Reconocimiento molecular en macromoléculas sintéticas

Abstract

El reconocimiento molecular constituye actualmente una de las ramas de estudio más prometedora, fruto de la combinación de las ciencias químicas y biológicas. Este concepto está involucrado en numerosos procesos biológicos que se dan en la naturaleza y que, al contrario de lo que se cree, raramente ocurren al azar, sino que a menudo ocurren entre moléculas seleccionadas, sobretodo en sistemas altamente organizados, lo que implica asociaciones intermoleculares más o menos complejas que pueden ser vistas como el sistema de comunicación molecular del mundo químico. La creación de macromoléculas sintéticas capaces de realizar reconocimiento molecular ha aumentado espectacularmente en los últimos años. Estos compuestos tienen aplicación en el análisis clínico, medioambiental y agroalimentario. En el campo farmacéutico abre un amplio abanico de posibilidades a la hora de diseñar nuevas terapias. De los métodos de obtención de macromoléculas sintéticas capaces de reconocimiento molecular, en este trabajo de fin de grado, se ha elegido la impresión molecular por su bajo coste, resistencia, versatilidad, alta selectividad y sencillez de preparación. En esta revisión se pretende dar una visión general de cómo se efectúa el reconocimiento molecular y de las interacciones no covalentes que lo hacen posible, y, además, explicar uno de los métodos más importante de obtención de macromoléculas sintéticas, la impresión molecular. Se hace un repaso de las ventajas con respecto a los receptores biológicos y las limitaciones de los polímeros impresos molecularmente. Las cuatro formas de impresión molecular que revisamos pueden optimizarse en aspectos como los monómeros funcionales, agentes de entrecruzamiento, disolvente porógeno e iniciador. Dedicamos, por ello, un último apartado a los nuevos enfoques para la optimización

Molecular recognition is currently one of the most promising study fields, resulting from the combination of the chemical and biological sciences. It is involved in many biological processes that occur in nature. Contrary to popular belief, these processes rarely occur randomly, especially in highly organized systems involving intermolecular associations. These associations, more or less complex, can be seen as the molecular communication system of the chemical world. The creation of synthetic macromolecules capable of molecular recognition has increased dramatically in recent years. These compounds have applications in the clinical, environmental and food analysis. In the pharmaceutical world, they open up a wide range of possibilities when designing new therapies. Of the methods existing to obtain synthetic macromolecules capable of molecular recognition, Molecular Imprinting was chosen for its low cost, strength, versatility, high selectivity and ease of preparation. This review aims to give an overview on how the molecular recognition is made and of the non-covalent interactions that make it possible as well as explain one of the most important methods of obtaining synthetic macromolecules, molecular printing. A review of the advantages against biological receptors and the limitations of molecularly imprinted polymers is made. Four forms of molecular impression are reviewed, and these can be optimised in aspects such as functional monomers, crosslinking agents, pore-forming solvent and initiator. This is addressed in the last chapter of this work