Wpływ mikrostruktury łańcucha na proces degradacji hydrolitycznej poliestrów : laktydu, glikolidu, \varepsilon-kaprolaktonu

thesis
2
dc.abstract.plIstotną cechą alifatycznych poliestrów jest obecność wiązania estrowego, ulegającego rozszczepieniu pod wpływem cząsteczki wody lub też w obecności odpowiedniego enzymu. Dzięki temu znajdują one zastosowanie jako materiały degradowalne do celów medycznych. Ponadto, produkty degradacji alifatycznych poliestrów są resorbowane przez organizm. Hydrolityczna degradacja poliestrów jest procesem złożonym, na którego wpływ wywiera wiele czynników: rodzaj jednostek monomerycznych budujących łańcuchy polimerow, hydrofilowości tych jednostek, masa cząsteczkowa polimeru, jak również kształt i rozmiar materiału poddanego degradacji. Niemniej istotną rolę odgrywają warunki zewnętrzne czyli środowisko, w jakim zachodzi degradacja: wartość pH środowiska, temperatura a także obecność określonych enzymów. Spektroskopia Magnetycznego Rezonansu Jądrowego wysokiej rozdzielczości pozwala scharakteryzować mikrostrukturę łańcucha polimerowego. Jest dogodnym narzędziem do badań procesów degradacji z uwagi na fakt, iż umożliwia śledzenie zmian jakie zachodzą w obrębie łańcucha polimeru. Poprzez obserwacje rozkładu sekwencji komonomerycznych w łańcuchu można wyznaczyć subtelne różnice w sposobie degradacji polimerów o zbliżonej budowie wewnętrznej. W niniejszej pracy porównano mikrostrukturę popularnych homo- i kopolimerów. Do badań wytypowano materiały poliestrowe zaaprobowane przez FDA do zastosowań medycznych jako systemy uwalniania leków i bioresorbowalne implanty. Są to następujące związki: Kopolimery Glikolidu z ε-Kaprolaktonem PGC, Kopolimery L,L-Laktydu z Glikolidem PLG, Kopolimery L,L-Laktydu z ε - Kaprolaktonem PLC, Terpolimery L,L-Laktydu z Glikolidem i z ε-Kaprolaktonem PLGC. Materiały uzyskano za pomocą dwóch różnych inicjatorów: cynowego i cyrkonowego. Związki cyny budzą wiele kontrowersji zwłaszcza w zastosowaniach medycznych, mimo to uzyskały aprobatę Komisji ds. Żywności i Leków (ang. FDA). Inicjatory oparte na związkach cyrkonu okazały się obiecującą alternatywą. Przykładem takiego związku jest acetyloacetonian cyrkonu Zr(acac)4. Związki cyrkonu dopuszczone są w wielu krajach do stosowania w lekach i kosmetykach (na przykład w USA przez FDA). Celem pracy jest więc również zbadanie wpływu mikrostruktury łańcucha polimerowego na proces degradacji hydrolitycznej alifatycznych poliestrów. Stwierdzono, iż finalna mikrostruktura kopolimerów czy terpolimerów będących przedmiotej analizy zawartej w niniejszej dysertacji jest rezultatem współczynników reaktywności, jak również procesów transestryfikacji. Dlatego też różnica w przebiegu degradacji materiałów otrzymanych w obecności Zr(acac)4 i Sn(oct)2 wydaje się być wynikiem odmiennej mikrostruktury łańcuchów polimerowych i tym samym materiały te mogą charakteryzować się różnym czasem resorpcji w organizmie. Szybkość degradacji kopolimerów charakteryzowana przez spadek ciężaru cząsteczkowego jak również przez ubytek masy, jest największa w przypadku kopolimerów o równomolowym składzie. Dla kopolimerów o jednakowym składzie szybkość degradacji rośnie wraz ze wzrostem bezładności łańcucha. Podczas degradacji badanych poliestrów następują zmiany krystaliczności w obrębie materiału. W sytuacji, gdy jednostki komonomeryczne jednego rodzaju dominują w kopolimerze, tworzą one wówczas obszary o zwiększonej krystaliczności co ogranicza tempo ich degradacji. Taka sytuacja ma miejsce np. w przypadku kopolimeru PLGA, gdzie następuje intensywna degradacja jednostek laktydylowych LL, natomiast degradacja GG jest ograniczona mimo, iż to właśnie jednostki glikolidylowe GG wykazują większą hydrofilowość a ich struktura chemiczna wskazywałaby na szybsze tempo ich hydrolizy aniżeli jednostek LL.pl
dc.affiliationWydział Chemiipl
dc.contributor.advisorKasperczyk, Januszpl
dc.contributor.authorJaworska, Joannapl
dc.contributor.institutionPolska Akademia Nauk. Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowychpl
dc.contributor.reviewerBortel, Edgarpl
dc.contributor.reviewerGrobelny, Zbigniewpl
dc.date.accessioned2018-03-02T11:07:43Z
dc.date.available2018-03-02T11:07:43Z
dc.date.submitted2011-03-01pl
dc.description.additionalDostęp do publikacji jest możliwy w Archiwum UJpl
dc.description.physical182pl
dc.identifier.callnumberDokt. 2011/061pl
dc.identifier.urihttps://ruj.uj.edu.pl/xmlui/handle/item/51006
dc.languagepolpl
dc.placeZabrzepl
dc.rightsCopyright*
dc.rights.licencebez licencji
dc.rights.urihttp://ruj.uj.edu.pl/4dspace/License/copyright/licencja_copyright.pdf*
dc.subject.enmicrostructurepl
dc.subject.endicrostructurepl
dc.subject.enNMRpl
dc.subject.enlactidepl
dc.subject.plmikrostrukturapl
dc.subject.pldegradacjapl
dc.subject.plNMRpl
dc.subject.pllaktydpl
dc.titleWpływ mikrostruktury łańcucha na proces degradacji hydrolitycznej poliestrów : laktydu, glikolidu, \varepsilon-kaprolaktonupl
dc.title.alternativeThe influence of the chain microstructure on the hydrolytic degradation of aliphatic polyesters : glycolide, lactide, \varepsilon-caprolactonepl
dc.typeThesispl
dspace.entity.typePublication
Affiliations

* The migration of download and view statistics prior to the date of April 8, 2024 is in progress.

Views
2
Views per month
Views per city
Warsaw
2