Simulação molecular, síntese e caracterização de polímeros molecularmente impressos para aplicações em análise de paracetamol

Abstract

Este trabalho investigou a remoção de paracetamol em meio aquoso empregando um Polímero Molecularmente Impresso (MIP) e seu material de controle, o Polímero Não Impresso (NIP), integrando síntese, caracterização, otimização de condições, modelagem de isotermas e estudos de seletividade. O MIP foi preparado utilizando o paracetamol como molde, enquanto o NIP foi obtido na ausência do analito, permitindo a comparação direta do efeito de impressão molecular.A caracterização incluiu Espectroscopia Vibracional (IR) e Cálculos de DFT, que forneceram base mecanística para os sítios de interação como orbitais de fronteira HOMO–LUMO e distribuição de densidade eletrônica além da determinação do Ponto de Carga Zero (pHpzc), utilizada para interpretar o regime de cargas nas condições de trabalho. Os ensaios adsortivos em batelada foram conduzidos conforme protocolo otimizado (massa, pH, tempo e temperatura), com quantificação por UV–Vis.As isotermas de adsorção foram avaliadas por ajuste não linear aos modelos de Langmuir e Freundlich. Em solução modelo, observou-se aderência sistematicamente superior ao modelo de Freundlich, indicando superfície heterogênea com sítios de diferentes energias e adsorção favorável. Nessas condições, o MIP apresentou maior seletividade ao paracetamol em comparação ao NIP, coerente com a presença de cavidades de reconhecimento formadas no processo de impressão molecular.A análise conjunta (IR/DFT, pHpzc e isotermas) forneceu um quadro mecanístico coerente, relacionando estrutura eletrônica, carga superficial e heterogeneidade de sítios à performance adsortiva dos materiais. Como recomendação operacional, destaca-se que condições levemente ácidas favorecem a adsorção e maximizam a seletividade do MIP para o paracetamol em solução aquosa.