Діаміновмісні поліуретансечовини з фрагментами кополімеру n-вінілпіролідону з вініловим спиртом як гідрофільні плівкотвірні матеріали медичного призначення

Реферат: Діаміновмісні поліуретансечовини з фрагментами кополімеру N-вінілпіролідону з вініловим спиртом загальної формули: CH3 CH3 (CH2)6 де R: , ; R1: ; n=17; x=219; b=105; a=266 як гідрофільні плівкотвірні матеріали медичного призначення. UA 116516 U (12) UA 116516 U UA 116516 U Корисна модель належить до полімерних продуктів ізоціанатів, зокрема до діаміновмісних поліуретансечовин з фрагментами кополімеру N-вінілпіролідону з вініловим спиртом загальної формули: CH3 CH3 5 10 15 20 (CH2)6 де R: , ; R1 : ; n=17; x=219; b=105; a=266 як гідрофільні плівкотвірні матеріали медичного призначення. Відомим аналогом є [1] діаміновмісні поліуретансечовини (ПУС) з фолієвою кислотою синтезовані на основі 2,4-; 2,6-толуїлендіізоціанату, поліоксипропіленгліколю, діаміну 1,6гексаметилендіаміну (ГМДА) як подовжувача макроланцюга та лікарської речовини фолієвої кислоти як протиопікові покриття в медицині. Зазначені діаміновмісні поліуретансечовини мають фізико-механічні властивості, які знаходяться у діапазоні 0,18-2,2 МПа, проте не забезпечують достатню гідрофільність через відсутність у їх структурі гідрофільної складової. Найближчим аналогом є блоккополіуретани (БПУ) з фрагментами кополімеру Nвінілпіролідону з вініловим спиртом (ВП-ВС) [2] синтезовані на основі 2,4-; 2,6толуїлендіізоціанату, поліоксипропіленгліколю та кополімеру N-вінілпіролідону з вініловим спиртом як носії лікарських речовин з достатніми значеннями водопоглинання (8,7-19,3 %), проте низькими значеннями міцності при розриві (0,16-1,03 МПа). В основу корисної моделі поставлена задача створення гідрофільних плівкотвірних матеріалів з підвищеною гідрофільністю та міцністю при розриві, структура яких містить кополімер N-вінілпіролідону з вініловим спиртом як полімерної основи для створення плівкотвірних матеріалів медичного призначення. Поставлена задача вирішується синтезом діаміновмісних поліуретансечовин з фрагментами кополімеру N-вінілпіролідону з вініловим спиртом загальної формули: 1 UA 116516 U CH3 CH3 5 10 15 (CH2)6 де R: , ; R1 : ; n=17; x=219; b=105; a=266 як гідрофільні плівкотвірні матеріали медичного призначення, які містять у структурі кополімер N-вінілпіролідону з вініловим спиртом як гідрофільну складову, що сприяє підвищеній гідрофільності завдяки наявності у його складі двох типів гідрофільних груп (-OН і N-C=O) та додатково 1,6-гексаметилендіамін як подовжувач макроланцюга для отримання матеріалів з підвищеною міцністю при розриві. Запропоновані діаміновмісні поліуретансечовини отримували у три стадії. На першій стадії синтезували діізоціанатний форполімер (ДФП) на основі поліоксипропіленгліколю (ПОПГ-1000) та 2,4-; 2,6-толуїлендіізоціанату (ТДІ, суміш ізомерів 2,4- та 2,6- за співвідношення 80/20 % мас.) за мольного співвідношення компонентів 1:2. На другій стадії проводили реакцію поліприєднання між синтезованим ДФП і ГМДА у середовищі N, N'-диметилацетаміду (ДМАА) до досягнення 70 (ПУС-1), 60 (ПУС-2), 50 (ПУС-3) та 40 (ПУС-4) % конверсії вільних NCO-груп. На третій стадії проводили реакцію поліприєднання між синтезованим полімером та кополімером ВП-ВС до досягнення повної конверсії вільних NCO-гpyп. Реакція синтезу діаміновмісних поліуретансечовин з фрагментами кополімеру ВП-ВС відображена схемою: 2 UA 116516 U CH3 CH3 5 10 15 (CH2)6 де R: , ; R1 : ; n=17; x=219; b=105; a=266 Корисна модель пояснюється прикладами. Приклад 1 Синтез ПУС на основі ТДІ, ПОПГ, ГМДА та кополімеру ВП-ВС за співвідношення ДФП:ГМДА:ВП-ВС як 85,70:6,04:8,26 (ПУС-1) У тригорлий реактор, забезпечений механічною мішалкою, та системою для подачі аргону поміщали 85,70 мас. % ДФП у ДМАА, синтезованого на основі ПОПГ та ТДІ. При постійному перемішуванні прибавляли 6,04 мас. % 1,6-гексаметилендіаміну попередньо розчиненого в ДМАА. Реакцію проводили при постійному перемішуванні за температури 60 °C до досягнення 70 % конверсії вільних NCO-груп. Потім до отриманої реакційної суміші прибавляли 8,26 мас. % кополімеру ВП-ВС попередньо розчиненого в ДМАА до досягнення повної конверсії вільних NCO-гpyп. Після закінчення реакції розчин поліуретансечовин дегазували вакуумуванням. Потім розчин поліуретансечовини в ДМАА виливали на тефлонові підкладинки з наступним видаленням розчинника шляхом сушіння у сушильній шафі за температури (70±5)°С до сталої ваги одержаної плівки. Приклад 2-4. Синтез здійснювали аналогічно прикладу 1. Співвідношення компонентів наведені в таблиці 1. Таблиця 1 Приклад 1 2 3 4 20 25 30 35 40 Зразок ПУС-1 ПУС-2 ПУС-3 ПУС-4 Співвідношення компонентів, мас. % ДФП:ГМДА:ВП-ВС = 85,70:6,04:8,26 ДФП:ГМДА:ВП-ВС = 84,18:5,06:10,76 ДФП:ГМДА:ВП-ВС = 82,58:4,11:13,31 ДФП.ТМДА:ВП-ВС = 81,00:3,31:15,69 Підтвердження складу та структури отриманих діаміновмісних поліуретансечовин з фрагментами кополімеру ВП-ВС проводили за допомогою ІЧ-спектроскопії, користуючись спектрометром "Bruker" з Фур'є перетворенням "Tensor-37". ІЧ-спектри полімерних плівок знімали способом порушеного повного внутрішнього відбиття (ППВВ) в діапазоні частот 600-1 4000 см . Міцність при розриві (σ, МПа) визначали за допомогою розривної машини 2166 Р5 зі швидкістю руху захватів 50±5 мм/хв, згідно з вимогами ГОСТ 25.601 [3]. Гідрофільність досліджували визначенням водопоглинання зразків у дистильованій воді протягом 24 годин за температури (23±2)°С згідно з вимогами ГОСТ 4650 [4]. На ІЧ-спектрах синтезованих ПУС (креслення) в частотному інтервалі валентних коливань -1 -1 NH-гpyп 3000-3700 см смуга поглинання νOН 3432 см кополімеру ВП-ВС на спектрах ПУС відсутня, що свідчить про взаємодію ОН-груп кополімеру з NCO-групами ДФП з появою смуг -1 -1 поглинання νNH-зв'яз. - 3316 см і νNH-вільн. з приблизним максимумом 3515 см . В діапазоні -1 спектрів 1500-1800 см спостерігається поява смуги поглинання νC=O вінілпіролідонового кільця -1 1660 см на спектрах ПУС, що містять у своїй структурі фрагменти кополімеру ВП-ВС. Із збільшенням вмісту кополімеру ВП-ВС у структурі ПУС спостерігається перерозподіл інтенсивностей смуг поглинання вільних та зв'язаних NH-гpyп (слабке зниження інтенсивності -1 -1 смуги поглинання νNH-зв'яз. - 3316 см -3316 cм , а також збільшення інтенсивності смуги -1 -1 поглинання νNH-вільн. 3515 см ). В діапазоні спектрів 1500-1800 см із збільшенням вмісту кополімеру у структурі досліджуваних полімерних матеріалів відбувається збільшення -1 інтенсивності смуги поглинання νC=O 1725 см СОО-груп, що пов'язано з підсумуванням двох смуг поглинання: νC=O кополімеру та νC=O полімерної матриці, а також збільшення інтенсивності -1 смуги поглинання νC=O вінілпіролідонового кільця 1660 см . Причому смуга поглинання νC=O -1 -1 1732 см кополімеру ВП-ВС змістилась у бік менших частот (1725 см ), що свідчить про появу більш зв'язаних водневими зв'язками С=О-груп. Результати досліджень представлені у таблиці 2. 45 3 UA 116516 U Таблиця 2 Приклад Зразки ПУС-1 Згідно з корисною ПУС-2 моделлю ПУС-3 ПУС-4 Згідно з прототипом БПУ-1-БПУ-5 5 10 15 20 σ, МПа 2,8 2,0 1,6 1,9 0,16-1,03 Водопоглинання, % 21,0 27,6 34,5 38,5 8,7-19,3 Таким чином, згідно з даними таблиці 2, значення міцності при розриві та водопоглинання діаміновмісних поліуретансечовин з фрагментами кополімеру ВП-ВС перевищують відповідні значення відомих матеріалів і можуть бути запропоновані для використання як матеріал медичного призначення. Запропоноване використання діаміновмісних поліуретансечовин з фрагментами кополімеру ВП-ВС для виготовлення дренажів для хірургії. Джерело інформації: 1. Пат. 55891 Україна, МПК-2011.01 C08G 71/00; C07D 475/00; A61L 31/00. Діаміновмісні поліуретансечовини з фолієвою кислотою як полімерні плівкотвірні біологічно-активні матеріали медичного призначення / Галатенко Н.А., Рожнова Р.А., Андрюшина О.С. (Україна); заявник та патентовласник ІХВС HAH України. - № u201008173; заявл. 30.06.10; опубл. 27.12.10,Бюл. № 24. – 8 с.: іл. 2. Галатенко Н.А., Рожнова Р.А. Биологически активные полимерные материалы для медицины. - К.: Наукова думка, 2013. - 210 с. - прототип. 3. ГОСТ 25.601-80. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания плоских образцов на растяжение при нормальной, повышенной и пониженной температурах - Введ. 1981-07-01. - М.: Изд-во стандартов, 1980. - 14 с: ил. 4. ГОСТ 4650-80. Пластмассы. Методы определения водопоглощения Введ. 1980-12-18. М.: Изд-во стандартов, 1981. - 6 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Діаміновмісні поліуретансечовини з фрагментами кополімеру N-вінілпіролідону з вініловим спиртом загальної формули: CH3 CH3 30 (CH2)6 де R: , ; R1: ; n=17; x=219; b=105; a=266 як гідрофільні плівкотвірні матеріали медичного призначення. 4 UA 116516 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5