically competitive and attractive from a point of view of ecological, as crosslinking reactions can be carried out in water. On the other hand they are extremely versatile, because different spacer systems can be introduced between Vinyl sulfone functions that allow distance play (spacer length), hydrophobicity (contribution to hydrophilicity of polymeric material) and even participate in pollutant interactions (via stacking pi-pi in the case of spacers with rings aromatic and organic pollutants or interactions electrostatic between metals and spacers of the type polyethylene glycol), embodiments that are part of the present invention.

En una realización preferida, el polisacárido es seleccionado entre, almidón, almidón modificado, quitosano, celulosa, inulina, ciclodextrinas, ciclodextrinas modificadas, amilosa, amilopectina, dextrina y mezclas de ellos.In a preferred embodiment, the polysaccharide is selected from, starch, modified starch, chitosan, cellulose, inulin, cyclodextrins, modified cyclodextrins, amylose, amylopectin, dextrin and mixtures thereof.

El polisacárido puede ser de tipo lineal, preferiblemente seleccionado entre almidón, dextrina o mezclas de ellos.The polysaccharide can be linear, preferably selected from starch, dextrin or mixtures of they.

En otra realización el polisacárido es de tipo cíclico, preferiblemente \alpha, \beta, \gamma-ciclodextrinas o mezclas de ellas.In another embodiment the polysaccharide is of type cyclic, preferably α, β, γ-cyclodextrins or mixtures thereof.

Las matrices se puede entrecruzar usando al menos dos polisacáridos, lo que le confiere propiedades sinérgicas en la eliminación de contaminantes. Por ejemplo el entrecruzamiento entre almidón y beta ciclodextina aumenta la capacidad de absorción de bisfenol A en mayor proporción que las matrices que están constituidas por un solo polisacárido. En otros casos la capacidad de absorción se mantiene, pero ello es una gran ventaja, porque esto significa que aunque la cantidad presente de ciclodextrina se ha reducido sensiblemente la capacidad de absorción de la matriz se ha mantenido al mismo nivel que utilizando solamente ciclodextrina. Tal sinergia es interesante porque, entre otras cosas, la ciclodextrina suele ser bastante más cara que el almidón, por lo que tenemos una matriz con las mismas propiedades de absorción pero a menor precio. Preferiblemente la matriz polimérica comprende dos polisacáridos seleccionados entre almidón, almidón modificado, quitosano, celulosa, inulina, ciclodextrinas, ciclodextrinas modificadas, amilosa, amilopectina, dextrina y mezclas de ellos.The matrices can be crosslinked using the minus two polysaccharides, which gives it synergistic properties in the elimination of contaminants. For example crosslinking between starch and beta cyclodextin increases absorption capacity of bisphenol A in greater proportion than the matrices that are constituted by a single polysaccharide. In other cases the capacity of absorption is maintained, but this is a great advantage, because this means that although the present amount of cyclodextrin is has significantly reduced the absorption capacity of the matrix is has maintained at the same level as using only cyclodextrin. Such synergy is interesting because, among other things, the cyclodextrin is usually much more expensive than starch, so that we have a matrix with the same absorption properties but at a lower price. Preferably the polymer matrix comprises two polysaccharides selected from starch, modified starch, chitosan, cellulose, inulin, cyclodextrins, cyclodextrins modified, amylose, amylopectin, dextrin and mixtures of they.

En el caso de que la matriz comprenda al menos dos polisacáridos, las proporciones de los dos polisacáridos puede variar, y preferiblemente la proporción está comprendida entre 0,1 a 10 en peso y más preferiblemente entre 0,25 y 4 en peso, incluso más preferiblemente entre 0,5 y 2 en peso. En una realización particular la matriz polimérica comprende al menos un almidón y una ciclodextrina, y preferiblemente en una proporción entre 0,1 a 10 en peso y más preferiblemente entre 0,25 y 4 en peso, incluso más preferiblemente entre 0,5 y 2 en peso.In case the matrix understands at least two polysaccharides, the proportions of the two polysaccharides can vary, and preferably the proportion is between 0.1 at 10 by weight and more preferably between 0.25 and 4 by weight, even more preferably between 0.5 and 2 by weight. In one embodiment Particularly the polymer matrix comprises at least one starch and a cyclodextrin, and preferably in a proportion between 0.1 to 10 by weight and more preferably between 0.25 and 4 by weight, even more preferably between 0.5 and 2 by weight.

       \global\parskip0.950000\baselineskip\ global \ parskip0.950000 \ baselineskip
    

Las ciclodextrinas de la presente invención se seleccionan preferiblemente entre \alpha, \beta, y \gamma mezclas de ellas, dado que son las más fácilmente disponibles.The cyclodextrins of the present invention are preferably select between?,?, and? mixtures of them, since they are the most readily available.

Los presentes inventores han encontrado que las matrices poliméricas de la presente invención se pueden derivatizar fácilmente e introducir, por ejemplo, cargas electrostáticas positivas o negativas, lo que le proporciona sorprendentemente una propiedades de absorción muy deseadas en la eliminación de iones en solución. Un uso adicional de las matrices con carga es la absorción y/o eliminación de iones de medios que no son aguas residuales, como pondría ser cromatografías de intercambio iónico, o hacer la función de resinas de intercambio iónico.The present inventors have found that polymeric matrices of the present invention can be derivatized easily and enter, for example, electrostatic charges positive or negative, which surprisingly provides you with a highly desired absorption properties in the removal of ions in solution. An additional use of loaded matrices is the absorption and / or elimination of ions from non-water media residuals, as it would be ion exchange chromatographs, or Do the function of ion exchange resins.

La carga introducida puede ser de diferente naturaleza, pero preferiblemente esta es introducida mediante la incorporación de derivados seleccionados de la lista que comprende derivados que poseen ácidos carboxílico, ácidos sulfónicos, o grupos aminos y mezclas de ellos. Los derivados preferidos para la introducción de carga son seleccionados de la lista que comprende H_{2}N(CH_{2})_{n}COOH (siendo n=1-20), HS(CH_{2})_{n}COOH (siendo n=1-20), HN[(CH_{2})_{n}
COOH]_{2} (n=1-3), HOCH_{2}CH_{2}N(CH_{3})_{3}, HN[CH_{2}CH_{2}CH_{2}NMe_{2}]_{2}, HN[(CH_{2})_{n}Py]_{2} (siendo n=0-1 y Py= 2-piridil) y mezclas de ellos.
The introduced charge may be of a different nature, but preferably this is introduced by incorporating derivatives selected from the list comprising derivatives that possess carboxylic acids, sulfonic acids, or amino groups and mixtures thereof. Preferred derivatives for charge introduction are selected from the list comprising H 2 N (CH 2) n COOH (where n = 1-20), HS (CH 2) n COOH (where n = 1-20), HN [(CH 2) n
COOH] 2 (n = 1-3), HOCH 2 CH 2 N (CH 3) 3, HN [CH 2 CH 2 CH 2 NMe_ { 2] 2, HN [(CH 2) n Py] 2 (where n = 0-1 and Py = 2-pyridyl) and mixtures thereof.

La cantidad de carga introducida preferiblemente está entre 50 y 800 microequivalentes de ácido o base por gramo de matriz polimérica. En una realización particular la cantidad de carga está entre 200 a 400 microequivalentes.The amount of cargo preferably introduced is between 50 and 800 microequivalents of acid or base per gram of polymer matrix. In a particular embodiment the amount of Load is between 200 to 400 microequivalents.

En una realización particular del primer aspecto de la presente invención es una matriz polimérica que comprende:In a particular embodiment of the first aspect of the present invention is a polymeric matrix that understands:

a)to)
Un polisacárido seleccionado entre almidón, dextrina, ciclodextrinas y mezclas de ellos, preferiblemente comprende al menos almidón y una ciclodextrina.A polysaccharide selected from starch, dextrin, cyclodextrins and mixtures thereof, preferably It comprises at least starch and a cyclodextrin.

b)b)
Al menos una bis-vinilsulfona, preferiblemente divinilsulfona;At least one bis-vinyl sulfone, preferably divinylsulfone;

c)C)
Un derivado de un ácido carboxílico seleccionado de la lista que comprende H_{2}N(CH_{2})_{n}COOH (siendo n=1-20), HS(CH_{2})_{n}COOH (siendo n=1-20), HN[(CH_{2})_{n}COOH]_{2} (n=1-3), HOCH_{2}CH_{2}N(CH_{3})_{3}, HN[CH_{2}CH_{2}CH_{2}NMe_{2}]_{2}, HN[(CH_{2})_{n}Py]_{2} (siendo n=0-1 y Py= 2-piridil) y mezclas de ellos.A derivative of a carboxylic acid selected from the list comprising H 2 N (CH 2) n COOH (where n = 1-20), HS (CH 2) n COOH (being n = 1-20), HN [(CH 2) n COOH] 2 (n = 1-3), HOCH 2 CH 2 N (CH 3) 3, HN [CH 2 CH 2 CH 2 NMe 2] 2, HN [(CH 2) n Py] 2 (being n = 0-1 and Py = 2-pyridyl) and mixtures of they.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

Es segundo aspecto de la presente invención es un proceso para la síntesis de una matrices poliméricas valido para la síntesis de las matrices del primer aspecto y para cualquiera de sus realización particulares. El proceso comprende al menos las siguientes etapas:The second aspect of the present invention is a process for the synthesis of a polymeric matrices valid for the synthesis of the matrices of the first aspect and for any of Your particular realizations. The process includes at least the following stages:

i)i)
Disolver el polisacárido o polisacáridos, preferiblemente en tampón a pH entre 9 y 13, y más preferiblemente entre 10 y 12, y calentando si fuera necesario para conseguir la disolución.Dissolve the polysaccharide or polysaccharides, preferably in buffer at pH between 9 and 13, and more preferably between 10 and 12, and heating if necessary to get the dissolution.

ii)ii)
adicionar el agente de entrecruzamiento, preferiblemente una vinilsulfona.add the crosslinking agent, preferably a vinyl sulfone.

iii)iii)
la mezcla resultante se mantiene bajo agitación, preferiblemente como mínimo 1 h, y más preferiblemente entre 3 y 12 h.the resulting mixture is kept under stirring, preferably at least 1 h, and more preferably between 3 and 12 h.

iv)iv)
se filtra y se lava el polímero resultantethe polymer is filtered and washed resulting

v)v)
se seca el polímero, preferiblemente a temperatura inferior 55ºC y en condiciones de vacío.the polymer is dried, preferably at temperature lower 55 ° C and under vacuum conditions.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

En caso de desearse la introducción de carga esta se puede introducir en la matriz mediante la adición del agente responsable de la incorporación de carga tras la etapa ii). El agente de incorporación de carga se puede seleccionar de la lista que comprende derivados de ácidos carboxílico, derivados de grupos aminos y mezclas de ellos. Preferiblemente se selecciona de la lista que comprende H_{2}N(CH_{2})_{n}COOH (siendo n=1-20), HS(CH_{2})_{n}COOH (siendo n=1-20), HN[(CH_{2})_{n}COOH]_{2} (n=1-3), HOCH_{2}CH_{2}N(CH_{3})_{3}, HN[CH_{2}CH_{2}CH_{2}NMe_{2}]_{2}, HN[(CH_{2})_{n}Py]_{2} (siendo n=0-1 y
Py= 2-piridil) y mezclas de ellos.
If the introduction of cargo is desired, it can be introduced into the matrix by adding the agent responsible for the incorporation of cargo after step ii). The filler may be selected from the list comprising carboxylic acid derivatives, amino group derivatives and mixtures thereof. Preferably it is selected from the list comprising H 2 N (CH 2) n COOH (where n = 1-20), HS (CH 2) n COOH (where n = 1 -20), HN [(CH 2) n COOH] 2 (n = 1-3), HOCH 2 CH 2 N (CH 3) 3, HN [CH 2 CH 2 CH 2 NMe 2] 2, HN [(CH 2) n Py] 2 (where n = 0-1 and
Py = 2-pyridyl) and mixtures thereof.

El tercer aspecto de la presente invención son matrices poliméricas obtenibles por los procesos definidos en cualquiera de los procesos del segundo aspecto. El proceso de obtención descrito permite la obtención de matrices poliméricas rígidas y estables dimensionalmente frente la absorción de agua.The third aspect of the present invention are polymeric matrices obtainable by the processes defined in any of the processes of the second aspect. The process of described production allows to obtain polymeric matrices rigid and dimensionally stable against the absorption of Water.

El cuarto aspecto de la presente invención es el uso de las matrices poliméricas descritas en el primer y tercer aspecto. Estas han mostrado ser útiles para la purificación y/o el tratamiento de aguas, preferiblemente residuales, y especialmente en la reducción o eliminación de contaminantes. Típicos contaminantes que las presentes matrices son capaces de absorber son por ejemplo; compuestos orgánicos neutros, preferiblemente esteroides, preferiblemente progesterona, fenol y derivados del fenol.The fourth aspect of the present invention is the use of the polymer matrices described in the first and third appearance. These have been shown to be useful for purification and / or water treatment, preferably waste, and especially in the reduction or elimination of contaminants. Typical pollutants that the present matrices are able to absorb they are for example; neutral organic compounds, preferably steroids, preferably progesterone, phenol and derivatives of phenol.

Las matrices con carga han mostrado ser útiles en la absorción, reducción o eliminación de iones, preferiblemente de metales pesados (e.g. Cr^{3+}, Cd^{2+} y Pb^{2+}). Preferiblemente estos iones son absorbidos y/o eliminados de aguas, preferiblemente residuales.Arrays with load have proven useful in the absorption, reduction or elimination of ions, preferably heavy metal (e.g. Cr 3+, Cd 2+ and Pb 2+). Preferably these ions are absorbed and / or removed from water, preferably residual.

       \global\parskip1.000000\baselineskip\ global \ parskip1.000000 \ baselineskip
    

El quinto aspecto de la presente invención es un dispositivo para la purificación de aguas que incorpora al menos una matriz polimérica de la presente invención. Dicho dispositivo podría por ejemplo una jarra para la purificación de agua o una columna de intercambio iónico.The fifth aspect of the present invention is a water purification device that incorporates at least a polymer matrix of the present invention. Said device could for example a jug for water purification or a ion exchange column.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

Estrategia AStrategy TO

Preparación de matrices poliméricas neutrasPreparation of neutral polymer matrices

Preparación de matrices poliméricas homogéneas. Estas matrices poliméricas se obtienen a través del entrecruzamiento del polisacárido (almidón, dextrina, inulina, etc.) o ciclomaltooligosacáridos (\alpha, \beta o \gamma-CD, 6-per-O-alquilciclodextrinas, per-2,3-di-O-alquilciclodextrinas) en un medio acuoso a pH básico (preferentemente en el rango pH=10-12) empleando distintas proporciones polisacárido:agente de entrecruzamiento y siendo este último DVS o una bis-vinilsulfona de fórmula general H_{2}C=CHSO_{2}RSO_{2}CH=CH_{2} o H_{2}C=CHSO_{2}CH_{2}CH_{2}XRXCH_{2}CH_{2}SO_{2}CH=CH_{2} donde R es un alquilo (C_{1}-C_{10}), un dialquilarilo ((C_{1}-C_{10})Ar(C_{1}-C_{10}) o (CH_{2}CH_{2}O)_{n}CH_{2}CH_{2} con n=2-20; donde X es
O o S.
Preparation of homogeneous polymer matrices . These polymeric matrices are obtained through the cross-linking of the polysaccharide (starch, dextrin, inulin, etc.) or cycloomaltooligosaccharides (α, β or γ-CD, 6-per-O-alkylcyclodextrins, per-2,3-di -O-alkylcyclodextrins) in an aqueous medium at basic pH (preferably in the range pH = 10-12) using different polysaccharide ratios: crosslinking agent and the latter being DVS or a bis-vinylsulfone of general formula H 2 C = CHSO 2 RSO 2 CH = CH 2 or H 2 C = CHSO 2 CH 2 CH 2 XRXCH 2 CH 2 SO 2 CH 2 CH 2 where R is a (C 1 -C 10) alkyl, a dialkylaryl ((C 1 -C 10) Ar (C 1 -C 10) or (CH 2) CH 2 O) n CH 2 CH 2 with n = 2-20; where X is
O or S.

En una realización preferida de la presente invención se ha usado como polisacárido el almidón, la dextrina y la inulina y los ciclomaltooligosacáridos \alpha y \beta-CD, como agente de entrecruzamiento la DVS y una proporción de 1 mol de agente de entrecruzamiento por mol de azúcar.In a preferred embodiment of the present invention has been used as polysaccharide starch, dextrin and inulin and cycloomaltooligosaccharides? and β-CD, as the cross-linking agent DVS and a ratio of 1 mole of crosslinking agent per mole of sugar.

Preparación de matrices poliméricas heterogéneas. Estas matrices poliméricas se obtienen a través del entrecruzamiento de mezclas de un polisacárido (almidón, dextrina, dextrano o inulina) y un ciclomaltooligosacárido (\alpha, \beta o \gamma-CD, 6-per-O-alquilciclodextrinas, per-2,3-di-O-alquilciclodextrinas) en distintas proporciones polisacárido:oligosacárido en un medio acuoso a pH básico (preferentemente en el rango pH=10-12) empleando distintas proporciones polisacárido:agente de entrecruzamiento y siendo este último DVS o una bis-vinilsulfona de fórmula general H_{2}C=CHSO_{2}RSO_{2}CH=CH_{2} o H_{2}C=CHSO_{2}CH_{2}CH_{2}XRXCH_{2}CH_{2}SO_{2}CH=CH_{2} donde R es un alquilo (C_{1}-C_{10}), un dialquilarilo ((C_{1}-C_{10})Ar(C_{1}-C_{10}) o (CH_{2}CH_{2}O)_{n}CH_{2}CH_{2} con n=2-20; donde X es O o S. Preparation of heterogeneous polymeric matrices . These polymeric matrices are obtained through the cross-linking of mixtures of a polysaccharide (starch, dextrin, dextran or inulin) and a cycloomaltooligosaccharide (α, β or γ-CD, 6-per-O-alkylcyclodextrins, per-2, 3-di-O-alkylcyclodextrins) in different polysaccharide proportions: oligosaccharide in an aqueous medium at basic pH (preferably in the range pH = 10-12) using different polysaccharide proportions: crosslinking agent and the latter being DVS or a bis-vinylsulfone of general formula H 2 C = CHSO 2 RSO 2 CH = CH 2 or H 2 C = CHSO 2 CH 2 CH 2 XRXCH 2 CH 2 SO 2 CH = CH 2 where R is a (C 1 -C 10) alkyl, a dialkylaryl ((C 1 -C 10) Ar (C 1 -C_ { 10}) or (CH 2 CH 2 O) n CH 2 CH 2 with n = 2-20; where X is O or S.

En una realización preferida de la presente invención se ha usado como polisacárido el almidón y como oligosacáridos \alpha y \beta-CD en una proporción 1:1 en peso, como agente de entrecruzamiento la DVS y una proporción de 1 mol de agente de entrecruzamiento por mol de azúcar.In a preferred embodiment of the present invention has been used as polysaccharide starch and as α and β-CD oligosaccharides in a 1: 1 ratio by weight, as the cross-linking agent the DVS and a ratio of 1 mole of crosslinking agent per mole of sugar.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

Estrategia BStrategy B

Preparación de matrices poliméricas con cargaPreparation of polymeric matrices with load

Al objeto de obtener matrices poliméricas con capacidad para llevar a cabo la descontaminación de metales u otro tipo de compuestos con carga se lleva a cabo la incorporación de carga a estas matrices. Para la obtención de estas matrices poliméricas con carga se lleva a cabo el entrecruzamiento del polisacárido (almidón o dextrina) o ciclomaltooligosacarido \alpha, \beta o \gamma-CD) en un medio acuoso a pH básico (preferentemente en el rango pH=10-12) empleando distintas proporciones polisacárido:agente de entrecruzamiento y siendo este último DVS o una bis-vinilsulfona de fórmula general H_{2}C=CHSO_{2}RSO_{2}CH=CH_{2} o H_{2}C=CHSO_{2}CH_{2}CH_{2}XRXCH_{2}CH_{2}SO_{2}CH=CH_{2} donde R es un alquilo (C_{1}-C_{10}), un dialquilarilo ((C_{1}-C_{10})Ar(C_{1}-C_{10}) o (CH_{2}CH_{2}O)_{n}CH_{2}CH_{2} con n=2-20; donde X es O o S y en presencia de distintas proporciones de derivados conteniendo ácidos carboxílicos tales como H_{2}N(CH_{2})_{n}COOH (n=1-4), HS(CH_{2})_{n}COOH (n=1-3) o HN[(CH_{2})_{n}COOH]_{2} (n=1-3) o grupos amino, tales como, HOCH_{2}CH_{2}N(CH_{3})_{3}, HN[CH_{2}CH_{2}CH_{2}NMe_{2}]_{2} o HN[(CH_{2})_{n}Py]_{2} (n=0-1)(Py= 2-piridil).In order to obtain polymeric matrices with ability to carry out metal or other decontamination type of compounds with loading incorporation of Load these matrices. To obtain these matrices loaded polymeric cross-linking of the polysaccharide (starch or dextrin) or cycloomaltooligosaccharide α, β or γ-CD) in an aqueous medium at basic pH (preferably in the range pH = 10-12) using different polysaccharide proportions: crosslinking and being the latter DVS or a bis-vinyl sulfone of general formula H 2 C = CHSO 2 RSO 2 CH = CH 2 or H 2 C = CHSO 2 CH 2 CH 2 XRXCH 2 CH 2 SO 2 CH = CH 2 where R is a (C 1 -C 10) alkyl, a dialkylaryl ((C_ {1} -C_ {10}) Ar (C_ {1} -C_ {10}) or (CH 2 CH 2 O) n CH 2 CH 2 with n = 2-20; where X is O or S and in the presence of different proportions of derivatives containing carboxylic acids such as H 2 N (CH 2) n COOH (n = 1-4), HS (CH 2) n COOH (n = 1-3) or HN [(CH 2) n COOH] 2 (n = 1-3) or amino groups, such as, HOCH 2 CH 2 N (CH 3) 3, HN [CH 2 CH 2 CH 2 NMe 2] 2 or HN [(CH 2) n Py] 2 (n = 0-1) (Py = 2-pyridyl).

En una realización preferida de la presente invención se ha usado como polisacáridos el almidón y la dextrina, como agente de entrecruzamiento la DVS en una proporción de 1 mol de agente de entrecruzamiento por mol de azúcar y como compuestos con carga, la glicina, ácido 4-aminobutírico GABA, ácido tioglicólico, ácido iminodiacético y colina en una proporción de 1 mol de compuesto con carga por mol de DVS.In a preferred embodiment of the present invention has been used as polysaccharides starch and dextrin, as a crosslinking agent the DVS in a proportion of 1 mol of crosslinking agent per mole of sugar and as compounds loaded, glycine, 4-aminobutyric acid GABA, thioglycolic acid, iminodiacetic acid and choline in a proportion of 1 mol of compound with load per mol of DVS.

En una realización preferida de la presente invención el estudio de la capacidad secuestrante de los materiales obtenidos se lleva a cabo en "batch" empleando disoluciones acuosas de los contaminantes seleccionados o mezclas McOH:H_{2}O en los casos en los que no sean totalmente solubles. En todos los caso se estudia la influencia del tiempo y la concentración de contaminante sobre la capacidad de adsorción y para el caso de metales pesados además se hace un estudio en función del tiempo. En este último caso, además, se estudia la capacidad de regeneración del material mediante una serie de estudios en columna.In a preferred embodiment of the present invention the study of the sequestering capacity of materials obtained is carried out in "batch" using solutions Aqueous of the selected pollutants or McOH mixtures: H2O in cases where they are not totally soluble. In all the case the influence of time and the concentration of contaminant on adsorption capacity and in the case of Heavy metals also make a study based on time. In the latter case, in addition, the regeneration capacity is studied of the material through a series of column studies.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
Definiciones Definitions

Matriz polimérica en el contexto de la presente invención se refiere a composiciones sólidas reticuladas de un oligómero o polímero natural o sintético obtenidas por entrecruzamiento covalente por reacción de los múltiples grupos funcionales que contienen estos polímeros con un agente de entrecruzamiento que contiene múltiples grupos funcionales con reactividad complementaria a los de los oligómeros o polímeros y que se caracterizan por poseer una alta rigidez y estabilidad dimensional en su entramado cuando se encuentran en contacto con un disolvente acuoso u orgánico y por ser insolubles en disolventes acuosos.Polymeric matrix in the context of this invention relates to crosslinked solid compositions of a natural or synthetic oligomer or polymer obtained by covalent crosslinking by reaction of multiple groups functional containing these polymers with an agent of cross-linking containing multiple functional groups with complementary reactivity to those of oligomers or polymers and that They are characterized by high rigidity and stability dimensional in its fabric when they are in contact with a aqueous or organic solvent and because they are insoluble in solvents aqueous.

Matriz polimérica con carga en el contexto de la presente invención se refiere a matrices poliméricas según lo definido anteriormente que contienen en su estructura grupos funcionales unidos covalentemente dotados de cargas electrostáticas positivas y/o negativas.Polymeric matrix with charge in the context of the The present invention relates to polymeric matrices as defined above that contain groups in their structure functional covalently bonded with electrostatic charges positive and / or negative.

El tratamiento de agua en el contexto de la presente invención se refiere a los procesos involucrados el la eliminación o reducción de contaminantes presentes en aguas, especialmente aguas residuales. Estos contaminantes pueden ser de diversa naturaleza: compuestos orgánicos, con o sin carga, o compuestos de naturaleza inorgánica. Los orgánicos neutros pueden ser fenol y sus derivados, esteroides, como por ejemplo, la progesterona. Los compuestos de naturaleza inorgánica pueden ser iones de metales pesados, como por ejemplo de cromo, cadmio y plomo.Water treatment in the context of the The present invention refers to the processes involved in the elimination or reduction of contaminants present in water, especially wastewater. These pollutants can be from diverse nature: organic compounds, with or without charge, or compounds of inorganic nature. Neutral organics can be phenol and its derivatives, steroids, such as the progesterone. Compounds of inorganic nature may be heavy metal ions, such as chromium, cadmium and lead.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
Descripción de las figurasDescription of the figures

Figura 1. Efecto del pH sobre la capacidad de adsorción de Cr^{3+}, Cd^{2+} y Pb^{2+} de las matrices poliméricas conteniendo grupos carboxilo.Figure 1. Effect of pH on the ability to adsorption of Cr 3+, Cd 2+ and Pb 2+ from the matrices Polymers containing carboxyl groups.

Figura 2. Evolución de la concentración de metal en solución en función del tiempo para las matrices estudiadas.Figure 2. Evolution of the metal concentration in solution as a function of time for the matrices studied.

Figura 3. Comparación de las capacidades de adsorción (en mg de metal/g de polímero) de Cr^{3+}, Pb^{2+} y Cd^{2+}, para la matriz polimérica de almidón pA y las matrices poliméricas con grupos carboxilo, obtenidas a partir del tratamiento de 40 mL de una disolución de metal de 50 ppm con 50 mg de polímero.Figure 3. Comparison of the capacities of adsorption (in mg of metal / g of polymer) of Cr 3+, Pb 2+ and Cd2 +, for the polymeric starch matrix pA and the matrices polymers with carboxyl groups, obtained from 40 mL treatment of a 50 ppm metal solution with 50 mg of polymer.

Figura 4. Comparación de las capacidades de adsorción (en mg de colorante/g de polímero) del colorante, para las matrices poliméricas pA, pACOL y pDCOL, a distintas concentraciones iniciales.Figure 4. Comparison of the capacities of adsorption (in mg dye / g polymer) of the dye, to the polymeric matrices pA, pACOL and pDCOL, to different initial concentrations.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
Modos de realizaciónModes of realization

A continuación se ilustrará la invención mediante ensayos realizados por los inventores, que ponen de manifiesto la capacidad de las nuevas matrices poliméricas basadas en polisacáridos en la eliminación de contaminantes orgánicos e inorgánicos.The invention will be illustrated below through tests carried out by the inventors, which put manifest the ability of the new polymer based matrices in polysaccharides in the elimination of organic pollutants and inorganic

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
Ejemplo 1Example 1 Preparación de matrices poliméricas homogéneas neutrasPreparation of neutral homogeneous polymer matrices

Procedimiento general de síntesis de homopolímeros derivados del almidón (pA), de dextrinas (pD) y de ciclodextrinas (p\betaCD y p\alphaCD).General procedure of synthesis of homopolymers derived from starch (pA), dextrins (pD) and cyclodextrins (p? CD and p? CD).

Una disolución de 3 g del correspondiente polisacárido o ciclomaltooligosacárido en 150 mL de tampón (pH=10-12) se mantuvo bajo agitación durante 5-20. A continuación se le adicionaron 2 mL de divinil sulfona (DVS) y la mezcla de reacción se mantuvo a temperatura ambiente durante 7-8 horas. El sólido que aparece en el seno de la reacción se filtró a vacío, se lavó con agua hasta pH neutro y a continuación con MeOH y con éter. Finalmente se secó en la estufa a vacío y 50ºC durante al menos una noche.A solution of 3 g of the corresponding polysaccharide or cycloomaltooligosaccharide in 150 mL buffer (pH = 10-12) was kept under stirring for 5-20. Then 2 mL of divinyl sulfone (DVS) and the reaction mixture was maintained at room temperature for 7-8 hours. Solid appearing within the reaction was filtered under vacuum, washed with water to neutral pH and then with MeOH and with ether. Finally it was dried in the oven under vacuum and at 50 ° C for at least one night.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
Ejemplo 2Example 2 Preparación de matrices poliméricas heterogéneas neutrasPreparation of heterogeneous neutral polymer matrices

Procedimiento general para la síntesis de los polímeros mixtos pA\betaCD y pA\alphaCD.General procedure for the synthesis of mixed polymers pA? CD and pA? CD.

Una suspensión de 1.5 g de almidón en 150 mL de tampón (pH=10-12) se calentó a reflujo hasta conseguir la completa solubilización del almidón (15-20 minutos). Una vez disuelto se dejó que alcanzase la temperatura ambiente y se le adicionaron 1.5 g de CD (\alpha o \beta). Transcurridos 30 minutos se le adicionaron 2 mL de DVS. La disolución resultante se mantuvo bajo agitación a temperatura ambiente durante 7-8 horas. El polímero se filtró a vacío, se lavó con agua hasta pH neutro y a continuación con MeOH y con éter. Por último se secó en la estufa a vacío y a 50ºC durante al menos una noche.A suspension of 1.5 g of starch in 150 mL of buffer (pH = 10-12) was heated to reflux until achieve complete solubilization of starch (15-20 minutes). Once dissolved it was allowed to the room temperature was reached and 1.5 g of CD was added (? or?). After 30 minutes, 2 were added mL of DVS. The resulting solution was kept under stirring at room temperature for 7-8 hours. Polymer filtered under vacuum, washed with water until neutral pH and at then with MeOH and with ether. Finally it dried on the stove vacuum and at 50 ° C for at least one night.

TABLA 1TABLE 1 Cantidades de polisacárido y DVS utilizadas en la preparación de los distintos polímeros y cantidad de polímero obtenidaQuantities of polysaccharide and DVS used in the preparation of the different polymers and amount of polymer obtained

1one

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
Ejemplo 3Example 3 Preparación de matrices poliméricas con cargaPreparation of polymeric matrices with load

Procedimiento general para la síntesis de los polímeros pAGABA, pAGLY, pATA, pAIDA.General procedure for the synthesis of polymers PAGABA, PAGLY, PATA, PAIDA.

Una suspensión de 3 g de almidón en 150 mL de tampón (pH=10-12) se calentó a reflujo (15-20 minutos). Una vez disuelto se dejó que alcanzase la temperatura ambiente y se le adicionaron 2 mL de DVS. La disolución resultante se mantuvo bajo agitación 30 minutos, se le adicionó el ácido carboxílico correspondiente. Transcurridas 7-8 horas el polímero se filtró a vacío, se lavó con agua hasta pH neutro y a continuación con MeOH y con éter. Por último se secó en la estufa a vacío y a 50ºC durante al menos una noche.A suspension of 3 g of starch in 150 mL of buffer (pH = 10-12) was heated to reflux (15-20 minutes). Once dissolved it was allowed to the room temperature was reached and 2 mL of DVS was added. The resulting solution was kept under stirring for 30 minutes. the corresponding carboxylic acid was added. Passed 7-8 hours the polymer was filtered under vacuum, washed with water to neutral pH and then with MeOH and with ether. By the latter was dried in the oven under vacuum and at 50 ° C for at least one night.

En todos los casos se utiliza el ácido correspondiente, excepto en el caso del ácido tioacético que se emplea la sal sódica del mismo.In all cases the acid is used corresponding, except in the case of thioacetic acid that use the sodium salt thereof.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
TABLA 2TABLE 2 Reactivos y cantidades empleadas en la síntesis de polímeros de almidón aniónicos y cantidad de polímero obtenidaReagents and quantities used in the synthesis of anionic starch polymers and amount of polymer obtained

22

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
Ejemplo 4Example 4 Preparación de matrices poliméricas con cargaPreparation of polymeric matrices with load

Procedimiento general para la síntesis de los polímeros pDTA y pDIDA.General procedure for the synthesis of polymers pDTA and pDIDA.

Una disolución de 3 g de dextrina en 150 mL de tampón (pH=10-12) se mantuvo bajo agitación a temperatura ambiente durante 30 minutos y a continuación se le adicionaron 2 mL de DVS. Tras 30 minutos se le adicionó el ácido carboxílico correspondiente. Transcurridas 7-8 horas el polímero se filtró a vacío, se lavó con agua hasta pH neutro y a continuación con MeOH y con éter. Por último se secó en la estufa a vacío y a 50ºC durante al menos una noche.A solution of 3 g of dextrin in 150 mL of buffer (pH = 10-12) was kept under stirring at room temperature for 30 minutes and then you added 2 mL of DVS. After 30 minutes the acid was added corresponding carboxylic. After 7-8 hours The polymer was filtered under vacuum, washed with water until neutral pH and at  then with MeOH and with ether. Finally it dried on the stove vacuum and at 50 ° C for at least one night.

TABLA 3TABLE 3 Reactivos y cantidades empleadas en la síntesis de polímeros de dextrina aniónicos y cantidad de polímero obtenidaReagents and quantities used in the synthesis of anionic dextrin polymers and amount of polymer obtained

33

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
Ejemplo 5Example 5 Preparación de matrices poliméricas con cargaPreparation of polymeric matrices with load

Procedimiento general para la síntesis de los polímeros pACOL y pDCOL.General procedure for the synthesis of pACOL and pDCOL polymers.

Para la síntesis de estos polímeros se utilizó la misma metodología que la utilizada para los polímeros aniónicos de almidón y dextrina, pero en lugar de adicionar el ácido correspondiente se utilizó colina. Las cantidades con las que se trabajó y la cantidad de polímero obtenida se recogen en la tabla 4.For the synthesis of these polymers, it was used the same methodology as used for anionic polymers of starch and dextrin, but instead of adding acid corresponding choline was used. The amounts with which worked and the amount of polymer obtained are listed in the table Four.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
TABLA 4TABLE 4 Reactivos y cantidades empleadas en la síntesis de polímeros contenido aminas cuaternarias y cantidad de polímero obtenidaReagents and quantities used in the synthesis of polymers containing quaternary amines and amount of polymer obtained

44

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
Ejemplo 6Example 6 Estudios de adsorción de compuestos orgánicos neutrosAdsorption studies of neutral organic compounds

Para llevar a cabo este estudio se han utilizado una serie de compuestos aromáticos modelo, en concreto el fenol, el 4-nitrofenol, el \beta-naftol y el bisfenol-A considerados contaminantes.To carry out this study have been used a series of model aromatic compounds, specifically phenol, the 4-nitrophenol, β-naphthol and  bisphenol-A considered contaminants.

A 100 mg de polímero (pA, p\betaCD, p\alphaCD, pA\betaCD y pA\alphaCD) se le adicionan 10 mL de la disolución de soluto y la suspensión resultante se mantiene bajo agitación orbital a 180 rpm durante 2-3 horas y a temperatura ambiente. A continuación, tanto la disolución tratada con el polímero como la disolución de partida se filtran utilizando un filtro de jeringa de celulosa regenerada y la concentración se mide mediante absorción UV-Vis.At 100 mg of polymer (pA, p? CD, pαCD, pAβCD and pAαCD) are added 10 mL of the solute solution and the resulting suspension is kept under orbital agitation at 180 rpm for 2-3 hours and at room temperature. Then both the treated solution with the polymer as the starting solution are filtered using a regenerated cellulose syringe filter and the concentration is measured by UV-Vis absorption.

TABLA 5TABLE 5 Condiciones empleadas en los estudios de adsorciónConditions used in the studies of adsorption

55

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

Para las distintas matrices empleadas y los distintos compuestos empleados los resultados obtenidos se resumen en las siguientes tablas.For the different matrices used and the different compounds used the results obtained are summarized in the following tables.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
TABLA 6TABLE 6 Capacidades de adsorción (en mg de contaminante/g de polímero) de fenol para las matrices poliméricas neutras a distintas concentraciones iniciales de fenol (2.5 horas de agitación a temperatura ambiente)Adsorption capacities (in mg of contaminant / g of polymer) of phenol for neutral to different polymeric matrices initial concentrations of phenol (2.5 hours of stirring at room temperature)

66

TABLA 7TABLE 7 Capacidades de adsorción (en mg de contaminante/g polímero) de 4-nitrofenol para las matrices poliméricas neutras a distintas concentraciones iniciales de 4-nitrofenol (2.5 horas de agitación a temperatura ambiente)Adsorption capacities (in mg of contaminant / g polymer) 4-nitrophenol for the matrices neutral polymers at different initial concentrations of 4-nitrophenol (2.5 hours of stirring at temperature ambient)

77

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
TABLA 8TABLE 8 Capacidades de adsorción (en mg de contaminante/g de polímero) de \beta-naftol en agua-MeOH (10%) para las matrices poliméricas neutras a distintas concentraciones iniciales de \beta-naftol (2.5 horas de agitación a temperatura ambiente)Adsorption capacities (in mg of contaminant / g of polymer) of β-naphthol in Water-MeOH (10%) for polymeric matrices neutral at different initial concentrations of β-naphthol (2.5 hours stirring at room temperature)

88

TABLA 9TABLE 9 Capacidades de adsorción (en mg de contaminante/g de polímero) de bisfenol-A en agua-MeOH (10%) para las matrices poliméricas neutras a distintas concentraciones iniciales de bisfenol A (2.5 horas de agitación a temperatura ambiente)Adsorption capacities (in mg of contaminant / g of polymer) of bisphenol-A in water-MeOH (10%) for neutral to different polymer matrices initial concentrations of bisphenol A (2.5 hours of stirring at room temperature)

99

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
Ejemplo 7Example 7 Estudio de la influencia del pH en la adsorción de metales pesadosStudy of the influence of pH on metal adsorption heavy

Se utilizan tres metales modelo contaminantes de aguas, el Cr^{3+}, el Pb^{2+} y el Cd^{2+}. Para estudiar la influencia del pH sobre la capacidad de las matrices poliméricas con grupos carboxilo para retener metales pesados se prepara una disolución de 50 ppm de cada uno de los metales a estudiar (Cr^{3+}, Cd^{2+}+ y Pb^{2+}). En todos los casos esta disolución inicial tiene un pH en torno a 2 que se modifica mediante la adición de una disolución de NaOH al 10%. En el caso del Cr^{3+} y del Cd^{2+} se prepararan disoluciones a pH 2, 3, 4, 5 y 6. En el caso del Pb^{2+} a pH 2, 3, 4 y 5. A 50 mg de polímero (pAGABA para Cr^{3+} y Pb^{2+} y pAGly para el Cd^{2+}) se le adicionaron 20 mL de cada una de las disoluciones anteriores. La suspensión resultante se mantuvo bajo agitación orbital a 180 rpm durante 1 noche. La disolución se centrifugó y se tomaron 3 mL del sobrenadante. La concentración de metal en solución, tanto de las muestras de partida como las tratadas con el polímero se determina mediante absorción atómica.Three polluting model metals of waters, Cr 3+, Pb 2+ and Cd 2+. To study the influence of pH on the capacity of polymeric matrices with carboxyl groups to retain heavy metals a 50 ppm solution of each of the metals to be studied (Cr 3+, Cd 2+ + and Pb 2+). In all cases this initial solution has a pH around 2 that is modified by adding a 10% NaOH solution. If from Cr 3+ and Cd 2+ solutions at pH 2, 3, 4, 5 and 6. In the case of Pb 2+ at pH 2, 3, 4 and 5. At 50 mg of polymer (pAGABA for Cr 3+ and Pb 2+ and pAGly for Cd 2+) 20 mL of each of the solutions was added previous. The resulting suspension was kept under stirring. orbital at 180 rpm for 1 night. The solution was centrifuged and they took 3 mL of the supernatant. The concentration of metal in solution, both of the starting samples and those treated with the Polymer is determined by atomic absorption.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
Ejemplo 8Example 8 Estudio de la influencia del tiempo en la adsorción de metales pesadosStudy of the influence of time on metal adsorption heavy

Se utilizan tres metales modelo contaminantes de aguas, el Cr^{3+}, el Pb^{2+} y el Cd^{2+}. Para estudiar el tiempo necesario para alcanzar el equilibrio se prepara una disolución de 50 ppm de cada uno de los metales a estudiar (Cr^{3+}, Cd^{2+} y Pb^{2+}) y se ajusta al pH óptimo de trabajo, pH 6 para Cr^{3+} y Cd^{2+} y pH 5 para Pb^{2+}. Se pesan 75 mg de cada uno de los polímeros con los que se trabaja y se les adicionan 40 mL de la disolución de metal. La suspensión resultante se mantiene bajo agitación orbital a 180 rpm y cada cierto tiempo (5, 15, 30, 60, 120, 240, 360 y 1020 minutos) se toma una alícuota (1.5-2 mL) para medir su concentración. En el caso del Cr^{3+} y el Pb^{2+} se trabaja con los polímeros pAGABA, pAGly y pATA y en el caso del Cd^{2+} se utilizan los polímeros pAGly, pATA y pAIDA. Al igual que en el estudio en función del pH la concentración de metal en solución se determina mediante absorción atómica.Three polluting model metals of waters, Cr 3+, Pb 2+ and Cd 2+. To study the time needed to achieve balance is prepared a 50 ppm solution of each of the metals to be studied (Cr 3+, Cd 2+ and Pb 2+) and adjust to the optimum pH of work, pH 6 for Cr 3+ and Cd 2+ and pH 5 for Pb 2+. Be 75 mg of each of the polymers with which they work and weigh 40 mL of the metal solution is added. The suspension resulting is kept under orbital agitation at 180 rpm and each certain time (5, 15, 30, 60, 120, 240, 360 and 1020 minutes) is taken an aliquot (1.5-2 mL) to measure your concentration. In the case of Cr 3+ and Pb 2+ work with the polymers pAGABA, pAGly and pATA and in the case of Cd2 + the polymers pAGly, pATA and pAIDA are used. As in the pH-based study the concentration of metal in solution is determined by atomic absorption.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
Ejemplo 9Example 9 Estudio de la capacidad de adsorción de metales pesadosStudy of the adsorption capacity of heavy metals

A 50 mg de cada uno de los polímeros (pA, pAGABA, pAGly, pATA, pDTA, pAIDA y pDIDA) se le adicionan 40 mL de una disolución de metal de 50 ppm a pH 6 para Cr^{3+} y Cd^{2+} y pH 5 para Pb^{2+}. La suspensión resultante se mantiene bajo agitación orbital a 180 rpm durante una noche a temperatura ambiente. Las muestras se centrifugan y se tomaron 3 mL del sobrenadante. La concentración de metal inicial y la que queda en solución se determinan mediante absorción atómica.At 50 mg of each of the polymers (pA, PAGABA, PAGLY, PATA, PDTA, PAIDA and PIDIDA) 40 mL of a 50 ppm metal solution at pH 6 for Cr 3+ and Cd 2+ and pH 5 for Pb 2+. The resulting suspension is kept low orbital agitation at 180 rpm overnight at temperature ambient. The samples are centrifuged and 3 mL of the supernatant The initial metal concentration and what remains in Solution are determined by atomic absorption.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
Ejemplo 10Example 10 Estudios de adsorción y desorción en columnaAdsorption and desorption column studies

Para estudiar la posible reutilización de estos materiales se llevaron a cabo estudios de adsorción y desorción en columna.To study the possible reuse of these materials adsorption and desorption studies were carried out in column.

Cromo: 200 mg del polímero pAIDA se suspenden en agua y se empacan, con la ayuda de una bomba peristáltica, en una jeringa de 2.5 mL provista de un filtro. Una vez montada la columna se pasan 50 mL de tampón carbonato 0.5M pH 12 para activar los grupos carboxilo, y después 50 mL de agua. Una vez montada y activada la columna se pasan 150 mL de una disolución de Cr^{3+} de 50 ppm a pH 6 a una velocidad de flujo de 1.5 mL/min. A continuación la columna se lava con 20 mL de HCl al 5% para desorber el metal retenido, recogiendo esta disolución de lavado en alícuotas de 5 mL. A continuación se lava con 45 mL de agua, 45 mL de tampón carbonato 0.5M pH 12 y por último con otros 45 mL de agua. De nuevo se pasan 150 mL de una disolución de Cr^{3+} de 50 ppm a pH 6 a la misma velocidad de flujo, es decir, 1.5 mL/min. La columna se vuelve a lavar y a regenerar exactamente igual que la vez anterior pero en lugar de llevar a cabo el lavado con HCl al 5% se utiliza una disolución de HNO_{3} al 3%. Por último, se vuelve a circular a través de la columna una disolución (150 mL) de Cr^{3+} a pH 6. La concentración de Cr^{2+} en cada una de las disoluciones, incluyendo las disoluciones de partida, se determina mediante absorción atómica. Chromium : 200 mg of the pAIDA polymer is suspended in water and packed, with the help of a peristaltic pump, in a 2.5 mL syringe fitted with a filter. Once the column is assembled, 50 mL of 0.5M carbonate buffer pH 12 is passed to activate the carboxyl groups, and then 50 mL of water. Once the column is assembled and activated, 150 mL of a Cr3 + solution of 50 ppm is passed at pH 6 at a flow rate of 1.5 mL / min. The column is then washed with 20 mL of 5% HCl to desorb the retained metal, collecting this wash solution in 5 mL aliquots. It is then washed with 45 mL of water, 45 mL of 0.5M carbonate buffer pH 12 and finally with another 45 mL of water. Again 150 mL of a 50 ppm Cr 3+ solution is passed at pH 6 at the same flow rate, ie 1.5 mL / min. The column is washed again and regenerated exactly the same as the previous time but instead of washing with 5% HCl a solution of 3% HNO 3 is used. Finally, a solution (150 mL) of Cr 3+ at pH 6 is circulated again through the column. The concentration of Cr 2+ in each of the solutions, including the starting solutions , is determined by atomic absorption.

Cadmio: El estudio se lleva a cabo exactamente igual que en el caso del Cr^{3+} pero, en lugar de utilizar el polímero pAIDA, se utiliza el polímero pDIDA. Cadmium : The study is carried out exactly the same as in the case of Cr 3+ but, instead of using the pAIDA polymer, the pDIDA polymer is used.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
TABLA 10TABLE 10 Resultados de los estudios de adsorción y desorción en columna para el Cr^{2+} (pAIDA) y el Cd^{2+} (pDIDA)Results of adsorption and desorption studies in column for Cr 2+ (pAIDA) and Cd 2+ (ORDER)

1010

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

Plomo: Para el caso del Pb^{2+} se sigue el mismo procedimiento utilizado en el caso del Cr^{3+} y del Cd^{2+} con algunas diferencias que se enumeran a continuación: Lead : In the case of Pb 2+, the same procedure used in the case of Cr 3+ and Cd 2+ is followed with some differences listed below:

\ding{51}\ ding {51}
Se utilizan 150 mg del polímero pDIDA.150 mg of the polymer ORDER.

\ding{51}\ ding {51}
A través de la columna se pasan 190 mL de una disolución de Pb^{2+} de 50 ppm a pH 5.Through the column you 190 mL of a 50 ppm Pb2 + solution is passed at pH 5.

\ding{51}\ ding {51}
En este caso todos los lavados se llevan a cabo con HNO_{3} al 3%.In this case all washes they are carried out with 3% HNO 3.

\ding{51}\ ding {51}
La columna se reutilizó un total de 6 veces.The column was reused a 6 times total.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
TABLA 11TABLE 11 Resultados de los estudios de adsorción y desorción en columna para el Pb^{2+} (pDIDA)Results of adsorption and desorption studies in column for Pb2 + (loss)

11eleven

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
Ejemplo 11Example 11 Estudios de adsorción de compuestos orgánicos con cargaAdsorption studies of charged organic compounds

Para estudiar la capacidad de las matrices poliméricas conteniendo grupos amino en la eliminación compuestos con grupos aniónicos se utiliza el colorante que se muestra a continuación el cual contiene un grupo sulfónico.To study the capacity of the matrices polymeric containing amino groups in the elimination compounds with anionic groups the dye shown to is used which then contains a sulfonic group.

1212

A 100 mg de matriz polimérica (pA, pACOL y pDCOL) se le adicionan 10 mL de la disolución de soluto y la suspensión resultante se mantiene bajo agitación orbital a 180 rpm durante 2-3 horas y a temperatura ambiente. A continuación, tanto la disolución tratada con el polímero como la disolución de partida se filtran utilizando un filtro de jeringa de celulosa regenerada y la concentración se mide mediante absorción UV-Vis.At 100 mg of polymer matrix (pA, pACOL and pDCOL) 10 mL of the solute solution and the resulting suspension is maintained under orbital agitation at 180 rpm for 2-3 hours and at room temperature. TO then, both the solution treated with the polymer and the Starting solution is filtered using a syringe filter regenerated cellulose and the concentration is measured by absorption UV-Vis.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
TABLA 12TABLE 12 Condiciones empleadas en los estudios de adsorciónConditions used in the studies of adsorption

1313

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    

Los resultados se recogen en la siguiente tabla y el siguiente gráfico.The results are shown in the following table and the following graphic.

       \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
    
TABLA 13TABLE 13 Capacidades de adsorción (en mg de colorante/g de polímero) del colorante en agua a distintas concentraciones iniciales de colorante (3 horas de agitación a 22ºC)Adsorption capacities (in mg dye / g of polymer) of the dye in water at different concentrations initial dyes (3 hours of stirring at 22ºC)

1414

Claims (40)

1. El uso para el tratamiento de aguas de una matriz polimérica caracterizada porque comprende unidades de polisacáridos entrecruzados con sulfonas \alpha-\beta insaturadas.1. The use for the treatment of water of a polymeric matrix characterized in that it comprises units of polysaccharides cross-linked with unsaturated α-β sulfones. 2. El uso de la matriz polimérica de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la sulfona \alpha-\beta insaturadas es preferiblemente una bis-vinilsulfona, preferiblemente seleccionada entre H_{2}C=CHSO_{2}CH=CH_{2}, H_{2}C=CHSO_{2}
RSO_{2}CH=CH_{2}, H_{2}C=CHSO_{2}CH_{2}CH_{2}XRXCH_{2}CH_{2}SO_{2}CH=CH_{2} donde R es un alquilo (C_{1}-C_{10}), un dialquilarilo ((C_{1}-C_{10})Ar(C_{1}-C_{10}), (CH_{2}CH_{2}O)_{n}CH_{2}CH_{2} con n=2-20; donde X es O o S, y mezclas de ellas.
2. The use of the polymeric matrix according to claim 1, characterized in that the unsaturated α-β-sulfone is preferably a bis-vinylsulfone, preferably selected from H 2 C = CHSO 2 CH = CH 2 }, H2 C = CHSO2
RSO 2 CH = CH 2, H 2 C = CHSO 2 CH 2 CH 2 XRXCH 2 CH 2 SO 2 CH = CH 2 where R is a (C 1 -C 10) alkyl, a dialkylaryl ((C 1 -C 10) Ar (C 1 -C 10), (CH 2 CH 2) O) n CH2CH2 with n = 2-20; where X is O or S, and mixtures thereof.
3. El uso de la matriz polimérica de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la bis-vinilsulfona es divinilsulfona.3. The use of the polymeric matrix according to claim 2, characterized in that the bis-vinylsulfone is divinylsulfone. 4. El uso de la matriz polimérica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la matriz polimérica comprende al menos un polisacárido seleccionado entre, almidón, almidón modificado, ciclodextrinas, ciclodextrinas modificadas, quitosano, celulosa, dextrano, inulina, amilosa, amilopectina, dextrina y mezclas de ellos.4. The use of the polymeric matrix according to any of the preceding claims, characterized in that the polymeric matrix comprises at least one polysaccharide selected from, starch, modified starch, cyclodextrins, modified cyclodextrins, chitosan, cellulose, dextran, inulin, amylose, amylopectin, dextrin and mixtures thereof. 5. El uso de la matriz polimérica de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la matriz polimérica comprende almidón, dextrina o mezclas de ellos.5. The use of the polymeric matrix according to claim 4, characterized in that the polymeric matrix comprises starch, dextrin or mixtures thereof. 6. El uso de la matriz polimérica de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la matriz polimérica comprende al menos una ciclodextrina, preferiblemente \alpha, \beta, \gamma-ciclodextrinas o mezclas de ellas.6. The use of the polymeric matrix according to claim 4, characterized in that the polymeric matrix comprises at least one cyclodextrin, preferably α, β, γ-cyclodextrins or mixtures thereof. 7. El uso de la matriz polimérica de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la matriz polimérica comprende al menos dos polisacáridos7. The use of the polymeric matrix according to claim 4, characterized in that the polymeric matrix comprises at least two polysaccharides 8. El uso de la matriz polimérica de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque la matriz polimérica comprende al menos almidón y ciclodextrina.8. The use of the polymeric matrix according to claim 7, characterized in that the polymeric matrix comprises at least starch and cyclodextrin. 9. El uso de la matriz polimérica de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque la matriz polimérica comprende al menos una ciclodextrina seleccionada entre \alpha, \beta, \gamma y mezclas de ellas.9. The use of the polymeric matrix according to claim 8, characterized in that the polymeric matrix comprises at least one cyclodextrin selected from α, β, γ and mixtures thereof. 10. El uso de la matriz polimérica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la matriz polimérica incorpora carga.10. The use of the polymeric matrix according to any of the preceding claims, characterized in that the polymeric matrix incorporates charge. 11. El uso de la matriz polimérica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la matriz polimérica comprende derivados seleccionados de la lista que comprende derivados que poseen ácidos carboxílico, ácidos sulfónicos, grupos amino o mezclas de ellos.11. The use of the polymeric matrix according to any of the preceding claims, characterized in that the polymeric matrix comprises derivatives selected from the list comprising derivatives having carboxylic acids, sulfonic acids, amino groups or mixtures thereof. 12. El uso de la matriz polimérica de acuerdo con las reivindicación 11, caracterizado porque la matriz polimérica comprende derivados seleccionados de la lista que comprende H_{2}N(CH_{2})_{n}COOH (siendo n=1-20), HS(CH_{2})_{n}COOH (siendo n=1-20), HN[(CH_{2})_{n}COOH]_{2} (n=1-3), HOCH_{2}CH_{2}N(CH_{3})_{3}, HN[CH_{2}CH_{2}CH_{2}NMe_{2}]_{2}, HN[(CH_{2})_{n}Py]_{2} (siendo n=0-1 y Py= 2-piridil) y mezclas de ellos.12. The use of the polymeric matrix according to claim 11, characterized in that the polymeric matrix comprises derivatives selected from the list comprising H2N (CH2) nCOOH (where n = 1- 20), HS (CH 2) n COOH (where n = 1-20), HN [(CH 2) n COOH] 2 (n = 1-3), HOCH 2 CH 2 N (CH 3) 3, HN [CH 2 CH 2 CH 2 NMe 2] 2, HN [(CH 2 ) n Py] 2 (where n = 0-1 and Py = 2-pyridyl) and mixtures thereof. 13. El uso de la matriz polimérica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque la matriz polimérica comprende de entre 50 a 800 microequivalentes de ácido o base por gramo de matriz polimérica.13. The use of the polymeric matrix according to any of claims 10 to 12, characterized in that the polymeric matrix comprises between 50 to 800 microequivalents of acid or base per gram of polymeric matrix. 14. El uso de la matriz polimérica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizada porque la matriz polimérica comprende:14. The use of the polymeric matrix according to any of claims 10 to 12, characterized in that the polymeric matrix comprises:
a)to)
Un polisacárido seleccionado entre almidón, dextrina, ciclodextrinas y mezclas de ellos;A polysaccharide selected from starch, dextrin, cyclodextrins and mixtures thereof;
b)b)
Al menos una bis-vinilsulfona, preferiblemente divinilsulfonaAt least one bis-vinyl sulfone, preferably divinylsulfone
c)C)
Al menos un derivado de un ácido carboxílico o un derivado de un grupo amino seleccionado de la lista que comprende H_{2}N(CH_{2})_{n}COOH (siendo n=1-20), HS(CH_{2})_{n}COOH (siendo n=1-20), HN[(CH_{2})_{n}COOH]_{2} (n=1-3), HOCH_{2}CH_{2}N(CH_{3})_{3}, HN[CH_{2}CH_{2}CH_{2}NMe_{2}]_{2}, HN[(CH_{2})_{n}Py]_{2} (siendo n=0-1 y Py= 2-piridil) y mezclas de ellos.At least one derivative of a carboxylic acid or a derived from an amino group selected from the list comprising H 2 N (CH 2) n COOH (being n = 1-20), HS (CH 2) n COOH (where n = 1-20), HN [(CH 2) n COOH] 2 (n = 1-3), HOCH 2 CH 2 N (CH 3) 3, HN [CH 2 CH 2 CH 2 NMe 2] 2, HN [(CH 2) n Py] 2 (being n = 0-1 and Py = 2-pyridyl) and mixtures of they.
         \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
      
15. El uso de la matriz polimérica de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizada porque comprende al menos almidón y una ciclodextrina.15. The use of the polymeric matrix according to claim 14, characterized in that it comprises at least starch and a cyclodextrin. 16. El uso de las matrices poliméricas definidas en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 para la reducción o eliminación de contaminantes.16. The use of defined polymer matrices in any of claims 1 to 15 for the reduction or pollutant removal 17. El uso de las matrices poliméricas definidas en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 para la purificación de agua.17. The use of defined polymer matrices in any of claims 1 to 15 for purification of water. 18. El uso de las matrices poliméricas definidas en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 para la adsorción de compuestos orgánicos neutros.18. The use of defined polymer matrices in any of claims 1 to 15 for adsorption of neutral organic compounds 19. El uso de las matrices poliméricas definidas en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 para la reducción o eliminación de compuestos orgánicos neutros presentes en aguas.19. The use of defined polymer matrices in any of claims 1 to 15 for the reduction or elimination of neutral organic compounds present in water. 20. El uso de las matrices poliméricas con carga definidas en cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15 para la adsorción, reducción o eliminación de iones.20. The use of loaded polymeric matrices defined in any of claims 10 to 15 for the adsorption, reduction or elimination of ions. 21. Una matriz polimérica caracterizada porque comprende unidades de polisacáridos entrecruzados con al menos una sulfona \alpha-\beta insaturada.21. A polymer matrix characterized in that it comprises units of cross-linked polysaccharides with at least one unsaturated α-β sulfone. 22. La matriz polimérica de acuerdo con la reivindicación 21, caracterizada porque la sulfona \alpha-\beta insaturadas es una vinilsulfona.22. The polymer matrix according to claim 21, characterized in that the unsaturated α-β-sulfone is a vinyl sulfone. 23. La matriz polimérica de acuerdo con la reivindicación 22, caracterizado porque la bis-vinilsulfona es divinilsulfona.23. The polymer matrix according to claim 22, characterized in that the bis-vinylsulfone is divinylsulfone. 24. La matriz polimérica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 y 22, caracterizada porque comprende al menos un polisacárido seleccionado entre, almidón, almidón modificado, ciclodextrinas, ciclodextrinas modificadas, quitosano, celulosa, dextrano, inulina, amilosa, amilopectina, dextrina y mezclas de ellos.24. The polymer matrix according to any of claims 21 and 22, characterized in that it comprises at least one polysaccharide selected from, starch, modified starch, cyclodextrins, modified cyclodextrins, chitosan, cellulose, dextran, inulin, amylose, amylopectin, dextrin and mixtures of them. 25. La matriz polimérica de acuerdo con la reivindicación 24, caracterizada porque comprende almidón, dextrina o mezclas de ellos.25. The polymer matrix according to claim 24, characterized in that it comprises starch, dextrin or mixtures thereof. 26. La matriz polimérica de acuerdo con la reivindicación 24, caracterizada porque comprende al menos una ciclodextrina.26. The polymer matrix according to claim 24, characterized in that it comprises at least one cyclodextrin. 27. La matriz polimérica de acuerdo con la reivindicación 24, caracterizada porque comprende al menos dos polisacáridos.27. The polymeric matrix according to claim 24, characterized in that it comprises at least two polysaccharides. 28. La matriz polimérica de acuerdo con la reivindicación 27, caracterizada porque comprende al menos un almidón y una ciclodextrina.28. The polymer matrix according to claim 27, characterized in that it comprises at least one starch and a cyclodextrin. 29. La matriz polimérica de acuerdo con la reivindicación 28, caracterizada porque comprende al menos una ciclodextrina seleccionada entre \alpha, \beta, \gamma y mezclas de ellas.29. The polymer matrix according to claim 28, characterized in that it comprises at least one cyclodextrin selected from?,?,? And mixtures thereof. 30. La matriz polimérica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 29, caracterizada por la incorporación de carga.30. The polymeric matrix according to any of claims 21 to 29, characterized by the incorporation of charge. 31. La matriz polimérica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 21 a 30, caracterizada porque comprende derivados seleccionados de la lista que comprende derivados que poseen ácidos carboxílico, ácidos sulfónicos, grupos aminos y mezclas de ellos.31. The polymeric matrix according to any one of claims 21 to 30, characterized in that it comprises derivatives selected from the list comprising derivatives possessing carboxylic acids, sulphonic acids, amino groups and mixtures thereof. 32. La matriz polimérica de acuerdo con las reivindicación 31, caracterizada porque comprende derivados seleccionados de la lista que comprende H_{2}N(CH_{2})_{n}COOH (siendo n=1-20), HS(CH_{2})_{n}COOH (siendo n=1-20), HN[(CH_{2})_{n}
COOH]_{2} (n=1-3), HOCH_{2}CH_{2}N(CH_{3})_{3}, HN[CH_{2}CH_{2}CH_{2}NMe_{2}]_{2}, HN[(CH_{2})_{n}Py]_{2} (siendo n=0-1 y Py= 2-piridil) y mezclas de ellos.
32. The polymer matrix according to claim 31, characterized in that it comprises derivatives selected from the list comprising H 2 N (CH 2) n COOH (where n = 1-20), HS (CH_ {2) n COOH (where n = 1-20), HN [(CH2) n
COOH] 2 (n = 1-3), HOCH 2 CH 2 N (CH 3) 3, HN [CH 2 CH 2 CH 2 NMe_ { 2] 2, HN [(CH 2) n Py] 2 (where n = 0-1 and Py = 2-pyridyl) and mixtures thereof.
33. La matriz polimérica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 30 a 32, caracterizada porque comprende de entre 50 a 800 microequivalentes de ácido o base por gramo de matriz polimérica.33. The polymer matrix according to any one of claims 30 to 32, characterized in that it comprises between 50 to 800 microequivalents of acid or base per gram of polymer matrix. 34. La matriz polimérica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 30 a 32, caracterizada porque comprende:34. The polymeric matrix according to any of claims 30 to 32, characterized in that it comprises:
a)to)
Un polisacárido seleccionado entre almidón, dextrina, ciclodextrinas y mezclas de ellos;A polysaccharide selected from starch, dextrin, cyclodextrins and mixtures thereof;
b)b)
Al menos una bis-vinilsulfonaAt least one bis-vinyl sulfone
c)C)
Un derivado de un ácido carboxílico o de un grupo amino seleccionado de la lista que comprende H_{2}N(CH_{2})_{n}COOH (siendo n=1-20), HS(CH_{2})_{n}COOH (siendo n=1-20), HN[(CH_{2})_{n}COOH]_{2} (n=1-3), HOCH_{2}CH_{2}N(CH_{3})_{3}, HN[CH_{2}CH_{2}CH_{2}NMe_{2}]_{2}, HN[(CH_{2})_{n}Py]_{2} (siendo n=0-1 y Py= 2-piridil) y mezclas de ellos.A derivative of a carboxylic acid or a group amino selected from the list comprising H 2 N (CH 2) n COOH (being n = 1-20), HS (CH 2) n COOH (where n = 1-20), HN [(CH 2) n COOH] 2 (n = 1-3), HOCH 2 CH 2 N (CH 3) 3, HN [CH 2 CH 2 CH 2 NMe 2] 2, HN [(CH 2) n Py] 2 (being n = 0-1 and Py = 2-pyridyl) and mixtures of they.
         \newpage\ newpage
      
35. La matriz polimérica de acuerdo con la reivindicación 34, caracterizada porque comprende al menos almidón y una ciclodextrina.35. The polymer matrix according to claim 34, characterized in that it comprises at least starch and a cyclodextrin. 36. Un proceso para la síntesis de una matrices poliméricas como se definen en cualquiera de las reivindicaciones 21 a 35 caracterizado porque comprende al menos las siguientes etapas:36. A process for the synthesis of a polymeric matrices as defined in any of claims 21 to 35 characterized in that it comprises at least the following steps:
i)i)
se disuelve el polisacárido o polisacáridos, preferiblemente en tampón pH=10-12, y calentando si fuera necesario.the polysaccharide or polysaccharides dissolve, preferably in buffer pH = 10-12, and heating if It was necessary.
ii)ii)
se adiciona el agente de entrecruzamiento.agent is added cross-linking
iii)iii)
la mezcla resultante se mantiene bajo agitación.the resulting mixture is kept low agitation.
iv)iv)
se filtra y se lava el polímero resultantethe polymer is filtered and washed resulting
v)v)
si se requiere, se seca el polímero.if required, the polymer is dried.
         \vskip1.000000\baselineskip\ vskip1.000000 \ baselineskip
      
37. El proceso para de la síntesis de una matriz polimérica con carga que comprende las etapas de la reivindicación 36, caracterizado porque tras la etapa ii) se realiza la adición del agente responsable de la incorporación de carga.37. The process for the synthesis of a polymer matrix with a charge comprising the steps of claim 36, characterized in that after step ii) the agent responsible for the incorporation of the charge is added. 38. El proceso para de la síntesis de una matriz polimérica con carga de acuerdo con la reivindicación 37, caracterizado porque el agente de incorporación de carga se selecciona de la lista que comprende derivados de ácidos carboxílico, derivados de grupos aminos y mezclas de ellos.38. The process for the synthesis of a polymer matrix with charge according to claim 37, characterized in that the charge incorporating agent is selected from the list comprising derivatives of carboxylic acids, derivatives of amino groups and mixtures thereof. 39. El proceso para de la síntesis de una matriz polimérica con carga de acuerdo con la reivindicación 38, caracterizado porque el agente de incorporación de carga se selecciona de la lista que comprende H_{2}N(CH_{2})_{n}COOH (siendo n=1-20), HS(CH_{2})_{n}COOH (siendo n=1-20), HN[(CH_{2})_{n}COOH]_{2} (n=1-3), HOCH_{2}CH_{2}N(CH_{3})_{3}, HN[CH_{2}CH_{2}CH_{2}
NMe_{2}]_{2}, HN[(CH_{2})_{n}Py]_{2} (siendo n=0-1 y Py= 2-piridil) y mezclas de ellos.
39. The process for the synthesis of a polymer matrix with charge according to claim 38, characterized in that the charge incorporating agent is selected from the list comprising H 2 N (CH 2) n COOH (where n = 1-20), HS (CH 2) n COOH (where n = 1-20), HN [(CH 2) n COOH] 2 (n = 1-3), HOCH 2 CH 2 N (CH 3) 3, HN [CH 2 CH 2 CH 2]
NMe 2] 2, HN [(CH 2) n Py] 2 (where n = 0-1 and Py = 2-pyridyl) and mixtures thereof.
40. Un dispositivo para la purificación de aguas que incluya al menos una matriz polimérica como se definen en cualquiera de las reivindicaciones 21 a 35.40. A device for water purification that includes at least one polymer matrix as defined in any of claims 21 to 35.
ES200901744A 2009-07-28 2009-07-28 POLYMERIC MATRICES BASED ON POLYSACARIDS AND CYCLODEXTRINES. Active ES2334756B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200901744A ES2334756B1 (en) 2009-07-28 2009-07-28 POLYMERIC MATRICES BASED ON POLYSACARIDS AND CYCLODEXTRINES.
PCT/ES2010/000362 WO2011012749A2 (en) 2009-07-28 2010-07-28 Polymer matrices based on polysaccharides and cyclodextrins

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200901744A ES2334756B1 (en) 2009-07-28 2009-07-28 POLYMERIC MATRICES BASED ON POLYSACARIDS AND CYCLODEXTRINES.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2334756A1 ES2334756A1 (en) 2010-03-15
ES2334756B1 true ES2334756B1 (en) 2011-02-10

Family

ID=41722672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES200901744A Active ES2334756B1 (en) 2009-07-28 2009-07-28 POLYMERIC MATRICES BASED ON POLYSACARIDS AND CYCLODEXTRINES.

Country Status (2)

Country Link
ES (1) ES2334756B1 (en)
WO (1) WO2011012749A2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2579487B1 (en) * 2015-02-11 2017-05-19 Universidad De Granada Use of crosslinked saccharide based polymers as bile acid sequestrants
CN109607633A (en) * 2018-12-27 2019-04-12 长江大学 A kind of technique removing neopelex in aqueous solution containing HPAM

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4732887A (en) * 1984-10-12 1988-03-22 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Composite porous material, process for production and separation of metallic element
US6096870A (en) * 1994-01-05 2000-08-01 Sepragen Corporation Sequential separation of whey
US5578217A (en) * 1994-11-30 1996-11-26 Alliedsignal Inc. Use a solvent impregnated crosslinked matrix for metal recovery
WO1999058574A1 (en) * 1998-05-14 1999-11-18 Sca Hygiene Products Nederland B.V. Chelating agents
WO2000054866A1 (en) * 1999-03-17 2000-09-21 Foster-Miller, Inc. Responsive gels and methods of use thereof

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011012749A3 (en) 2011-07-21
ES2334756A1 (en) 2010-03-15
WO2011012749A2 (en) 2011-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Qi et al. Recent advances in polysaccharide-based adsorbents for wastewater treatment
Sikder et al. Remediation of water pollution with native cyclodextrins and modified cyclodextrins: A comparative overview and perspectives
CN110922508B (en) Novel cyclodextrin polymer for rapidly adsorbing dissolved organic pollutants in water
CN105837861B (en) A kind of composite natral high-molecular gel class material
EP1283218B1 (en) Compound comprising crosslinked polyrotaxane
Kyzas et al. Effect of humic acid on pharmaceuticals adsorption using sulfonic acid grafted chitosan
Njuguna et al. Xanthan gum hydrogels as high-capacity adsorbents for dye removal
Xu et al. Xanthated chitosan/cellulose sponges for the efficient removal of anionic and cationic dyes
CN106179246B (en) A kind of cellulose base TiO2Double net gel cage microballoons of/β-CD and its preparation method and application
Biswas et al. Application of biopolymers as a new age sustainable material for surfactant adsorption: A brief review
CN107326650B (en) Modification method of polyester non-woven fabric
CN102872836B (en) Cyclodextrin immobilized macromolecular polymer and preparation method and application thereof
ES2334756B1 (en) POLYMERIC MATRICES BASED ON POLYSACARIDS AND CYCLODEXTRINES.
Nguyen et al. Gellan gum/bacterial cellulose hydrogel crosslinked with citric acid as an eco-friendly green adsorbent for safranin and crystal violet dye removal
Kandile et al. Hydrogels based on a three component system with potential for leaching metals
Klimaviciute et al. The binding of anionic dyes by cross-linked cationic starches
CN101497030A (en) Environment-friendly oxidation type hydrophobic glucomannan adsorption material and preparation method thereof
CN104148025B (en) The preparation of polysaccharide-modified nano silicon and the application in treatment of dyeing wastewater
Saheed et al. Imidazolium based ionic liquids modified polysaccharides for adsorption and solid-phase extraction applications: A review
Huang et al. A comparative study of mechanism and performance of anionic and cationic dialdehyde nanocelluloses for dye adsorption and separation
CN102172514A (en) Absorbent material for selectively absorbing As<+5> ions and preparation method thereof
Elgarahy et al. Use of biopolymers in wastewater treatment: A brief review of current trends and prospects
Bekchanov et al. Functionalizing natural polymers to develop green adsorbents for wastewater treatment applications
WO2013180176A1 (en) Endotoxin adsorbent
Hokkanen Modified nano-and microcellulose based adsorption materials in water treatment

Legal Events

Date Code Title Description
EC2A Search report published

Date of ref document: 20100315

Kind code of ref document: A1

FG2A Definitive protection

Ref document number: 2334756

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20110131