Ponente
Descripción
Las arcillas y minerales arcillosos son materiales de probada eficacia en la industria farmacéutica como excipiente o ingrediente farmacéutico activo. Investigaciones recientes realzan su capacidad para modificar la primera etapa de la ruta Liberación-Absorción-Distribución-Metabolismo-Excreción de un fármaco. Arcillas sintéticas, como la litiofluorhectorita, que se activa al aumentar la temperatura y expande su espacio interlaminar permitiendo la entrada de especies químicas, resultan de gran interés para la comunidad científica. En este contexto, el intercambio iónico es un mecanismo fundamental para entender la formación y el funcionamiento de los sistemas híbridos arcilla/fármaco. Empleando simulaciones de Dinámica Molecular, estudiamos por primera vez los estadios iniciales del intercambio iónico en la litiofluorhectorita al ponerla en contacto con reservorios de cloruro de sodio (NaCl) y cloruro de cesio (CsCl) a concentraciones de 0.1 y 1 mol/L. Los resultados muestran que los cationes Na⁺, por su alta hidratación, generan un desorden estructural a baja concentración en el mineral arcilloso, mientras que a 1 mol/L la formación de clústeres mixtos impide parcialmente el deslizamiento de láminas. En cambio, los cationes Cs⁺, con menor hidratación y mayor radio iónico, favorecen el orden a 0.1 mol/L mediante la adsorción preferencial en cajas hexagonales, pero a 1 mol/L invierte este efecto estabilizador. El análisis del entorno de coordinación revela que el Cs⁺ forma complejos de esfera interna con la arcilla, mientras que el Na⁺ se adsorbe parcialmente hidratado. Estas simulaciones precisan atómicamente cómo el balance entre hidratación, selectividad y agregación iónica gobierna el intercambio iónico en la litiofluorhectorita.
Palabras clave: Minerales arcillosos, Dinámica Molecular, Intercambio Iónico, Difusión Catiónica, Hinchamiento