Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Поликапролактон
Поликапролактон structure.png
Имена
Название ИЮПАК
(1,7) -Полиоксепан-2-он
Систематическое название ИЮПАК
Поли (гексано-6-лактон)
Другие имена
Гомополимер 2-оксепанона Полимер
6-капролактон
Идентификаторы
СокращенияPCL
ChemSpider
  • никто
Характеристики
( C 6 H 10 O 2 ) n
Плотность1,145 г / см 3
Температура плавления60 ° С (140 ° F)
Теплопроводность{{{ценить}}}
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы
Бусины из PCL, продающиеся для промышленного использования или для любителей.

Поликапролактон ( PCL ) - это биоразлагаемый полиэфир с низкой температурой плавления около 60 ° C и температурой стеклования около -60 ° C. Чаще всего поликапролактон используется в производстве специальных полиуретанов . Поликапролактоны придают хорошую стойкость к воде, маслу, растворителю и хлору в полиуретан , полученный.

Этот полимер часто используется в качестве добавки к смолам для улучшения их технологических характеристик и свойств конечного использования (например, ударопрочности ). Будучи совместимым с рядом других материалов, PCL можно смешивать с крахмалом, чтобы снизить его стоимость и повысить биоразлагаемость, или он может быть добавлен в качестве полимерного пластификатора к поливинилхлориду (ПВХ).

Поликапролактон также используется для шинирования, моделирования и в качестве сырья для систем прототипирования, таких как 3D-принтеры для производства плавленых нитей .

Синтез [ править ]

PCL получают полимеризацией с раскрытием кольца из -капролактона с использованием катализатора , такого как октоат . В последнее время был рассмотрен широкий спектр катализаторов полимеризации капролактона с раскрытием цикла. [1]

Синтез поликапролактона.png

Биомедицинские приложения [ править ]

PCL разлагается путем гидролиза его сложноэфирных связей в физиологических условиях (например, в организме человека), и поэтому ему уделяется большое внимание в качестве имплантируемого биоматериала . В частности, он особенно интересен для изготовления имплантируемых устройств длительного действия из-за его деградации, которая даже медленнее, чем у полилактида .

PCL широко используется в долгосрочных имплантатах и ​​приложениях с контролируемым высвобождением лекарств. Однако, когда дело доходит до тканевой инженерии, PCL страдает некоторыми недостатками, такими как медленная скорость разложения, плохие механические свойства и низкая адгезия клеток. Включение керамики на основе фосфата кальция и биоактивных стекол в PCL привело к появлению класса гибридных биоматериалов с заметно улучшенными механическими свойствами, контролируемой скоростью разложения и повышенной биоактивностью, которые подходят для инженерии костной ткани. [2]

PCL был одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) для конкретных применений, используемых в организме человека в качестве (например) устройства для доставки лекарств , шовного материала или адгезионного барьера . [3] PCL используется в быстрорастущей области эстетики человека после недавнего внедрения микросферного кожного наполнителя на основе PCL, принадлежащего к классу стимуляторов коллагена (Ellansé). [4]

Стимулируя выработку коллагена, продукты на основе PCL способны корректировать такие признаки старения лица, как потеря объема и дряблость контуров, обеспечивая немедленный и длительный естественный эффект. [4] [5] Он исследуется как каркас для восстановления тканей с помощью тканевой инженерии , мембраны GBR . Он был использован в качестве гидрофобного блока амфифильных синтетических блок- сополимеров, используемых для образования везикулярной мембраны полимерсом .

В гранулы PCL инкапсулированы различные лекарства для контролируемого высвобождения и адресной доставки лекарств . [6]

В стоматологии (как композит под названием Resilon) он используется в качестве компонента «ночных стражей» (зубных шин) и для пломбирования корневых каналов . Он действует как гуттаперча , имеет аналогичные свойства в обращении и для целей повторной обработки может размягчаться при нагревании или растворяться в таких растворителях, как хлороформ. Подобно гуттаперче, существуют мастер-шишки всех размеров по ISO и дополнительные конусы разных размеров и конусов. Основное различие между материалом для пломбирования корневых каналов на основе поликапролактона (Resilon и Real Seal) и гуттаперчей заключается в том, что материал на основе PCL является биоразлагаемым [7].тогда как гуттаперча - нет. В экспертном стоматологическом сообществе нет единого мнения о том, желателен ли биоразлагаемый материал для пломбирования корневых каналов, такой как Resilon или Real Seal.

Любители и прототипы [ править ]

Самодельное крепление для велосипедных фонарей из поликарбоната.

PCL также имеет множество приложений на рынке любителей, где он известен как Re-Form, Polydoh, Plastimake, NiftyFix, Protoplastic, InstaMorph, Polymorph, Shapelock, ReMoldables, Plastdude или TechTack. Он имеет физические свойства очень прочного нейлоноподобного пластика, который размягчается до консистенции замазки всего при 60 ° C, что легко достигается путем погружения в горячую воду. [8] Удельная теплоемкость и проводимость PCL достаточно низки, поэтому при такой температуре с ним нетрудно работать вручную. Это делает его идеальным для мелкомасштабного моделирования, изготовления деталей, ремонта пластмассовых объектов и быстрого прототипирования.там, где не требуется термостойкость. Хотя размягченный PCL легко прилипает ко многим другим пластмассам при более высокой температуре, если поверхность охладить, липкость может быть минимизирована, при этом масса остается податливой.

Биоразложение [ править ]

Фирмикуты и протеобактерии могут разрушать PCL. [9] Penicillium sp. штамм 26-1 может разрушать PCL высокой плотности; хотя и не так быстро, как термотолерантный Aspergillus sp. штамм СТ-01. Виды Clostridium могут разрушать PCL в анаэробных условиях.

См. Также [ править ]

  • Силиконовый
  • Полимерная глина
  • Глупая замазка
  • Sugru

Ссылки [ править ]

  1. ^ Labet M, Thielemans W (декабрь 2009). «Синтез поликапролактона: обзор». Обзоры химического общества . 38 (12): 3484–504. DOI : 10.1039 / B820162P . PMID  20449064 .
  2. ^ Гаджиали F, Таджбахш S, Shojaei A (28 июня 2017). «Изготовление и свойства поликапролактоновых композитов, содержащих керамику на основе фосфата кальция и биоактивные стекла в инженерии костной ткани: обзор». Полимерные обзоры . 58 (1): 164–207. DOI : 10.1080 / 15583724.2017.1332640 . S2CID 103102150 . 
  3. ^ Li, L .; Лабарбера, Д.В. (01.01.2017), Чакаламаннил, Самуэль; Ротелла, Дэвид; Уорд, Саймон Э. (ред.), «2.16 - 3D-скрининг органоидов с высоким содержанием для открытия лекарств» , Комплексная медицинская химия III , Oxford: Elsevier, стр. 388–415, doi : 10.1016 / b978-0-12- 409547-2.12329-7 , ISBN 978-0-12-803201-5, дата обращения 14.07.2020
  4. ^ a b Моерс-Карпи М.М., Шервуд S (март 2013 г.). «Поликапролактон для коррекции носогубных складок: 24-месячное проспективное рандомизированное контролируемое клиническое исследование» . Дерматологическая хирургия . 39 (3 Pt 1): 457–63. DOI : 10.1111 / dsu.12054 . PMC 3615178 . PMID 23350617 .  
  5. ^ Ким JA, Ван Абель D (апрель 2015). «Неоколлагенез в тканях человека, введенных с помощью кожного наполнителя на основе поликапролактона». Журнал косметической и лазерной терапии . 17 (2): 99–101. DOI : 10.3109 / 14764172.2014.968586 . PMID 25260139 . S2CID 5799117 .  
  6. ^ Бхавсар MD, Amiji MM (2008). «Разработка нового состава биоразлагаемых полимерных наночастиц в микросфере для локальной доставки плазмидной ДНК в желудочно-кишечный тракт» . AAPS PharmSciTech . 9 (1): 288–94. DOI : 10,1208 / s12249-007-9021-9 . PMC 2976886 . PMID 18446494 .  
  7. ^ Хираиши N, Яу JY, Loushine RJ, Armstrong SR, Weller RN, король Н.М., Пашли DH, Tay FR (август 2007). «Восприимчивость материала для пломбирования корневых каналов на основе поликапролактона к деградации. III. Турбидиметрическая оценка ферментативного гидролиза». Журнал эндодонтии . 33 (8): 952–6. DOI : 10.1016 / j.joen.2007.05.004 . PMID 17878081 . 
  8. ^ Supercilii C. «Руководство по материалам для самостоятельного изготовления: полиморфный пластик (термопластик с низкой температурой плавления)» . Инструкции . Autodesk . Проверено 20 августа 2015 года .
  9. ^ Токива Y, Calabia BP, Ugwu CU, Айба S (август 2009). «Биоразлагаемость пластмасс» . Международный журнал молекулярных наук . 10 (9): 3722–42. DOI : 10.3390 / ijms10093722 . PMC 2769161 . PMID 19865515 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Синха В.Р., Бансал К., Каушик Р., Кумрия Р., Трехан А. (июнь 2004 г.). «Микросферы и наносферы поли-эпсилон-капролактона: обзор». Международный журнал фармацевтики . 278 (1): 1–23. DOI : 10.1016 / j.ijpharm.2004.01.044 . PMID  15158945 .