УДК 661.718.5:678.664
В. В. СУКАЧОВ1, О. В. МИРОНЮК2 к. т.н.
1 Дніпропетровський державний аграрний університет,
2 Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»
ПОЛІСИЛОКСАНУРЕТАНМЕТАКРИЛАТИ ЯК МАТЕРІАЛИ МЕДИЧНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ
В роботі здійснено синтез оптично прозорих полісилоксануретанметакрилатів та наведено деякі їх властивості у порівнянні із закордонними аналогами, що використовуються у медицині (лінзи, інкрустація рогівки та ін.).
Ключові слова: полісилоксануретанметакрилати, матеріали, оптично прозорі, використання, медицина.
В работе осуществлен синтез оптически прозрачных полисилоксануретанметакрилатов и приведены некоторые их свойства в сравнении с зарубежными аналогами, которые применяются в медицине (линзы, инкрустация роговицы и др.).
Ключевые слова: полисилоксануретанметакрилаты, материалы, оптически прозрачные, применение, медицина.
In this thesis optical-transparent polysiloxane urethane metacrylates materials synthesis is described, results of their properties investigation and the comparision of their properties with characteristics of medical prototypes are stated..
Key words: polysiloxane urethane metacrylats, materials, optical-transparent, medical, used.
Як відомо з літератури, полісилоксануретани широко застосовуються в медицині як біосумісні полімери. В патентах США [1, 2] описані полімерні композиції для формування офтальмологічних пристроїв (лінзи, інкрустація рогівки та ін.), що містять як основний компонент ароматичні форполімери з показником заломлення > 1,45 та ММ > 1000, загальної формули (1)
ZR[Si(R1)2O]n[Si(R2)(R3)O]mSi(R1)2RZ (1)
де Z = OH або NH2; R1 – алкіл; R2 – фторалкіл; R3 – ароматичні групи;
R – алкіл С1 – С10; n і m – натуральні числа > 4.
Реакцією сполук (1) з ізофорондіізоціанатом і далі з 2–гідроксиетилметакрилатом (ГЕМА) отримані реакційноздатні олігомери (Methacrylat–capped Prepolymer of Polysiloxane). У результаті співполімеризації цих олігомерів під дією УФ–опромінення з різними мономерами, наприклад, бензилметакрилатом (БМА), бензилакрилатом (БА), а також гідрофільними мономерами, наприклад, N, N–диметилакриламідом, ГЕМА та ін., отримані біосумісні полімерні матеріали.
За аналогією з вищевказаними патентами, нами здійснено синтез кремній-органічних метакрилатуретанових олігомерів (КМАУО) послідовною взаємодією толуїлендіізоціанату (ТДІ) з 1,5–ді(оксиметил)–1,1,5,5–тетраметил–3,3–дифенілтрисилоксаном [3] (який має, до речі, показник заломлення 
=1,5278, більш високий аніж у прототипу), при відношенні еквівалентів NСО/ОН = 1,5, і далі з надлишком ГЕМА до повного вичерпання NСО–груп. Будову КМАУО умовно можна зобразити загальною формулою (2):
М–У–С–У–С–У–М (2)
де М, У і С – фрагменти, утворені відповідно ГЕМА; ТДІ та силоксановим гліколем.
Температура реакційної суміші при синтезі КМАУО підтримувалася в межах 323–328 К, для забезпечення необхідної в'язкості суміші використовували активні розріджувачі: БМА і надлишок ГЕМА, які в подальшому брали участь у співполімеризації з КМАУО при різному співвідношенні компонентів.
По завершенню синтезу рідку реакційну суміш наливали на поверхню скла і полімеризовали під дією УФ–опромінення протягом 10 годин. В результаті отримано низку оптично прозорих композиційних полімерних матеріалів – полісилоксануретанметакрилатів різного складу у вигляді вільних плівок товщиною 180–200 мкм. Плівки попередньо екстрагували ізопропанолом при кімнатній температурі протягом 24 год, потім сушили у вакуумній шафі при 343 К до постійної маси і далі досліджували за стандартними методиками.
У Табл. 1 наведені результати випробувань однієї з дослідних композицій у порівнянні з однією з оптимальних композицій прототипу (дані запозичені з опису патенту США № 000):
Таблиця 1
Порівняння характеристик полісилоксиуретанів
Характеристика | Дослідна композиція | Композиція за пат. США № 000 |
Вміст золь–фракції, мас.% | 8,8 | 6,9 |
Модуль пружності, МПа | 17,2 | 19,4 |
Водопоглинання, мас. % | 13,0 | 9,6 |
Відносне видовження при разриві, % | 250 | 303 |
Дані таблиці свідчать, що синтезовані нами полісилоксануретанметакрилати є близькими аналогами зарубіжних біосумісних полімерних матеріалів і потенційно придатні для медичного застосування, наприклад, при виготовленні офтальмологічних пристроїв (лінз, інкрустації рогівки та ін.).
Література:
1. Пат. 7132492 США, МПК8 С 08 G 77/04; С 08 G 77/16. High refractive index aromatic–based prepolymer precursors / Lai Yu–Chin, Quinn E. T. (США) ; assignee : Bausch & Lomb Incorporated. – №10/765401 ; заявл. 26.01.04 ; опубл. 07.11.06.
2. Пат. 7132493 США, МПК8 С 08 G 77/04. High refractive index aromatic–based prepolymer precursors / Lai Yu–Chin, Quinn E. T. (США) ; assignee : Bausch & Lomb Incorporated. – №10/765438 ; заявл. 26.01.04 ; опубл. 07.11.06.
3. Сукачёв кремнийорганических карбофункциональных α–спиртов / ёв, // Вісник нац. техн. ун–ту «ХПІ». Зб. наук. праць. – Харків : НТУ «ХПІ». – 2008. – №41. – С. 135 – 140.
