Регистрация / Вход
Прислать материал

Получение полимерных дисперсий на основе казеина, дивинила и акриловых мономеров с целью создания адгезива медицинского назначения

Сведения об участнике
ФИО
Гуляева Юлия Андреевна
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Химия и химические технологии
Раздел области наук
Химия высокомолекулярных соединений. Нефтехимия. Катализ
Тема
Получение полимерных дисперсий на основе казеина, дивинила и акриловых мономеров с целью создания адгезива медицинского назначения
Резюме
Синтезированы водные дисперсии привитых сополимеров на основе казеина, дивинила и акриловых мономеров радикальной полимеризацией в эмульсии. Получены искусственные полимерные дисперсии на основе бутадиенового каучука и казеината калия. Проведено тестирование и установлена эффективность их применения в качестве полимерной основы дерматологических клеев.
Ключевые слова
казеин, акриловые мономеры, привитой сополимер, адгезия, этанол, коллоидный раствор наночастиц серебра.
Цели и задачи
Целью настоящей работы является получение синтетических и искусственных водных дисперсий как полимерной основы для создания адгезивов медицинского назначения. Стабилизация полученных полимерных дисперсий от микробиологической порчи, и тестирование их органолептических свойств респондентами. Задача заключается в разработке полимерной основы новых медицинских клеев, обладающих высокой адгезией к различным поверхностям, низкой токсичностью, бактерицидной активностью, биосовместимостью с живой тканью.
Введение

Полимерные клеи различной природы нашли широкое применение в медицине для герметизации швов, закрытия ран и трещин на поверхности кожи. Но на практике спектр их действия ограничен из-за имеющихся недостатков, главными из которых являются: хрупкость пленок, наличие  в составе токсичных веществ, низкая агрегативная устойчивость, плохая биодеградация. Актуальной является разработка тканевого клея простого в применении, удовлетворяющего механическим и медико-биологическим требованиям по разумной цене. Один из способов решения данной проблемы, предлагаемый в работе, заключается в модификации поверхности природных макромолекул синтетическими полимерами методом прививочной полимеризации и стабилизация полученных полимерных дисперсий.

Методы и материалы

В процессе работы методом динамического светорассеяния для определения распределения частиц по размерам использовался прибор Microtrac S3500, концентрация полимерных дисперсий определялась гравиметрически. В работе использовались мелкодисперсный казеин производства Германии, бутадиеновый каучук СКД-НД, циклогексан, система инициаторов, дивинил и акриловые мономеры, этанол, коллоидный раствор наночастиц серебра.   

Описание и обсуждение результатов

Осуществлен синтез полимерных дисперсий по разработанным рецептам, заключающийся в прививке дивинила и акриловых мономеров к макромолекулам казеина в водной дисперсионной среде с использованием гидропероксидных соединений. Все незаполимеризовавшиеся в ходе синтеза мономеры отгонялись в токе азота.

Процесс получения искусственных полимерных дисперсий осуществлялся в соответствии с разработанным рецептом, путем эмульгирования в водном растворе казеината калия раствора бутадиенового каучука с последующей отгонкой р-ля и концентрированием полученных дисперсий. Установлено, что с увеличением содержания эмульгатора в системе повышается  агрегативная устойчивость дисперсии. 

С целью оценки востребованности дерматологических клеев на основе полученных полимерных дисперсий, органолептических свойств было проведено их тестирование группой респондентов. Исследуемые образцы оценивались по следующим параметрам: цвет, запах, время высыхания, качество и удаляемость пленок с кожных покровов, аллергия, побочные эффекты. Более 80% респондентов отметили, что тестируемые клеи не имеют побочных эффектов и не вызывают аллергических реакций, структура пленок на их основе сохраняется под воздействием воды и в щелочных растворах ПАВ.

В процессе хранения полученные дисперсии полимеров подвергались процессам микробиологической порчи, что сопровождалось появлением резкого неприятного запаха и коагуляцией. Поэтому, возникла необходимость проведения антимикробной стабилизации.

В качестве консервантов в работе апробированы: сорбат калия, бензоат натрия, нипазол, нипагин, мирамистин, раствор бриллиантового зеленого, раствор фурацилина. Но они не проявили достаточного антимикробного действия в данных системах, при хранении в течение 2 месяцев происходила микробиологическая порча дисперсий. В качестве более эффективных консервантов в работе использовались этанол и коллоидный раствор наночастиц серебра. Важным при введении стабилизаторов является вопрос о сохранении постоянства поверхности раздела фаз. О ее неизменности можно судить по результатам исследования распределения латексных частиц по размерам во времени методом светорассеяния.  Установлено, что при введении этанола размер частиц уменьшается и снижается относительная доля сверхкрупных частиц в дисперсиях, что подтверждает действие этанола как диспергатора, а при добавлении коллоидного раствора наночастиц серебра сохраняется агрегативная устойчивость вододисперсионных систем, а так же их микробиологическая стабильность в течение продолжительного срока их хранения.

Таким образом, результаты тестирований адгезионных показателей,  органолептических свойств, а также устойчивость к процессам микробиологической порчи показали эффективность и перспективность применения разработанных полимерных дисперсий в качестве основы клеевых составов медицинского назначения.

 

Используемые источники
1. Пат. 2283668 Российская Федерация, МПКA61L24/10, А61Р43/00. Хирургический полимерный клей. / Сиротинкин Н.В. (RU), Левечева Н.Ф. (RU), Савина Ю.А. (RU), Попов В.А. (RU), Пышков Е.А. (RU), – опубл. 20.09.2006. Заявка: 2005105492/15, 21.02.2005.
2. Туров, Б.С. Методы получения и анализа синтетического каучука и пластмасс / Туров Б.С., Миронова Н.М., Швецов О.К. – Ярославль: ЯГТУ, 2000. – 76 с.
3. Аверко-Антонович, Л. А. Химия и технология синтетического каучука/ Л. А. Аверко-Антонович, Ю. О. Аверко-Антонович, И. М. Давлетбаева, П. А. Кирпичников.– М: Химия, изд-во«КолосС», 2008. – 357 с.
4. Ягер М., Люк Э. Консерванты в пищевой промышленности/ Ягер М., Люк Э. – 3-е изд. Пер. снем. – СПб: ГИОРД, 1998 – 256 с.
Information about the project
Surname Name
Gulyaeva Julia
Project title
Getting of polymer dispersions based on casein, divinyl and acrylic monomers to create adhesive of medical purpose.
Summary of the project
Aqueous dispersions of graft copolymers based on casein, butadiene and acrylic monomers by radical polymerization in emulsion were synthesized. Artificial aqueous dispersions were obtained from a butadiene rubber and potassium caseinate. Testing was carried out and established the effectiveness of their use as a dermatological adhesives.
Keywords
casein, acrylic monomers, graft-copolymer, adhesion, ethanol, colloidal solution of silver nanoparticles.