Термодинамика и физико-химический анализ сополимеров бутилметакрилата с метакриловой кислотой и их смесей с диметил- и диоктилфталатом

• Автор: Чупрова, Светлана Вячеславовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 118 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПОЛИМЕРЫ В МЕДИЦИНЕ Обзор литературы

1.1 Основные направления применения полимеров в медицине.

1.2 Полимеры как лекарственные средства

1.2.1. Лекарственные полимеры с собственной активностью

1.2.2. Нейтральные лекарственные полимеры

1.2.3. Полимеры полиэлектролитной природы

1.2.4. Лекарственные полимеры привитого типа.

1.2.5. Внеклеточно действующие лекарственные полимеры

1.2.6. Внутриклеточно действующие лекарственные полимеры.

1.3. Полимеры основа макромолекулярных терапевтических систем
1.3.1. Диффузионноконтролируемые макромолекулярные терапевтические системы
1.3.2. Активируемые растворителем набухающие макромолекулярные терапевтические системы
1.3.3. Активируемые растворителем макромолекулярные терапевтические системы миниосмотические насосы.
1.3.4. Химически контролируемые макромолекулярные терапевтические системы
1.3.5. Системы с самопрограммируемой скоростью выхода лекарственных веществ
1.4. Преимущества макромолекулярных терапевтических систем и особенности лекарственных веществ, вводимых с использованием макромолекулярных терапевтических систем.
1.4.1. Особенности лекарственных веществ, пригодных для введения
с помощью макромолекулярных терапевтических систем.
1.4.2. Преимущества введения лекарственных веществ с помощью макромолекулярных терапевтических систем.
1.4.3. Трансдермальные терапевтические системы перспективная форма введения лекарственных веществ.
1.5. Применение акриловых полимеров в медицинских целях
ГЛАВА 2. АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Аппаратура и методика измерения теплоемкости веществ
в области 0 К.
2.1.1. Калориметр
2.1.2. Вакуумная часть.
2.1.3. Электрическая часть.
2.1.4. Методика работы.
2.2. Калориметр для измерения теплоемкости в интервале 6 К
2.3. Методика расчета термодинамических характеристик по
калориметрическим данным.
2.3.1. Расчет термодинамических функций, определение температур и энтальпий физических переходов.
2.3.2. Калориметрический метод определения растворимости кристаллизующихся низкомолекулярных веществ в полимерах.
2.3.3. Определение растворимости некристаллизующихся жидкостей в полимерах.
2.4. Установка для дифференциального термического анализа.
2.4.1. Конструкция установки и методика работы
2.4.2. Методика определения растворимости низкомолекулярных веществ
в полимерах методом дифференциального термического анализа
2.5. Характеристика изученных объектов
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Дифференциальный термический анализ и фазовый состав сополимеров бутил метакрилата с метакриловой кислотой.
3.2. Теплоемкость и термодинамические функции
ряда сополимеров бутилметакрилата с метакриловой кислотой.
3.3. Зависимость термодинамических характеристик
сополимеров от их состава.
3.4. Диаграмма температуры стеклования состав сополимера
3.5.Влияние пластификаторов на температуры физических переходов сополимеров бутилметакрилата с метакриловой кислотой
3.5.1. Дифференциальный термический анализ смесей сополимера бутилметакрилата с метакриловой кислотой, содержащего7.6. мол. кислоты с диметилфталатом.
3.5.2. Определение растворимости диметилфталата в сополимере бутилметакрилата с метакриловой кислотой,
содержащем 7.6 мол. кислоты калориметрическим методом
3.5.3. Диаграмма физических состояний системы сополимер бутилметакрилата с метакриловой кислотой,
содержащий 7.6 мол. кислоты диметилфталат
3.5.4. Дифференциальный термический анализ смесей сополимера бутилметакрилата с метакриловой кислотой,
содержащего 7.6 мол. кислоты с диоктилфталатом.
3.5.5. Диаграмма физических состояний системы сополимер бутилметакрилата с метакриловой кислотой,
содержащий 7.6 мол. кислоты диоктилфталат
3.5.6. Дифференциальный термический анализ смесей сополимера бутилметакрилата с метакриловой кислотой, содержащего
.1 мол. кислоты с диоктилфталатом
3.5.7. Диаграмма физических состояний системы сополимер бутилметакрилата с метакриловой кислотой,
содержащий .1 мол. кислоты диоктилфталат.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Необходимым условием, определяющим возможность применения полимерного материала в любой сфере медицины, является наличие у него таких свойств, как нетоксичность, стойкость по отношению к биологическим средам, способность выдерживать стерилизацию без существенного изменения свойств. Более того, он не должен обладать сенсибилизирующим, канцерогенным, мутагенным и тератогенным действием. Этим требованиям отвечают многие виды полимеров, в частности, акриловые сополимеры. Однако требуется индивидуальный подбор материала в каждом конкретном случае. При этом, кроме наличия у материала перечисленных выше свойств, важную роль играют физикохимические, и в частности термодинамические характеристики, изучение которых позволяет оптимизировать состав полимера таким образом, чтобы он как можно более полно отвечал предъявляемым требованиям и подходил для решения поставленной задачи. Одной из перспективных областей использования полимеров в медицине является конструирование макромолекулярных терапевтических систем и, в частности, трансдермальных , способных обеспечить доставку лекарственных веществ в определнной дозе к заданному органу мишени в строго регламентированных временных интервалах. ЛВ не подвергается разрушающему действию в желудочнокишечном тракте. Не менее важной проблемой является разработка такой технологии переработки подобранного полимера, которая позволила бы сохранить весь комплекс положительных качеств материала, а сам процесс сделать менее энергоемким и более экономичным с материальной точки зрения. Поэтому для разработки любого химического технологического процесса необходимо знание таких фундаментальных термодинамических характеристик веществ, как теплоемкость, энтропия, энтальпия и функция Гиббса в широкой области температур. Таким образом актуальность указанных проблем, как с точки зрения фундаментальной науки, так и их прикладного значения не вызывает сомнения. Цель работы. Изучить физикохимические свойства и термодинамические характеристики гомо и сополимеров в зависимости от температуры и состава. Исследовать влияние пластификаторов на температуры физических переходов изучаемых сополимеров. На основании полученных результатов выбрать состав полимерной системы, оптимально подходящей для использования в качестве связующего для , способной обеспечить хорошую адгезию к коже и подложке, необходимое время выхода I, а также обладающей атмосферостойкостью, эластичностью, способностью к плнкообразованию и не вызывающей при этом отрицательных реакций перечисленных выше. Научная новизна и практическая ценность работы. Впервые измерена теплоемкость ряда сополимеров в области К и рассчитаны их термодинамические функции в области К. Определены температуры физических переходов в изученных сополимерах и исследовано влияние пластификаторов эфиров фталевой кислоты на них. МАК. По полученным данным построены и проанализированы диаграммы физических состояний систем БМА МАК в зависимости от состава сополимер БМА МАК 7. ДМФ сополимер БМА МАК 7. БМА МАК . ДОФ. Указанные диаграммы в литературе отсутствуют. В результате рекомендован конечный состав связующего для . Эксперименты по адгезии к коже и диффузии лекарственного вещества показали, что предлагаемое связующее обладает хорошей адгезией к коже и подложке и обеспечивает необходимое время выхода лекарственного препарата. Для решения поставленных задач использовали классическую прецизионную адиабатную калориметрию в области К, а также общепринятые методики расчета термодинамических функций. Для увеличения информации о термических свойствах сополимеров БМАМАК и их смесей с пластификаторами проведен дифференциальный термический анализ в области 0 К. Способы определения растворимости низкомолекулярных веществ в полимерах оригинальны и защищены авторскими свидетельствами Российской Федерации. Диссертационная работа выполнялась в соответствии с единым заказнарядом Минобразования РФ в гг. А1, Х1, ННГУ 3. Теоретические и экспериментальные исследования реакционной способности металлоорганических соединений переходных металлов в процессах органического синтеза и катализа в гг.