Связывание биологически активных веществ полимерами N-винилпирролидона и малеинового ангидрида Дипломник Трофимова М. В. Специальность: 020101 «ХИМИЯ» 1
Применение поливинилпирролидона и сополимеров N-винилпирролидона в медицине В качестве основы кровезамещающих растворов Для дезинтоксикации организма В составе гидрогелевых раневых и противоожоговых повязок Для пролонгации действия лекарств 2
Цель работы: – определение состава и молекулярной массы сополимеров, полученных в растворителе и в массе, с применением различных инициаторов; – изучение их поглощения в УФ области; –оценка возможности создания на их основе гидрогелевых материалов медицинского назначения 3
Схема получения сополимеров N-винилпирролидона с малеиновым ангидридом In = АИБН, ПБ Сополимеры растворимы в воде, ДМСО, ДМФА В водной среде сополимеры гидролизуются с образованием поликислоты 4
Основные свойства сополимеров ВП и МА и методы, применяемые для их изучения 1. Состав сополимеров Потенциометрическое титрование кислотных групп в гидролизованном образце Анализ содержания звеньев ВП и МА методом 1 Н ЯМР спектроскопии 2. Молекулярная масса сополимеров Вискозимерия 3. Поглощение сополимеров у УФ области спектра 5
Определение состава сополимеров методом 1 Н ЯМР спектроскопии (ДМСО-d 6, ТМС, 25°С) 2 H 4 2 H 5 1 H MA Состав сополимеров ВП-МА определяли, используя формулы: [ВП] = Для СПЛ 1 найдено: [ВП]: [МА] = 46: 54 (% мол. ) 6
Условия синтеза и результаты определения состава сополимеров ВП с МА Соотношение исходных концентраций ВП и МА 1: 1 (моль/моль), общая исходная концентрация мономеров в ДО 3 моль/л. Образцы СПЛ 1 – СПЛ 4 получены при 60 o. C, СПЛ 5 – при 40 o. C. Интегральная интенсивность в диапазоне 2. 5 -2. 0 м. д. приравнена 2 Н ВП; 4. 7 -4. 0 м. д. – 1 Н МА. 7
Потенциометрическое титрование сополимеров ВП и МА Кривая потенциометрического титрования сополимера ВП с МА (СПЛ 1) в водном растворе (а) и ее первая производная (б). Результаты титрования в воде и смеси ДМФА-Н 2 О (83: 17) Расчет содержания звеньев МА (m 2) производили по формуле: 8
Определение вязкости сополимеров в водной и водно-органической средах водный раствор с р. Н 2. 1 [η] = 0. 197 (СПЛ 1) и 0. 174 дл/г (СПЛ 2) [η] = 3. 25· 10 -4 × М 0. 62 Csákvári È. , Azori M. , Tüdõs F. // Polymer Bull. 11, 437 -442 (1984) смесь ДМФА-Н 2 О (70: 30), [КСl] = 0. 1 моль/л [η] = 0. 232 (СПЛ 1) и 0. 193 дл/г (СПЛ 2) коэффициенты уравнения Куна-Хувинка: α = 0, 936 и К = 1, 46· 10 -5 М = 3, 08· 104 (СПЛ 1) и 2, 53· 104 (СПЛ 2) 9
Изучение сополимеров ВП и МА методом электронной спектроскопии λмакс = 205 -212 нм Электронные спектры растворов в воде полимеров и их низкомолекулярных аналогов с концентрацией 0. 02 г/л. 1 – вода; 2 – янтарный ангидрид; 3 –поливинилпиролидон; 4 – СПЛ 1; 5 – СПЛ 3; 6 - N-метилпирролидон. Условия получения сополимеров: в растворе ДО (4), в массе (5), инициатор – ПБ, 60° C. Коэффициент экстинкции ε, моль/(л∙см) : 5170± 30 при С < 0, 025 г/л (0, 00013 осново-моль ВП/л); (1425± 150) при С > 0, 025 г/л 10
Получение гидрогелевых пленок на основе сополимеров ВП с МА и ПВС Упрощенная модель синтеза и структуры сшитых гидрогелей ПВП/ПВС Cauich-Rodriguez J. V. , Deb S. , Smith R. // J. Mater. Sci. : Materials in medicine. 1996. Vol. 7. Р. 269 - 272. 11
Получение гидрогелевых пленок на основе сополимеров ВП с МА и ПВС Образец 1: СПЛ 1+ПВС (18: 82 мас. %) Исходный образец 1 32× 24 мм через 5 мин погружения в воду 43× 27 мм Образец 2: СПЛ 1+ПВС (18: 82 мас. %) + фурацилин (8 мас. % от смеси полимеров) Пленка с фурациллином (образец 2) 25× 20 мм 37× 29 мм Доля геля – 81 (обр. 1) и 56 % (обр. 2), степень набухания – 660 (обр. 1) и 770 % (обр. 2) 12
Выводы 1. Образцы сополимеров N-винилпирролидона с малеиновым ангидридом получены в растворе диоксана и в отсутствие растворителя, с применением в качестве инициатора пероксида бензоила, который считается неэффективным инициатором полимеризации Nвиниламидов. 2. Методом потенциометрического титрования и 1 Н ЯМР спектроскопии определен состав образцов сополимеров, получено удовлетворительное совпадение между результатами двух методов. Для образцов сополимеров, полученных при 333 К, состав сополимеров близок к эквимолярному, снижение температуры сополимеризации до 313 К приводит к росту содержания ВП в сополимере до 63 -65 мол. %. 3. Полученные образцы сополимеров охарактеризованы по молекулярной массе, величина которой находится в пределах 31 -25 тыс. Для определения характеристической вязкости сополимеров подобран смешанный водно-органический растворитель, оценены коэффициенты уравнения Марка-Куна-Хувинка : α = 0, 936 и К = 1, 46· 10 -5 дл/г. 4. Показано, что ПВП и сополимеры ВП с МА обладают слабым поглощением с полосой при 205 -212 нм, которое обусловлено наличием в них лактамного цикла. Коэффициент экстинкции изменяется от 5170± 30 до (1425± 150) моль/(л∙см) в зависимости от концентрации сополимеров. 5. Показана возможность получения пленок, способных к многократному обратимому набуханию в воде (гидрогелей) на основе сополимера ВП с МА и ПВС, имеющих от 54 до 97 % геля в своем составе и степень набухания от 490 до 200 %. 13
Спасибо за внимание 14
Скачать презентацию Связывание биологически активных веществ полимерами N-винилпирролидона и малеинового
Трофимова.ppt