پلی کاپرولاکتون سیگما آلدریچ

پلی کاپرولاکتون

Polycaprolactone = 2-Oxepanone homopolymer = 6-Caprolactone polymer = PCL

مقدمه

پلی کاپرولاکتون (PCL) یکی از اولین پلیمرهای مصنوعی، تجاری در دسترس است که با مجموعه وسیعی از تجزیه‌زیستی و خواص مکانیکی مشخص می شود که می تواند با تنظیم نیروهای محرک محیطی (به عنوان مثال، میکروارگانیسم ها، آنزیم ها، هیدرولیز) به خوبی کنترل شود. به دلیل جذب سریعتر و تخریب طولانی مدت آنها در حضور آب (حداکثر 3 تا 4 سال)، PCL به طور گسترده به عنوان یک ماده الهام گرفته‌شده زیستی که قادر به هدف قرار دادن پاسخ سلولی انتخابی از طریق مسیرهای کنترل شده جذب درون سلولی است، مورد بررسی قرار گرفته‌است. در مقایسه با سایر پلی استرهای آلیفاتیک، خواص رئولوژیکی و ویسکوالاستیک برتر، ساخت PCL و دستکاری آن را در طیف وسیعی از پلتفرم های سه بعدی (مانند داربست متخلخل، میکرو و نانوحامل و دستگاه های قابل کاشت) آسان می کند.

ویژگی

اولین بار در اوایل دهه 1930 با پلیمریزاسیون حلقه باز مونومر حلقوی Ɛ-کاپرولاکتون سنتز شد. پلی کاپرولاکتون (PCL) یک پلی استر قابل تجزیه با نقطه ذوب کم در حدود 60 درجه سانتی گراد و دمای انتقال شیشه در حدود 60- درجه سانتی گراد است. ساختار پلی کاپرولاکتون زنجیره‌ای از یک توالی تک واحدی مکرر Ɛ-کاپرولاکتون n(C6H10O2) است. طول (n) زنجیره PCL یا وزن مولکولی متناظر پلیمر زمان تجزیه آن را از طریق هیدرولیز پیوند استری و ماندگاری آن تعیین می کند.

پلی کاپرولاکتون یا PCL نوعی پلیمر که از واحدهای تکراری هگزا نوات تشکیل‌شده است و در گروه پلی استرهای الیفاتیک قرار میگیرد. این ماده به دلیل برخورداری از خواص مکانیکی متمایز، امتزاج پذیری با انواعی از پلیمرها و زیست تخریب پذیری به میزان بسیار زیادی مورد بررسی و تحقیق قرار میگیرد.

PCL می تواند به آسانی توسط لیپازها و استرازهای میکروارگانیسم تجزیه شود. ساختار PCL مشابه ساختار کوتین است که این فرصت را برای کوتینازهای پاتوژن های گیاهی مختلف فراهم می کند تا پلیمر را تجزیه کنند.

پلی کاپرولاکتون خواص ویسکوالاستیک بهتری نسبت به سایر پلیمرهای زیست تخریب پذیردارد. بنابراین ساخت و دستکاری آن آسان است و طیف وسیعی از ساختارها را امکان پذیر می کند. (میکروسفرها، الیاف، میسل ها، فیلم‌ها، نانوالیاف، فوم‌ها و غیره). همچنین می توان آن را به راحتی با سایر پلیمرها برای تولید کوپلیمرهایی با خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوت و زیست تخریب پذیری ترکیب کرد.

کاربرد پلی کاپرولاکتون

•  PCL استاندارد سازمان غذا و دارو و انجمن اروپا را دارد و بنابراین استاندارد، امکان استفاده از PCL به منظور ساخت تجهیزات پزشکی و سیستم های تحویل دارو مورد تایید می باشد. اگرچه فقط مقدار کمی از PCL به صورت تجاری مورد استفاده قرار گرفته‌اند و یا در مطالعات پزشکی مورد‌توجه است.
• پلی کاپرولاکتون (PCL) یک پلی استر زیست تخریب پذیر هیدروفوبیک نیمه کریستالی است. به دلیل کارآیی در هزینه، مقاومت بالا و سازگاری بیولوژیکی، کاربردهای عمده ای را به عنوان عامل انتقال دارو پیدا می کند.
• در شرایط فیزیولوژیکی کندتر از سایر پلی استرهای زیست تخریب پذیر تخریب می شود. PCL با هیدرولیز پیوندهای استری در شرایط فیزیولوژیکی (مانند بدن انسان) تجزیه می‌شود، این خاصیت می‌تواند در انتشار کنترل‌شده داروها در بافت‌های هدف طی یک دوره زمانی مورد بهره‌برداری قرار گیرد.
• انواعی از داروها برای رهاسازی کنترل‌شده و تحویل هدفمند دارو در داخل بید‌های PCL کپسوله‌شده‌اند. پلی کاپرولاکتون اغلب با نشاسته مخلوط می شود تا یک ماده زیست تخریب پذیر خوب با قیمت پایین بدست آید.
• PCL زیست سازگار است. آزمایش‌های in vitro و in vivo براساس استانداردهای پیشرفته (ISO 10993) برای اثبات ایمنی PCL درهنگام تماس با بافت‌ها و مایعات انسانی انجام شده‌است.

مهندسی بافت استخوان

تجزیه پلی کاپرولاکتون

• تجزیه هیدرولیتیک یک فرآیند ۲ فازی است. در مرحله اول آب با نفوذ به توده پلیمری باعث بریدگی زنجیره می شود. این فاز یک الگوی خطی مرتبه اول کنترل شده و قابل پیش بینی را نشان می دهد که بستگی به نفوذپذیری آب و طول پلیمر دارد.
• فاز دوم کوتاه زمانی شروع می شود که پلیمر بسیار کریستالی باشد و به طول زنجیره ای با وزن مولکولی کم در حدود 3000-5000 دالتون می رسد و به قطعات کوچک اجازه می دهد تا در ماتریس پلیمری پخش شوند. محصولات نهایی تخریب (CO2 و H2O) به طور کامل از بدن حذف می شوند.

“کیمیا زیست گستر نوین” در راستای ارتقاء تولیدات و سطح علمی کشور مبادرت به واردات و توزیع مواد شیمیایی و مصرفی آزمایشگاهی کرده است. هدف مجموعه ما تأمين مواد و تجهيزات مورد نياز در بخش هاى مختلف آزمايشگاهى، تحقيقاتى، بيمارستانى، صنعتى و … مي باشد.