hydrożele

polimery - do czego stosowane

jako nosniki w kontrolowanych systemach uwalniania substancji czynnej

Co to mikrokapsulki i mikrosfery polimerowe

nosniki lekow wewnatrz ktorych znajduja sie odpowiednie lecznicze substancje czynne

co to matryce hydrozelowe

dzieki nim mozna regulowac szybkosc uwalniania substancji czynnej, np zelowe mikrosfery wprowadzane do oka

co to superabsorbenty

to hydrofilowe, usieciowione, peczniejace w wodzie polimery, nazywane inteligentnymi zelami bo na 1g zeli przypada 1000g wody

jakie sa korzystne wlasciwosci matryc hydrozelowych

biodegradowalnosc - rozkld w odpowednicj warunkch pod wplywem mikroorganizmow z wydzieleniem dwutlenku wegla, amoniaku i wody; biozgodnosc - noetoksyczne sa superanaorbenty polimerowe i produkty ich rozkladu

jak dzielimy superabsorbenty

zele fizyczne - nietrwale, odwracalne, teojwymiarowa siec przestrzenna, lancuchy polimerowe polaczone silami elektrostat, hydrofob i wodorowymi, przy ogrzewaniu powstaje mieszanina polimerowa; zele chemiczne - trwale, trojwymiarowe, kowalencyjne wiazania

jak otrzymuje sie hydrozele

kopolimeryzacja monomerow winylowych i diwinylowych w obecnosci inicjatorow redoksowych

monomery o podstawowym znaczeniu

akryloamid, kwas akrylowy, kwas metakrylowy i ich pochodne

monomery diwinylowe

N, N-metyleno-bisakryloamid (NMBA) rzadziej diakrylan glikolu etylenowego diwinylobenzosulfonian sodu, tetrahydroksymetyloacetylenomocznik lub akrylan allilu

do syntezy superansorbentow stosuje sie tez:

poli(glikol etylenowy), poli(kwas asparaginowy), poli(alkohol winylowy) kopolimery bezwodnika maleinowego, poli-N-winylopirolidon

poli(alkohol winylowy) PVAL

rozpuszczalny w wodzie, nierozpuszczalny w wiekszosci rozp. org.

PVAL

hydrozele na jego bazie otrzymuje sie w wyniku wolnorodnikowego lub radiacyjnego sieciowania grup hydroksylowych, czynniki sieciujace - aldehyd glutarowy lub 1,4-diizocyjanian heksametylenu

zastosowanie hydrozeli na bazie PVAL

produkcja membran, opateunkow aktywnych, implantow, systemow kontrolowanego uwalniania substancji aktywnej

jak liniowe czasteczki PVAL tworza hydrozele

w wyniku fizycznego sieciowania za sprawa wiazan wodorowych, oddzialywania miedzyczasteczkowe sa na tyle slabe ze tworzenie zeli jest odwracalne

PVAL powyzej 50

traci wiazania wodorowe i tym samym obniza sie stabilnosc wymiarowa materialu

PVAL powyzej 80

hydrozele staja sie rozpuszczalne w wodzie. Chemicznie usieciowane hydrozele - wytrzymale powyzej 80 - moga byc uzyskane w reakcji PVA z aldehydem glutarowym

co to jest hydrozel

to uklad przynajmniej dwuskladnikowy gdzie kazdy ze skldnikow tworzy oddzielna ciagla faze rozciagajaca sie w calej objetosci zelu

hydrozel

sztywna, rozgaleziona, porowata siec polimerowa rozprzestrzeniajaca sie w wodzie jest zdolna do unieruchomenia cieczy. Faza ciekla moze zostac usunieta w procesie suszenia zelu, prowdzac do powstania kserozeli (aerozeli)

struktura zelu trwalego powyzej 80

struktura ma budowe poliacetalu (reakcja modyfikacji polialkoholu winylowego aldehydem), wytrzymalosc jest duza, bo powstawanie zeli chemicznych jest nieodwracalne

otrzymywanie hydrozeli

proces polimeryzacji zachodzi zwykle w obecnosci inicjatorow polimeryzacji, temperatury lub promieniowania wysokiej energii

chemiczne otrzymywanie hydrozeli

inicjatory to nadsiarczany. Usieciowane chemicznie hydrozele powstaja w wyniku polimeryzacji monomerow lub sieciowania polimerow, w procesie kopolimeryzacji hydrofilowych monomerow jednofunkcyjnych z dwu- lub wielo- otrzymuje sie hydrozele uzywajac...

wlasciowsci fizyczne superabsorbentow zaleza od:

rodzaju matrycy polimerowej, charakteru gr. funkc., stopnia usieciowania polimeru, stosunku reagentow, ilosci inicjatora, temeoratury reakcjo, stopnia rozdrobnienia produktu, skladu chem. i temp. pochlanianego roztworu

V i

objetosc fazy nieruchomej (stancjonarnej) - rozpiszczalnik wypelniajacy wnetrze ziaren zelu

V0

objetosc fazy ruchomej - rozpiszczalnok przemieszczajacy sie miedzy ziarnami zelu

Kd

wspolczynnik podzialu - stownowi stosunek stezen substancji rozpuszczonej w fazie nieruchomej i ruchomej

Vt

objetosc slupa (total volume)

Vt =

V0 + Vi + Vg

V0

objetosc swobodna - objetosc rozpuszczalnoka zalegajacego miedzy ziarnami zelu (objetosc zelowa)

Vi

objetosc wewnetrzna, tj. ilosc rozpuszczalnika wypelniajacego wszytskie ziarna zelu

Vg

objetosc samej substancji zelowej

jak obliczamy Vi

z ilosci uzytego suchego zelu w gramach oraz stopnia wiazania wody (Wr) Vi = aWr

jak ustala sie V0

dosawiadczalnie - przepuszcza sie przez kolumne wielkoczasteczkowa substancje barwna i mierzy ilosc wycieku w ml od chwili naniesieni probki do momentu jej wyjscia z kolumny. Objetosc ta rowna sie wartosci V0 dla danej kolumny

Ve

objetosc elucyjna - objetosc rozpuszczalnika potrzebna do wyeluowania danej substancjo z zelu

Ve =

V0 + Kd*Vi