عنوان اختراع: اصلاح سطحی پلی استرهای آلفاتیك با استفاده از تركیبات پلیمری دندریمری با گروه انتهایی آمین "Surface modification of aliphatic polyesters by dendritic polymeric materials with amine end groups"

خلاصه اختراع

مواد پلیمری در زمینه های مختلف زندگی روزمره انسان ها از قبیل بسته بندی، مواد ساختمانی، كشاورزی و ابزارهای پزشكی كاربرد دارند. این مواد ماكرومولكولی عموما از نفت حاصل می شوند و اغلب آنها تخریب پذیر نیستند. با این وجود منابع نفتی محدود هستند و استفاده رو به رشد از پلیمرهای غیرزیست تخریب پذیر مشكلات محیط زیستی جدی را به بار می آورد. به علاوه پلیمرهای غیرزیست تخریب پذیر برای كاربردهای موقتی نظیر برخی مصارف پزشكی مناسب نیستند. از این رو، امروزه استفاده از پلیمرهای زیستی به ویژه، پلی استرهای آلفاتیك زیست تخریب پذیر و زیست سازگار بسیار مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از این پلیمرها در زمینه های پزشكی (دارو رسانی، مهندسی بافت، ایمپلنت ها)، كشاورزی و بسته بندی موادغذایی كاربردهای قابل توجه پیدا كرده است. از مهم‌ترین مزایای پلی استرهای آلفاتیك زیست سازگار و زیست تخریب پذیر می‌توان به تجزیه آن ها به محصولات غیر‌سمی نظیر آب و دی‌اكسید كربن اشاره كرد. با‌ وجود خواص بسیار خوب این دسته از پلیمرها در زمینه زیست‌سازگاری و تخریب‌پذیری، معایبی نیز به همراه دارند. پلی(ال) لاكتیك اسید از جمله پلی استرهای زیست تخریب پذیر و زیست‌سازگار آلفاتیك بوده كه از منابع تجدید‌پذیر نظیر چغندر قند و ذرت تولید می‌شود، از مشكلات اصلی پلی(ال) ‌لاكتیك اسید می‌توان به فقدان گروه‌های عاملی فعال و واكنش‌پذیر در ساختار این پلیمر اشاره كرد. این ضعف منجر به پایین بودن خاصیت آبدوستی و واكنش‌پذیری پلی‌لاكتیك اسید در محیط‌های شیمیایی تر می‌شود. برای رفع این مشكل روش‌های زیادی از جمله عملیات پلاسما، هیدرولیز قلیایی، كوپلیمریزاسیون، عملیات آنزیمی و تركیب پلی‌لاكتیك اسید با دیگر پلیمر‌ها توسط محقیقن انجام شده است كه نتایج حاصل حاكی از بهبود خواص آبدوستی و واكنش پذیری پلیمر بوده است. هدف اصلی این پژوهش اصلاح‌ سطحی فیلم و الیاف پلی(ال)‌لاكتیك اسید با استفاده از دندریمر پلی‌پروپیلن ایمین نسل دوم به منظور بهبود خاصیت آبدوستی، واكنش‌پذیری و ایجاد خاصیت ضد میكروبی و قابلیت بارگذاری دارو در پلیمر است. بدین منظور از سه روش اصلاح سطحی استفاده شد. در روش اول، گروه‌های كربوكسیلیك اسید ایجاد شده توسط عملیات هیدورلیز قلیایی در سطح پلیمر، با گروه‌های آمین دندریمر پلی‌پروپیلن ایمین نسل دوم وارد واكنش می‌شوند. در روش دوم از عملیات پلاسما به منظور فعال‌سازی سطح فیلم پلی(ال)لاكتیك اسید استفاده می‌شود، در ادامه، گروه‌های كربوكسیلیك اسید ایجاد شده در اثر عملیات پلاسما، با گروه‌های آمین دندریمر مذكور پیوند زده می‌شوند. روش سوم، برخلاف دو روش دیگر، روش اصلاحی تك مرحله‌ای است كه در آن از دندریمر‌ پلی‌پروپیلن ایمین به صورت مستقیم، جهت ایجاد گروه‌های آمین در سطح فیلم و الیاف پلی(ال) لاكتیك اسید طی واكنش آمینولیز استفاده می‌گردد. اصلاح دیگر پلی استرهای الفاتیك از جمله پلی كاپرولاكتون (PCL) نیز با این سه روش امكان پذیر است.