Fase Sperimentale

Sintesi dei polimeri

Lo scopo di questo studio è quello di valutare l’efficacia dei polimeri a stampo molecolare nel monitoraggio di erbicidi appartenenti alla famiglia delle triazine nelle acque dei fiumi.
Per questo motivo sono stati sintetizzati e testati alcuni polimeri stampati con diversi templanti, in modo da misurare e confrontare il recupero ottenuto con una miscela di erbicidi appartenente alla famiglia delle triazine.
Gli stessi polimeri sono stati impiegati in analisi di campioni reali di acqua di fiume, in modo da valutarne la selettività in presenza di matrici complesse.

Frazione tra 45 e 100 mm del MIP-Prometrina
fotografato su carta millimetrata

Durante la fase sperimentale, i polimeri sono stati realizzati mediante sintesi in bulk con stampo NON-covalente; tecnica che si basa sulla formazione di una rete articolata, prodotta mediante polimerizzazione di monomeri funzionali e agenti reticolanti attorno a molecole stampo che formano delle impronte all’interno dei pori del polimero e che, una volta rimosse mediante lavaggio con un opportuno solvente, rendono disponibili dei siti di legame in grado di legare selettivamente la stessa molecola o analiti con struttura e caratteristiche simili.

 

Il metodo scelto per la sintesi dei polimeri (Ferrer, 2000; Anal. Chem.) richiede l’impiego di Acido Metacrilico (MAA) come monomero funzionale (4 mmol), Etilene Glicol Dimetacrilato (EGDMA) come agente reticolante (20 mmol), molecola templante (1 mmol), Toluene (5,6 ml) come solvente porogeno.
Per far partire la reazione é necessario aggiungere Azobis-Isobutyronitrile (AIBN) come iniziatore radicalico (0,24 mmol).
I reagenti vengono aggiunti in una vial con tappo a vite mantenuta in bagno ad ultrasuoni per facilitare la dispersione dei vari composti.
Prima della fase di polimerizzazione, si elimina l’ossigeno mediante purge in flusso di azoto per cinque minuti, quindi la vial viene sigillata e lasciata per 24 ore a 60°C in bagno termostatato.

Il polimero ottenuto è un blocco molto duro. E' necessario frantumarlo con mulino meccanico (25000 gpm) e setacciarlo in modo da separare la frazione compresa tra 45 e 100 µm di diametro, da utilizzare per impaccare colonnine per estrazione SPE.
E' un processo lungo e noioso. Durante la fase sperimentale ogni ciclo di polimerizzazione e setacciatura ha permesso di ottenere tra 1,5 e 2 g di resina per ognuno dei polimeri sintetizzati, con una perdita che arriva fino al 70% del polimero prodotto.

Le tre frazioni di polimero ottenute dopo frantumazione e
setacciatura [< di 45 mm; tra 45 e 100 mm;> di 100 mm]

La procedura descritta è stata utilizzata per produrre MIPs a partire da Atrazina, Terbutilazina, Prometrina, Propazina, Teofillina e NIP (not imprinted).

NIP (Not Imprinted Polymer)
MIP Atrazina
MIP Terbutilazina
MIP Prometrina
MIP Propazina

MIP Teofillina