Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The novel semi-biodegradable interpenetrating polymer networks based on urethane-dimethacrylate and epoxy-polyester components as alternative biomaterials

Barszczewska-Rybarek I., Jaszcz K., Jurczyk S., Chladek G

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2015

|

Vol. 17, no. 3

13--22

EN

Purpose: This paper presents the pilot study aimed at the development of new full interpenetrating polymer networks based on urethane-dimethacrylate and biodegradable epoxy-polyester as the proposition of new biomaterials with gradually emerging porosity. Methods: The urethane-dimethacrylate monomer was obtained from 4,4’-methylenebis(phenyl isocyanate) and tetraethylene glycol monomethacrylate. The redox-initiating system was employed for its radical polymerization. The epoxy-polyester was produced by oxidation of the polyester, synthesized from succinic anhydride and allyl glicydyl ether. It was cured in a step-growth process with biogenic, aliphatic amine – spermidine. The mixtures of both monomers with adequate curing agents were room temperature polymerized. The hardened materials were characterized for damping behavior and dynamic modulus, hardness, water sorption, the course of hydrolytic degradation as well as the morphology – before and during the degradation process. Results: The cured materials revealed the nonporous, dense morphology. In the hydrolytic environment, the epoxy-polyester network degraded and the porous urethane-dimethacrylate scaffold remained. The epoxy-polyester appeared to prevent the urethane-dimethacrylate from attaining a high degree of conversion, even if the polymerization rate and the molecular mobility of the latter one are higher than those of the epoxy-polyester. The most homogeneous material with the best physico-mechanical properties was obtained when the urethane-dimethacrylate content was smaller than the epoxy-polyester content, respectively 25 and 50 wt%. Conclusions: The system presented in this work could be useful in tissue engineering, where at the beginning of the tissue regeneration process it would meet the implant mechanical properties and then would deliver its porosity, facilitating the tissue regeneration process.

2

Nowe biodegradowalne polimery biomedyczne na bazie kwasu bursztynowego

Jaszcz K., Łukaszczyk J., Śmiga-Matuszowicz M.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 9

670--677

PL

W niniejszym przeglądzie literaturowym (41 poz. lit.), przedstawiono nowe funkcjonalne poliestry i poli(estro-bezwodniki) otrzymywane na bazie kwasu bursztynowego. Opisano właściwości poli(bursztynianu 3-alliloksy-1,2-propylenu), możliwości jego wykorzystania jako składnika biodegradowalnych cementów kostnych oraz metody utleniania grup allilowych w łańcuchach bocznych do innych grup funkcyjnych, w tym epoksydowych, umożliwiających wykorzystanie uzyskanych żywic poliestrowo-epoksydowych do formowania biodegradowalnych implantów kości. Przedstawiono rozwiązania dotyczące syntezy poli(estro-bezwodników) opartych na oligo(bursztynianie 3-alliloksy-1,2-propylenu). W celu wytworzenia polimerów o zróżnicowanych właściwościach stosowano różne alifatyczne kwasy dikarboksylowe. Omówiono również możliwości konstruowania z wybranych poli(estro-bezwodników), układów polimer-lek w postaci mikrosfer. Otrzymane mikrosfery o strukturze porowatej mogą być wykorzystane w systemach kontrolowanego uwalniania leków dostarczanych do organizmu na drodze inhalacji.

EN

A short review with 41 references on new functional polyesters and poly(ester-anhydride) s based on succinic acid is presented. The properties of poly(3-allyloxy-1,2-propylene succinate) and its possible use as a component of biodegradable bone cements are discussed. The methods for the oxidation of pendant allyl groups to other functional groups, including epoxy, with formation of polyester-epoxy resins potentially used in the preparation of biodegradable bone implants, are described. The second part of the article concerns various synthetic methods available for the preparation of poly(ester-anhydride)s based on oligo(3-allyloxy-1,2-propylene succinate). In order to obtain poly(ester-anhydride)s with different properties, various aliphatic dicarboxylic acidswere employed in the syntheses. Also, the possibility of using selected poly(ester-anhydride) s for the construction of microsphere polymer-drug systems is discussed. The microspheres with porous structure can be used in controlled pulmonary drug delivery.

3

Functional poly (ester-anhydride) microspheres

Jaszcz K., Łukaszczyk J.

Polish Journal of Applied Chemistry

|

2009

|

Vol. 53, nr 1

1-7

EN

Functional microspheres were prepared from poIy(ester-anhydride)s with allyl pendant groups, using a solvent removal technique. The poly(ester-anhydride)s were obtained by polycondensation of sebacic acid (SBA) and oligo(3-allyloxy-l,2-propylene succinate) terminated with carboxyl groups (OSAGE). The SBA and OSAGE content influenced the characteristics of poly(ester-anhydride)s and microspheres. The poly(ester-anhydride)s differed with their solubility and thermal properties as well as their degradation rate and mode. Stable microspheres with size in the range of 15-60 nm were obtained from poly(ester-anhydride)s containing more than 60% SBA. The microspheres obtained from po!y(ester-anhydride)s containing 60% SBA had tendency to aggregation. Microspheres were not obtained when content of SBA in poly(ester-anhydride)s was lower than 60%. All particles were spherical, however those prepared from polymers containing 90 or 80% SBA possessed smoother surfaces when compared to those prepared from poly(ester-anhydride)s containing 70 or 60% SBA. Ability of poIy(ester-anhydride)s to be formulated as microspheres would enable their eventual use in drug delivery systems.

4

Otrzymywanie i modyfikacja biodegradowalnych poliestrów multifunkcjonalnych

Jaszcz K., Łukaszczyk J.

Polimery

|

2008

|

T. 53, nr 3

176-181

PL

Multifunkcjonalne poliestry (polibursztyniany) zawierające w łańcuchach bocznych grupy allilowe otrzymywano metodą katalizowanej poliaddycji bezwodnika bursztynowego (SA) z eterem allilowo-glicydylowym (AGE) i eterem butylowo-glicydylowym (BGE). Grupy allilowe w łańcuchach bocznych poliestrów utleniano do grup hydroksylowych (otrzymywanie dioli) lub do grup karboksylowych. Utlenianie do dioli prowadzono dwiema metodami: (1) przy użyciu KMnO4 w obecności NaHCO3 lub (2) z zastosowaniem tlenku N-metylomorfoliny (NMO) i katalizatora OsO4. Utlenianie do grup karboksylowych realizowano w układzie dwufazowym w obecności eteru koronowego. Jako utleniacz stosowano KMnO4 w środowisku kwasu octowego. Budowę produktu potwierdzono metodą 1H NMR. Utlenione poliestry, w porównaniu z ich nieutlenionymi prekursorami, były bardziej hydrofilowe. Poliestry zawierające ponad 60% merów z grupami -OH lub 80% merów z grupami -COOH całkowicie rozpuszczały się w wodzie.

EN

Multifunctional polyesters containing allyl groups in side chains were synthesized by catalyzed polyaddition of succinic anhydride (SA) with allyl glycidyl ether (AGE) and butyl glycidyl ether (BGE) (Table 1). The allyl groups in side chains were oxidized to hydroxyls (syntheses of diols, Table 3) or to carboxyl groups (Table 4). Use of either KMnO4 in the presence of NaHCO3 (1) or N-methylmorpholine oxide (NMO) and OsO4 as a catalyst (2) carried out the oxidation reactions to diols. The oxidation reactions to carboxyl groups were carried out in diphase system in the presence of crown ether. KMnO4 in acetic acid was used as an oxidant. The structures of the products have been confirmed by 1H NMR method (Fig. 1). Oxidized polyesters were more hydrophilic than their non-oxidized precursors (Table 2). The polyesters containing more than 60% of mers with -OH groups or 80% of mers with -COOH groups were completely soluble in water.

5

Badanie właściwości nowych utwardzalnych in situ biomateriałów sieciowanych z udziałem bezwodnika metakrylowego

Łukaszczyk J., Śmiga-Matuszowicz M., Jaszcz K., Kaczmarek M.

Polimery

|

2008

|

T. 53, nr 3

213-218

PL

W niniejszej pracy scharakteryzowano istotne, z punktu widzenia zastosowań jako cementy kostne, właściwości ciekłych utwardzalnych kompozycji, składających się z biodegradowalnego poli(bursztynianu 3-alliloksy-1,2-propylenu (PSAGE), bezwodnika metakrylowego oraz jednego z trzech metakrylanów: metylu (MMA), n-butylu (BMA) lub 2-etyloheksylu (EHMA). Oznaczono czas i maksymalną temperaturę utwardzania (Tmax), skład i zawartość frakcji rozpuszczalnej (mfr), wytrzymałość na ściskanie, moduł przy ściskaniu oraz przebieg degradacji hydrolitycznej w warunkach zbliżonych do fizjologicznych. Charakterystyka otrzymanych materiałów obejmowała również porównanie wybranych właściwości utwardzonych kompozycji cementowych na bazie PSAGE z właściwościami handlowego cementu kostnego przeznaczonego do wertebroplastyki - OSTEOPALUŽ V.

EN

In this study the selected properties of new liquid curable compositions, based on poly(3-allyloxy-1,2-propylene)succinate (PSAGE), methacrylic anhydride and one of three methacrylates: methyl (MMA), butyl (BMA) or 2-ethylhexyl methacrylate (EHMA), important from the application as bone cements point of view, were characterized. Curing time and maximum curing temperature (Tmax) were determined as well as the composition and content of soluble fraction (mfr), compressive strength and modulus of cured materials and the course of hydrolytic degradation in physiological like conditions. The characteristics of the materials obtained covered also the comparison of selected properties of cured PSAGE based cement compositions and commercial bone cement OSTEOPALŽ V purposed for vertebroplasty.

6

Otrzymywanie i charakterystyka nowych biomateriałów opartych na żywicach poliestrowo-epoksydowych

Jaszcz K., Łukaszczyk J.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2006

|

R. 103, z. 6-M

247-250

PL

Biodegradowalne żywice poliestrowo-epoksydowe otrzymywano w dwóch etapach: (1) synteza poliestrów z grupami allilowymi w łańcuchach bocznych 2) utlenianie grup allilowych do epoksydowych. Poliestry zawierające w łańcuchach bocznych grupy allilowe otrzymywano w wyniku kopolimeryzacji bezwodnika bursztynowego, eteru allilowo glicydylowego i eteru izopropylowo glicydylowego, prowadzonej w masie. Otrzymane żywice poliestrowo-epoksydowe utwardzano aminami biogennymi: sperminą i spermidyną. Utwardzone żywice poddano degradacji hydrolitycznej w buforze fosforanowym o pH=7,4 w temperaturze 37[stopni]C.

EN

Biodegradable polyester-epoxy resins were synthesized in two steps: (1) synthesis of the polyesters with allyl pendant groups, (2) epoxidation of allyl groups in the polyesters. Polyesters with allyl pendant groups were synthesized by melt copolymerization of succinic anhydride, allyl glycidyl ether and isopropyl glycidyl ether. The multifunctional polyester-epoxy resins were cured with biogenic amine: spermine and spermidine. The cured resins were degraded in aqueous phosphate buffer of pH=7,4 at 37[degrees]C.

7

Badanie właściwości nowych cementów kostnych sieciowanych (di)metakrylanami glikoli oligoetylenowych

Śmiga-Matuszowicz M., Jaszcz K., Kaczmarek M., Łukaszczyk J.

Chemik

|

2005

|

Vol. 58, nr 6

382-384

PL

W pracy badano nowe, utwardzalne in situ ciekłe kompozycje cementowe złożone z biodegradowalnego poli(bursztynianu 3-alliloksy-1,2-propylenu), metakrylanu metylu (MMA), dimetakrylanów (OEGDMA) lub monometakrylanów (OEGMA) glikoli oligoetylenowych. Stosunek wagowy PSAGE do monomerów metakrylanowych w kompozycjach był stały, zmieniano natomiast stosunek wagowy MMA do metakrylanów glikoli oligoetylenowych (OEG(D)MA). Zbadano wpływ stosunku wagowego MMA/OEG(D)MA i długości łańcuchów oksyetylenowych w monomerach na maksymalną temperaturę i czas utwardzania, właściwości mechaniczne utwardzonych materiałów oraz ich hydrofilowość, którą charakteryzowano przez oznaczenie chłonności wody w równowagowym stanie spęcznienia. Zaobserwowano wzrost maksymalnej temperatury utwardzania wraz ze spadkiem masy cząsteczkowej metakrylanów i zmniejszeniem stosunku wagowego MMA/OEG(D)MA. Wzrost stężenia wiązań podwójnych w kompozycji powodował znaczne skrócenie czasu utwardzania. Wraz ze wzrostem masy cząsteczkowej OEG(D)MA i zmniejszeniem stosunku MMA/OEG(D)MA następuje pogorszenie właściwości mechanicznych utwardzonych materiałów.

EN

New injectable, in situ curable liquid formulations consisting of biodegradable aliphatic polyester, i.e. poly(3-alliloxy-1,2-propylene)succinate (PSA-GE), methyl methacrylate (MMA), and hydrophilic oligo(ethylene glycol) dimethacrylates (OEGDMA) or monomethacrylates (OEGMA) have been investigated. The PSAGE/methacrylates ratio, in all cement formulations, was kept constant, only the ratio of MMA to oligoethylene glycol methacrylates (OEG(D)MA) was changed. The effect of MMA/OEG(D)MA ratio, OEG(D)MA molecular weight, i.e. the length of oligooxyethylene fragments, on the maximum curing temperature, setting time, mechanical properties of the cured materials as well as their hydrophilicity were examined. The latter was characterized by determination of equilibrium water content. The maximum temperature during crosslinking was found to increase with decreasing OEG(D)MA molecular weight and decreasing MMA/OEG(D)MA ratio. The setting time was affected strongly by the concentration of double bonds and was rapidly shortened with its increase. The deterioration of mechanical properties with increasing OEG(D)MA molecular weight and decreasing MMA/OEG(D)MA ratio was observed.

8

Synteza i modyfikacja grzebieniowych poliestrów funkcjonalnych otrzymanych z eteru allilowo-glicydylowego

Łukaszczyk J., Jaszcz K.

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

|

2001

|

Vol. 50, nr 23

251-253

PL

Poliestry grzebieniowe otrzymano metodą poliaddycji bezwodnika bursztynowego i eterów: allilowo-glicydylowego i [alfa]-glicydylowo, [omega]-metylowego poli(glikolu etylenowego). Poliaddycję prowadzono w masie w obecności chlorku benzylotrimetyloamoniowego. Otrzymany poliester zawierał grupy allilowe i poli(oksyetylenowe) w łańcuchach bocznych. Grupy allilowe poliestru utleniono kwasem m-chloronadbenzoesowym do grup epoksydowych. Poli(epoksyester) poddano reakcji z izopropyloaminą w wyniku czego otrzymano polimer, w którym około 40% grup epoksydowych pozostało w niezmienionej formie, reszta zaś uległa reakcji z aminą.

EN

Comb-shaped functional polyester was obtained by polyaddition of succinic anhydride, allyl-glicydil ether and [alfa]-glycidil, [omega]-methyl poly(oksyethylene) ether. Polyaddition was carried out in melt, in the presence of anionic catalyst: benzyltrimethylammonium chloride. Polyester obtained contained allyl and poly(oksyethylene) groups in the side chains. Pendant allyl groups were oxidized with m-chloroperbenzoic acid to epoxy ones. Poly(epoxyester) was reacted with an excess of isopropyl amine. Ca. 40% of the epoxy groups remained unreacted with.

9

The synthesis of multifunctional polyester-epoxy resins

Łukaszczyk J., Jaszcz K.

Polimery

|

1999

|

T. 44, nr 1

56-58

EN

Morphology, impact strength and tensile strength were studied in 60/40 and 70/30 polypropylene/poly(butylene terephthalate) (PP/PBT) blends containing small amounts of multiblock terephthalate copolymers. The copolymer was (i) lab-synthesized polyester of PBT and dimerized fatty acid (DFA) and (ii) a commercial poly(ester-ether), Elitel™. Scanning electron microscopy (SEM) was used to study sections of the blends. The multiblock copolymer introduced as additive enhanced the mechanical properties of the blends.

PL

Otrzymano poliestry z ugrupowaniami allilowymi w łańcuchach bocznych metodą katalizowanej kopolimeryzacji bezwodnika kwasu sztynowego (SA) i eteru allilowo-glicydylowego (AGE) w fazie stopniowej (temp. 120°C) w obecności chlorku benzylotrimetyloamoniowego jako katazlizatora i wody. Aby zmniejszyć funkcyjność niektórych poliestrów zastępowano część AGE eterem n-butylowoglicydylowym. Postęp akcji śledzono, oznaczając liczbę kwasową. Proces optymalizowano badając zależność właściwości produktu od stosunku reagentów (AGE/SA=1,0-1,3), ilości dodawanej wody (1-10%) i katalizatora (0,1- mas.) oraz czasu reakcji (do 80 h). Grupy allilowe utleniano do odpowiednich pochodnych epoksydowych w roztworze chlorku metylenu kwasem m-chloronadbenzoesowym użytym w 30-proc. nadmiarze. Otrzymane wielofunkcyjne żywice poliestrowo-epoksydowe utwalono w obecności bezwodnika kwasu bursztynowego (100-120°C, 0,85 mola SA/mol grup epoksydowych) lub bez niego. Oznaczano tym liczbę kwasową, liczbę hydroksylową i zawartość grup epoksydowych oraz rejestrowano widma H-NMR. W wyniku wstępnych prób potwierdzono podatność utwardzonych żywic na degradację hydrolityczną.