Los sulfonatos de poliestireno son un grupo de medicamentos que se utilizan para tratar los niveles altos de potasio en sangre . [1] Los efectos suelen tardar horas o días. [1] También se utilizan para eliminar potasio , calcio y sodio de soluciones en aplicaciones técnicas.
Los efectos secundarios comunes incluyen pérdida de apetito, malestar gastrointestinal, estreñimiento y niveles bajos de calcio en sangre . [1] Estos polímeros se derivan del poliestireno mediante la adición de grupos funcionales de sulfonato .
El poliestireno sulfonato de sodio fue aprobado para uso médico en los Estados Unidos en 1958. [1]
En la década de 2000 se desarrolló un sulfonato de poliestireno para tratar la diarrea asociada a Clostridium difficile bajo el nombre de Tolevamer , [2] pero nunca se comercializó.
El sulfonato de poliestireno se suele suministrar en forma de sodio o calcio. Se utiliza como aglutinante de potasio en la enfermedad renal aguda y crónica en personas con hipercalemia (niveles anormalmente altos de potasio en sangre). [3] Sin embargo, no está claro si es beneficioso y existe preocupación por los posibles efectos secundarios cuando se combina con sorbitol . [4]
Los sulfonatos de poliestireno se administran por vía oral con una comida o por vía rectal mediante un enema de retención . [5]
Son frecuentes las alteraciones intestinales, como pérdida de apetito, náuseas , vómitos y estreñimiento . En casos raros, se ha asociado con necrosis colónica. [6] Pueden producirse cambios en los niveles de electrolitos en sangre, como hipomagnesemia , hipocalcemia e hipocalemia . [7] Los sulfonatos de poliestireno no deben utilizarse en personas con enfermedad intestinal obstructiva ni en recién nacidos con motilidad intestinal reducida . [8]
Hasta 2013 se han notificado un total de 58 casos de lesiones intestinales, incluida necrosis del colon, con el uso de sulfonato de poliestireno. [9] Se han notificado muchos más casos cuando se utilizó en combinación con sorbitol y otros casos cuando se utilizó solo. [9]
Los sulfonatos de poliestireno pueden unirse a varios medicamentos dentro del tracto digestivo y, por lo tanto, reducir su absorción y eficacia. Algunos ejemplos comunes son el litio , la tiroxina y la digital . En septiembre de 2017, la FDA recomendó separar la dosis de sulfonato de poliestireno de la de cualquier otro medicamento oral al menos tres horas para evitar posibles interacciones. [10]
Los sulfonatos de poliestireno liberan iones de sodio o calcio en el estómago a cambio de iones de hidrógeno. Cuando la resina llega al intestino grueso, los iones de hidrógeno se intercambian por iones de potasio libres y la resina se elimina en las heces. El efecto neto es la reducción de la cantidad de potasio disponible para la absorción en la sangre y el aumento de la cantidad que se excreta a través de las heces. El efecto es una reducción de los niveles de potasio en el cuerpo, con una capacidad de 1 mEq de potasio intercambiado por 1 g de resina. [8] [11]
El ácido poliestirenosulfónico, cuyo ácido son los sulfonatos de poliestireno, tiene la fórmula idealizada ( CH2CHC6H4SO3H ) n . El material se prepara por sulfonación del poliestireno :
Existen varios métodos para esta conversión, que pueden dar lugar a distintos grados de sulfonación. Normalmente, el poliestireno se reticula , lo que evita que el polímero se disuelva. Como el grupo del ácido sulfónico ( SO3H ) es fuertemente ácido, este polímero neutraliza las bases. De esta manera, se pueden preparar diversas sales del polímero, dando lugar a sales de sodio, calcio y otras:
Estos polímeros que contienen iones se denominan ionómeros .
Se sabe que se producen sustituciones dobles de los anillos de fenilo, incluso con conversiones muy por debajo del 100%. También se encuentran reacciones de reticulación, donde la condensación de dos grupos de ácido sulfónico produce una reticulación de sulfonilo. Por otro lado, el uso de condiciones más suaves, como el sulfato de acetilo, conduce a una sulfonación incompleta. Recientemente, se ha informado sobre la polimerización radical por transferencia de átomos (ATRP) de sulfonatos de estireno protegidos, [12] [13] que conduce a polímeros lineales bien definidos, así como a arquitecturas moleculares más complicadas. [14]
Los sulfonatos de poliestireno son útiles debido a sus propiedades de intercambio iónico . [15] Los polímeros iónicos lineales son generalmente solubles en agua , mientras que los materiales reticulados (llamados resinas ) no se disuelven en agua. Estos polímeros se clasifican como polisales e ionómeros . [15]
El ablandamiento del agua se logra mediante la filtración del agua dura a través de un lecho de sulfonato de poliestireno reticulado en forma de sodio. Los iones duros, como el calcio (Ca 2+ ) y el magnesio (Mg 2+ ), se adhieren a los grupos sulfonato y desplazan a los iones de sodio. La solución resultante de iones de sodio se ablanda.
El poliestireno sulfonato de sodio se utiliza como superplastificante en cemento, como agente mejorador de colorantes para el algodón y como membranas de intercambio de protones en aplicaciones de celdas de combustible. En su forma ácida, la resina se utiliza como catalizador ácido sólido en síntesis orgánica . [16]