Dapagliflozina caducada como inhibidor de corrosión prometedor para cobre en ácido nítrico 1,0 M: validación experimental y computacional

Convertir residuos de pastillas en protección para metales

La mayoría de nosotros pensamos en los medicamentos caducados como basura que debe desecharse. Este estudio explora una idea muy distinta: usar un fármaco antidiabético fuera de fecha, la dapagliflozina, para proteger el cobre frente a ácido fuerte. El cobre está presente en artículos cotidianos, desde cableado hasta intercambiadores de calor, y cuando se corroe puede provocar fallos costosos y riesgos de seguridad. Los investigadores muestran que la dapagliflozina caducada puede formar una película protectora sobre el cobre en ácido nítrico agresivo, reduciendo el daño y al mismo tiempo dando una segunda vida a un producto farmacéutico descartado.

Por qué el cobre necesita protección en fluidos agresivos

El cobre se usa ampliamente en la industria porque conduce el calor y la electricidad de forma excelente. Sin embargo, en ambientes ácidos como baños de decapado, soluciones de limpieza y reactores químicos, el cobre se disuelve gradualmente. En ácido nítrico este ataque es especialmente agresivo y puede incluso crear pequeños picados que penetran profundamente en el metal. Los ingenieros suelen añadir pequeñas cantidades de compuestos orgánicos especiales al líquido para ralentizar este proceso, pero muchos de estos inhibidores son caros o poco respetuosos con el medio ambiente. Los autores se preguntaron si las tabletas de dapagliflozina caducadas, ya no aptas para pacientes, podrían servir en su lugar como un escudo barato y más seguro para equipos de cobre.

Probar un fármaco como barrera metálica

Para investigar esta idea, el equipo sumergió piezas de cobre cuidadosamente pulidas en ácido nítrico con y sin dapagliflozina caducada disuelta, a distintas concentraciones y temperaturas. Pesaron las muestras antes y después del remojo para ver cuánto metal se perdía, y emplearon métodos eléctricos para medir la velocidad de las reacciones de corrosión en la superficie. En todas estas pruebas, añadir el fármaco redujo de forma notable la velocidad a la que el cobre se disolvía. La protección aumentó con la concentración del fármaco, alcanzando alrededor del 90 % en la dosis más alta, pero se debilitó a temperaturas mayores, lo que sugiere que la película protectora depende en parte de una adhesión relativamente suave y reversible de las moléculas al metal.

Cómo se forma la capa protectora

Las medidas eléctricas mostraron que la dapagliflozina ralentiza tanto la pérdida de átomos de cobre como las reacciones que consumen el ácido, clasificándola como un inhibidor “mixto” que limita el daño en más de un frente. El fármaco también desplazó el inicio de la corrosión por picado hacia potenciales más positivos, lo que significa que la superficie resistía mejor el ataque localizado y profundo. Otras pruebas revelaron que los iones cobre y la dapagliflozina se combinan en solución en una relación sencilla 1:1, formando un complejo estable que puede depositarse sobre el metal. A medida que este complejo y especies relacionadas se extienden sobre la superficie, desplazan el agua y crean una barrera compacta que impide que el ácido nítrico agresivo y los iones cloruro alcancen los sitios de cobre desnudo.

Explorar el comportamiento de la molécula

Para entender por qué este fármaco caducado se adhiere tan bien al cobre, los investigadores recurrieron a cálculos por ordenador basados en la mecánica cuántica. Estos cálculos mapearon dónde se concentran los electrones dentro de la molécula de dapagliflozina y mostraron que sus numerosos grupos ricos en oxígeno y sistemas cíclicos actúan como ganchos naturales para unirse a átomos de cobre. Los datos indicaron que la molécula es un buen donador de electrones que puede formar enlaces de coordinación con el cobre al tiempo que acepta cierta densidad electrónica de vuelta, estabilizando la capa adsorbida. El hecho de que la cobertura del fármaco en el cobre se ajuste a un patrón de adsorción tipo Langmuir simple sugiere que forma una única capa bastante uniforme en lugar de depósitos gruesos e irregulares.

Qué significa esto para su uso real

En términos llanos, el estudio muestra que una pastilla caducada puede comportarse como una pintura anticorrosiva para el cobre sumergido en ácido fuerte. Al formar una película delgada y ordenada y complejos cobre–fármaco estables en la superficie, la dapagliflozina caducada reduce drásticamente tanto la corrosión general como el picado, especialmente a temperatura ambiente y con concentración suficiente. Aunque la mezcla exacta de productos de degradación en una tableta caducada puede variar, las características compartidas ricas en electrones de estas moléculas parecen ser suficientes para construir una barrera eficaz. Este trabajo apunta a una vía práctica para reutilizar residuos farmacéuticos mientras se protege equipo metálico valioso, vinculando una química más limpia con una mejor gestión de recursos.

Cita: Abdallah, M., Guesmi, N.E., Al-Gorair, A.S. et al. Expired dapagliflozin as a promising corrosion inhibitor for copper in 1.0 M nitric acid: experimental and computational validation. Sci Rep 16, 15346 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-51683-9

Palabras clave: corrosión del cobre, inhibidor de corrosión, medicamentos caducados, ácido nítrico, dapagliflozina