Extracción de tetraciclina de medios acuosos empleando nuevos disolventes

El grupo de fármacos de la familia de la tetraciclina es el segundo grupo de medicamentos más fabricado y usado a nivel mundial, debido a sus grandes capacidades farmacológicas. Cuando se elabora la tetraciclina, se suele generar una corriente acuosa, que es necesario tratar por varios motivos: En primer lugar, hay estudios que apuntan a que la ingestión prolongada de tetraciclina disuelta en el agua de consumo provoca una disminución de la efectividad del medicamento, pues las bacterias, al recibir pequeñas dosis del medicamento de manera continuada, se acostumbran a él y se hacen resistentes a los efectos de dicho antibiótico. En segundo lugar, la tetraciclina presenta una serie de propiedades farmacológicas dañinas para los ecosistemas si se mezcla con las aguas de consumo. Para evitar este daño al medioambiente, será necesario minimizar la concentración de tetraciclina en el agua. En tercer lugar, resulta interesante a nivel económico poder recuperar parte del producto fabricado de la corriente acuosa y unirlo con la tetraciclina producto lo cual aumentaría el rendimiento de la planta de producción. Existen numerosas técnicas para minimizar la presencia de un contaminante en el agua, como por ejemplo técnicas de biodegradación, intercambio iónico, ozonización, etc. En este TFG la técnica empleada ha sido la extracción, concretamente una extracción líquido-líquido. Se decidió emplear dicha técnica pues presenta una serie de ventajas, como su simplicidad, su bajo coste y un tiempo de separación de fases más corto. La extracción líquido-líquido es una técnica de separación que permite la transferencia de un componente de una fase a otra, cuando dos fases líquidas inmiscibles o parcialmente solubles se ponen en contacto entre sí. Esto es debido a la diferencia de solubilidades de dicho componente en ambos líquidos. En la extracción, la sustancia a extraer se denomina soluto y el líquido utilizado en la extracción se denomina disolvente. Cuanto mayor sea la solubilidad del soluto en el disolvente, mayor será el rendimiento de la extracción. La extracción se puede utilizar con dos objetivos: por un lado, purificar una corriente líquida (sin recuperar el producto) y, por otro lado, también se puede utilizar para mejorar el rendimiento de un proceso (se purifica la corriente y se recupera el producto). Es importante elegir un disolvente que tenga una serie de propiedades determinadas, con el objetivo de realizar una correcta extracción. Atendiendo sólo a la eficacia de la extracción, el soluto debe tener una alta solubilidad en el disolvente. Ni el soluto, ni el líquido que contiene inicialmente al soluto (generalmente agua), deben reaccionar con el disolvente. Además, este líquido y el propio disolvente deben tener una alta inmiscibilidad entre sí, y sus densidades deben ser lo más diferentes posibles, pues esta diferencia facilitará la posterior separación de las fases tras la extracción. El disolvente debe de tener una baja viscosidad, pues una baja viscosidad disminuye la pérdida de carga y, por lo tanto, disminuyen los costes energéticos derivados del bombeo. Además, una baja viscosidad del disolvente favorece que no haya limitaciones a la transferencia de materia; esto es relevante ya que, si hay limitaciones a la transferencia de materia, los rendimientos de extracción disminuirían. Si se atiende a efectos medioambientales, el disolvente debe tener una presión de vapor prácticamente nula, debe ser biodegradable (pues en caso de desecharse se podrá eliminar con facilidad) y, tanto el disolvente en sí, como los productos formados tras su degradación, no deben ser tóxicos (pues contaminarían el medio ambiente). Atendiendo solo a los aspectos económicos y logísticos, el disolvente debe ser de fácil manejo, fácil de obtener o de fabricar, su uso ha de presentar pocos riesgos y debe ser barato. Generalmente en la extracción líquido-líquido se suelen emplear disolventes orgánicos volátiles, puesto que éstos cumplen varios de los puntos anteriormente expuestos. Sin embargo, gran parte de estos disolventes son inflamables, tóxicos, no biodegradables, etc. Por este motivo es importante buscar nuevos disolventes que consigan altos rendimientos y, además, que sean respetuosos con el medio ambiente. Dentro de estos nuevos disolventes se encuentran los disolventes eutécticos profundos (DES). Los DES son líquidos orgánicos biodegradables, no son tóxicos, tienen presión de vapor nula, son inmiscibles con el agua y son baratos. Para llevar a cabo este trabajo se escogieron tres disolventes: el DES 8, el DES 10 y el DES 12. Los tres DES se forman por complejación (proceso en el cual se unen o complejan compuestos aceptores y dadores de enlaces de hidrógeno) del mentol con un ácido, concretamente con el ácido octanoico (ácido caprílico), el ácido decanoico (ácido cáprico) y el ácido dodecanoico (ácido láurico), respectivamente. El objetivo de este TFG ha sido realizar el estudio experimental de la extracción de tetraciclina, empleando disolventes eutécticos con bajo impacto ambiental. Además, también se ha estudiado la eficacia de la extracción de tetraciclina empleando un disolvente tradicional, concretamente, usando acetato de etilo a modo de referencia. En concreto, para evaluar la capacidad de extracción de los distintos disolventes, se obtuvieron tanto los rendimientos de extracción como los coeficientes de reparto del soluto (tetraciclina), bajo distintas condiciones de operación, mediante el empleo de técnicas basadas en espectrofotometría UV-Vis