پلی‌کپرولاکتون

پلی‌کپرولاکتون (به انگلیسی: Polycaprolactone) با فرمول شیمیایی () یک ترکیب شیمیایی است. که جرم مولی آن متغیر می‌باشد.پلی کپرولاکتون،یک پلی استر زیست تخریب پذیر با دمای ذوب حدود 60 درجه سلسیوس و دمای انتقال شیشه 60- درجه سلسیوس است.واحد های سازنده آن هگزانوات است و ئر گروه پلی استر های الیفاتیک قرار دارد.بیشترین موارد استفاده ی پلی کپرولاکتون در تولید پلی اورتان ها است.البته که به دلیل امتزاج پذیری با انواعی از پلیمر ها و زیست تخریب پذیری نیز بسیار مورد توجه است.پلی کپرولاکتون ها مقاومت خوبی در برابر آب،روغن،حلال و کلر حاصل از پلی اورتان تولید شده دارند.این ماده را میتوان در گروه پلیمر های هوشمند و از دسته مواد هوشمند در نظر گرفت.

پلی‌کپرولاکتون
نام‌گذاری آیوپاک

oxepan-2-one

دیگر نام‌ها

2-Oxepanone homopolymer
6-Caprolactone polymer

شناساگرها
کوته‌نوشت‌ها PCL
شماره ثبت سی‌ای‌اس 24980-41-4
خصوصیات
فرمول مولکولی (کربن6هیدروژن10اکسیژن2)n
چگالی 1.145 g/cm3
دمای ذوب ۶۰ درجه سلسیوس (۱۴۰ درجه فارنهایت)
به استثنای جایی که اشاره شده‌است در غیر این صورت، داده‌ها برای مواد به وضعیت استانداردشان داده شده‌اند (در 25 °C (۷۷ °F)، ۱۰۰ kPa)
Infobox references

synthesisPolycaprolactone synthesis.png


این پلیمر معمولاً به عنوان افزودنی برای انگم ها در جهت بهبود ویژگی های پردازش و ساخت و همینطور استفاده نهایی آنها استفاده میشود.به دلیل سازگاری با طیف وسیعی از مواد،پلی کپرولاکتون میتواند با نشاسته جهت کاهش قیمت و افزایش زیست تخریب پذیری ترکیب شود یا به پلی وینیل کلراید جهت افزایش خاصیت نرمی و انعطاف و درکل خاصیت پلاستیکی آن اضافه شود.

پلی کپرولاکتون ها همچنین برای آتل بندی،مدلسازی و به عنوان ماده اولیه برای نمونه سازی سیستم هایی مانند ساخت رشته های ذوب شده دستگاه چاپ سه بعدی استفاده میشوند.

سنتز(تولید) و زیست تخریب پذیری

PCL با باز و پلیمری شدن کپرولاکتون که لاکتونی هفت عضوی و بی رنگ است،به وسیله کاتالیزوری مانند اکتوات قلع تهیه میشود. اخیراً طیف وسیعی از کاتالیزور ها برای باز و پلیمری کردن کپرولاکتون بررسی و کشف شده اند.برای مثال از پر کاربرد ترین آنها میتوان به آلومینیم ایزوپروکسید،قلع اتیل هگزانوات و چندین کاتالیزور بر پایه زینک و تیتانیوم اشاره کرد.

لازم به یادآوری است یکی از اصلی ترین دلایل مورد استفاده واقع شدن ای ماده،زیست تخریب پذیری آن است.ارگانیسم های زنده مثل قارچ ها و باکتری ها باعث تخریب این پلیمر میشوند.همچنین این ماده به وسیله برخی آنزیم ها مانند استراز ها و لیپاز ها نیز تخریب میشود.البته که زمان تخریب PCL به وزن مولکولی آن، درجه شفافیت و شکل ظاهری آن بستگی دارد.

کاربرد های پزشکی

تجزیه ی PCL از طریق هیدرولیز پیوند های استری آن در یک شرایط فیزیولوژیکی مانند بدن انسان صورت میگیرد. بنابراین در زمینه مواد زیستی قابل کاشت در بدن بسیار مورد توجه قرار میگیرد. به این دلیل که سرعت تجزیه آن حتی از سرعت تجزیه پلی لاکتید اسید (PLA) هم کند تر است، کاربرد ویژه ای در تهیه مواد برای کاشت بلند مدت را از پلی کپرولاکتون ها مشاهده میکنیم.

PCL ها همچنین به صورت گسترده ای در کاشت مواد برای طولانی مدت و نیز آزادسازی کنترل شده دارو ها مورد استفاده قرار میگیرد. در حالی که در موارد مربوط به مهندسی بافت، یک سری کاستی هایی مانند سرعت تجزیه آهسته، ضعف در خواص مکانیکی و دگر چسبی ضعیف برای این ماده به چشم میخورد. ترکیب این ماده با سرامیک های بر پایه کلسیم فسفات و شیشه های زیست فعال، باعث تولید یک سری از مواد زیستی ترکیبی شد که به طرز چشمگیری در خواص مکانیکی بهبود یافته اند و در زمینه کنترل نرخ تجزیه و فعالیت های زیستی که برای مهندسی بافت استخوان بسیار مهم و مناسب هستند نیز عملکرد خوبی از خود نشان داده اند.

دانه های PCL که برای مصارف صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد.

PCL ها در زمینه کاربرد در بدن انسان برای مثال وسیله ای برای حمل دارو به بدن،دارو های ضد بارداری، بخیه، سد چسبندگی (دگر چسبی) توسط سازمان غذا و دارو آمریکا(FDA) تایید شده است. همچنین از دیگر کاربرد های PCL میتوان به افزایش کاربرد آن در در زمینه پرکننده های زیر پوستی و تحریک کلاژن ها جهت زیبا سازی انسان اشاره کرد.

از طریق تحریک تولید کلاژن ها، محصولات بر پایه PCL میتوانند نشانه های پیری در صورت مانند کاهش حجم و شل شدن برجستگی ها را ترمیم کند و اثری طبیعی و فوری،در عین حال طولانی مدت را ایجاد کنند. این ماده به عنوان یک قاب برای ترمیم بافت در مهندسی بافت برای باز تولید کنترل شده بافت استخوان مورد استفاده قرار میگیرد. بسیاری از دارو ها در داخل دانه هایی از جنس PCL جهت رهاسازی تحت کنترل و رسانش هدفمند دارو پیچیده شده اند. (برای مثال دارو های پیچیده شده در کپسول)

دندان پزشکی

در دندان پزشکی نیز کامپوزیتی به نام رزیلون وجود دارد که به عنوان یک محافظ و آتل برای دندان و همچنین در پر کردن کانال ریشه دندان مورد استفاده قرار میگیرد. عملکرد این کامپوزیت به مانند گوتا پرکا است و برای درمان مجدد در آتل دندان یا پر شدن کانال ریشه دندان میتوان با مقداری حرارت آن را نرم کرد یا با برخی حلال ها مانند کلروفرم آن را حل کرد و سپس دوباره به پر کردن آن پرداخت. تفاوت عمده میان این نوع از پر کننده ریشه دندان و گوتا پرکا در زیست تخریب پذیری آن ها است که گوتا پرکا بر خلاف PCL زیست نخریب پذیر نیست. البته لازم به ذکر است که هنوز نطری واحد در مورد مطلوب بودن زیست تخریب پذیری پر کننده ها در بین جامعه متخصصین دندان پزشکی وجود ندارد.

سرگرمی و نمونه سازی اولیه

PCL کاربرد فراوانی در بازار سرگرمی ها و اسباب بازی دارد که میتوان به پروتو پلاستیک ها، اینستا مورف ها، پلی مورف ها و غیره اشاره کرد. این ماده دارای خصوصیت های فیزیکی یک پلاستیک بسیار سخت است که در دمای تنها 60 درجه سلسیوس نرم میشودکه میتوان برای تهیه آن با غوطه ور کردن آن در آب گرم حالت مایع آن را ایجاد کرد.گرمای ویژه و رسانایی این ماده به اندازه کافی پایین است که بتوان در این دما ، با دست آن را جا به جا کرد. این خاصیت این ماده را در ساخت مدل های با سایز کوچک، ساخت قطعه، تعمیر وسایل پلاستیکی و نمونه سازی سریع برای حالاتی که مقاومت گرمایی نیاز نیست مناسب جلوه میدهد. اگرچه PCL نرم شده در دمای بالاتر به راحتی به پلاستیک های دیگر میچسبد اما با خنک کردن آن در حالی که نمونه قابل انعطاف است چسبندگی به حداقل میرسد و میتوان آن را به راحتی جدا کرد.

جستارهای وابسته

منابع

    1-Labet M, Thielemans W (December 2009). "Synthesis of polycaprolactone: a review". Chemical Society Reviews. 38 (12): 3484–504

    2-Hajiali F, Tajbakhsh S, Shojaei A (28 June 2017). "Fabrication and Properties of Polycaprolactone Composites Containing Calcium Phosphate-Based Ceramics and Bioactive Glasses in Bone Tissue Engineering: A Review". Polymer Reviews. 58 (1): 164–207.

    3-Li, L.; LaBarbera, D. V. (2017-01-01), Chackalamannil, Samuel; Rotella, David; Ward, Simon E. (eds.), "2.16 - 3D High-Content Screening of Organoids for Drug Discovery", Comprehensive Medicinal Chemistry III, Oxford: Elsevier, pp. 388–415,

    4-Moers-Carpi MM, Sherwood S (March 2013). "Polycaprolactone for the correction of nasolabial folds: a 24-month, prospective, randomized, controlled clinical trial". Dermatologic Surgery. 39 (3 Pt 1): 457–63.

    5-Kim JA, Van Abel D (April 2015). "Neocollagenesis in human tissue injected with a polycaprolactone-based dermal filler". Journal of Cosmetic and Laser Therapy. 17 (2): 99–101.

    6-Bhavsar MD, Amiji MM (2008). "Development of novel biodegradable polymeric nanoparticles-in-microsphere formulation for local plasmid DNA delivery in the gastrointestinal tract". AAPS PharmSciTech. 9 (1): 288–94.

    7-Hiraishi N, Yau JY, Loushine RJ, Armstrong SR, Weller RN, King NM, Pashley DH, Tay FR (August 2007). "Susceptibility of a polycaprolactone-based root canal-filling material to degradation. III. Turbidimetric evaluation of enzymatic hydrolysis". Journal of Endodontics. 33 (8): 952–6.

    8-Supercilii C. "DIY Material Guide: Polymorph Plastic ( a thermal plastic with low melting point)". Instructables. Autodesk. Retrieved 20 August 2015.

    9-Tokiwa Y, Calabia BP, Ugwu CU, Aiba S (August 2009). "Biodegradability of plastics". International Journal of Molecular Sciences. 10 (9): 3722–42.

    • «IUPAC GOLD BOOK». دریافت‌شده در ۱۸ مارس ۲۰۱۲.
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.