Otrzymywanie polimerowych kompozycji hydrożelowych modyfikowanych kwasem cytrynowym oraz badanie ich wybranych właściwości

• Autorzy: Okulska-Bożek M. , Płachta B. , Jabłońska E. , Szczerba J. , Pyrka S.

Warianty tytułu

EN

Preparation of polymeric hydrogel compositons modified with citric acid and evaluation of their selected properties

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Otrzymano szereg biomateriałów hydrożelowych, zawierających w swej strukturze kwas cytrynowy (CA), metodą dwuetapową. W pierwszym etapie przeprowadzano chemiczną modyfikację poli(alkoholu winylowego) (PVA) przy użyciu CA w obecności kwasu p-toluenosulfonowego jako katalizatora. Celem modyfikacji było wprowadzenie do łańcuchów hydrofilowego polimeru sieciujących wiązań i mostków estrowych. W etapie drugim otrzymywano materiały hydrożelowe, bazując m.in. na zmodyfikowanym PVA. Wytwarzano materiały, zawierające przenikające się wzajemnie sieci polimerowe, metodą polimeryzacji rodnikowej kwasu akrylowego i/lub metakrylanu metylu, inicjowanej przy użyciu 2,2'-azobis(izobutyronitrylu) (AIBN), prowadzonej w roztworze wodnym zmodyfikowanego PVA. Zbadano rozpuszczalność sporządzonych materiałów hydrożelowych w wybranych rozpuszczalnikach oraz oceniono ich zdolność do pęcznienia (sorpcji wody) w procesie inkubacji próbek w wodzie destylowanej oraz roztworach NaCI, HCl i mocznika, symulujących płyny fizjologiczne ludzkiego organizmu. Obserwowano szybkość desorpcji wody podczas suszenia próbek w temp. 37°C. Na podstawie uzyskanych wyników oceniono, że materiały tego typu mogłyby znaleźć zastosowanie jako hydrożel owe powłoki w technologii leków lub superabsorbenty w wyrobach higienicznych.

EN

The series of hydrogel materials containing ciric acid (CA) in their structure were prepared by the two-step route. In the first step the chemical modification of poly(vinyl alcohol) was conducted by using appropriate amount of CA in the presence of p-toluenesulphonic acid as the catalyst. The introduction of the crosslinking ester fragments to the hydrophilic polymer chains was the aim of this modification. In the second step hydrogels on the base of modified PVA were obtained. Materials with interpenetrating polymer networks were prepared during radical polymerization of acrylic acid and/or methyl metacrylate initiated by 2,2 '-azobis(isobutyronitrile) (AIBN), conducted in water solution of modified poly(vinyl alcohol). The solubility of prepared hydrogel materials for selected solvents was tested. The swelling ratio ability to sorption of water under soaking the samples of hydrogels in distilled water and NaCl, HCl and urea solutions, simulating physiological liquids of human organism, was examined. The rate of water desorption during the process of hydrogel samples drying at the temperature of 37°C was observed. The obtained results showed that such materials could be used as hydrogel layers in the technology of drugs or as superabsorbents in hygienic products.

Słowa kluczowe

PL

biomateriały; biopolimery; hydrożele; polialkohol winylowy; kwas cytrynowy

EN

biomaterials; biopolymers; hydrogels; polyvinyl alcohol; citric acid

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Przetwórstwo Tworzyw
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 24, Nr 4 (184)
• Strony: 17--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Okulska-Bożek M.

• Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu, Wydział Materiałoznawstwa, Technologii i Wzornictwa, ul. Chrobrego 27, 26-600 Radom Zakład Chemii i Technologii Polimerów

autor

Płachta B.

• Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu, Wydział Materiałoznawstwa, Technologii i Wzornictwa, ul. Chrobrego 27, 26-600 Radom Zakład Chemii i Technologii Polimerów

autor

Jabłońska E.

• Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu, Wydział Materiałoznawstwa, Technologii i Wzornictwa, ul. Chrobrego 27, 26-600 Radom Zakład Chemii Organicznej i Biochemii

autor

Szczerba J.

• Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu, Wydział Materiałoznawstwa, Technologii i Wzornictwa, ul. Chrobrego 27, 26-600 Radom Zakład Chemii i Technologii Polimerów

autor

Pyrka S.

• Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu, Wydział Materiałoznawstwa, Technologii i Wzornictwa, ul. Chrobrego 27, 26-600 Radom Zakład Chemii i Technologii Polimerów

Bibliografia

• 1. Marciniak J.: Biomateriały, Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice 2002.
• 2. Tyliszczak B., Pielichowski K.: Charakterystyka matryc hydrożelowych - zastosowania biomedyczne superabsobentów polimerowych, Wyd. Politechniki Krakowskiej, Kraków 2007.
• 3. Caló E., Khutoryanskiy V.V.: Biomedical applications of hydrogels: A review of patents and commercial products, Eur. Polym. J., 2015, 65, 252-267.
• 4. Cheng AT.Y., Rodrigues F.: Mechanical properties of borate crosslinked poly(vinyl alcohol) gels, J. Appl. Polym. Sci. 1981, 26, 3895-3908.
• 5. Bolto B., Tran T., Hoang M., Xie Z.: Crosslinked poly(vinyl alcohol) membranes, Progress in Polym. Sci. 2009, 34, 969-981.
• 6. Ajji Z.: Preparation of poly(vinyl alcohol) hydrogels containing citric or succinic acid using gamma radiation, Radiation Ph. & Chem. 2005, 74, 36-41.
• 7. Timofejeva A, D'Este M., Loca D.: Calcium phosphate/polyvinyl alcohol composite hydrogels: A review on the freeze-thawing synthesis approach and applications in regenerative medicine, Eur. Polym. J. 2017, 95, 547-565.
• 8. Changez M., Koul V., Krishna B., Dinda A.K., Choudhary V.: Studies on biodegradation and release oj gentamicin sulphate from interpenetrating network hydrogels based on poly(acrylic acid) and gelatin: in vitro and in vivo, Biomaterials 2004, 25,139-146.
• 9. Moreno E., Schwartz J., Larraneta E., Nguewa P.A., Sanmartin C., Agueros M., Irache J.M., Espuelas S.: Thermosensitive hydrogels of poly(methyl vinyl etherco-maleic anhydride) - Pluronic® F127 copolymers for controlled protein release, Int. J. of Pharmaceutics 2014, 459, 1-9.
• 10. Wu Sh., Dong H., Li Q., Wang G., Cao X.: High strength, biocompatible hydrogels with designable shapes and special hollow-formed character using chitosan and gelatin, Carbohydrate Polym. 2017, 168, 147-152.
• 11. Jagielski D., Jagielska A: Wykaz opatrunków specjalistycznych stosowanych w opiece paliatywnej, Medycyna Paliatywna w Praktyce 2008, 2, 48-52.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).