Получение новых пленочных материалов на основе акриловых мономеров

Аннотация. В статье описывается метод получения новых пленочных материалов в качестве носителей лекарственных средств методом прививания к поливиниловому спирту (ПВС), мономеров 2‑гидроксиэтилакрилата (ГЭА) и этилакрилата (ЭА).

Ключевые слова: 2-гидроксиэталакрилат; этилакрилат; поливинил спирт; пленочные материалы, радиационная сшивка.

Биорастворимые полимерные лекарственные пленки нашли применение при профилактике и лечении некоторых послеоперационных раневых осложнений, в частности, для лечения и обезболивания трофических язв при окклюзионных поражениях артерий нижних конечностей, для профилактики образования гематом и возникновения лимфореи. Одним из удачных решений в создании высокоэффективных терапевтических антиникотиновых средств являются полимерные пленки, состоящие из биорастворимого нетоксичного носителя и включенного в него оптимизированного количества антиникотиновой субстанции. Пленки обладают хорошей адгезией к слизистой полости рта и будучи нанесены на десну, постепенно рассасываются, обеспечивая поступление основного количества препарата через слизистую непосредственно в кровоток, минуя желудочно-кишечный тракт [1-3].

Водорастворимые сополимеры акриловых мономеров с поливини­ловым спиртом получали ранее извесным методом [4]. Радиационное сшивание пленок проводили на промышленной установке ускорителей электронов ЭЛВ-4 (Россия). После облучения пленки погружали в дистилированную воду на сутки и затем высушивали на воздухе и в вакумно-сушильном шкафу при комнотной температуре.

Перспективным и широко используемым методом сшивания полимеров является радиационный, так как он имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами, а именно, не требует введения дополнительных реагентов в систему, обеспечивает равномерную обра­ботку образцов, создает возможность легко управлять параметрами сшивания, кроме того, в результате такой обработки происходит одновременная стерилизация материалов [5].

Для синтезированных привитых сополимеров на основе ПВС и акриловых мономеров были сняты ИК – спектры. ИК-спектры исходных образцов полимеров записывали на спектрофоотометре «Perkin Elmer, Spectrum Two FTIR Spectrometer», (США) в области 4000-400см^-1. Как видно из рисунка 1 в ИК-спектре ГЭА-ЭА 10-90 мол.% наблюдаются полосы поглощения в области 2930 см^-1, 1242 см^-1, 1087 см^-1 и 836 см^-1 относясящихся к валентным колебаниям алифатических –CH и –CH₂ и С–O группам, соответственно. Широкий пик в области 3370 см^-1 относится к гидроксильной –OH группе ПВС. А слабая полоса поглощения характерна для карбонильной группе C=O при 1708 см^-1 относится к остаточным группам ацетата, остающихся после произ­водства ПВС в результате гидролиза поливинилацетата.

Термический анализ пленок проводили с помощью термограви­метрического анализатора на «PerkinElmer, Pyris1TGA», (США). Экспе­рименты по дифференциально-сканирующей калориметрии образцов проводили на приборе «PYRIS Diamond DSC», (США) при скорости сканирования 10⁰C/мин в атмосфере сухого азота. В качестве экспериментальных данных принято второе сканирование.

Состав ИМС[ПВС]:[ГЭА]:[ЭА], мол.%: 10:90(1); 50:50 (2); 90:10 (3).

Рисунок 1. ИК-спектры сополимеров ПВС-прив-ГЭА-ЭА

На рисунке 2 показаны результаты ДСК анализа привитых сопо­лимеров на основе ПВС и ГЭА:ЭА различного состава. Как видно из этих кривых на ДСК термограммах имеются только один Т_ст в области 237⁰C для привитых сополимеров и характерные эндотермические пики в области 180-195⁰C соответсвующих температуре плавления (Т_пл).

Также на рисунке 2 представлены данные ТГА анализа образцов (со)полимеров ПВС –прив-ГЭА-ЭА. На кривых ТГА видно, что разложение для всех образцов определяется двумя стадиями: первая стадия потери веса (2.71 %) обнаруживаюются между 190⁰C для ПВС-прив-ГЭА-ЭА пленок, что обусловлено испарением остаточной влаги; вторая стадия определяется разложением полиерных цепей. Полная потеря весов начинается примерно 360⁰C, что приводит к деградации (со)полимера.

Состав ИМС[ПВС]:[ГЭА]:[ЭА], мол.%: 10:90;

Рисунок 2. Кривые ТГА и ДСК для сополимеров ПВС-прив-ГЭА-ЭА

Дефармационно-прочностные характеристики пленок определяли на разрывной машине «Zwick/Roell Z010 Universal Testing Machine», (Германия) в режиме растяжения со скоростью 10мм/мин. Толщину пленок измеряли на цифровом штангенциркуле Quantum Q-ACC-0010 (Великобритания). Как видно из рисунка 3, что самым прочным является состав [ГЭА-ЭА]=[50-50] до 380 A.

Таким образом, в работе первые были получены водорастворимые пленочные материалы на основе привитого сополимера ПВС-прив-ГЭА-ЭА. Были изучены физико-химические свойства пленок, исле­дованы методы получения пленочных материалов. С помощью методов термогравиметрического анализа, дифференциально сканирующей кало­риметрии, инфракрасной спектроскопий, ядерно магнитного резонанса, деформационно-прочностные характеристик были исследованы терми­ческие свойства пленок на основе ГЭА-ЭА.

  а)

  б)

  в)

Состав ИМС[ПВС]:[ГЭА]:[ЭА], мол.%: 10:90(а);50:50(б); 90:10(в).

Рисунок 3. Дефармационно-прочностные характеристики пленок