RO132147A0 - Polimer poliesteric pe bază de acid tartronic - Google Patents
Polimer poliesteric pe bază de acid tartronic Download PDFInfo
- Publication number
- RO132147A0 RO132147A0 ROA201600719A RO201600719A RO132147A0 RO 132147 A0 RO132147 A0 RO 132147A0 RO A201600719 A ROA201600719 A RO A201600719A RO 201600719 A RO201600719 A RO 201600719A RO 132147 A0 RO132147 A0 RO 132147A0
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- acid
- tartronic
- copolymer
- tartronic acid
- ppm
- Prior art date
Links
- ROBFUDYVXSDBQM-UHFFFAOYSA-N hydroxymalonic acid Chemical compound OC(=O)C(O)C(O)=O ROBFUDYVXSDBQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title description 15
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 title description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 8
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 238000001157 Fourier transform infrared spectrum Methods 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 5
- OKKJLVBELUTLKV-MZCSYVLQSA-N Deuterated methanol Chemical compound [2H]OC([2H])([2H])[2H] OKKJLVBELUTLKV-MZCSYVLQSA-N 0.000 description 4
- 238000002072 distortionless enhancement with polarization transfer spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N Disodium Chemical class [Na][Na] QXNVGIXVLWOKEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 description 2
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000002122 magnetic nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 239000004633 polyglycolic acid Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- XILIYVSXLSWUAI-UHFFFAOYSA-N 2-(diethylamino)ethyl n'-phenylcarbamimidothioate;dihydrobromide Chemical compound Br.Br.CCN(CC)CCSC(N)=NC1=CC=CC=C1 XILIYVSXLSWUAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQQVEASFNMRTBA-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(3-aminopropyl)piperazin-1-yl]ethanol Chemical compound NCCCN1CCN(CCO)CC1 BQQVEASFNMRTBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-OUBTZVSYSA-N Carbon-13 Chemical compound [13C] OKTJSMMVPCPJKN-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 102100035472 DNA polymerase iota Human genes 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 101001094672 Homo sapiens DNA polymerase iota Proteins 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940061720 alpha hydroxy acid Drugs 0.000 description 1
- 150000001280 alpha hydroxy acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002988 biodegradable polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004621 biodegradable polymer Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000001460 carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 description 1
- SNVLJLYUUXKWOJ-UHFFFAOYSA-N methylidenecarbene Chemical group C=[C] SNVLJLYUUXKWOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 1
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 230000017423 tissue regeneration Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
- C07C69/66—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety
- C07C69/67—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety of saturated acids
- C07C69/675—Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety of saturated acids of saturated hydroxy-carboxylic acids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la un procedeu de obţinere a unui copolimer esteric pe bază de acid tartronic, utilizat în domeniul medical. Procedeul conform invenţiei constă în reacţia de policondensare a acidului tartronic la temperatura de 100°C, timp de 6 h, din care rezultă un produs sub forma unui ulei galben, care, în continuare, este purificat prin dizolvare în metanol, precipitatul alb format este filtrat, iar din soluţia de filtrare rezultă copolimerul care este uscat complet la o temperatură de 45°C şi la o presiune de 3 mbar, timp de 1 h.
Description
COPOLIMER ESTERIC PE BAZĂ DE ACID TARTRONIC
Invenția se referă la un copolimer sintetizat din acid tartronic, copolimer format din legături esterice având o structură liniară iar unitățile monomerice din care este structurat sunt așezate aleatoriu dar au în constituția lor mai multe grupări carboxil și la un procedeu de obținere a acestuia. Acest copolimer esteric, acidul poli(tartronic-co-glicolic), biodegradabil și biocompatibil este destinat aplicațiilor în domeniul medical ca și dispozitiv terapeutic de tipul proteză temporară, ca și matrice în ingineria țesuturilor dar și ca matrice pentru eliberarea de medicamente la locuri țintă.
Sunt cunoscute o multitudine de poliesteri (acidul polilactic, acidul poliglicolic, policaprolactona, etc) și copolimeri esterici (combinații ale polimerilor enumerați mai sus) biocompatibili și biodegradabili folosiți în medicină. însă sinteza acestui copolimer poli(tartronic-co-glicolic) care face obiectul acestei invenții nu este menționată deloc în literatură. în literatură sinteza polimerului conținând resturi ale acidului politartronic este menționată doar într-un singur articol [1] de către H. AlMesfer și B. J. Tighe, în Biomaterials, 1987. în acest caz autorii au sintetizat în prealabil derivați ai acidului tartronic, anhidrosulfiți respectiv anhidrocarboxilați. Derivații acidului tartronic sintetizați 5-carboxi-1,3.2-dioxatiolan-4-one-2-oxid si 5carboxi-1,3-dioxolan-2,4 dionă au fost supuși reacției de polimerizare rezultând polimeri și copolimeri care conțin în structura lor resturi de acid politartronic dar și alte resturi ai altor acizi α-hidroxilici. Reacția de polimerizare în acest caz a fost inițiată de un catalizator bazic aprotic.
Kimura în Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry 1998, a raportat sintetiza unui alt tip de polimer care conține în molecula sa grupări carboxil libere, dar acest polimer a fost obținut printr-un proces complex [2], Un prin pas a fost reacția de oxidare a glicerolului și mai apoi de polimerizare a sării disodice a acidului cetomalonic rezultat, reacție de polimerizare inițiată de către sarea disodică a acidului tartronic.
a 2016 00719
10/10/2016
Tema principală a invenției este sinteza a noi copolimeri biodegradabili și biocompatibili pe bază de acid tartronic printr-o metodă simplă, economică și cât mai ecologică. Sinteza acestui nou copolimer esteric, a cărui formulă chimică este descrisă mai jos, are loc într-o singură etapă fără a utiliza solvent.
m, n, rh, n' - valori diferite
ACID POLI(TARTRONIC-co-GLICOLIC)
Pentru ca polimerii biodegradabili să își găsească aplicabilitate în domeniul medical ca și dispozitive terapeutice de tipul proteză temporară, sau ca matirce în ingineria regenerării țesuturilor dar și ca matrici pentru eliberea de medicamente la locuri țintă, aceștia trebuie să fie obținuți prin metode cât mai simple și cu o expunere minimă la alte produse chimice în timpul sintezei. Această invenție aduce un nou tip de copolimer biodegradabil cu proprietăți și structură diferită față de cele descrise în literatură. Acest polimer se obține în condiții de „chimie verde” fără utilizarea solvenților sau a catalizatorilor, fiind aplicabil în domeniul medical. Am ales evitarea folosirii catalizatorului și sinteza copolimerului poli(tartronic-co-glicolic) prin metoda policondensării, deorece s-a constatat faptul că în structura finală a poliesterilor au fost identificați catalizatori folosiți la sinteza acestora, ne mai putând fi îndepărtați, astfel poliesterul rămâne parțial impurificat cu urme de catalizator.
Datorită grupărilor carboxil libere aflate în structura polimerului acesta poate fi ușor funcționalizat și poate fi atașat de suprafața nanoparticulelor magnetice devenind astfel înveliș polimeric pentru nanoparticulele magnetice. De asemenea grupările carboxil libere permit realizarea reacților de reticulare a polimerului realizându-se astfel noi materiale polimerice cu proprietăți diferite.
a 2016 00719
10/10/2016
Figura 1: Spectrul 13C-RMN al acidului poli(tartronic-co-glicolic) înregistrat in metanol deuterat. Spectrometria RMN și în special cea a carbonului, este cea mai elocventă metodă de investigare structurală și de demonstrare a formării copolimerului poli(tartronic-co-glicolic). Astfel in spectrul de carbon-13 putem observa în zona cuprinsă între δ = 167 ppm - 172,5 ppm picurile date de atomii de carbon aflați în grupările carboxil și carbonil ale lanțului polimeric. Picurile din zona cuprinsă între 71 ppm - 73 ppm sunt date de către atomii de carbon ai acidul tartronic polimerizat (CH) iar atomii de carbon metilenici (-CH2) ai acidului glicolic polimerizat au picurile în zona cuprinsă între 60 ppm - 61,5 ppm.
Figura 2: Spectrul DEPT-RMN al acidului poli(tartronic-co-glicolic) înregistrat in metanol deuterat. Spectrul DEPT a fost înregistrat pentru diferențierea și indentificarea clară a atomilor de carbon proveniți din resturile lanțului acidului politartronic respectiv a atomilor proveniți din lanțurile acidului glicolic. Astfel că în zona 71 ppm - 73 ppm se află picurile atomilor de carbon din grupăriile (-CH) ai acidului politartronic care în spectrul DEPT au orietare verticală în jos iar picurile atomilor de carbon ai grupărilor metilenice din acidul poliglicolic aflate în zona 60 ppm - 61,5 ppm au orientare verticală în sus. De regulă atomii de carbon cuaternari nu apar in spectrele DEPT, același lucru fiind și în cazul nostru, atomii de carbon din grupăriile carboxil și carbonil din lanțul polimeric nu apar în spectrul DEPT.
Figura 3: Spectrele FTIR ale acidului poli(tartronic-co-glicolic), acidului glicolic respectiv acidului tartronic. Pentru a demonstra formarea copolimerului am utilizat și spectroscopia FTIR, în această figură sunt reprezentate comparativ spectrele celor doi monomeri care intră în structura copolimerului (acid glicolic respectiv acid tartronic) și spectrul FTIR al copolimerului rezultat în urma reacției de policondensare a acidului tartronic. Benzile de absorbție largi prezente în spectrul FTIR al copolimerului sunt specifice structurilor polimerice. în toate cele trei spectre FTIR se observă banda de absorbție intensă specifică grupării carbonil și carboxil C=O la valoarea lungimii de undă de 1736 cm'1. O altă dovadă a formării copolimerului este banda largă intensă de absorbție de la lungimea de undă 980 cm' 1 prezentă doar în spectrul FTIR al copolimerului și este specifică legăturilor C-O-C nou formate.
a 2016 00719
10/10/2016 în scopul preparării acestui nou tip de copolimer esteric am folosit simpla reacție de policondensare specifică α-hidroxiacizilor. Datorită faptului că acidul tartronic este un acid dicarboxilic instabil și la temperatură ridicată elimină extrem de ușor dioxid de carbon, prin policondensarea acestuia nu se obține doar acidul politartronic ci și copolimerul acestuia poli(tartronic-co-glicolic). Reacția de policondensare are loc la 100 °C, odată cu aceasta având loc și reacția de decarboxilare a unităților acidului tartronic, formându-se astfel acidul poli(tartronicco-glicolic) cu unități monomerice așezate aleatoriu. Etapa de purificare a acestui copolimer este deasemenea foarte economică și ecologică utilizându-se doar metanol ca și solvent, acesta putând fi ușor de îndepărtat prin evaporare după etapa de purificare.
Se prezintă în continuare un exemplu concret nelimitativ, de realizare a invenției.
Exemplul: într-o etuvă cu temperatură controlată și fixată la valoarea de 100 °C se introduce un pahar berzelius de 50 ml în care se află 1,2 g (10 mmol) acid tartronic. Reacția de policondensare este lăsată la aceași temperatură de 100 °C timp de 6 ore. După terminarea reacției uleiul galben rezultat este dizolvat în 20 ml metanol, formându-se un precipitat alb care este filtrat. Metanolul este îndepărtat prin evaporare într-un rotavapor Heildolph la temperatura de 45 °C și presinunea de 330 mbar, din soluția rezultată după procesul de filtrare rezultând un ulei glaben. Uleiul galben este uscat la 45 °C la o presiune de 3 mbar timp de 1 oră, pentru o uscare absolută a copolimerului rezultat.
Referințe bibliografice:
[1] Hussain Al-Mesfer and Brian J. Tighe, Biomaterials, voi. 8, 353-359, 1987.
[2] H. KIMURA, Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry, Voi. 36, 195-205, 1998.
Claims (2)
- REVENDICĂRICOPOLIMER ESTERIC PE BAZĂ DE ACID TARTRONIC1. Copolimer esteric pe bază de acid tartronic cu structură liniară, caracterizat prin aceea că are în constituție mai multe grupări carboxil libere și având o masă molară de 100 până la 1700.
- 2. Un procedeu de obținere a unui copolimer pe bază de acid tartronic, caracterizat prin aceea că se efectuează prin policondensarea directă a acidului tartronic la o temperatură de 100 °C fără adăugarea de solvent timp de 6 ore.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO201600719A RO132147B1 (ro) | 2016-10-10 | 2016-10-10 | Copolimer esteric pe bază de acid tartronic şi procedeu de obţinere |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO201600719A RO132147B1 (ro) | 2016-10-10 | 2016-10-10 | Copolimer esteric pe bază de acid tartronic şi procedeu de obţinere |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO132147A0 true RO132147A0 (ro) | 2017-09-29 |
| RO132147B1 RO132147B1 (ro) | 2022-01-28 |
Family
ID=59923539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RO201600719A RO132147B1 (ro) | 2016-10-10 | 2016-10-10 | Copolimer esteric pe bază de acid tartronic şi procedeu de obţinere |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO132147B1 (ro) |
-
2016
- 2016-10-10 RO RO201600719A patent/RO132147B1/ro unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO132147B1 (ro) | 2022-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fan et al. | Tunable mechano-responsive organogels by ring-opening copolymerizations of N-carboxyanhydrides | |
| Wenz et al. | Solid state polycondensation within cyclodextrin channels leading to watersoluble polyamide rotaxanes | |
| Zhang et al. | Synthesis of well-defined carboxyl poly (ε-caprolactone) by fine-tuning the protection group | |
| Wang et al. | pH-triggered decomposition of polymeric fluorescent vesicles to induce growth of tetraphenylethylene nanoparticles for long-term live cell imaging | |
| KR102491058B1 (ko) | 친수성 폴리아미드 또는 폴리이미드 | |
| CN108929433B (zh) | 一种末端为环糊精的星形聚合物的制备方法 | |
| Yang et al. | Nylon 3 synthesized by ring opening polymerization with a metal-free catalyst | |
| Ren et al. | Synthesis of highly branched poly (δ-valerolactone) s: A comparative study between comb and linear analogues | |
| Zeng-guo et al. | Synthesis and characterization of biodegradable hydrogels based on photopolymerizable acrylate-terminated CL-PEG-CL macromers with supramolecular assemblies of α-cyclodextrins | |
| EP3873952A1 (en) | Branched polymers | |
| JP2019512588A (ja) | 狭い分布ポリアセチレンエステル類化合物とその製造方法 | |
| JP5460840B2 (ja) | ベチュリンから得られるポリマー及びその製造法 | |
| Zhang et al. | A physical gel made from hyperbranched polymer gelator | |
| EP3615579A1 (en) | Polymers | |
| RO132147A0 (ro) | Polimer poliesteric pe bază de acid tartronic | |
| Qiu et al. | Facile synthesis of functional poly (ε-caprolactone) via Janus polymerization | |
| CN104744426A (zh) | 2-乙基-2-烯丙氧甲基-1,3-丙二醇碳酸酯的结构、合成及用途 | |
| KR20060134968A (ko) | 신규한 트리페닐메탄 유도체, 그것을 함유하는 유기겔화제, 유기 겔 및 유기 섬유 | |
| Wang et al. | Synthesis and characterization of polyrotaxanes comprising α-cyclodextrins and poly (ε-caprolactone) end-capped with poly (N-isopropylacrylamide) s | |
| CN101914199B (zh) | 聚酯及其制备方法 | |
| EP3611198A2 (en) | Self-healing functional polyvinyl-based compound and preparation method thereof | |
| KR20140094932A (ko) | 생체 내 이식 적용 및 중장기 생체소재 분해 추적용 조영제가 화학적 결합된 생체소재 및 이의 제조방법 | |
| KR20090113772A (ko) | 가지형 올리고펩타이드-함유 고리형 포스파젠 삼량체, 그 제조방법, 및 그것을 포함하는 약물 전달체 | |
| RO132573A0 (ro) | Poliester conţinând în structură grupări carboxil | |
| Bizzarri et al. | Synthesis and characterization of new poly (ester-amide) s containing oligo (oxyethylene) segments |