Использование подходов структурно-механической модификации для получения биоактивных иодосодержащих полимерных материалов с регулируемым временем разложениятезисы докладаЭлектронная публикация
Аннотация:Создание полимерных материалов с прогнозируемыми и контролируемыми функциональными свойствами в настоящее время является приоритетным и важным направлением современных исследований. Основные подходы для решения этой задачи заключаются либо в синтезе новых полимеров, что представляет собой достаточно сложную и затратную задачу, или в направленной модификации существующих материалов путем введения в них функциональных компонентов с требуемым набором свойств. В данной работе рассмотрены возможности использования методов структурно-механической модификации (ориентационное растяжение с образованием шейки или по механизму крейзинга) для введения в объем полимеров иода, традиционно используемого в качестве антисептического средства, с целью придания им биоактивных свойств. Исследования были проведены на пленках и волокнах биоразлагаемых алифатических сложных полиэфиров полилактида (ПЛ), поликапролактона (ПКЛ) и поли-п-диоксанона (ПДО), которые в последнее время получили распространение в изготовлении изделий биомедицинского назначения. Рассмотрены механизмы порообразования в образцах аморфного ПЛ и частично кристаллических ПКЛ и ПДО в процессе их одноосной ориентации на воздухе и в физически активных средах (этанол, водно-спиртовые среды). Определены условия развития больших деформаций по механизму крейзинга в ПЛ и ПКЛ в жидких средах, которые сопровождаются формированием в них нанопористой структуры. При этом в ПДО открытопористая структура может быть получена при одновременном развитии крейзов и распространения шейки в режиме автоколебаний в процессе одноосного растяжения на воздухе.Используя процесс ориентационной вытяжки полимерных образцов в спиртовых растворах иода (концентрация 3-10 мас.%) или импрегнацию, были получены полимерные пленки и волокна с содержанием иода порядка 4-6 мас.%. Многоцикловое растяжение позволило увеличить количество иода до 17 мас.%. Методом рентгеноспектрального анализа показано, что иод в таких материалах распределен во всем объеме матриц ПЛ и ПКЛ. Полученные иодсодержащие материалы обладают противомикробными свойствами по отношению к культурам Candida albicans и Escherichia coli – размер зоны задержки роста составил 3-6 мм. Обнаружено, что иод подавляет альтернативную фазу воспаления в живом организме (крыса) и ускоряет его пролиферативную фазу. Кроме того, иод значительно ускоряет процесс деградации сложноэфирной связи в полимерах из-за образования комплекса с переносом заряда. Рассмотрено влияние различных факторов (температура, влажность, освещенность) на скорость протекания этого процесса.
