WPŁYW PROMIENIOWANIA MIKROFALOWEGO ORAZ UV NA WŁAŚCIWOŚCI HYDROŻELI CHITOZANOWYCH

Podobne dokumenty
CHARAKTERYSTYKA HYBRYDOWYCH MATERIAŁÓW HYDROŻELOWYCH CHARACTERISTICS OF HYBRID HYDROGEL MATERIALS

WPŁYW ILOŚCI FOTOINICJATORA NA WŁAŚCIWOŚCI I STRUKTURĘ MATRYCY HYDROŻELOWEJ

PL B1. ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY W SZCZECINIE, Szczecin, PL POLITECHNIKA WARSZAWSKA, Warszawa, PL

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

PODATNOŚĆ POLILAKTYDU NA DEGRADACJĘ W WYBRANYCH SKŁADNIKACH KOSMETYKÓW

PL B1. Sposób otrzymywania akrylowych materiałów kompozytowych zawierających hydrożele

SPOSÓB SPRAWDZANIA ZGODNOŚCI MATERIAŁÓW I WYROBÓW Z TWORZYW SZTUCZNYCH Z USTALONYMI LIMITAMI

Wpływ promieniowania na wybrane właściwości folii biodegradowalnych

Właściwości, degradacja i modyfikacja hydrożeli do zastosowań w uprawach roślinnych (zadania 2, 3 i 11)

Projekt: Nowe przyjazne dla środowiska kompozyty polimerowe z wykorzystaniem surowców odnawialnych

BADANIA PORÓWNAWCZE PAROPRZEPUSZCZALNOŚCI POWŁOK POLIMEROWYCH W RAMACH DOSTOSOWANIA METOD BADAŃ DO WYMAGAŃ NORM EN

HYDROLIZA SOLI. 1. Hydroliza soli mocnej zasady i słabego kwasu. Przykładem jest octan sodu, dla którego reakcja hydrolizy przebiega następująco:

Recykling surowcowy odpadowego PET (politereftalanu etylenu)

REJESTRACJA PROCESÓW KRYSTALIZACJI METODĄ ATD-AED I ICH ANALIZA METALOGRAFICZNA

OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK132 NA PODSTAWIE METODY ATND.

MATEMATYCZNY MODEL PĘTLI HISTEREZY MAGNETYCZNEJ

Właściwości i zastosowanie biomateriałów polimerowych na przykładzie hydrożeli produkowanych przez KIKGEL

METODY CHEMOMETRYCZNE W IDENTYFIKACJI ŹRÓDEŁ POCHODZENIA

Katedra Chemii i Technologii Polimerów prowadzi działalność dydaktyczną w ramach studiów I i II stopnia oraz kształci doktorantów. Prowadzone badania

KINETYKA HYDROLIZY SACHAROZY

POLITECHNIKA GDAŃSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA TECHNOLOGII POLIMERÓW

Sporządzanie roztworów buforowych i badanie ich właściwości

Wykład 9. Membrany jonowymienne i prądowe techniki membranowe (część 1) Opracowała dr Elżbieta Megiel

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

APARATURA BADAWCZA I DYDAKTYCZNA

KINETYKA HYDROLIZY SACHAROZY (REAKCJA ENZYMATYCZNA I CHEMICZNA)

Wyższa Szkoła Inżynierii Dentystycznej w Ustroniu

Recykling surowcowy odpadowego PET (politereftalanu etylenu)

CHARAKTERYSTYKA MATRYC HYDROŻELOWYCH ZASTOSOWANIA BIOMEDYCZNE SUPERABSORBENTÓW POLIMEROWYCH

Inżynieria Środowiska

Nanostrukturalne materiały hybrydowe dla potrzeb regeneracyjnej terapii ortopedycznej

Marek Jan Kasprowicz Mateusz Suchanek. Zakład Fizyki AR w Krakowie Krasiczyn, wrzesień 2007

Warszawa, dnia 19 listopada 2013 r. Poz ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA 1) z dnia 15 października 2013 r.

korozyjna stopu tytanu roztworach ustrojowych w warunkach stanu zapalnego

PL B1. Instytut Chemii Przemysłowej im.prof.ignacego Mościckiego,Warszawa,PL BUP 07/06

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. ILOŚCIOWE ZBADANIE SZYBKOŚCI ROZPADU NADTLENKU WODORU.

Szkło. T g szkła używanego w oknach katedr wynosi ok. 600 C, a czas relaksacji sięga lat. FIZYKA 3 MICHAŁ MARZANTOWICZ

ZASTOSOWANIE TECHNOLOGII REP-RAP DO WYTWARZANIA FUNKCJONALNYCH STRUKTUR Z PLA

Politechnika Rzeszowska Katedra Technologii Tworzyw Sztucznych. Synteza kationomeru poliuretanowego

Akademia Górniczo-Hutnicza Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Chemii Krzemianów i Związków Wielkocząsteczkowych

Krzepnięcie Metali i Stopów, Nr 26, 1996 P Ai'l - Oddział Katowice PL ISSN POCICA-FILIPOWICZ Anna, NOWAK Andrzej

BEATA GRABOWSKA. AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Wydział Odlewnictwa. Kraków Wydawnictwo Naukowe AKPAIT

Badanie właściwości związków powierzchniowo czynnych

NOWE BIOMATERIAŁY WŁÓKNINOWE WYTWARZANE BEZPOŚREDNIO Z ROZTWORU DIBUTYRYLOCHITYNY. A. Błasińska, I. Krucińska, M. Chrzanowski, A.

HYDROLIZA SOLI. ROZTWORY BUFOROWE

Woltamperometryczne oznaczenie paracetamolu w lekach i ściekach

Zakład Biologii Molekularnej Materiały do ćwiczeń z przedmiotu: BIOLOGIA MOLEKULARNA

ARTYKUŁY REPORTS OCENA ODPORNOŚCI POWŁOK Z FARB ELEWACYJNYCH NA DZIAŁANIE GRZYBÓW PLEŚNIOWYCH DO CELÓW ZNAKOWANIA EKOLOGICZNEGO

Ćwiczenie II Roztwory Buforowe

PCR bez izolacji testujemy Direct PCR Kits od ThermoFisher Scientific

ODPORNOŚĆ KOROZYJNA STALI 316L W PŁYNACH USTROJOWYCH CZŁOWIEKA

Mechanizm działania buforów *

fizyczno-mechaniczne protez dentystycznych

TYPY REAKCJI CHEMICZNYCH

Fotochromowe kopolimery metakrylanu butylu zawierające pochodne 4-amino-N-(4-metylopirymidyn-2-ilo)benzenosulfonamidu i sposób ich otrzymywania

Osteoarthritis & Cartilage (1)

TEST PRZYROSTU KOMPETENCJI Z CHEMII DLA KLAS II

RÓWNOWAŻNIKI W REAKCJACH UTLENIAJĄCO- REDUKCYJNYCH

Inżynieria Rolnicza 5(93)/2007

Kopolimery statystyczne. Kopolimery blokowe. kopolimerów w blokowych. Sonochemiczna synteza -A-A-A-A-A-A-A-B-B-B-B-B-B-B-B-B-B- Typowe metody syntezy:

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

OCENA CZYSTOŚCI WODY NA PODSTAWIE POMIARÓW PRZEWODNICTWA. OZNACZANIE STĘŻENIA WODOROTLENKU SODU METODĄ MIARECZKOWANIA KONDUKTOMETRYCZNEGO

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Wpływ stężenia kwasu na szybkość hydrolizy estru

Pracownia Polimery i Biomateriały

OTRZYMYWANIE ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH: PREPARATYKA TLENKÓW MIEDZI

Metody chromatograficzne w chemii i biotechnologii, wykład 6. Łukasz Berlicki

WYSOKOWYTRZYMAŁ Y SILUMIN CYNKOWO-MIEDZIOWY

TaqNova-RED. Polimeraza DNA RP20R, RP100R

STRUKTURA A WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE I FIZYCZNE PIERWIASTKÓW I ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH

DEGRADACJA IZOLACJI UZWOJEŃ MASZYN ELEKTRYCZNYCH POD WPŁYWEM CZASU ICH EKSPLOATACJI

Rozświetlone laboratorium. mgr inż. Aleksandra Korbut dr inż. Ewelina Ortyl dr inż. Sonia Zielińska Jerzy Dąbrowski

PRAWO DZIAŁANIA MAS I REGUŁA PRZEKORY

WPŁYW PROCESU TARCIA NA ZMIANĘ MIKROTWARDOŚCI WARSTWY WIERZCHNIEJ MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH

2.1. Charakterystyka badanego sorbentu oraz ekstrahentów

WIELOMIANOWE MODELE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH STOPÓW ALUMINIUM

WYMAGANIA EDUKACYJNE

INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ CRN W WARUNKACH TARCIA MIESZANEGO

Skrobia dialdehydowa oraz pektyna jako czynniki sieciujące dla zastosowań w inżynierii tkankowej

13. TERMODYNAMIKA WYZNACZANIE ENTALPII REAKCJI ZOBOJĘTNIANIA MOCNEJ ZASADY MOCNYMI KWASAMI I ENTALPII PROCESU ROZPUSZCZANIA SOLI

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego

OKREŚLANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK20 NA PODSTAWIE METODY ATND

PORÓWNANIE METOD STOSOWANYCH DO OKREŚLANIA DŁUGOŚCI OKRESU OGRZEWCZEGO

WPŁYW METODY DOPASOWANIA NA WYNIKI POMIARÓW PIÓRA ŁOPATKI INFLUENCE OF BEST-FIT METHOD ON RESULTS OF COORDINATE MEASUREMENTS OF TURBINE BLADE

ACTA UNIVERSITATIS LODZIENSIS

Politechnika Łódzka. Wydział Technologii Materiałowych i Wzornictwa Tekstyliów. Katedra Materiałoznawstwa, Towaroznawstwa i Metrologii Włókienniczej

Opracował dr inż. Tadeusz Janiak

ZAŁOŻENIA TECHNOLOGICZNE DLA MINIMALNIE PRZETWORZONEJ MARCHWI

Kryteria oceniania z chemii kl VII

Roztwory buforowe (bufory) (opracowanie: dr Katarzyna Makyła-Juzak)

Poniżej przedstawiony jest zakres informacji technicznych obejmujących funkcjonowanie w wysokiej temperaturze:

Przyspieszenie separacji faz w zmiennym polu elektrycznym

data ĆWICZENIE 7 DYSTRYBUCJA TKANKOWA AMIDOHYDROLAZ

METODYKA BADAŃ WYZNACZANIA ODPORNOŚCI NA KOROZJĘ NAPRĘŻENIOWĄ ELEMENTÓW Z TWORZYW POLIMEROWYCH

Wpływ zanieczyszczenia torowiska na drogę hamowania tramwaju

WPŁYW MODYFIKACJI NA STRUKTUR I MORFOLOGI PRZEŁOMÓW SILUMINU AK64

Tytuł pracy w języku angielskim: Microstructural characterization of Ag/X/Ag (X = Sn, In) joints obtained as the effect of diffusion soledering.

WPŁYW SUBSTANCJI TOWARZYSZĄCYCH NA ROZPUSZCZALNOŚĆ OSADÓW

K05 Instrukcja wykonania ćwiczenia

Zastosowanie spektroskopii EPR do badania wolnych rodników generowanych termicznie w drotawerynie

Transkrypt:

INFRASTRUKTURA I EKOLOGIA TERENÓW WIEJSKICH INFRASTRUCTURE AND ECOLOGY OF RURAL AREAS Nr II/2/2016, POLSKA AKADEMIA NAUK, Oddział w Krakowie, s. 605 614 Komisja Technicznej Infrastruktury Wsi DOI: http://dx.medra.org/10.14597/infraeco.2016.2.2.043 WPŁYW PROMIENIOWANIA MIKROFALOWEGO ORAZ UV NA WŁAŚCIWOŚCI HYDROŻELI CHITOZANOWYCH Katarzyna Bialik-Wąs, Sonia Kudłacik, Anna Drabczyk, Bożena Tyliszczak Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki INFLUENCE OF MICROVAWE AND UV RADATION ON PROPERTIES OF CHITOSAN HYDROGELS Streszczenie W prezentowanym artykule porównano wpływ promieniowania mikrofalowego oraz UV na przebieg reakcji sieciowania hydrożeli chitozanowych. Syntezy prowadzono zarówno w oparciu o chitozan komercyjny, jak i Beetosan chitozan pochodzący z pszczół z osypu zimowego oraz dla układów mieszanych chitozan Beetosan. Otrzymane materiały hydrożelowe zostały poddane badaniom zdolności pęcznienia i badaniom inkubacyjnym w wodzie destylowanej oraz symulowanych płynach ustrojowych. Ponadto, dla wybranych układów określono morfologię powierzchni przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego. Wyznaczono również kąty zwilżania θ metodą geometryczną poprzez naniesienie kropli cieczy na powierzchnię badanego materiału. Słowa kluczowe: hydrożele, chitozan, Beetosan, promieniowanie UV, promieniowanie mikrofalowe Abstract In this paper, the impact on microwave radiation and UV cross-linking of the course of reaction of obtaining chitosan hydrogels was presented. The synthesis were conducted using either commercial chitosan and Beetosan chitosan derived from naturally died honeybees as well 605

Katarzyna Bialik-Wąs, Sonia Kudłacik, Anna Drabczyk, Bożena Tyliszczak as using mixed systems containing both chitosan and Beetosan. The swelling capacity of obtained hydrogel materials as well as their tendency to degradation in distilled water and simulated body fluid have been tested. Moreover, morphology of the surface of selected samples using scanning electron microscope was characterized. Furthermore, the contact angles (θ) of attained materials were defined using geometrical method by applying a drop of liquid on the surface of the tested material. Keywords: hydrogels, chitosan, Beetosan, UV radation, microvawe radation WPROWADZENIE W dobie zrównoważonego rozwoju i zgodnie z zasadami zielonej chemii, zastosowanie promieniowania mikrofalowego i promieniowania UV w reakcjach otrzymywania hydrożeli wydaje się interesującym rozwiązaniem w porównaniu do tradycyjnych metod syntezy związków wielkocząsteczkowych. Hydrożele to usieciowane polimery o trójwymiarowej strukturze, które posiadają zdolność absorpcji wody i innych roztworów, w tym również płynów ustrojowych w sposób odwracalny. Hydrożele chitozanowe należą do grupy materiałów biodegradowalnych, biokompatybilnych oraz nietoksycznych. Co równie ważne, omawiane materiały charakteryzują się również działaniem przeciwbakteryjnym. Dzięki temu znajdują szerokie zastosowanie w kosmetyce, biotechnologii, biomedycynie, medycynie i farmacji. Najbardziej powszechnym źródłem pozyskiwania chityny i chitozanu są pancerze skorupiaków, ściana komórkowa drożdży, pleśni i grzybów. Jednakże obserwuje się również wzrost zainteresowania chitozanem pochodzącym z obróbki owadów, m.in. z martwych pszczół z osypu zimowego. Dlatego też, w prezentowanym artykule porównano właściwości materiałów hydrożelowych, które zostały otrzymane z chitozanu komercyjnego oraz z Beetosanu chitozanu pochodzącego z pszczół. Technologia otrzymywania materiałów polimerowych pod wpływem promieniowania mikrofalowego i UV zalicza się do technologii bezodpadowej oraz jest przyjazna dla środowiska. Główną zaletą naświetlania mikrofalowego jest zdolność do molekularnego ogrzewania, które prowadzi do homogenicznych i szybkich reakcji termicznych, co zdecydowanie skraca czas procesu i obniża straty energii w odniesieniu do metod tradycyjnych. Gotowy produkt można otrzymać zaledwie w kilka minut, podczas gdy w obecności ogrzewania konwencjonalnego bardzo często czas prowadzenia reakcji jest znacznie dłuższy. Ponadto, prowadzenie reakcji w możliwie jak najszybszym czasie pozwala przede wszystkim na mniejsze zużycie energii, co jest zgodne z zasadami zielonej chemii. 606

Wpływ promieniowania mikrofalowego oraz... Jednakże opisywana metoda ma również pewne wady, podobnie jak w przypadku promieniowania radiacyjnego pojawiają się trudności z dobraniem odpowiedniej dawki i czasu promieniowania, aby w trakcie syntezy nie zachodziła degradacja otrzymywanego żelu oraz żeby zachować powtarzalność. Ponadto, w układzie dochodzi do miejscowych przegrzań (ang. hot-spots effect), co bezpośrednio wpływa na strukturę otrzymanego materiału hydrożelowego. MATERIAŁY I METODY Materiały: W przeprowadzonych syntezach zastosowano chitozan (Sigma- -Aldrich), Beetosan (otrzymywany na Politechnice Krakowskiej), diakrylan poli(glikolu etylenowego) (PEGDA) o M w = 700 (Sigma-Aldrich), Darocur 1173 (Sigma-Aldrich), nadsiarczan amonu (Avantor Performance Materials Poland). Synteza: Materiały hydrożelowe zostały otrzymane na drodze polimeryzacji rodnikowej pod wpływem promieniowania UV oraz dla porównania również promieniowania mikrofalowego. W tym celu chitozan lub Beetosan lub układ zawierający chitozan i Beetosan oraz żelatynę rozpuszczano w 0,05 % roztworze kwasu octowego. Do tak przygotowanej mieszaniny reakcyjnej dodawano odpowiednią ilość czynnika sieciującego PEGDA 700, fotoinicjatora 2-hydroksy- 2-metylopropiofenonu lub inicjatora redoksowego nadsiarczanu amonu. W dalszej kolejności wylewano ją na szalkę i poddawano działaniu promieniowania UV lub promieniowania mikrofalowego przez 2 min. Źródło promieniowania UV stanowiła lampa EMITA VP-60 o mocy 180W, natomiast źródłem promieniowania mikrofalowego była kuchenka mikrofalowa DAEVOO o mocy 800W. Szczegółowy skład wylewanych kompozycji został przedstawiony w Tab. 1. Tabela 1. Skład kompozycji. Table 1. The composition of reserwed mixtures Lp. Chitozan (3% r-r) v/v [ml] Beetosan/Chitozan (3% r-r) v/v [ml] Beetosan (3% r-r) v/v [ml] żelatyna (2% r-r) v/v [ml] PEGDA 700 [ml] Fotoinicjator [ml] Inicjator [ml] 1 30 0 0 20 8 0 6 2 0 30 0 20 8 0 6 3 0 0 30 20 8 0 6 4 30 0 0 20 8 0,25 0 5 0 30 0 20 8 0,25 0 6 0 0 30 20 8 0,25 0 607

Katarzyna Bialik-Wąs, Sonia Kudłacik, Anna Drabczyk, Bożena Tyliszczak Badanie zdolności sorpcyjnych: Jednym z podstawowych badań właściwości hydrożeli jest wyznaczenie współczynnika pęcznienia. W związku z tym w kubkach polipropylenowych o pojemności 100 ml umieszczono próbki suchego hydrożelu o m = 0,5 g, które zalewano wodą destylowaną, symulowanym płynem ustrojowym (ph = 7,4) lub sztuczną śliną (ph = 5,2 5,5). Następnie pozostawiano je do spęcznienia przez okres 1 i 24 h. Po upływie określonego czasu spęczniały hydrożel odsączano i ważono. Zdolność pęcznienia obliczano według wzoru: gdzie: w-masa hydrożelu po spęcznieniu [g] w o masa hydrożelu przed spęcznieniem [g]. Badania inkubacyjne: W zamykanych kubkach polipropylenowych o pojemności 100 ml umieszczano próbki otrzymanych hydrożeli o m = 0,5 g, a następnie zalewano je wodą destylowaną lub symulowanym płynem ustrojowym. Badane próbki były inkubowane w temperaturze 37 C przez okres 10 dni. W tym czasie mierzono wartość ph układów. Analiza mikrofotografii SEM: Mikrofotografie SEM zostały wykonane na skaningowym mikroskopie elektronowym Helios NanoLab H50HP firmy FEI z detektorem EDS firmy EDAX. Obrazy SEM rejestrowano przy napięciu przyspieszającym 5 kv. Wyznaczanie kąta zwilżania metodą geometryczną: (Kruss DSA 100M): Na wysuszoną próbkę otrzymanego hydrożelu nanoszono kroplę wody destylowanej o stałej objętości. Wyznaczono kąty zwilżania powierzchni dla wybranych materiałów. Badanie zdolności sorpcyjnych WYNIKI I DYSKUSJA Na Rysunku 1. zostały przedstawione wyniki dotyczące zdolności sorpcyjnych otrzymanych materiałów hydrożelowych w wodzie destylowanej, symulowanym płynie ustrojowym oraz sztucznej ślinie. Przeprowadzone badania wykazały, że dla większości analizowanych próbek stopień pęcznienia jest znacznie większy po 24 h pomiarowych niż po 1 h, co wynika z trójwymiarowej struktury oraz jest związane z przejściem hydrożelu ze stanu suchego w spęczniały. We wszystkich przygotowanych płynach największy stopień pęcznienia został wyznaczony dla matrycy polimerowej zsyntezowanej w polu promieniowania UV w oparciu o Beetosan. Najprawdopodobniej uzyskany materiał jest słabiej usieciowany w porównaniu z pozostałymi, co ułatwia oddziaływanie 608

Wpływ promieniowania mikrofalowego oraz... między łańcuchami polimerowymi a jonami obecnymi w badanym roztworze. Na stopień pęcznienia hydrożeli chitozanowych wpływa nie tylko obecność jonów w roztworze, ale również wartość ph. Okazało się, że najmniejszą zdolność pęcznienia uzyskano w przypadku zastosowania symulowanego płynu ustrojowego o ph = 7,4, natomiast nieznacznie większą w środowisku sztucznej śliny o ph = 5,2 5,5. Wynika to z faktu, że otrzymane materiały należą do hydrożeli kationowych, w związku z czym ulegają dysocjacji w środowisku kwaśnym. Tworzą się wówczas grupy NH 4+, które pod wpływem oddziaływania elektrostatycznego odpychają się i mogą zaabsorbować znacznie więcej rozpuszczalnika o odczynie kwaśnym. a) b) 609

Katarzyna Bialik-Wąs, Sonia Kudłacik, Anna Drabczyk, Bożena Tyliszczak c) Rysunek 1. Porównanie zdolności sorpcyjnych dla materiałów hydrożelowych uzyskanych pod wpływem promieniowania UV oraz mikrofalowego w: a) wodzie destylowanej, b) symulowanym płynie ustrojowym, c) sztucznej ślinie po 1 h i 24 h. Figure 1. Comparison of swelling abilities of hydrogel materials obtained by means of UV and microwave radiation in: a) distilled water, b) simulated body fluid, c) artificial saliva after 1 h and 24 h. Badania inkubacyjne Na Rysunku 2. umieszczono wyniki dotyczące badań inkubacyjnych w wodzie destylowanej oraz w symulowanym płynie ustrojowym. W trakcie prowadzonych badań nie zaobserwowano znaczących zmian wartości ph dla próbek inkubowanych w środowisku symulowanego płynu ustrojowego. Hydrożele chitozanowe zachowywały się w nim stabilnie. Natomiast znacznie większe wahania wartości ph zostały zarejestrowane dla próbek inkubowanych w wodzie destylowanej, zwłaszcza w przypadku próbki 2 i 3. Najprawdopodobniej wynika to z faktu, że otrzymane hydrożele charakteryzują się nieco większym stopniem pęcznienia w środowisku obojętnym niż lekko zasadowym, co bezpośrednio wpłynęło na oddziaływania zachodzące w układzie. 610

Wpływ promieniowania mikrofalowego oraz... a) b) Rysunek 2. Zmiany wartości ph próbek inkubowanych w środowisku: a) wody destylowanej i b) symulowanego płynu ustrojowego w czasie 10 dni. Figure 2. Changes of ph values of incubated samples in: a) distilled water and in b) simulated body fluid for 10 days. 611

Katarzyna Bialik-Wąs, Sonia Kudłacik, Anna Drabczyk, Bożena Tyliszczak Wyznaczanie kąta zwilżania metodą geometryczną Materiały hydrożelowe należą do grupy związków silnie hydrofilowych, jednakże wyznaczanie kąta zwilżania metodą geometryczną pozwoliło ocenić jaki jest wpływ promieniowania mikrofalowego oraz UV na ich właściwości. Dla wybranych próbek otrzymanych hydrożeli chitozanowych zostały wyznaczone kąty zwilżania, które zestawiono w Tabeli 2. Tabela 2. Kąty zwilżania wybranych materiałów hydrożelowych. Table 2. Contact ongles of the hydrogel materials Próbka Kąt pierwszy [deg.] Kąt drugi [deg.] Kąt średni [deg.] 1 81 80 80,5 2 70 69 69,5 3 79 80 79,5 4 55 56 55,5 Na podstawie wyznaczonych kątów zwilżania można stwierdzić, że materiałem hydrożelowym charakteryzującym się największą hydrofilowością jest próbka 6. Została ona zsyntezowana w polu promieniowania UV w oparciu o Beetosan. Natomiast najsłabszą hydrofilowość wykazała próbka 2, która została otrzymana w polu promieniowania mikrofalowego z zastosowaniem układu mieszanego zawierającego chitozan komercyjny i Beetosan. Analiza mikrofotografii SEM Poniżej na Rysunku 3. przedstawiono mikrofotografie SEM dla materiału hydrożelowego otrzymanego pod wpływem promieniowania mikrofalowego oraz promieniowania UV. Na podstawie uzyskanych mikrofotografii SEM można stwierdzić, że w obu przypadkach udało się otrzymać materiały o porowatej strukturze. Jednakże zastosowanie promieniowania mikrofalowego spowodowało, że na powierzchni utworzyły się bąbelki powietrza, co w perspektywie potencjalnych możliwości aplikacyjnych nie jest pożądane. Wynika to przede wszystkim z termodynamiki, ponieważ zarówno reakcje polimeryzacji, jak i sieciowania są silnie egzotermiczne. W polu promieniowania mikrofalowego dochodzi do miejscowych przegrzań, co bezpośrednio wpływa na przebieg reakcji i zachodzi ona bardziej gwałtowniej. 612

Wpływ promieniowania mikrofalowego oraz... Rysunek 3. Mikrofotografie SEM materiału hydrożelowego otrzymanego pod wpływem promieniowania: A mikrofalowego, B UV. Figure 3. SEM microphotographs of hydrogel material obtained by means of: A microwave radiation, B UV radiation. WNIOSKI Na podstawie przeprowadzonych syntez i wykonanych badań można stwierdzić, że rodzaj promieniowania wpływa w sposób bezpośredni na strukturę i morfologię otrzymanych hydrożeli chitozanowych. Mikrofotografie SEM wyraźnie potwierdzają, że zastosowanie promieniowania mikrofalowego spowodowało, że reakcja sieciowania przebiegała bardzo gwałtownie i na powierzchni materiałów powstawały bąbelki powietrza, co nie zostało zaobserwowane w przypadku użycia promieniowania UV. Ponadto, wyznaczone kąty zwilżania wskazują, że materiały hydrożelowe zsyntezowane w polu promieniowania UV w oparciu o Beetosan charakteryzują się największą hydrofilowością w porównaniu z pozostałymi, co wpłynęło również na poprawę zdolności pęcznienia. Podsumowując, w zależności od potencjalnego zapotrzebowania rynku można tak sterować parametrami reakcji i składem kompozycji, aby otrzymać produkt o ściśle określonych właściwościach. LITERATURA Berger J., Reist M., Mayer J.M., Felt O., Gurny R., (2004) Structure and interactions in chitosan hydrogels formed by complexation or aggregation for biomedical applications, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 57: 35 52. Bogdal D. (1999) Zastosowanie promieniowania mikrofalowego w reakcjach przeniesienia międzyfazowego w układach bezrozpuszczalnikowych. Monografia 248, Politechnika Krakowska, Kraków. 613

Katarzyna Bialik-Wąs, Sonia Kudłacik, Anna Drabczyk, Bożena Tyliszczak Bogdal D., (2005) Microwave-Assisted Organic Synthesis: One Hundred Reaction Procedures, Elsevier, 2005, 216. Draczyński Z.,(2013) Zeszyty Naukowe nr 1159, Politechnika Łódzka, 32-55. Hennink W.E, Van Nostrum C.F, (2012) Novel crosslinking methods to design hydrogels, Advanced Drug Delivery Reviews, (64): 223-236. Hoffman A.S., (2012) Hydrogels for biomedical applications, Advanced Drug Delivery Reviews, (64): 18-23. Mucha M., (2010) Chitozan wszechstronny polimer ze źródeł odnawialnych,wyd. Naukowo-Techniczne. Nemtsev S.V., Zueva O., Khismatullin M.R., Albulov A.I., Varlamov V.P., (2004) Isolation of Chitin and Chitosan from Honeybees, Applied Biochemistry and Microbiology, 40 (1): 39-43. Peppas N.A., Bures P., Leobandung W., Ichikawa H., (2000) Hydrogels in pharmaceutical formulations, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, (50): 27 46. Badania realizowane w ramach projektu LIDER/033/697/L-5/13/NCBR/2014 finansowane przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBR). Dr inż. Katarzyna Bialik-Wąs, inż. Sonia Kudłacik, Mgr inż. Anna Drabczyk, dr inż. BożenaTyliszczak Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki Katedra Chemii i Technologii Polimerów Ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków Wpłynęło: 18.04.2016 Akceptowano do druku: 1.06.2016