Синтез полілактидного полімеру медичного та косметологічного призначення

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorЧигиринець, Олена Едуардівна
dc.contributor.authorБойчук, Анастасія Олегівна
dc.date.accessioned2025-03-10T10:29:14Z
dc.date.available2025-03-10T10:29:14Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractАктуальність теми. Полілактиди (PLA) є одними з найбільш перспективних матеріалів сучасності завдяки їхнім екологічним, біологічним та функціональним перевагам. Вони привертають значну увагу як стійка альтернатива традиційним синтетичним пластикам через здатність біорозкладатися та отримуватися з відновлюваних джерел, зокрема з кукурудзяного крохмалю чи інших біомас. Проблема пластикового забруднення, яка загрожує екосистемам і людству, робить впровадження матеріалів на основі PLA стратегічно важливим для глобальної екологічної безпеки. Полілактиди розкладаються в умовах промислового компостування за 6–12 місяців, що значно зменшує негативний вплив на довкілля в порівнянні зі звичайними полімерними матеріалами, термін розкладу яких обчислюється сотнями років. У медичній сфері PLA має величезне значення завдяки своїй біосумісності та біологічній інертності. Він широко використовується для виготовлення шовного матеріалу, імплантатів, фіксуючих пристроїв для кісток, а також як носій для контрольованого вивільнення лікарських засобів. Його здатність до повного розкладання в організмі робить PLA незамінним матеріалом для тимчасових медичних виробів, які не потребують повторного видалення, мінімізуючи ризик ускладнень та витрати на повторні хірургічні втручання. У косметології полілактиди використовуються для створення біорозкладних капсул, які забезпечують поступове вивільнення активних інгредієнтів, пілінгів, а також матеріалів для моделювання тканин, наприклад, у складі філерів. З вищесказаного випливає, що розробка медично чистого полімеру молочної кислоти з дешевшими умовами синтезу є досить актуальною. Отримання чистого полілактиду (PLA) є ключовим аспектом для забезпечення його придатності в медичних та косметичних застосуваннях, оскільки наявність домішок або побічних продуктів може негативно вплинути на його функціональність, біосумісність і безпечність. Застосування водню як захисного середовища у процесі синтезу PLA відкриває нові можливості для покращення його чистоти та фізико-хімічних властивостей. Мета та задачі дослідження. Метою даної роботи є дослідження умов синтезу полілактидного полімеру з використанням гідрогену як захисного середовища, підбору ефективного каталізатора, виконання вимірів фізико-хімічних властивостей отриманого продукту. Для вирішення поставлених цілей необхідно вирішити поставлені задачі: - опрацювати вітчизняну та зарубіжну науково-технічну та патентну інформацію стосовно теми дослідження; - проаналізувати умови проходження реакцій подібних синтезів, які можна виконати у лабораторних умовах, зібрати установку для проведення реакції; - дослідити властивості полімерів на основі молочної кислоти, методи аналізу їх фізико-хімічних властивостей; - підібрати каталізатор, температуру, тиск та час необхідні для проведення синезу, - синтезувати полімер молочної кислоти з використанням водню у якості захисного середовища; -вивчити та проаналізувати функціональні та споживчі властивості розробленої схеми синтезу. Об’єкт дослідження: полілактидні полімери медичного та косметологічного призначення Предмет дослідження: розробка технологічних умов синтезу якісного полімеру молочної кислоти Методи дослідження. Отримання преполімеру молочної кислоти методом випаровування у вакуумі за температури 180 °С, з використанням медичної жовчі уякості емульгатора. Виміри молекулярної маси преполімеру методом капілярної віскозиметрії. Наукова новизна отриманих результатів. Вперше під час полімеризації молочної кислоти було застосовано у якості ефективного захисного газо-фазового середовища гідроген, який отримується з в лабораторних умовах електролітичним методом. Підібрано новий емульгаторсинтезу полілактидної кислоти, а саме медичну жовч. Публікації. Бойчук А. О., Черненко В. Ю., Чигиринець О. Е.. Визначення молекулярної маси преполімеру молочної кислоти методом капілярної віскозиметрії. Науково практичні розробки молодих учених в хімічній, харчовій та парфумерно косметичній галцзях промисловості. Секція 1. Хімічні технології. ХІ Всеукраїнська науково-практична заочна конференція молодих учених і здобувачів освіти. – Хмельницький, ХНТУ, 2024. – 193 с.
dc.description.abstractotherRelevance of the topic. Polylactides (PLA) are among the most promising materials of modern times due to their ecological, biological, and functional advantages. They attract significant attention as a sustainable alternative to traditional synthetic plastics because of their biodegradability and ability to be produced from renewable resources, such as corn starch or other biomass. The problem of plastic pollution, which threatens ecosystems and humanity, makes the implementation of PLA-based materials strategically important for global environmental security. Polylactides decompose under industrial composting conditions within 6–12 months, significantly reducing their environmental impact compared to conventional polymer materials, whose decomposition can take hundreds of years. In the medical field, PLA is of great importance due to its biocompatibility and biological inertness. It is widely used for the production of sutures, implants, bone fixation devices, as well as drug delivery carriers for controlled release. Its ability to completely degrade in the body makes PLA indispensable for temporary medical products that do not require removal, minimizing the risk of complications and costs associated with repeated surgical interventions. In cosmetology, polylactides are used for creating biodegradable capsules that provide gradual release of active ingredients, peels, and tissue modeling materials, such as fillers. Based on the above, the development of a medically pure lactic acid polymer with more cost-effective synthesis conditions is highly relevant. Obtaining pure polylactide (PLA) is a key aspect of ensuring its suitability for medical and cosmetic applications since the presence of impurities or by-products can negatively affect its functionality, biocompatibility, and safety. The use of hydrogen as a protective environment in the PLA synthesis process opens new opportunities for improving its purity and physicochemical properties. Purpose and objectives of the study. The purpose of this work is to investigate the synthesis conditions of polylactide polymer using hydrogen as a protective medium, select an effective catalyst, and perform measurements of the physicochemical properties of the obtained product. To achieve the set goals, the following objectives must be accomplished: - Review domestic and foreign scientific, technical, and patent information related to the research topic; - Analyze the conditions of reactions similar to the synthesis that can be carried out under laboratory conditions and assemble a setup for the reaction; - Investigate the properties of lactic acid-based polymers and methods for analyzing their physicochemical properties; - Select a catalyst, temperature, pressure, and time required for synthesis; - Synthesize lactic acid polymer using hydrogen as a protective medium; - Study and analyze the functional and consumer properties of the developed synthesis scheme. Object of the research: Polylactide polymers for medical and cosmetic applications. Subject of the research: Development of technological conditions for synthesizing high-quality lactic acid polymer. Research methods. Obtaining lactic acid prepolymer by evaporation under vacuum at a temperature of 180 °C, using medical bile as an emulsifier. Measurement of prepolymer molecular weight by capillary viscometry. Scientific novelty of the obtained results. For the first time, hydrogen obtained by the electrolytic method under laboratory conditions was used as an effective protective gas-phase medium during lactic acid polymerization. A new emulsifier for polylactic acid synthesis, namely medical bile, was selected. Publications. Boichuk A. O., Chernenko V. Yu., Chyhyrynets O. E. Determination of the molecular weight of lactic acid prepolymer by capillary viscometry. Scientific and practical developments of young scientists in the chemical, food, and perfume-cosmetic industries. Section 1. Chemical technologies. XI All-Ukrainian scientific and practical correspondence conference of young scientists and students. – Khmelnytskyi, KhNTU, 2024. – 193 p.
dc.format.extent101 c.
dc.identifier.citationБойчук, А. О. Синтез полілактидного полімеру медичного та косметологічного призначення : магістерська дис. : 161 Хімічні технології та інженерія / Бойчук Анастасія Олегівна. – Київ, 2024. – 101 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/72818
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectполілактид
dc.subjectполімери
dc.subjectбіосумісність
dc.subjectзахисне середовище на основі водню
dc.subjectполіконденсація
dc.subjectполімеризація
dc.subjectpolylactide
dc.subjectpolymers
dc.subjectbiocompatibility
dc.subjecthydrogen-based protective environment
dc.subjectpolycondensation
dc.subjectpolymerizat
dc.subject.udc547.458.61; 66.095.25
dc.titleСинтез полілактидного полімеру медичного та косметологічного призначення
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Boichuk_magistr.pdf
Розмір:
2.48 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ФХ)
Магістерські роботи