5 Радиационноиндуцированный трансплантат
 Скачать 0.81 Mb.
|
5.3.2 МЕТОД ПРЕДОБЛУЧЕНИЯПрививка методом предварительного облучения включает следующие этапы: Полимерную основу облучают ионизирующим излучением для образования свободных радикалов, действующих как активные частицы для прививки в присутствии воздуха или инертной атмосферы. Реакция мономера инициируется облученной полимерной цепью. Затем нагрев будет поддерживать реакцию распространения с пероксидами.  Пероксидные радикалы образуются в результате окисления алкильного радикала при воздействии на полимерную подложку ионизирующего излучения. Это опять же при контакте с полимерной основой приведет к образованию пероксидов водорода. Затем пероксиды водорода при нагревании разлагаются на алкоксильные радикалы. Затем образовавшийся радикал подвергается прививке с мономерами. Благодаря стабильности пероксидов водорода реакции прививки могут быть проведены через некоторое время после процесса облучения (Sharif et al., 2013). Другой метод предварительного облучения заключается в использовании видов, которые не окисляются при облучении. Однако в этом случае для достижения высокой концентрации радикала необходимо облучать полимер высокой дозой и проводить реакцию в инертной атмосфере или в вакууме. Реакцию прививки следует проводить сразу после облучения полимерной основы. Преимуществом прививки с предварительным облучением является образование меньшего количества гомополимера, однако виды гидропероксидов могут подвергаться гомополимеризации при термическом разложении. В этом методе прививки ионизирующему излучению подвергается только полимерная основа, а не мономер, и, следовательно, образование гомополимера несколько подавляется. Различия между взаимным и предварительным облучением методов - Таблица 5.1 5.4 ПРИВИВКА С ПОМОЩЬЮ РАФТА Область привитой сополимеризации путем контролируемой радикальной полимеризации широко изучалась исследователями, например, радикальная полимеризация с переносом атома (ATRP), полимеризация, опосредованная нитроксидом (NMP), и обратимая полимеризация с переносом цепи присоединения-фрагментации (RAFT). Этим методом можно успешно получать полимеры с узким молекулярно-массовым распределением. Но среди всех этих методов прививки только ОПЦ-опосредованная привитая сополимеризация может быть осуществлена с помощью гамма-излучения или электронного луча. Радикалы, образующиеся под действием излучения на полимерной основе, реагируют с мономерами в присутствии ОПЦ-агента, в результате чего образуется привитой сополимер. В отличие от ОПЦ, все другие методы требуют либо тепла, либо фотоинициатора для формирования активных центров на полимерной основе (рис. 5.7 и 5.8).  Рисунок 5.7 - Радиационно-опосредованная прививка с использованием ОПЦ-полимеризации.  Рисунок 5.8 - Агент РАФТ. RAFT -опосредованная привитая полимеризация облучением может осуществляться как совместным или одновременным методом, так и методом предоблучения. Единственная разница возникает из-за присутствия агента RAFT. Группа Z определяет скорость присоединения и скорости фрагментации при полимеризации, тогда как группа R расщепляется с образованием R, который может повторно инициировать полимеризацию. Важным этапом полимеризации RAFT является цепная равновесная реакция между радикалом и растущей полимерной цепью (Kodama, Barsbay, & Güven, 2014). 5.5 ФАКТОРЫ, КОНТРОЛИРУЮЩИЕ РАДИАЦИОННО-ИНДУЦИРОВАННУЮ ПЕРЕСАДКУРадиационно-индуцированной привитой сополимеризацией можно управлять, варьируя параметры реакции и среды. Ниже подробно рассмотрено влияние различных факторов на радиационноиндуцированную привитую сополимеризацию. 5.5.1 ПРИРОДА МОНОМЕРАВ методе взаимной прививки, если G-радикал для полимерной основной цепи больше, чем G-радикал для мономера, то радиационно-индуцированная прививка более предпочтительна. Мономеры, склонные к набуханию компонента, вероятно, улучшат объемную прививку. Мономеры меньшего размера имеют тенденцию мигрировать через поверхность и способствовать прививке. Необходимо знать, полимеризуется ли мономер в массе или в растворе гомогенно или гетерогенно. В случае гетерогенно полимеризующихся мономеров контролировать прививку очень сложно. Прививка, представляющая собой химическую реакцию, зависит от экспериментальных параметров, таких как состав субстрата, форма и концентрация мономера, доза и мощность дозы, наличие добавки, температура, условия хранения и атмосфера. GMA, типичный реакционноспособный мономер, также известен как мономер предшественников. GMA — один из самых гибких и удобных функционализированных виниловых мономеров. Эфирная группа в молекулярной структуре GMA устойчива к гидролизу при температуре окружающей среды в широком диапазоне рН (Pal, Majumder, & Bandyopadhyay, 2016). 5.5.1.1 Мономеры для трансплантированной мембраныТаблица 5.2 - Различные типы мономеров  При изготовлении мембран обычно использовали следующие гидрофильные мономеры: акриловую кислоту, 4-винилпиридин, N-винилпирролидон. Такие мономеры полимеризуются гораздо быстрее, чем стирол, и в каждом случае приходится искать экспериментальные условия, при которых реакция прививки не будет затруднена чрезмерной гомополимеризацией. С поверхностно-активным веществом водонерастворимый мономер диспергируется в воде с образованием стабильных эмульсий. Стабильность эмульсии зависит от соотношения мономера и поверхностно-активного вещества. Стабильность эмульсии в процессе смазывания должна быть сохранена. Прививка эмульсиями повышает выход прививки. Это экологически чистая альтернатива прививке биорастворителем (Эльшарма, Салех, Абу-Эльмагд, Метвалли и Сиям, 2019). |