Wpływ syntetycznego polihydroksymaślanu na wybrane właściwości nowych, otrzymanych z jego udziałem poliuretanów do zastosowań medycznych. Cz. I. Poliuretany z aromatycznym 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 medical applications. Part I. Polyurethanes with aromatic diisocyanates in hard segments

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zsyntetyzowano poliuretany (PUR) z udziałem 37% segmentu sztywnego uzyskanego na etapie przedłużania łańcucha prepolimeru w reakcji 4,4'-diizocyjanianu difenylometanu (MDI) z 1,4-butanodiolem (1,4-BD). Segmenty giętkie wytworzonych PUR były zbudowane z poli([R,S]-3- -hydroksymaślanu) (a-PHB) i polikaprolaktonodiolu (PCL) lub z a-PHB i polioksytetrametylenodiolu (PTMG). Zbadano wpływ obecności w łańcuchu PUR syntetycznego a-PHB na właściwości termiczne i mechaniczne, na sorpcję wody i oleju roślinnego a także na skuteczność sterylizacji wytwarzanych materiałów przeznaczonych do zastosowań medycznych. Metodą DSC wykazano, że wprowadzenie do segmentu giętkiego a-PHB z boczną grupą metylową zaburza podział fazowy, co powoduje przesunięcie temperatury zeszklenia (Tg) segmentów giętkich w stronę wyższych wartości. Obecność a-PHB w łańcuchu zwiększa też hydrofilowość uzyskiwanych produktów wpływając na większą sorpcję wody i mniejszą oleju roślinnego. Testy mikrobiologiczne oraz badania właściwości mechanicznych próbek PUR z udziałem a-PHB świadczą o tym, że można, takie materiały, nie powodując uszkodzeń ich powierzchni, poddawać sterylizacji plazmą, a otrzymane poliuretany nadają się do wykorzystania w medycynie do celów niewymagających dużej wytrzymałości na rozciąganie.

EN

Polyurethanes (PUR) containing 37% of soft segments, obtained by prepolymer chain extension in the reaction of diphenylmethane 4,4'-diisocyanate (MDI) with 1,4-butanediol (1,4-BD) were synthesized. Soft segments of PUR were built either of poly([R,S]-3-hydroxybutyrate) (a-PHB) and polycaprolactonediol (PCL) or a-PHB and polyoxytetramethylenediol (PTMG) (Table 1). The effects of a presence of synthetic a-PHB in the PUR chain on the thermal and mechanical properties, water and vegetable oil sorption, and sterilization efficiency of the materials prepared, designed to medical applications, were investigated. It was shown by DSC method that the introduction of a-PHB with methyl side group to the soft segment disturbed phase segmentation leading to glass transition temperature (Tg) shift to higher values (Tables 2, 3). The presence of a-PHB in the chain increases the hydrophilicity of the products, causing better water absorption and lower absorption of vegetable oil (Table 4, Fig. 1). The results of microbiological tests and the mechanical properties of a-PHB containing PUR samples show that such materials can be subjected to plasma sterilization without surface flaw (Table 5) and PUR obtained can be used for medical applications if not high mechanical strength is required.

Słowa kluczowe

PL

poliuretany; telecheliczny PHB; biomateriały; właściwości

EN

polyurethanes; telechelic PHB; biomaterials; properties

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 55, nr 1
• Strony: 41--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz.

Twórcy

autor

Brzeska J.

autor

Dacko P.

autor

Janeczek H.

autor

Kowalczuk M.

autor

Janik H.

autor

Rutkowska M.

• Akademia Morska, ul. Morska 83,81-225 Gdynia.,

Bibliografia

• 1. Kanna R. Y, Salacinski H. J., Odlyha M., Butler P. E., Seifalian A. M: Biomaterials 2006, 27,1971.
• 2. Hafeman A. E., Li B., Yoshii T, Zienkiewicz K., Davidson J. M., Guelcher S. A.: Pharm. Res. 2008, 25, 2387.
• 3. Guelcher S. A., Srinivasan A., Dumas J. E., Didier J. E., McBride S., Hollinger J. O.: Biomaterials 2008, 29, 1762.
• 4. Sivak W. N., Pollack L E, Petoud S., Zamboni W. C., Zhang J., Beckman E. J.: Acta Biomaterialia 2008, 4, 1263.
• 5. Bałaś A., Rajkiewicz M., Grzywa E., Janik H., Lisowska R., Gęsiak M., Wojtyńska E., Wilson-Polit D.: Polimery 2001,46, 715.
• 6. Bałaś A., Rajkiewicz M., Grzywa E., Janik H., Lisowska R., Gęsiak M., Wojtyńska E., Wilson-Polit D.: Polimery 2001, 46, 596.
• 7. Szelest-Lewandowska A.,Skupień B., Masiulanis B.: Elastomery 2002, 6, 3.
• 8. Chen K.-Y., Kuo J.-F., Chen Ch.-Y.: Biomaterials 2000, 21,161.
• 9. Latere Dwanlsa J.-R, Mohanty A. K., Misra M., Drżał L. T., Kazemizadeh M.: J. Polym. Environ. 2003, 4,161.
• 10. Loh X! J., Wang X., Li H., Li X., Li J.: Mater. Sci. Eng. 2007,27, 267.
• 11. Zhao Q., Cheng G., Li H., Ma X., Zhang L.: Polymer 2005,46,10561.
• 12. Chen G.-Q., Wu Q.: Biomaterials 2005,26,6565.
• 13. Freier T., Kunze C., Nischan C., Kramer S., Sternberg K., Safi M., Hopt U. T., Schmitz K.-R: Biomaterials 2002,23,2649.
• 14. Scandola M., Focarete M. L., Gazzano M., Sikorska W., Adamus G., Kurcok R, Kowalczuk M., Jedliński Z.: Macromolecules 1997,30, 7743.
• 15. Kunze C., Bernd H. E., Androsch R., Nischan C., Freier T., Kramer S., Kramp B., Schmitz K.-R: Biomaterials 2006,27,192.
• 16. Na Y, He Y, Nishiwaki T., Inagawa Y, Osanai Y, Matsumura S., Saito T., Doi Y, Inoue Y: Polym. Degrad. Stab. 2003, 79,535.
• 17. Yeganeh H., Lakouraj M. M., Jamshidi S.: Eur. Polym, J. 2005, 41,2370.
• 18. Górna K., Gogolewski S.: Polym. Degrad. Stab. 2003, 79,475.
• 19. Zgłosz. Pat. nr P 385 530 (2008).
• 20. Brzeska J., Szymczyk L, Dacko R, Kowalczuk M,, Rutkowska M.: Ann. Poi. Chem. Soc. 2004,3,995.
• 21. Hepburn C.: "Polyurethane Elastomers", Elseviers Science Publishers Ltd., London, New York 1992, str 293.
• 22. Górna K., Gogolewski S.: Polym. Degrad. Stab. 2002, 75,113.
• 23. Masiulanis B., Brzeska J., Tercjak A.: Elastomery 2000, 4,3.
• 24. Wirpsza Z.: "Poliuretany. Chemia, technologia, zastosowanie", WNT, Warszawa 1991, str. 109.
• 25. Szelest-Lewandowska A.: "Nowe poliuretany dla celów medycznych", Ph.D.Thesis, Politechnika Gdańska 2003.
• 26. Gogolewski S.: Colloid Polym. Sci. 1989, 267, 757.