Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Charakterystyka poliestrów i ich produktów degradacji

Sikorska W., Musioł M., Rydz J., Adamus G., Rychter P., Šiškova A., Kowalczuk M.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2017

|

T. 23, Nr 5 (179)

427--433

PL

Aktualnie obserwowane tendencje w badaniach nad wytwarzaniem polimerów z surowców odnawialnych, a także w zakresie ich analizy wskazują na systematyczny wzrost zainteresowania tego rodzaju materiałami polimerowymi. Zastosowanie wyrobów wykonanych z polimerów biodegradowalnych, które po okresie użytkowania podlegają recyklingowi organicznemu znacznie obniża obciążenie środowiska zużytymi opakowaniami i pozwala na ich racjonalną utylizację w wyniku kompostowania przemysłowego. Zasadniczą rolę podczas doboru polimeru do konkretnych zastosowań odgrywa precyzyjna charakterystyka materiału. Techniki analityczne stosowane w tym obszarze to między innymi różnicowa kalorymetria skaningowa (DSC), chromatografia żelowa (GPC), wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC), dynamiczna analiza właściwości mechanicznych (DMA), spektrometria mas (np. ESI-MSn, MALDI-MS, APCI-MS), spektroskopia NMR oraz spektroskopia absorpcyjna (IR, UV-VIS), a także techniki mikroskopowe (np. mikroskopia sił atomowych, AFM). W artykule omówiono wybrane polimery biodegradowalne i techniki analityczne związane z prowadzonymi badaniami własnymi.

EN

Current trends in research on the production of polymers from renewable resources as well as in the field of their analysis indicate a systematic increase in interest in such polymeric materials. The use of products made from biodegradable polymers, which after usage are subjected to organic recycling, significantly reduce the environmental burden of the used packaging and allows for their rational disposal by industrial composting. The precise characteristic of the material plays a crucial role in the selection of polymer for the specific applications. The analytical techniques applied in this area include differential scanning calorimetry (DSC), gel permeation chromatography (GPC), high performance liquid chromatography (HPLC), dynamic mechanical analysis (DMA), mass spectrometry (ESI-MSn, MALDI-MS, APCI-MS), nuclear magnetic resonance (NMR) and absorption spectroscopy (IR, UV-VIS) as well microscopic techniques (e.g. atomic force microscopy, AFM). The article discusses selected biodegradable polymers and analytical techniques related to own research.

2

Bioactive oligomers from natural polyhydroxyalkanoates and their synthetic analogues

Adamus G., Kurcok P., Radecka I., Kowalczuk M.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 4

317--322

EN

Contemporary reports on the bioactive oligomers derived from natural aliphatic co-polyesters (PHA) and their synthetic analogues, formed through anionic ring-opening polymerization (ROP) of β-substituted β-lactones are presented. Synthetic routes for such oligomers, developed mostly by Polish authors, are discussed. The described approaches enable design of novel biodegradable and bioactive oligomers for diverse applications in medicine, cosmetic industry and agrochemistry.

PL

Przedstawiono przegląd aktualnych wyników badań dotyczących bioaktywnych oligomerów otrzymywanych z naturalnych alifatycznych ko-poliestrów (PHA) oraz ich syntetycznych analogów, uzyskanych na drodze anionowej polimeryzacji z otwarciem pierścienia (ROP) β-podstawionych β-laktonów. Omówiono ścieżki syntezy tych oligomerów opracowane głównie przez polskich badaczy. Zaprezentowane metody umożliwiają projektowanie nowych biodegradowalnych, a zarazem bioaktywnych oligomerów mogących znaleźć różnorodne zastosowania w medycynie, przemyśle kosmetycznym i agrochemii.

3

Degradation process of TMC-based polymers by mass spectrometry

Jaworska J., Kasperczyk J., Maksymiak M., Adamus G., Dobrzyński P.

Engineering of Biomaterials

|

2012

|

Vol. 15, no. 113

26--28

EN

This paper presents results of degradation process investigations of resorbable poly(lactide-trimethylene carbonate). Materials used in this work were synthesized by the ring opening polymerization. Polymerization was carried out in bulk using Zr(acac)4 as initiator. The resulting copolymers were characterized by high resolution NMR spectroscopy. Then the copolymers were allowed to degrade in H2O for 53 weeks. These conditions allowed to analyze the degradation products of poly(lactide-trimethylene carbonate) and to determine the structure of oligomers using multi-stage mass spectrometry technique (ESI-MSn). ESI-MS analysis revealed the presence of two kinds of oligomers.

4

Badanie przesiąkalności dla krwi uszczelnianych protez naczyniowych

Gawlikowski M., Gorka K., Jarosz A., Kustosz R., Kowalczuk M., Adamus G.

Engineering of Biomaterials

|

2010

|

Vol. 13, no. 99-101

24--25

PL

Celem zadania badawczego była analiza przesiąkalności dla krwi protez naczyniowych uszczelnianych pochodnymi polihydroksymaślanu (PHB).

EN

The aim of the investigation was blood permeability determination of vascular grafts sealed with polyhydroxybutyrate (PHB) derivates.

5

Biopolimery jako opakowania kosmetyków

Sikorska W., Rydz J., Wolna K., Marcinkowski A., Szeluga U., Adamus G., Kowalczuk M., Marcinkowski A.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2009

|

R. 106, z. 1-M

267-271

PL

Zastosowanie polimerów biodegradowalnych jako materiał opakowaniowy w przemyśle kosmetycznym jest dziedziną stosunkowo nową i wymaga dokładniejszego zbadania oddziaływań opakowania z takich polimerów z poszczególnymi składnikami kosmetyku. Prowadzono badania degradacji folii polimerowych z PLLA w mediach będących składnikami kosmetyków, a także degradacji hydrolitycznej tych folii w wodzie, w temperaturze 70[stopni]C. Zbadano zmiany masy, powierzchni próbek (AFM), zmiany masy cząsteczkowej (GPC) oraz właściwości mechanicznych (DMTA) folii z PLLA jak również strukturę produktów ich degradacji (ESI-MS i NMR).

EN

The market of biodegradable packaging materials from renewable sources finds a wide variety of applications. The use of such polymers as packaging materials for short-lived applications as cosmetic packages is the new trend for production and solid waste management, however, development of this research area is still needed. The most important is to find out interactions between the biopolymer container and the cosmetic formulation that it contains. In the publication results of investigations on degradation of PLLA films with different thickness in the environments of selected ingredients used for preparation of cosmetics are presented. The PLLA surface erosion was followed by AFM technique. The polymer mechanical and molecular weight changes were evaluated by DMTA and GPC as well as the resulting degradation products were characterized by ESI-MS and NMR.

6

Poli(3-hydroksymaślan) jako nośnik w systemach kontrolowanego uwalniania leków

Kurcok P., Kawalec M., Zawidlak-Węgrzyńska B., Adamus G., Kowalczuk M. M.

Chemik

|

2009

|

Vol. 62, nr 2

50-56

PL

W pracy przedstawiono, na przykładzie poli(3-hydroksymaślanu), możliwości zastosowania naturalnych i biomimetycznych polialkanianów w systemach uwalniania leków. Scharakteryzowano kluczowe, dla takich systemów, parametry jak (bio)degradowalność i toksyczność, zarówno tego polimeru jak i oligomerów oraz niskocząsteczkowych produktów jego degradacji. Ponadto, przedstawiono przykłady zastosowań poli(3-hydroksymaślanu) w systemach uwalniania leków, zarówno w układach zawierających dyspersję leku w matrycy polimerowej jak i jego koniugatów z różnymi grupami leków.

EN

The manuscript illustrates the possibility of application of natural origin as well as synthetic polyhydroxyalkanoates as a carriers in the drug delivery systems (DDS). The (bio)degradability and toxicity of polymer, oligomer and products of their degradation is discussed. Moreover, examples of application of poly(oligo)(3-hydroxybutyrate)s in DDS containing drug dispersed in PHB matrix as well as in form of conjugate of different drug types are also presented.

7

Degradacja wybranych syntetycznych poliestrów w warunkach naturalnych

Adamus G., Dacko P., Musioł M., Sikorska W., Sobota M., Biczak R., Herman B., Rychter P., Krasowska K., Rutkowska M., Kowalczuk M.

Polimery

|

2006

|

T. 51, nr 7-8

539-546

PL

Przedstawiono wyniki badań degradacji wybranych syntetycznych poliestrów, mianowicie poli(L-laktydu) (PLLA), poli[(DL)-laktydu] (PLA) oraz alifatyczno-aromatycznego kopoliestru kwas tereftalowy/kwas adypinowy/1,4-butanodiol (BTA) w warunkach kompostowania przemysłowego, a także w kompoście z osadem czynnym, w standaryzowanej glebie i w dynamicznej wodzie morskiej. Przebieg procesu degradacji śledzono oceniając zmiany ciężaru cząsteczkowego próbek metodą GPC, makroskopowe zmiany ich powierzchni oraz zmiany masy. Stwierdzono, że największe zmniejszenie ciężaru cząsteczkowego oraz wyraźna dezintegracja badanych materiałów polimerowych (zwłaszcza próbki PLA) zachodzi podczas degradacji w warunkach kompostowania przemysłowego. Jest to więc właściwe środowisko degradacyjne badanych, podatnych na kompostowanie polimerów, albowiem proces ich degradacji w pozostałych środowiskach zachodzi znacznie wolniej. Oceniono również zmiany charakterystycznych właściwości stosowanych środowisk w toku trwającego do 6 miesięcy procesu degradacji polimerów. Ponadto na podstawie testu fitotoksyczności stwierdzono brak jakiegokolwiek niekorzystnego wpływu produktów degradacji inkubowanych w glebie próbek PLLA oraz PLA na wzrost i rozwój wysianych w niej nasion roślin.

EN

The results of the study on degradation of selected synthetic polyesters namely poly(L-lactide) (PLLA), poly[(DL)-lactide] (PLA) and aliphatic - aromatic co-polyester terephthalic acid/ adipic acid/1,4-butanediol (BTA) in the industrial compost heap, a compost containing activated sludge, standardized soil or dynamic sea water were presented. The course of degradation process was monitored by evaluation of changes of molecular weights of the samples by GPC method (Fig. 1, 3, 4 and 7), macroscopic changes of the surface (Fig. 2) and weight loss. It has been found that most significant decrease in molecular weight and clear disintegration of the materials investigated (particularly PLA samples) took place during the degradation under the industrial composting conditions. So this is the proper degradation environment for the tested compostable polymers, for their degradation processes in the other environments go much more slowly. The changes in the characteristic properties of the environments used were also evaluated during the process of polymers' degradation up to six-month time (Table 1, 2 and 5). Additionally, on the basis of the results of phytotoxicity test, no harmful effects of the degradation products of PLA and PLLA samples, incubated in the soil, on the growth and development of the plants seeds sown in the soil has been found (Fig. 5 and 6, Table 3 and 4).

8

Badania procesu degradacji kopolimerów glikolidu z epsylon-kaprolaktonem przy pomocy spektroskopii NMR i spektrometrii masowej ESI-MS

Jaworska J., Kasperczyk J., Dobrzyński P., Li S., Adamus G.

Inżynieria Biomateriałów

|

2006

|

R. 9, nr 58-60

183-186

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące hydrolitycznej degradacji resorbowalnych kopolimerów glikolidu z elypson-kaprolaktonem. Produkty degradacji analizowano za pomocą spektroskopii NMR oraz spektrometrii masowej MSI-MS. Wysoko rozdzielczy NMR pozwala analizować mikrostrukturę łańcuchów kopolimerowych czyli rodzaj oraz udział ilościowy poszczególnych sekwencji komonometrycznych we wszystkich łańcuchach polimerowych. Zastosowana technika ESI-MS umożliwia obserwację oligomerów o maksymalnym stosunku m/z wynoszącym 2000, jednakże pozwala dokładnie określić udział i chemiczną strukturę oligomerów badanym materiale. Wymienione techniki nawzajem się więc uzupełniają.

EN

The study presents the results of hydrolytic degradation of resorbable copolymers of glycolide and epsilon-caprolactone. Degradation products were examined by NMR spectroscopy and ESI-MS mass spectrometry. High resolution NMR spectroscopy allows to observe total microstructure of the copolymer chains with statistics distribution of comonomeric sequences, whereas using ESI-MS only oligomers up to 2000 m/z may be observed but it is possible to describe strictly the units distribution and chemical structures of oligomers. Thus, these two techniques can be complementary.

9

Wpływ budowy chemicznej grup końcowych na stabilność termiczną poli([R,S] 3-hydroksymaślanu)

Sikorska W., Adamus G., Kaczmarczyk B., Kowalczuk M.

Prace Naukowe Instytutu Technologii Organicznej i Tworzyw Sztucznych Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2001

|

Vol. 50, nr 23

266-269

PL

Naturalne poliestry alifatyczne charakteryzują się cennymi właściwościami aplikacyjnymi, takimi jak biodegradowalność i biokompatybilność. Jednak wysoki stopień krystaliczności oraz stosunkowo niska stabilność termiczna ograniczją ich szersze zastosowanie. Ostatnio stwierdzono, że chemiczna budowa grup końcowych, a w szczególności obecność grup hydroksylowych na obu końcach łańcucha naturalnego PHB w znacznym stopniu może poprawić jego stabilność termiczną. Celem badań przedstawionych w niniejszej pracy było określenie stabilności termicznej wybranych polimerów oraz mieszanin polimerowych otrzymanych na bazie ataktycznego poli([R,S] 3-hydroksymaślanu), a-PHB. Stabilność termiczną badanych próbek wyznaczono na podstawie analizy termograwimetrycznej przeprowadzonej w temperaturze 200 stopni C w atmosferze gazu obojętnego. Wykazano, że najlepszą stabilność termiczną posiada ataktyczny poli([R,S] 3-hydroksymaślan) zawierający hydroksylową i karboksylową grupę końcową.

EN

Poly(3-hydroxyalkanoates), PHB belong to a family of biodegradable polyesters produced by some bacteria as carbon and energy reserves. Many applications of these biodegradable poly(3-hydroxyalkanoates), especially poly[(R)-3-hydroxybutyrate] and its copolymers with (R) 3-hydroxyvalerate, have been suggested including they use for biodegradable packaging materials. However, high crystallinity and low thermal stability of natural PHA limit their wide used. It was suggested recently, that presence hydroxy groups at both ends of PHB chain could improve its thermal properties. In the present communication the influence of the chemical structure of the end groups on thermal stability of synthetic poly([R,S]3-hydroxybutyrate) is discuses.

10

Wielostopniowa spektrometria mas w badaniach struktury makrocząsteczek poliestrów alifatycznych

Adamus G., Kowalczuk M.

Polimery

|

2001

|

T. 46, nr 7-8

501-510

PL

Wielostopniową spektrometrię mas w połączeniu z jonizacją metodą elektrorozpylania (ESI-MS11) zastosowano do scharakteryzowania struktury poli[(R, S)-p-butyrolaktonu] i pori(cc-metylo-P-pentylo--P-propiolaktonu) otrzymanych w wyniku anionowej polimeryzacji odpowiednich laktonów (schemat A) oraz struktury naturalnych kopoliestrów alifatycznych (PHA). Przedmiot badań stanowiły przy tym następujące zagadnienia: a) analiza grup końcowych oraz weryfikacja chemicznej jednorodności (rys. 1 i 2); b) oznaczanie ciężaru cząsteczkowego i jego rozkładu (rys. 3); c) badanie rozkładu sekwencji i składu chemicznego kopoliestrów (rys. 4-6). Stwierdzono, że technika ESI-MS" pozwala na uzyskanie w dogodny sposób informacji odgrywających istotną rolę w określaniu mechanizmów polimeryzacji oraz wydajności reakcji zakańczania łańcuchów polimerowych. W przypadku PHA technika ta umożliwiła określenie rozkładu sekwencji komonomerów w szerszym zakresie ciężarów cząsteczkowych w porównaniu z opisanymi w literaturze badaniami PHA z zastosowaniem innych niż ESI "miękkich" metod jonizacji. Po raz pierwszy zweryfikowano też statystyczny rozkład merów wchodzących w skład łańcuchów wybranych PHA.

EN

Multistage mass spectrometry used in combination with electrospray ionization method (ESI-MS) was used to investigate the chemical structure of synthetic models of aliphatic polyesters, viz., poly[(R, S)-freto-butyrolactone] and poly(aZp/zfl-methyl-feeto-pentyl-&eto-propiolactone)/ prepared by anionie polymerization of suitable lactones (Scheme A) and natural aliphatic copolymers (PHA). The study comprised: (z) analysis of end groups and verification of their chemical homogeneity (Figs. 1, 2); (if) determination of M and MWD (Fig. 3); (iii) determination of sequence distribution in, and chemical structure of, selected aliphatic copolymers (Figs. 4-6). The ESI-MS technique affords the information essential for establishing the mechanisms of polymerization and the yield of chain termination reactions. For PHA, this technique enabled the distribution of monomer sequence to be established over a broader range of M as compared with that reported for PHA studied by "soft" ionization MS techniques other than ESI, as well as by fragmentation analysis of chemical structure of individual copolyester molecular ions. It enabled - for the first time - the statistical distribution of the mers incorporated into the chains of selected PHA to be verified.