Study on degradation and systemic toxicity of mulitiblock poly(aliphatic/aromatic-ester) copolymers

P. Prowans; M. El Fray; J. Jursa

Data publikacji : 2022-09-01

Tom 50 Nr 2 (2005)

Badania degradacji i toksyczności ogólnoustrojowej multiblokowych kopolimerów poli(alifatyczno/aromatyczno-estrowych)

P. Prowans M. El Fray J. Jursa

Abstrakt

Otrzymano serię multiblokowych kopolimerów PED składających się z aromatycznych jednostek poli(tereftalanu butylenu) (PBT) (segmenty sztywne) i alifatycznych sekwencji dimeryzowanego kwasu tłuszczowego (DFA) (segmenty giętkie); zawartość segmentów sztywnych mieści się w przedziale 26-70 % mas. Polimery te mogą być "projektowane na miarę", co oznacza, że ich właściwości zmieniają się wraz ze składem: od materiałów bardzo miękkich po polimery pół-sztywne (tabela 1). Podatność PED na degradację jest funkcją ich składu segmentalnego. Test degradacji (buforowy roztwór solanki o pH = 7,4, temp. 37 stopni C, czas 5 tygodni) (rys. 1 i 2) oraz test implantacji in vivo przez 6 miesięcy (tabela 2, rys. 3-6) potwierdziły tę tezę. Polimery zawierające większy udział segmentów giętkich (tworzących fazę miękką) są bardziej podatne na degradację niż materiały o większej zawartości aromatycznych segmentów sztywnych (faza twarda). Ekstrakty chloroformowe z kopolimerów PED analizowano metodą GC/MS w celu oceny składu chemicznego substancji ulegających ekstrakcji, zwłaszcza z polimerów wykazujących większą podatność na degradację (rys. 7 i 8). Polimerowe wyciągi z roztworu soli fizjologicznej poddano testom na królikach na obecność pyrogenów (tabela 3) oraz wstrzyknięto śródskórnie w celu zbadania reakcji skórnych (rys. 9-11). Przeprowadzono również test hemolizy w kontakcie z podłożem polimerowym. Oceniając rodzaj reakcji miejscowych tkanek na ekstrakty z kopolimerów PED oraz wyniki testów hemolizy nie stwierdzono oznak toksyczności w całym zakresie składu PED. Kopolimery te są biozgodne i stanowią interesującą grupę materiałów do zastosowań biomedycznych.

Słowa kluczowe

multiblokowe kopolimery estrowe ; dimeryzowany kwas tłuszczowy ; degradacja ; test toksyczności ; hemoliza ; właściwości mechaniczne multiblock copolyesters ; dimer fatty acid ; degradation ; toxicity test ; hemolysis ; mechanical properties

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Prowans, P., El Fray, M., & Jursa, J. (2022). Badania degradacji i toksyczności ogólnoustrojowej multiblokowych kopolimerów poli(alifatyczno/aromatyczno-estrowych). Polimery, 50(2), 131-138. Pobrano z https://ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/1624

Bibliografia

Schnabel W.: “Polymer Degradation: Principles and Practice”, Carl Hanser Verlag, Wien 1981.

2. Dawids S.: “Test Procedures for the Blood Compatibility of Biomaterials”, Kluwer Academic Publishers, Amsterdam 1993.

3. El Fray M.: in “Tailored Polymers and Applications”, (Ed. Mishra M. K.), VSP, Boston 2000, p. 133.

4. Swanson J. W., Lebeau J. E.: J. Biomed. Mater. Res. 1974, 8, 357.

5. Foldes E., Turcsanyi B.: J. Appl. Polym. Sci. 1992, 46, 507.

6. Schubert M. A., Wiggins M. J., De Fife K. M., Hiltner A., Anderson J. M.: J. Biomed. Mater. Res. 1996, 32, 493.

7. Deschamps A. A., Grijpma D. W., Feijen J.: Polymer 2001, 42, 9335.

8. Sutherland M., Mahoney J. R., Coury A. J., Eaton J. W.: J. Clin. Inv. 1993, 92, 2360.

9. Almalaika S., Ashley H., Issenhuts S.: J. Polym. Sci. Polym. Chem. 1994, 32, 3099.

10. Al-Malaika S.: Polym. Polym. Compos. 2000, 8, 537.

11. Pat. USA 3 954 689 (1976).

12. El Fray M., Slonecki J.: Angew. Makromol. Chem. 1996, 234, 103.

13. Domb A. J., Amselem S., Langer R., Maniar M.: “Polyanhydrides as Carriers of Drugs” in: “Biomedical Polymers Designed-to-Degrade Systems” (Ed. Shalaby S. W.), Hanser Publishers, New York 1994, p. 69.

14. Domb A. J., Maniar M.: J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 1993, 31, 1275.

15. Shieh L., Tamada J., Chen I., Pang J., Domb A., Langer R.: J. Biomed. Mater. Res. 1994, 28, 1465.

16. El Fray M., Bartkowiak A., Prowans P., Slonecki J.: J. Mater. Sci.-Mater. Med. 2000, 11, 757.

17. Prowans P., El Fray M., Slonecki J.: Biomaterials 2002, 23, 2973.

18. Polish Patent Pending P329 794 (1998).

19. Williams D. F.: J. Mater. Sci. 1982, 17, 1233.

20. Dawids S.: “Test procedures for the blood compatibility of biomaterials”, Kluwer Academic Publishers, Amsterdam 1993.

21. Wintermantel E., Ha S. -W.: “Medizintechnik mit biokompatiblen Werkstoffen und Verfahren”, Springer- Verlag, Berlin 2002.

22. DSM Product folder, “Arnitel—general information on applications, processing and properties”, The Netherlands 2002.

23. El Fray M.: Scientific Papers of theWarsaw University of Technology — “Materials Engineering” 2003, 17, p. 1—144.

24. Feng Y., Klee D., Höcker H.: e-Polymers 2001, No 003.

25. Teomim D., Domb A. J.: J. Polym. Sci. Polym. Chem. 1999, 37, 3337.

26. Krasko M. Y., Shikanov A., Kumar N., Domb A. J.: Polym. Adv. Technol. 2002, 13, 960.

27. Sakkers R. J. B., de Wijn J. R., Dalmeyer R. A. J., Brand R., van Blitterswijk C. A.: J. Mater. Sci.-Mater. Med. 1998, 9, 375.

28. Sitting M.: “Handbook of Toxic and Hazardous Chemicals and Carcinogens”, Noyes Publications William Andrew Publishing, LLC, New York 1991, p. 659

29. Stareczek T., Kaminska G., Ermel J., Kortylewska K.: Polimery 1999, 44, 218.

Google Scholar

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 45

PDF Downloads : 35

P. Prowans

Afiliacja
Pomeranian Medical Academy in Szczecin, Clinic of General and Hand Surgery, ul. Unii Lubelskiej 1, 71-344 Szczecin, Poland

M. El Fray mirfray@ps.pl

Afiliacja
Technical University of Szczecin, Polymer Institute, Elastomers and Chemical Fibres Technology, ul. Pułaskiego 10, 70-322 Szczecin, Poland

J. Jursa

Afiliacja
Pomeranian Medical Academy in Szczecin, Department and Section of Microbiology and Medical Immunology, ul. Powstańców Wielkopolskich 72, 70-111 Szczecin, Poland