RO125751A0 - Procedeu de sinteză a unui copolimer în dispersie apoasă - Google Patents

Procedeu de sinteză a unui copolimer în dispersie apoasă Download PDF

Info

Publication number
RO125751A0
RO125751A0 ROA201000391A RO201000391A RO125751A0 RO 125751 A0 RO125751 A0 RO 125751A0 RO A201000391 A ROA201000391 A RO A201000391A RO 201000391 A RO201000391 A RO 201000391A RO 125751 A0 RO125751 A0 RO 125751A0
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
mmol
water
copolymer
monomers
hydroxyethyl methacrylate
Prior art date
Application number
ROA201000391A
Other languages
English (en)
Other versions
RO125751B1 (ro
Inventor
Aurica Chiriac
Loredana Elena Niţă
Manuela Tatiana Nistor
Original Assignee
Institutul De Chimie Macromoleculară "Petru Poni" Iaşi
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institutul De Chimie Macromoleculară "Petru Poni" Iaşi filed Critical Institutul De Chimie Macromoleculară "Petru Poni" Iaşi
Priority to ROA201000391A priority Critical patent/RO125751B1/ro
Publication of RO125751A0 publication Critical patent/RO125751A0/ro
Publication of RO125751B1 publication Critical patent/RO125751B1/ro

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu de sinteză a unui copolimer aplicat ca matrice pentru sisteme tip senzor. Procedeul conform invenţiei constă din dispersarea în apă în primă fază a 3,9-divinil-2,4,8,10-tetra-oxaspiro[5,5]undecanului în prezenţă de agent tensioactiv dodecilbenzensulfonat de sodiu, cu agitare la 70°C, după care, în a doua fază, se adaugă iniţiator radicalic azoizobutironitril, dispersat în apă cu metacrilat de 2-hidroxietil, sau amestec metacrilat de 2-hidroxietil şi metacrilat de glicidil, conducând reacţia de copolimerizare timp de 6 h, după care produsul rezultat este prelucrat şi liofilizat, obţinându-se un copolimer având un grad de gonflare la echilibru de 69,5%, un indice de polidispersie de 0,403 şi o conductivitate electrică de 0,700 mS/cm.

Description

OFICIUL DE STAT PENTRU INVENȚII Șl MĂRCI Cerere de brevet de invenție
Nr.
O 5'-05- 2010
PROCEDEU DE SINTEZĂ A UNUI COPOLIMER IN DISPERSIE APOASĂ
Invenția se referă la un procedeu de sinteză a unui copolimer în dispersie apoasă printr-o reacție de copolimerizare a unui spiro ortoester cu monomeri metacrilici, aplicat ca matrice pentru înglobarea de substanțe responsive la modificarea unui stimul (termic, electric, pH, magnetic, biologic) în sisteme tip senzor, sau pentru fixarea de substanțe bioactive sau ferită în biomateriale.
Sinteza de copolimeri cu caracteristici proiectate pentru anumite aplicabilități, ca matrici cu capacitatea de a îngloba substanțe active la stimuli sau bioactive, a căpătat în ultimii ani o atenție deosebită în contextul cercetării sistemelor tip senzor sau cu eliberare controlată a agenților terapeutici.
In domeniul biomedical, biocompatibilitatea și biodegradabilitatea sunt cerințe principale ale materialelor polimerice vizate pentru aplicare. Astfel, materialele pe bază de polimeri cu înaltă biocompatibilitate și risc scăzut de contaminare cu patogeni, se folosesc larg ca: organe artificiale, mușchi artificiali, purtători de agenți terapeutici, materiale schelet celular, etc. Multe dintre aceste materiale prezintă însă probleme din punct de vedere al degradabilității și al rezistenței mecanice.
Ca sistem de eliberare controlată a medicamentelor, sunt necesare materiale polimere (cu porozitate internă care să asigure o distribuție uniformă a medicamentului în matrice, cu contact particulă-particulă minim) și metode de sinteză care să producă dispozitive capabile să aibă profile de eliberare corespunzătoare: tip liniar, fără descompunerea principiului bioactiv. Poli(ortoesterii) sunt o clasă de polimeri biocompatibili și bioerodabili, hidrofobi, cu catena macromoleculară cu legături chimice labile hidrolitic, în care degradarea polimerului poate fi limitată la suprafață, protejând astfel substanța activă în matrice. în catena polimerului există legături esterice în poziție orto- . relativ stabile la pH neutru, dar care hidrolizează progresiv mai rapid cu descreșterea pH-ului mediului înconjurător. Eliberarea unui principiu activ dintro astfel de matrice polimerică are loc prin erodare nu prin difuzie. Hidrofobia ridicată și impermeabilitatea la apă a matricii reduc penetrarea apei în masă, permițând degradarea hidrolitică la suprafață. Viteza de degradare se poate controla prin folosire de dioli cu diferite ζχ-1 Ο 1 Ο - Ο Ο 3 9 1 - e 3 2 Αδ grade de flexibilitate a lanțului macromolecular, cât și prin încorporarea de excipienți acizi sau bazici. Astfel, funcție de viteza de erodare, dispozitivele încărcate cu medicament îl pot elibera cu viteză constantă iară întreruperi semnificative. Totodată, selectarea unui derivat spiro ortoester cu o anumită configurație a diolului conduce la capacitatea de a regla proprietățile termice și mecanice. Un diol rigid va genera un material cu temperatura de tranziție sticloasă Tg mare, în timp ce diolii flexibili produc materiale cu Tg scăzut, ușor prelucrabili la temperatura camerei. In acest sens, poli(ortoesterii) pot fi dispozitive solide sau semisolide. Avantajul este că selectând un anumit sistem de comonomeri, în care derivatul spiro ortoester conține un diol cu o anumită structură, se pot obține matrici polimerice aplicabile pentru senzori și biomateriale, cu temperatura de tranziție sticloasă proiectată.
Pentru anumite domenii de aplicații (materiale dentare, de precizie, etanșare, turnare), în procesul de sinteză sunt necesari monomeri care nu prezintă contracție volumetrică în polimerizare. In literatura științifică de specialitate sunt prezentate aplicațiile derivaților de poli(ortoesteri) ca monomeri în polimerizări cu contractare aproape nulă, pentru compoziții iară contractare, rășini de turnare, emailuri, lianți pentru carburanți solizi, materiale de amprentare, și cu expansiune pozitivă la polimerizare pentru: compozite dentare pentru umplutură, turnări de precizie, adezivi cu rezistență ridicată, materiale plastice pretensionate, elastomeri de etanșare. In structura chimică a spiro ortoesterilor se identifică patru atomi de oxigen legați la un atom de carbon, cu atomul de carbon comun la două cicluri. Expansiunea spiro ortoesterilor în polimerizare este atribuită deschiderii ciclului spiro, cu ruperea a două legături covalente și formarea unei noi legături.
Există studii de analiză a biocompatibilității și toxicității in vitro și in vivo a unor sisteme pe bază de rășini epoxi și monomeri derivați spiro ortoesteri, expandabili în reacțiile de polimerizare cu fotoinițiere, și utilizarea lor potențială pentru compozite dentare. In cazul izomerilor de configurație cis/cis. cis/trans și trans/trans ai 2.3,8,9-di(tetrametilen)-1,5,7.11tetraoxaspiro-[5,5]undecanului s-a identificat o expansiune de 3,5 % la homopolimerizare și proprietăți acceptabile de citotoxicitate și genotoxicitate, facându-i candidați promițători ca matrice pentru biomateriale compozite.
Proiectarea de matrici polimerice cu segmente hidrofile și hidrofobe cu diferite funcționalități prezente de-a lungul lanțului macromolecular constituie o premiză pentru cerințele impuse de eliberarea controlată cu efect retard a principiilor active înglobate (prevenirea agregării, conservarea activității substanței înglobate, cinetica de eliberare) și pentru modelarea porozității și a dimensiunii porilor .
(V 2 Ο ' C - C C 3 9
Poli (metacrilatul de 2-hidroxietil) este un polimer neutru, hidrofob, biocompatibil, nebiodegradabil. ce intră în compoziția matricilor pentru încapsularea de substanțe active cu caracter terapeutic sau responsive la schimbări de parametri fizici. Monomerui metacrilat de 2-hidroxietil este utilizat în design-ul și sinteza de materiale biocompatibile. Includerea sa în diferite rapoarte în copolimer conduce la obținerea de materiale hemocompatibile, cu balanța hidrofilie / hidrofobie cerută de utilizare.
Principalul criteriu pentru selectarea poli(metacrilatului de 2-hidroxietil) este biocompatibilitatea sa. Polimerul conține grupe laterale polare hidroxietil care se orientează pe suprafață la imersarea în apă (sau în contact cu fluidele biologice) conferindu-i hidrofilie; ulterior polimerul se umflă și devine flexibil. Suprafața hidrofilă are o energie liberă interfacială joasă în contact cu fluidele din corp, ceea ce determină o tendință scăzută a proteinelor și celulelor din țesut să adere la aceste suprafețe. Poli(metacrilatul de 2-hidroxietil) nu se degradează în condiții fiziologice, degradarea realizându-se prin reticulare cu agenți degradabili de către enzime, cum ar fi dextranul.
Polimerii pe bază de metacrilat de glicidil prezintă aplicații multiple datorită marii reactivități și a biocompatibilității. In domeniul biomedical acești polimeri intră în structura dispozitivelor pentru eliberarea controlată a principiilor terapeutice cât și pentru materiale schelet în ingineria tisulară. De asemenea, copolimeri pe bază de metacrilat de glicidil pot servi ca suport matrice pentru substanțe responsive la diferiți stimuli de natură fizică sau biologică.
Intr-un studiu în domeniu se prezintă relizarea unui senzor amperometric prin imobilizarea covalentă a oxidazei glicozidice sau a colin-oxidazei pe suprafața unui copolimer de metacrilat de 2-hidroxietil și metacrilat de glicidil. Polimerii astfel modificați cu enzime se aplică pe electrozi tip Clark sau de platină pentru a forma senzori amperometrici pe bază de măsurători electrochimice de oxigen și apă oxigenată.
Poli(ortoesterii) care încorporează tipuri specifice de dioli în catena principală, bioerodabili în mod predictibil, cu aplicații biomedicale (dispozitive de eliberare controlată a substanțelor bioactive, suturi, acoperiri bioerodabile) sau ca și coreactant în reacții de polimerizare sau tratare pentru reducerea solicitărilor de contractare, au fost descriși în literatura de brevete.
In brevetele US Pat 3.621.034 (1971). US Pat 3.161.619 (1964), US Pat 3.968.084 (1976) se prezintă sinteza de derivați de tetraoxaspiro [5,5] undecan și aplicarea lor ca agenți de stabilizare la degradarea oxidativă și termică, sau de tratare în scopul obținerii de rășini epoxidice reticulate. Procedeele prezentate prezintă dezavantajul că datorită caracterului (χ-2 Ο 1 Ο - Ο Ο 3 9 1 - exoterm al reacției prin tratare, durata de depozitare (păstrare) este redusă, amestecarea omogenă nu este posibilă în scurt timp și este dificilă prelucrarea în stare tratată omogenă.
Brevetul WO/1995/003310 se referă Ia o compoziție pe bază de spiro ortoester cu rezistență termică și raport de expansiune volumetrică mare în urma reacției de tratare, cu contractare redusă, aplicabilă în domenii în care acuratețea dimensională este strictă, ca material de formare, etanșare, adeziv și acoperire, dar și ca material pentru filme de protecție sau de formare a imaginilor (cerneluri sau spacer pentru ecrane sensibile la atingere).
Aplicarea spiro ortoesterilor ca auxiliar de tratare în compoziții reticulabile supuse tratării se descrie în brevetele US Pat 6.231.978 (1999), 6.191.230 (1999) și 6.127.482 (1999).
In US Pat Application 2009/0312466 se descrie aplicarea unui derivat ortoesteric (2,4,8,10tetraoxaspiro [5,5] undecane)-dietanol ca stabilizator pentru compozițiile pe bază de rășini poliacetalice.
Interesul în sinteza de polimeri sintetici biodegradabili pentru eliberarea controlată a agenților terapeutici este subliniat în brevete care descriu polimeri poli(ortoesteri) biodegradabili sau bioerodabili, hidrofobi, care intră ca matrice în compoziția unor dispozitive pentru administrarea cu viteză controlată a medicamentului. Astfel de compuși sunt prezentați în brevetele U.S. Pat. 4.093.709 (1978), 4.131.648 (1978), 4.138.344 (1979) și 4.180.646 (1979).
în US Pat 4.212.955 (1980) se exemplifică o compoziție polimerică degradabilă care are în componență cel puțin un ortoester trialchilic ca substanță organică rapid autooxidabilă. aplicabil la ambalaje. Brevetul US Pat 6.258.895 (2001) prezintă sinteza de polimeri cu grupări repetabile spiro ortoesterice. cu aplicabilitate la compozitele dentare de umplutură.
în US Pat Application 2008 / 0033140 (2008) polimerii poli(ortoesterici) ca și compuși biodegradabili și compozițiile ce includ acești polimeri sunt utili pentru aplicații ca dispozitive medicale și compoziții farmaceutice., cu viteză apreciabilă de hidroliză (utilă în aplicațiile care necesită biodegradare și/sau bioerodare), tară a fi necesară doparea cu substanțe bazice sau acide (ex. lactide și/sau glicolide) pentru a stimula hidroliză.
Astfel de materiale sunt descrise și în exemplul din brevetul US Pat. 4.304.767 din 1981, care prezintă matrici în compoziția cărora intră și poli(ortoesteri), pentru medicamente sau alți agenți bioactivi folosiți în diferite terapii, care în contact cu mediul se degradează și eliberează principiile active.
Brevetul U.S. Pat. 5.461.140 din 1995 se referă la polimeri bioerodabili pe bază de polimeri ortoesterici care clivează în condițiile fiziologice, folosiți la eliberarea controlată a agenților terapeutici.
CV 2 O 1 O - O O 3 9 1 '
In brevetul US Pat 4.549.010 (1984) se descriu copoiimeri bloc sau altemanți pe bază de poli(ortoesteri) care încorporează tipuri specifice de dioli în catena principală, bioerodabili în mod predictibil, hidrofili, cu aplicații biomedicale (dispozitive de eliberare controlată a substanțelor bioactive, suturi, acoperiri bioerodabile). In US Pat 5.030.457 din 1991 se prezintă sinteza de polimeri dintr-un monomer ortoester și un triol, cu structură flexibilă, bioerodabili, destinați dispozitivelor moi de dozare a medicamentului.
US Pat 7.070.590 (2006) descrie dispozitive pentru eliberarea controlată de medicamente cu microcip, formate dintr-un substrat care include cel puțin două rezervoare și un sistem de eliberare bioerodabil care poate fi un poli(ortoester) dispus în rezervoare. Moleculele sunt eliberate din rezervoare în mod controlat, prin difuzie sau dezintegrarea acoperirii rezervorului.
Există referințe bibliografice în literatura de patente care se referă la aplicarea poli(ortoesterilor) în compoziții destinate matricilor polimerice care intră în structura senzorilor.
Astfel, US Pat Application 2008 / 0131909 se referă la senzori ionici selectivi ce cuprind puncte cuantice capabile să măsoare selectiv ioni ex. Na+, K+, CI, în citosolul unei celule vii singulare. Senzorul cuprinde unul sau mai multe puncte cuantice, un colorant pH-responsiv, opțional o componentă selectivă ionic cum ar fi un ionofor, elemente care sunt dispuse într-o matrice polimerică care poate fi pe bază de poli(ortoesteri).
US Pat Application 2009 /0155183 descrie senzori sub formă de particule pentru detecția de dioli și carbohidrați de exemplu glucoză; matricea polimerică include poli(ortoesteri), o componentă chelatoare care leagă analitul și o componentă care emite sau absoarbe fotoni de o anumită lungime de undă, în prezența sau absența analitului.
US Pat Application 2006 / 0008500 exemplifică un sensor implantabil pentru controlul sau inhibarea creșterii unui țesut. Senzorul este prevăzut cu o acoperire biocompatibilă care controlează sau inhibă creșterea de țesut pe / în jurul senzorului. Senzorul poate fi de presiune, poziție, chimic, temperatură sau curgere, introdus subcutanat, percutanat sau chirurgical întrun organ, țesut, lumen, temporar sau permanent, pentru profilaxie sau terapie, sau destinat monitorizării activității fiziologice a organismului. Acoperirea biocompatibilă este o matrice polimerică care poate fi un poli(ortoester). Această matrice poate îngloba un medicament (sirolimus, steroid) sau o altă componentă activă.
0--2010-0039 1 -p 3 -/.v- i-U iu
Problema pe care o rezolvă invenția este realizarea unei reacții de sinteză a unui copolimer în dispersie apoasă prin copoiimerizarea unui sistem de comonomeri : un spiro ortoester și monomeri metacrilici, care extinde gama de matrici polimerice pentru senzori și biomateriale. Procedeul de sinteză al copolimerului în dispersie apoasă conform invenției, înlătură dezavantajele menționate prin aceea că se copolimerizează în dispersie apoasă cu agent tensioactiv dodecilbenzensulfonat de sodiu (0,23 mmoli, corespunzător 1,94 % față de monomeri) și inițiator radicalic azoizobutironitril (0,305mmoli, 1,21 % fată de monomeri) la 70 ° C, timp de 6 ore, 3,9-divinil-2,4,8,10-tetra-oxaspiro[5.5] undecan (0,07g, corespunzător 0.33 mmoli) și metacrilat de 2-hidroxietil (4,05 g, corespunzător 0,31 moli), sau 3,9-divinil2,4,8,10-tetra-oxaspiro[5.5] undecan (0,035 g, corespunzător 0.165 mmoli), metacrilat de 2hidroxietil (4,05 g, corespunzător 0,31 moli) și metacrilat de glicidil (0,035 g, corespunzător 0,25 mmoli), în apă pentru un conținut teoretic în substanță solidă de maxim 8%.
Procedeul conform invenției prezintă următoarele avantaje :
• Este un procedeu ecologic, fără emanații toxice.
• Este simplu de realizat și aplicat pe instalații existente, sigur în exploatare.
• Necesită un număr redus de faze tehnologice.
• Prin selectarea spiro ortoesterului cu o anumită configurație a diolului se pot proiecta proprietățile termice și mecanice ale copolimerului, în legătură cu aplicabilitatea.
• Prezența segmentelor hidro file și hidrofobe în structura copolimerului conduce la matrici care permit o mai bună retenție a activității și a cineticii de eliberare a principiilor active înglobate, cât și la prevenirea agregării lor.
• Selectarea monomerilor cu anumite funcționalități permite modelarea dimensiunii porilor și a porozității, respectiv o capacitate de adsorbție a apei reglabilă.
Se dau în continuare două exemple de realizare a invenției.
EXEMPLUL 1
Intr-o instalație de laborator în sine cunoscută, compusă dintr-un vas de reacție de 100 ml cu fund rotund și trei gâturi, echipat cu agitator, condensator de reflux și termometru, plasat în baia de apă pentru încălzire, în prima fază se alimentează 3,9-divinil-2,4,8,l 0-tetraoxaspiro[5.5] undecan (VTOxSU) (0,07g, corespunzător 0.33 mmoli) și 0.08 g agent tensioactiv dodecilbenzensulfonat de sodiu (0,23 mmoli, corespunzător 1,94 % față de
Ck- 2010-00391-monomeri) dispersați în 30 ml apă, sub agitare de 250 rotații/minut. Se încălzește sistemul la 70 0 C menținând sub agitare. Când temperatura de reacție atinge valoarea de 70 0 C, în faza a doua se adaugă cantitatea de 0,05 g inițiator radicalic azoizobutironitril (0.305mmoli, 1,21 % fată de monomeri) dispersat în metacrilatul de 2-hidroxietil (HEMA) (4,05 g. corespunzător 0,31 moli) și 20 ml apă. Conținutul teoretic de substanță solidă în sistem este de maxim 8%. Se continuă reacția pentru durata totală de 6 ore, sub agitare de 250 rotații/minut, la 70 0 C; în final se răcește amestecul de reacție menținând agitarea. Rezultă un copolimer solid dispersat în mediul de reacție care se separă prin decantare și se spală repetat cu apă distilată în exces pentru îndepărtarea reactanților nereacționați. Spălarea se realizează până când analiza prin spectroscopie UV a apelor reziduale nu indică prezența monomerilor sau a auxiliarilor din reacție. Urmează evaporarea în vid de 40mbar și la temperatură scăzută de -50 0 C prin liofilizare, timp de 24 ore. Copolimerul se păstrează în exicator de vid în vederea analizelor și a prelucrării ulterioare (încapsulare de substanțe bioactive, structuri responsive pentru senzori, ferită).
In legătură cu cerințele impuse de aplicabilitatea ca matrice pentru obținerea de senzori sau biomateriale, copolimerul sintetizat este testat din punct de vedere al stabilității termice, al capacității de adsorbție / încapsulare de substanțe active, dimensiuni medii și caracteristici electrice ale particulelor de copolimer în dispersie apoasă. In Tabelul 1 sunt înregistrate datele de analiza termogravimetrică (intervale de descompunere, temperatura inițială de descompunere, temperatura medie de descompunere, temperatura finală de descompunere, pierderi în greutate), gradul de umflare la echilibru, diametrul hidrodinamic mediu, indicele de polidispersitate, potențialul zeta și conductivitatea electrică, pentru copolimerul sintetizat comparativ cu poli(metacrilatul de 2-hidroxietil) ca variantă martor de sinteză.
Analizând rezultatele, se observă că în intervalul de descompunere termică, copolimerul sintetizat P(VTOxSU-HEMA) ca și homopolimerul P(HEMA) prezintă două trepte de descompunere: prima etapă are pierderi în greutate mai mici, în timp ce a doua etapă decurge cu pierderi în greutate mai mari, respectiv reziduu mai mic, comparativ cu homopolimerul care în prima etapă de descompunere are o pierdere în greutate mare. Temperatura finală de descompunere pentru ambele variante de sinteză nu prezintă diferențe semnificative, în timp ce gradul de umflare la echilibru ca măsură a capacității de înglobare de substanțe active (senzor responsive și bioactive) manifestă o creștere cu aproximativ 12 % pentru P(VTOxSUHEMA) comparativ cu P(HEMA).
^-2Πϋ- 0 0 3 9 1-L Τ Ο
Tabelul 1. Unele proprietăți fizice ale copolimerului sintetizat P(VTOxSU-HEMA) comparativ cu homopolimerul P(HEMA)
Analiza termogravimetricăa) Varianta de sintezg^-— Treaptă de descompunere Temperaturi caracteristice*' Δ W, %
T,(°C) Tm(°C) Tf(°C)
P(HEMA) I II 282 372,2 411 411 423,9 464 78,38 15,71
PțVTOxSUHEMA) I II 260 309,4 327 327 423,7 472 22,18 62.10
Grad umflare la echilibru, % b) P(HEMA) 36,8
P(VTOxSUHEMA) 41
Diametru hidrodinamic mediu, nm P(HEMA) 206
P/VTOxSUHEMA) 394
indice de polidispersi tate PDIC) P(HEMA) 0,175
P/VTOxSUHEMA) 0,334
Potențial zeta, mVd) P(HEMA) -25,8
P(VTOxSUHEMA) -25
Conductivitate electrică, mS/cm P(HEMA) 0,618
PțVTOxSUHEMA) 0,676
a) - Analiza TGA s-a realizat în intervalul de temperatură 30 - 580 °C, în azot, cu o viteză de încălzire de 10 grade /minut. Ti, Tm, Tf - temperatura inițială, temperatura vitezei maxime de pierdere în greutate și temperatura finală a proceselor principale de descompunere termică: AW - pierderi în greutate pe intervalul Ti - Tf
b) - Gradul de umflare la echilibru s-a determinat gravimetric prin imersarea probei în soluție apoasă tampon fosfat disodic/acid citric 0,2 M; pH=7,2; 25 0 C; 48 ore.
c) - Reflectă caracterul monodispers ca dimensiune al probei
d) - Determinat la pH 5,5 și 25 °C
EXEMPLUL 2
Folosind aceiași instalație, aceleași condiții de reacție și mod de lucru prezentate în exemplul 1, cu deosebirea că în prima fază se alimentează 3,9-divinil-2,4,8,10-tetra-oxaspiro[5.5] undecan (VTOxSU) (0,035 g, corespunzător 0.165 mmoli) și 0,08 g agent tensioactiv tv 2 O 1 0 - O O 3 9 1 - u 'j ..-ll!
dodecilbenzensulfonat de sodiu (0,23 mmoli, corespunzător 1,94 % față de monomeri) dispersați în 30 ml apă, iar în faza a doua se adaugă cantitatea de 0,05 g inițiator radicalic azoizobutironitril (0,305mmoli, 1,21 % fată de monomeri) dispersat în metacrilatul de 2hidroxietil (HEMA) (4,05 g, corespunzător 0,31 moli), metacrilat de glicidil (GMA) (0,035 g, corespunzător 0,25 mmoli) și 20 ml apă. Conținutul teoretic de substanță solidă în sistem este de maxim 8%.
în legătură cu cerințele impuse de aplicabilitatea ca matrice pentru obținerea de senzori sau biomateriale, copolimerul sintetizat este testat din punct de vedere al stabilității termice, al capacității de adsorbție / încapsulare de substanțe active, dimensiuni medii și caracteristici electrice ale particulelor de copolimer în dispersie apoasă. In Tabelul 2 sunt înregistrate datele de analiza termogravimetrică (intervale de descompunere, temperatura inițială de descompunere, temperatura medie de descompunere, temperatura finală de descompunere, pierderi în greutate), gradul de umflare la echilibru, diametrul hidrodinamic mediu, indicele de polidispersitate, potențialul zeta și conductivitatea electrică, pentru copolimerul sintetizat P(VTOxSU-HEMA-GMA).
Tabelul 2. Unele proprietăți fizice ale copolimerului sintetizat P(VTOxSU-HEMA-GMA)
Analiza termogra• x · w a) vimetnca, ’ Treapta de descompunere Temperaturile caracteristice Δ W
Ti(°C) Tm(°C) Tf (°C)
I II III 164,4 220,3 242,5 242,5 377,8 398 398 420 459 12,32 51 26,7
Grad umflare la echilibru, %b) 69,5
Diametru hidrodinamic mediu, nm 400
Indice de polidispersitate PDIC) 0,403
Potențial zeta, mVd) -27
Conductivitate electrică, mS/cm 0,700
CV 2 O 1 0 - O O 3 9 1 - -
a) - Analiza TGA s-a realizat în intervalul de temperatură 30 - 580 °C, în azot, cu o viteză de încălzire de 10 grade /minut. Ti, Tm, Tf - temperatura inițială, temperatura vitezei maxime de pierdere în greutate și temperatura finală a proceselor principale de descompunere termică; AW - pierderi în greutate pe intervalul Ti - Tf
b) - Gradul de umflare la echilibru s-a determinat gravimetric prin imersarea probei în soluție apoasă tampon fosfat disodic/acid citric 0,2 M; pH=7,2; 25 °C, 48 ore.
c) - Reflectă caracterul monodispers ca dimensiune al probei
d) - Determinat la pH 5,5 și 25 0 C
Analizând rezultatele se observă că în intervalul de descompunere termică, comparativ cu varianta din exemplul 1 si homopolimerul P(HEMA), copolimerul sintetizat P(VTOxSUHEMA-GMA) prezintă trei trepte de descompunere: prima și ultima etapă au pierderi în greutate mai mici, în timp ce a doua etapă decurge cu pierderi în greutate mai mari, respectiv reziduu mai mic. Gradul de umflare la echilibru este mai mare cu circa 40% față de varianta din polimerul de la exemplul 1, reflectând existența unei porozități mai mari în rețeaua polimerului sintetizat.
Celelalte caracteristici : diametrul hidrodinamic mediu, indicele de polidispersitate, potențialul zeta și conductivitatea electrică se mențin în domeniul de valori înregistrate pentru varianta din exemplul 1.

Claims (2)

REVENDICĂRI
1. Procedeu de sinteză a unui copolimer în dispersie apoasă, caracterizat prin aceea că se realizează reacția de copoiimerizare prin alimentare în vasul de reacție în prima fază, a 3,9-divinil-2,4,8,10-tetra-oxaspiro[5.5] undecanului (0,07g, corespunzător 0.33 mmoli) și 0,08 g agent tensioactiv dodecilbenzensulfonat de sodiu (0,23 mmoli, corespunzător 1,94 % față de monomeri) în 30 ml apă, sub agitare și încălzire la 70 0 C, iar în faza a doua se adaugă cantitatea de 0,05 g inițiator radicalic azoizobutironitrii (0,305 mmoli, 1,21 % fată de monomeri) dispersat în metacrilat de 2-hidroxietil (4,05 g, corespunzător 0,31 moli) și 20 ml apă, pentru un conținut teoretic în substanță solidă de maxim 8%, continuând reacția timp de 6 ore, cu răcire, decantare, spălare cu apă distilată în exces, liofilizare la final.
2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că în prima fază se alimentează 3,9-divinil-2,4,8,10-tetra-oxaspiro[5.5] undecan (0,035 g, corespunzător 0.165 mmoli) și 0.08 g agent tensioactiv dodecilbenzensulfonat de sodiu (0.23 mmoli. corespunzător 1,94 % față de monomeri) dispersați în 30 ml apă, iar în faza a doua se adaugă cantitatea de 0,05 g inițiator radicalic azoizobutironitrii (0.305mmoli, 1,21 % fată de monomeri) dispersat în metacrilatul de 2-hidroxietil (4,05 g, corespunzător 0,31 moli), metacrilat de glicidil (0,035 g, corespunzător 0,25 mmoli) și 20 ml apă, pentru un conținut teoretic în substanță solidă de maxim 8%.
ROA201000391A 2010-05-05 2010-05-05 Procedeu de sinteza a unui copolimer in dispersie apoasă RO125751B1 (ro)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201000391A RO125751B1 (ro) 2010-05-05 2010-05-05 Procedeu de sinteza a unui copolimer in dispersie apoasă

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201000391A RO125751B1 (ro) 2010-05-05 2010-05-05 Procedeu de sinteza a unui copolimer in dispersie apoasă

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RO125751A0 true RO125751A0 (ro) 2010-10-29
RO125751B1 RO125751B1 (ro) 2012-06-29

Family

ID=46319456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA201000391A RO125751B1 (ro) 2010-05-05 2010-05-05 Procedeu de sinteza a unui copolimer in dispersie apoasă

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO125751B1 (ro)

Also Published As

Publication number Publication date
RO125751B1 (ro) 2012-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Qi et al. Hydrophilic and Antibacterial Modification of Poly (lactic acid) Films by γ-ray Irradiation
Roy et al. β-Cyclodextrin based pH and thermo-responsive biopolymeric hydrogel as a dual drug carrier
Wu et al. Development of a biocompatible and biodegradable hybrid hydrogel platform for sustained release of ionic drugs
Eswaramma et al. Carbohydrate polymer based pH-sensitive IPN microgels: Synthesis, characterization and drug release characteristics
Patra et al. Stimuli-responsive, biocompatible hydrogel derived from glycogen and poly (N-isopropylacrylamide) for colon targeted delivery of ornidazole and 5-amino salicylic acid
KR101068499B1 (ko) 온도 및 pH 감응형 하이드로젤의 제조방법
Jaiswal et al. Polycaprolactone diacrylate crosslinked biodegradable semi-interpenetrating networks of polyacrylamide and gelatin for controlled drug delivery
Mishra et al. Synthesis of poly [3‐(methacryloylamino) propyl trimethylammonium chloride‐co‐methacrylic acid] copolymer hydrogels for controlled indomethacin delivery
Nguyen et al. Biodegradable oligo (amidoamine/β-amino ester) hydrogels for controlled insulin delivery
Pantshwa et al. Synthesis of novel amphiphilic poly (N-isopropylacrylamide)-b-poly (aspartic acid) nanomicelles for potential targeted chemotherapy in ovarian cancer
KR101776087B1 (ko) 쯔비터 이온성 온도 감응형 중합체 및 이의 생체물질로서의 용도
Reit et al. Thiol–epoxy/maleimide ternary networks as softening substrates for flexible electronics
Kemal et al. Phosphate based 2-hydroxyethyl methacrylate hydrogels for biomedical applications
Hu et al. Temperature-and pH-sensitive hydrogels to immobilize heparin-modified PEI/DNA complexes for sustained gene delivery
KR20110097728A (ko) 생분해성 합성고분자와 공중합을 통한 세포주사형 하이드로겔 및 이의 제조방법
RO125751A0 (ro) Procedeu de sinteză a unui copolimer în dispersie apoasă
KR20190127383A (ko) 알지네이트 그라프트 공중합체를 포함하는 생체적합성 하이드로젤 및 이의 제조방법
Wang et al. In situ photo‐crosslinked hydrogels prepared from acrylated 4‐arm‐poly (ethylene glycol)‐poly (ε‐caprolactone) block copolymers for local cancer therapy
RO131478A2 (ro) Procedeu de sinteză a unui copolimer matrice pentru aplicaţii biomedicale
Bustamante et al. Chondroitin/polypyrrole nanocomposite hydrogels for the accurate release of 5‐fluorouracil by electrical stimulation
RO127868A2 (ro) Sistem polimeric în dispersie apoasă sensibil la stimuli de ph şi/sau temperatură
RO125752A0 (ro) Procedeu de sinteză a unui compozit magnetic
Suhail et al. Preparation of natural polymer-based hydrogels for oral delivery of anti-malarial drug: in vitro and cytotoxicity evaluation
Chen et al. A Novel Bi-Directional and Bi-Temporal Delivery System for Enhancing Intrasynovial Tendon Repair
Gola et al. Influence of Poly (Ethylene Glycol) Dimethacrylates’ Chain Length on Electrical Conductivity and Other Selected Physicochemical Properties of Thermally Sensitive N-isopropylacrylamide Derivatives