Спосіб одержання пінополіуретанів, що мають біосумісність та бактерицидність

Спосіб одержання пінополіуретанів, що мають біосумісність та бактерицидність, шляхом взаємодії 1,4-ді-N-оксид-2,3біс(оксаметил)хіноксаліну, суміші простих та складних поліефірів, толуїлендіізоціанату, каталізаторів амінного та оловоорганічного типу, води, кремнійорганічного стабілізатора піни, вазелінового масла, який відрізняється тим, що як складні та прості поліефіри застосовують поліефіри молекулярної маси 500-5000, як амінний каталізатор використовують трис(диметиламінометил)фенол та додатково в реакційну суміш вводять натрієву сіль поліакрилової кислоти в кількості 10-20 % (від загальної кількості реагентів). Винахід стосується синтезу пінополіуретанів, що їх одержують з ізоціанатів і які можуть знайти застосування в медичній практиці як біологічноактивні матеріали. Відомий спосіб одержання бактерицидних пінополіуретанів, які одержують змішуванням 100ч поліолу (наприклад, поліпропіленгліколя MM 3000), 1,5-5ч води, 0,1 - 1,0ч амінного і/або олово органічного каталізатора, 0,5 - 2,0ч силіконового стабілізатора піни і поліізоціаната з NCO індексом 100 - 130 (краще 20 - 70ч толуілендіізоціаната) з наступним введенням розчину N- (фтордіхлорметілтіо) фталаміну і нижчого алілового ефіру 2бензілімідозолкарбамінової кислоти і/або бактерицидів 0,2 - 1,0% і спінюють. [1 ] Пінополіуретани, що їх одержують за описаним способом, характеризуються бактерицидними властивостями. Недоліком цього способу є неможливість отримання пролонгованості дії бактерицидних пінополіуретанів. Найбільш близьким до способу, що заявляється, за технологією і досягнутими результатами є спосіб одержання біосумісних пінополіуретанів, що мають бактерицидну активність пролонгованої дії, змішуванням при кімнатній температурі води з оловоорганічним каталізатором біс -(2,4-пентандіонато) діхлоридолова, амінним каталізатором (ДАБКО), стабілізаторами піни кремнійорганічним блокспівполімером КЕП-2 і вазеліновим маслом, потім вносять суміш простих та складних поліефірів молекулярної маси від 800 до 5000, бактерициди, як сполуки з >2 активними атомами водню, 1,4 – ді- N-оксид 2,3- біс (оксіметил) хіноксалін (ДНО ОХ) і дигідразид дисульфонілдібензо-18-краун-6 (ДГДСДБ18К6) та 2,4 - ( 2,6 ) -толуілендіізоціанат. [2]. Одержані описаним способом пінополіуретани мають високу біосумісність та бактерицидність пролонгованої дії. Недоліком цього способу є необхідність фіксації бактерицидного пінополіуретану на пошкодженій поверхні шкіри ( рані, опіку і т.п.) за допомогою сіток або перфорованих прилипаючих плівок. Завданням, на розв'язання якого спрямовано винахід є створення способу одержання біосумісних та бактерицидних пінополіуретанів (19) UA (11) 81077 (13) C2 (21) a200608154 (22) 20.07.2006 (24) 26.11.2007 (72) САВЕЛЬЄВ ЮРІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, UA, МАРКОВСЬКА ЛЮДМИЛА АНТОНІВН А, U A, САВЕЛЬЄВА ОЛЬГА ОЛЕКСІЇВН А, U A (73) ІНСТИТУТ ХІМІЇ ВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНИХ СПОЛУК НАН УКРАЇНИ, U A (56) SU, 1647006, A1, 07.05.1991 SU, 1797613, A3, 23.02.1993 RU, 2051927, C1, 10.01.1996 JP, 59004613, A, 11.01.1984 US, 4771082, A, 13.09.1988 US, 4937273, A, 26.06.1990 US, 5124369, A, 23.06.1992 WO, 2006055261, A2, 26.05.2006 UA, 63092, C2, 15.11.2005 Савельєв Ю.В., Галатенко Н.А., Руденко А.В., 3 81077 пролонгованої дії, що забезпечують адгезійні властивості. Для досягнення завдання винаходу пропонується спосіб одержання пінополіуретанів на основі сполук з >2 активними атомами водню, в якості яких застосовують 1,4-ді-N-оксид 2,3-біс (оксіметил) хіноксаліну (ДНООХ) та суміш складних та простих поліефірів, толуілендіізоціанату, води, каталізаторів (амінного та олово органічного типу), стабілізаторів піни кремнійорганічного блок співполімеру КЕП-2 та вазелінового масла та згідно запропованого винаходу, як складні та прості поліефіри застосовують поліефіри молекулярної маси 500 5000, як амінний каталізатор використовують трис(диметиламінометил) фенол та додатково в реакційну суміш вводять натрієву сіль поліакрилової кислоти (ПАК) в кількості 10 - 20% ( від загальної к кількості реагентів). Як поліефіри застосовують складні поліефіри: П2200, ПДА-800, П-7 та прості поліефіри: Л-5003, Л-3003, Л-2502. Як діізоціанат застосовується толуілендіізоціанат (ТДІ) (суміш 2,4 - та 2,6ізомерів, співвідношення 65:35). Як оловоорганічний каталізатор застосовують октоат олова (О.О). Спінювання здійснюється за рахунок діоксиду вуглецю, що виділяється за взаємодії діізоціанату з водою. Досягнення завдання винаходу забезпечується застосуванням натрієвої солі полі акрилової кислоти (ПАК), введення якої надає одержуваним пінополіуретанам, що мають біосумісність та бактерицидність пролонгованої дії, адгезійні властивості. Відомо, що солі поліакрилової кислоти використовують, як емульгаториі добавки, які підвищують в'язкість промислових водних розчинів і дисперсій, природних та синтетичних латексів, а також можуть застосовуватись флокулянтами. [3] Суть винаходу пояснюється такими прикладами Приклад 4 При кімнатній температурі в широкогорлу склянку вносять воду (0,70ч) , додають (О.О) (1,74ч) і перемішують. В одержаний розчин додають вазелінове масло (0,22ч), КЕП-2 (1,22ч),УП-606/2 (1,22ч) і все це перемішують до утворення однорідного продукту. В отриману масу вносять Лапрол -5003 (44,35ч) перемішують ,потім додають П-7 (7,00ч). Після перемішування і одержання гомогенного продукту додають ДНООХ (2,50ч) знову ретельно перемішують до однорідності, додають ПАК (16,7ч (20%)) і перемішують до отримання гомогенного продукту. В одержаний продукт додають - 2,4 - (2,6) ТДІ (24,35ч), перемішують до появи піни (за 23хв.).Після чого заливають у форми. Результати прикладів 1-5, які стосуються складу пінополіуретанів наведено в табл.1. Бактерицидну активність пінополіуретанів, отриманих за запропованим способом, визначали методом дисків, розміщених в живильному середовищі. Для вивчення пролонгованості бактерицидної дії пінополіуретанів застосовано 4 зразки полімерів через три роки після їх отримання. Результати досліджень наведено в табл.2. Біосумісність отриманих пінополіуретанів визначали методом тканевої культури із застосуванням сполучної тканини білих пацюків . Показники гістотоксичності знаходяться в межах 0,79-0,82, що характеризує всі досліджені зразки як нетоксичні та можуть розглядатися як біосумісні. Підготовку зразків для визначення адгезійних властивостей проводили таким чином: на гостовані сталеві зразки циліндричної форми діаматром 50мм наклеювали зразки натуральної шкіри такого ж діаметру. Потім із сформованих пінополіуретанів вирізали зразки у вигляді дисків діаметром 50мм, завтовшки 5мм. Диски бактерицидних пінополіуретанів змочували водою і розміщували між двома сталевими зразками з приклеєною шкірою, яку перед дослідом теж змочували водою. Клеючі властивості (адгезію) з'єднання бактерицидних пінополіуретанів з різним вмістом ПАК з натуральною шкірою оцінювали по межі міцності при нормальному відриві (Р) по ГОСТ 14760-69. Відтворення значень показників перевіряли за результатами >5 паралельних випробувань. Визначення адгезійних властивостей самоклеючих бактерицидних пінополіуретанів проводили через різний термін витримки після склеювання: 1, 3,5, 10, 20 діб. В пінополіуретани додавали від 5 до 50% натрієвої солі ПАК по відношенню до наважки пінополіуретану. Результати досліджень адгезійних властивостей пінополіуретанів (табл.3) показали, що максимальні показники клеючих властивостей мають пінополіуретани із вмістом ПАК 50% (приклад №5, табл.2). Як видно із табл.2 самоклеючі властивості пінополіуретанів із вмістом ПАК 5 - 20% в залежності від терміну витримки після склеювання дещо знижуються, що є дуже важливим фактором тому, що такі самоклеючі бактерицидні пінополіуретани при необхідності можна буде зняти з пошкодженої поверхні шкіри , не травмуючи її. Тому оптимальні концентрації ПАК в пінополіуретанах є 10 - 20% (приклади №2, №3, №4 табл.2). Перевагою пінополіуретанів, що їх отримують заявленим способом, в порівнянні з прототипом, є те, що біосумісні та бактерицидні пінополіуретани набувають ще й адгезійні властивості. Застосування заявленого пінополіуретана відкриває широкі перспективи для вирішення актуальних проблем охорони здоров'я. Предмет винаходу може знайти застосування в медичній практиці як тимчасові замінники шкіри, перев'язочні засоби, гігієнічні губки. 5 81077 6 Таблиця №2 Результати встановлення бактеріцидної активності зразків пінополіуретанів № зразку ППУ Прототип 1 2 3 4 5 Тест-ультури Е.coli АТС 25922 6-11 11 14 13 15 15 Е.coli 150 6-10 12 15 14 15 14 Klebsiella. pneumon. 6447 5-10 13 15 15 15 14 S. aureus 180 5-9 14 12 11 12 11 Pseudomonas aeruginosa 6-8 8 10 10 11 11 Proteus mirabilis F403 4-8 14 17 16 19 17 Proteus mirabilis 6054 6-8 13 14 14 14 13 Proteus vulgaris 8718 4-8 12 20 21 22 21 Таблиця №3 Показники клеючих властивостей зразків полімерів № зразку Прототип 1 2 3 4 5 Межа адгезійної міцності при нормальному відриві (МПа), в залежності від терміну витримки після склеювання (доба) 1 0 0,018 0,020 0,021 0,025 0,050 3 5 10 20 0 0,019 0,022 0,022 0,030 0,060 0 0,019 0,022 0,024 0,030 0,060 0 0,016 0,020 0,021 0,024 0,050 0 0,014 0,018 0,020 0,022 0,040 Джерела інформації 1. JP 58093715 А, 03.06.1983 JP 62001715 А, 07.01.1987 US 5104909, 14.04.1992. 2. Пат. 33837 Україна МКІ6 C08G, С18/08, А61L15/26, 15/22, 15/16. Спосіб одержання пінополіуретанів, що мають біосумісність та бактерицидність // Ю.В. Савельев, Л.А. Марковська, О.О. Савельева, Н.А. Галатенко, А.В. Руденко, А.П. Греков, В.Я. Веселов, К.О. Коропачинська. Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України. №99042154. Заявл. 16.04.1999; Опубл. 17.03.2003. Бюл. №3. - прототип. 3. Энциклопедия полимеров // Под ред. В.А. Каргина. - Москва: Советская энциклопедия, 1972. - Т.1, 1224с.