Технологія формування гідрогелевих засобів медичного призначення на основі поліакриламіду з використанням реакційноздатних поліпероксидів

Abstract

Дисертаційна робота присвячена розробленню основ технології одержання гідрогелевих матеріалів на основі кополімерів акриламіду при використанні нових методів, зокрема синтезу тривимірного полімерного каркасу гідрогелю за одночасного ініціювання радикальних процесів в об'ємі та з поверхні модифікованої реакційноздатними поліпероксидними модифікаторами і утворення гідрогелю армованого поліпропіленовою сіткою. Такі гідрогелеві матеріали, поєднуючи властивості полімерів різної природи, набувають покращених експлуатаційних характеристик: гідрогелева структура забезпечує біосумісність з тканинами живого організму, здатність сорбувати і вивільняти лікарські препарати, еластичність і атравматичність, а матеріал армуючого полімеру – необхідну механічну міцність при технологічних операціях виробництва і застосуванні. Такий підхід забезпечує можливість в широких межах керувати властивостями гідрогелевої матриці для досягнення оптимальних параметрів при її використанні як гідрогелевих лікувальних пов'язок. Диссертационная работа посвящена разработке основ технологии получения гидрогелевых материалов на основе сополимеров акриламида при использовании новых методов, в частности, синтеза трѐхмерного полимерного каркаса гидрогеля при одновременном инициировании радикальных процессов в объеме и от поверхности полипропилена, модифицированной реакционно-способными полипероксидными модификаторами с образованием гидрогеля, армированного полипропиленовой сеткой. Такие гидрогелевые материалы, сочетая свойства полимеров различной природы, приобретают улучшенные эксплуатационные характеристики: гидрогелевая структура обеспечивает биосовместимость с тканями живого организма, способность абсорбировать и высвобождать лекарственные препараты, эластичность и атравматичность, а материал армирующего полимера - необходимую механическую прочность при технологических операциях производства и использования готового изделия. Такой подход обеспечивает возможность в широких пределах управлять свойствами гидрогелевой матрицы для достижения оптимальных параметров при ее использовании в качестве гидрогелевых лечебных повязок. The dissertation deals with the development of technology for producing hydrogel materials based on the acrylamide copolymers using novel methods, in particular, synthesis of three-dimensional hydrogel network with simultaneous initiation of radical processes in the volume and from the surface modified with reactive polyperoxide and formation of hydrogel reinforced with polypropylene mesh with increased physical and mechanical properties. The increased physico-mechanical properties of polyacrylamide hydrogels are achieved due to the covalent grafting of the gel-forming polymer to the polypropylene surface. Hydrogel materials obtained according to the proposed technology, acquire improved performance characteristics due to the combined properties of polymers of different nature. Hydrogel structure provides biocompatibility with tissues of a living organism, the ability to absorb and release drugs, atraumatic technique; the reinforcing polymer material provides necessary mechanical strength during the technological operations in the production and application of this hydrogel material. This combination gives the possibility to control the properties of the hydrogel matrix to achieve optimal parameters when used as hydrogel therapeutic dressings. A peculiarity proposed in this work is the covalent attachment of the gel-forming polymer to the polypropylene surface allowing the resulting material to be integrated into a coherent structure and thus obtaining the characteristics of a composite. In such a way the integrity of the hydrogel material is maintained when swollen, dried, and at high loads. Covalent attachment to the polypropylene surface is realized by pre-forming a reactive polyperoxide nanolayer on the surface, namely the N-[(tert-butyl peroxy) methyl]acrylamide with octyl methacrylate copolymer. The theoretical bases of the gel-forming polymer grafting process to the polypropylene surface were examined and used to determine the technological parameters of the production process. The technological scheme of the process with the parameters optimization and equipment design was proposed. The technological parameters and design of the basic equipment were grounded on the empirical data obtained during the industrial operation of the pilot plants for the production of hydrogel therapeutic dressings.