Wpływ syntetycznego polihydroksymaślanu na wybrane właściwości nowych, otrzymanych z jego udziałem, poliuretanów do zastosowań medycznych. Cz. II. Poliuretany z cykloalifatycznym diizocyjanianem w segmencie sztywnym

• Autorzy: Brzeska J. , Dacko P. , Janeczek H. , Kowalczuk M. , Janik H. , Rutkowska M.

Warianty tytułu

EN

The influence of synthetic polyhydroxybutyrate on selected properties of novel polyurethanes for applications in medicine. Part II. Polyurethanes containing cycloaliphatic diisocyanates in the hard segment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zsyntezowano poliuretany, w których segmenty giętkie były zbudowane z telechelicznego, zakończonego obustronnie grupami -OH, ataktycznego poli([R,S]-3-hydroksymaślanu) (a-PHB) i polikaprolaktonodiolu (PCL) lub z a-PHB i polioksytetrametylenodiolu (PTMG). Segment sztywny to produkt reakcji 4,4'-diizocyjanianu dicykloheksylenometanu (H12MDI) i 1,4-butanodiolu (1,4-BD). Określono wpływ wprowadzenia do segmentu giętkiego a-PHB na wybrane właściwości termiczne, mechaniczne oraz sorpcję wody i oleju roślinnego nowych poliuretanowych materiałów alifatycznych przeznaczonych do zastosowań medycznych. Oznaczono masę suchej pozostałości po ekstrakcji wrzącym heksanem oraz skuteczność procesu sterylizacji i jego wpływ na właściwości mechaniczne otrzymanych produktów. Wyniki DSC wskazują, że wprowadzenie do łańcucha segmentu giętkiego a-PHB z boczną grupą metylową zaburza uporządkowanie w obszarze segmentów giętkich i sztywnych, przesuwając temperaturę zeszklenia segmentów giętkich w stronę wyższych wartości. Zmniejsza się jednocześnie stopień krystaliczności poliuretanów. Obecność w łańcuchu PUR syntetycznego a-PHB zwiększa nieco sorpcję wody, zmniejsza zaś sorpcję oleju PUR zbudowanych z PTMG i a-PHB. Masa suchej pozostałości po ekstrakcji wrzącym heksanem próbek PUR, z udziałem a-PHB, nie przekracza dopuszczalnej wartości. Testy mikrobiologiczne wytworzonych PUR dowodzą skuteczności sterylizacji plazmą. Wytrzymałość na rozciąganie próbek po sterylizacji zwiększa się. Otrzymane alifatyczne poliuretany mogą być użyte jako biomateriały polimerowe w zastosowaniach medycznych, niewymagających dużej wytrzymałości na zrywanie.

EN

Polyurethanes, in which the soft segments have been built from synthetic telechelic atactic poly([R,S]-3-hydroxybutyrate) with OH groups at both ends (a-PHB) and polycaprolactanodiol (PCL) or from a-PHB and polyoxytetramethylenodiol (PTMG), while the hard segments are a product of the reaction between 4,4'-methylene dicyclohexyl diisocyanate (H1,2MDI) and 1,4-buthanediol (1,4-BD) have been synthesized (Table 1). The influence of the introduction of a-PHB into the soft segment of these novel aliphatic polyurethane materials designated for applications in medicine on selected thermal (Table 2) and mechanical (Table 6) properties and also on the sorption of water (Fig. 1.) and vegetable oil (Table 4) was determined. The weight of the dry residue after boiling hexane extraction as well as the efficiency and influence of sterilization on the mechanical properties of the obtained products was evaluated. DSC results reveal that the introduction of a-PHB with a methyl side group into the soft segment disorders both the soft and hard segment regions and shifts the glass temperature to higher values while lowering the crystallinity of the polyurethanes. The presence of synthetic a-PHB in the PUR chain slightly improves water sorption, but decreases the oil sorption of PUR prepared from PTMG and a-PHB. The weight of the dry residues after boiling hexane extraction of the PUR/a-PHB samples did not exceed the standard values. Microbiological tests confirm the possibility of efficient plasma sterilization of the obtained aliphatic PUR. Increased values of elongation at break tests were obtained after sterilization of the samples. The obtained aliphatic po

Słowa kluczowe

PL

poliuretany; diizocyjanian cykloalifatyczny; syntetyczny telecheliczny polihydroksymaślan; biomateriały

EN

polyuretyane; cycloaliphatic diisocyanate; synthetic telechelic poly(hydroxybutyrate); polyurethane properties; biomaterials

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 56, nr 1
• Strony: 27--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz.

Twórcy

autor

Brzeska J.

autor

Dacko P.

autor

Janeczek H.

autor

Kowalczuk M.

autor

Janik H.

autor

Rutkowska M.

• Akademia Morska, Wydział Przedsiębiorczości i Towaroznawstwa, Katedra Chemii i Towaroznawstwa Przemysłowego, ul. Morska 83, 81-225 Gdynia.,

Bibliografia

• 1. Williams D. F.: Biomaterials 2008, 29, 2941.
• 2. Pavithra D., Doble M.: Biomed. Mater. 2008, 3, 1.
• 3. Kaczmarek H., Bajer K.: Polimery 2008, 53, 631.
• 4. Balas A., Dębowski M., Haponiuk J.: Polimery 1994, 39, 441.
• 5. Janik H.: Macromol. Symp. 1998, 130, 179.
• 6. Janik H., Palys B., Petrovic Z.: Macromol. Rapid Commun. 2003, 24, 265.
• 7. Janik H.: Macromol. Rapid. Commun. 2004, 25, 1167.
• 8. Janik H., Balas A.: Polimery 2009, 54, 195.
• 9. Slomkowski S.: Polimery 2006, 51, 87.
• 10. Jastrzębska M., Rutkowska M., Janik H.: Polimery 2002, 47, 837.
• 11. Frost M., Meyerhoff M. E.: Anal Chem. 2006, 1, 7371.
• 12. Pat. WO 010 278 Al (2006).
• 13. Olędzka E., Sobczak M., Kołodziejski W. L.: Polimery 2007, 52, 795.
• 14. Sobczak M., Olędzka E., Kołodziejski W. L., Kuźmicz R.: Polimery 2007, 52, 411.
• 15. Masiulanis B.: Elastomery 2003, 7, nr 2, 3.
• 16. Zinn M., Witholt B., Egli T.: Adv. Drug Delivery Rev. 2001, 53, 5.
• 17. Piddubnyak V., Kurcok P., Matuszowicz A., Głowala M., Fiszer-Kierzkowska A., Jedliński Z., Juzwa M., Krawczyk Z.: Biomaterials 2004, 25, 5271.
• 18. Chen G.-Q., Wu Q.: Biomaterials 2005, 26, 6565.
• 19. Brzeska J., Dacko P., Janeczek H., Kowalczuk M., Janik H., Rutkowska M.: Polimery 2010, 55, 41.
• 20. Santerre J. P., Woodhouse K., Laroche G., Labow R. S.: Biomaterials 2005, 26, 7457.
• 21. Gulcher S. A.: Tissue Eng. 2007, 1, 3.
• 22. Dearth R. S., Metres H., Jacobs P. J.: Prog. Org. Coat. 1996, 29, 73.
• 23. Brzeska J., Rutkowska M., Janik H., Dacko P., Kowalczuk M.: Proceedings of V Scientific-Technical Conference: „Advance in Petroleum and Gas Industry and Petrochemistry”, Lwów 2009, mat. konf., str. 249.
• 24. Scandola M., Focarete M. L., Gazzano M., Sikorska W., Adamus G., Kurcok P., Kowalczuk M., Jedliński Z.: Macwmolecules 1997, 30, 7743.
• 25. Zgłosz. pat. P 385 530 (2008).
• 26. Brzeska J., Szymczyk L, Dacko P., Kowalczuk M., Rutkowska M.: Ann. Pol. Chem. Soc. 2004, 3, 995.
• 27. Hepburn C.: „Polyurethane Elastomers”, Elseviers Science Publishers Ltd., London, New York 1992, str. 293.
• 28. Gorna K., Gogolewski S.: Polym. Degrad. Stab. 2002, 75, 113.
• 29. Masiulanis B., Brzeska J., Tercjak A.: Elastomery 2000, 4, nr 4, 3.
• 30. Farmakopea Polska 2002, t. VI.
• 31. Saad G. R., Khali T. M., Sabaa M. W.: J. Polym. Res. 04 kwietnia 2009 online, DOI 10.1007/sl0965-009-9287-6.
• 32. ChenK.-Y., Kuo J.-F., Chen Ch.-Y.: Biomaterials 2000, 21, 161.
• 33. Gogolewski S.: Colloid Polym. Sci. 1989, 267, 757.