Polyglykolidi

Polyglykolidin rakenne
Polyglykolidista valmistettua lääketieteellistä ommelta

Polyglykolidi eli polyglykolihappo tai PGA on polyestereihin kuuluva polymeeri. Sen monomeerinä käytetään glykolihappoa tai glykolidia. Polyglykolidia on biohajoavaa, ja sillä on käyttökohteita lääketieteessä.

Ominaisuudet

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Polyglykolidi on termoplastinen polymeeri. Sen sulamispiste on 220–230 °C ja lasisiirtymälämpötila on 35–40 °C. Polymeeri on liukenematon useisiin orgaanisiin liuottimiin esimerkiksi asetoniin, tetrahydrofuraaniin, kloroformi tai tolueeniin, ja liukenee vain fluorattuihin liuottimiin, kuten heksafluori-isopropanoliin. Kiteisyydeltään polyglykolidi on puolikiteistä kiteisyysasteen ollessa 45–55 %. Yhdisteen tiheys on 1,5–1,7 g/cm3. Varsinkin molekyylimassaltaan suuren polyglykolidin vetolujuus, lämmönkesto ja kaasujen läpäisynestokyky ovat paremmat kuin monilla muilla biohajoavilla polymeereillä, esimerkiksi polylaktidilla, mutta se voi olla haurasta. Aine on biohajoavaa ja sopii hyvin yhteen kudosten kanssa, tosin voi myös aiheuttaa tulehdusta.[1][2][3][4][5][6]

Valmistus ja käyttö

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Polyglykolidia valmistettiin ensimmäisen kerran vuonna 1893. Sitä voidaan valmistaa kuumentamalla glykolihappoa happojen katalysoimana, mutta näin saadaan aikaiseksi polymeeri, jonka molekyylimassa on korkeintaan 10 000–90 000 g/mol. Molekyylimassaa saadaan kohotettua tislaamalla reaktiossa muodostuvaa vettä pois tolueenin kanssa atseotrooppisena seoksena. Polymeeriä syntyy myös kuumennettaessa natriumklooriasetaattia tai muita halogenoasetaatteja noin 160 °C:n lämpötilaan, mutta useimmiten näin muodostuvan polymeerin molekyylimassa on vain muutamia tuhansia grammoja moolia kohden.[1][2][3][4]

Tavanomaisin tapa valmistaa molekyylimassaltaan suurta polyglykolidia muistuttaa polylaktidin valmistusta. Ensimmäisessä vaiheessa glykolihappoa kuumennetaan niin, että muodostuu oligomeeri. Oligomeeria kuumennetaan alennetussa paineessa, jolloin se hajoaa glykolidiksi kutsutuksi laktoniksi. Polyglykolidia valmistetaan glykolidista renkaanavautumispolymeroinnilla 150–230 °C:n lämpötilassa. Reaktiossa useimmiten käytetty katalyytti on tinaoktoaatti, mutta myös esimerkiksi sinkkiasetaattia tai alumiiniyhdisteitä voidaan käyttää.[1][2][3][4]

Polyglykolidista valmistetaan kuituja, kalvoja ja muita ruiskuvalulla tai ekstruusiolla valmistettavia tuotteita. Yleisimmät käyttökohteet ovat lääketieteessä esimerkiksi tikkien ja muiden ompeleiden materiaalina, luunmurtumien korjauksessa käytettävien nastojen ja muiden luukiinnikkeiden valmistus ja lääkeaineiden annostelusovellutukset. Yhdiste hajoaa ihmisen elimistössä nopeasti. Polyglykolidia voidaan käyttää myös pinnoitteiden ja pakkausten materiaalina. Sitä käytetään myös seoksina muiden polymeerien kanssa ja glykolidista valmistetaan lisäksi polymeerejä laktidin tai kaprolaktonin kanssa. Polyglykolidin käytön yleistymistä haittaa sen suhteellisen kallis hinta.[1][2][3][4][5][6][7]

Lähteet

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
  1. ↑ a b c d Michael Szycher, Jinhao Qiu & Mami Tanaka: "Biomaterials, Prosthetics, and Biomedical Devices", teoksessa Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, New York, 2004.
  2. ↑ a b c d Kamil Budak, Oguz Sogut & Umran Aydemir Sezer: A review on synthesis and biomedical applications of polyglycolic acid. Journal of Polymer Research, 2020, 27. vsk. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 5.12.2023. (englanniksi)
  3. ↑ a b c d K. Jim Jem & Bowen Tan: The development and challenges of poly (lactic acid) and poly (glycolic acid). Advanced Industrial and Engineering Polymer Research, 2020, 3. vsk, nro 2, s. 60-70. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 5.12.2023. (englanniksi)
  4. ↑ a b c d Paresh Kumar Samantaray, Alastair Little, David M. Haddleton, Tony McNally, Bowen Tan, Zhaoyang Sun, Weijie Huang, Yang Ji & Chaoying Wan: Poly(glycolic acid) (PGA): a versatile building block expanding high performance and sustainable bioplastic applications. Green Chemistry, 2020, 22. vsk, nro 13, s. 4055-4081. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 5.12.2023. (englanniksi)
  5. ↑ a b Eero Waris, Nureddin Ashammakhi, Ville Waris, Willy Serlo, Riitta Suuronen, Pertti Törmälä, Yrjö T. Konttinen & Seppo Santavirta: Biohajoavien kiinnittimien käyttö luukirurgiassa. Duodecim, 2004, 120. vsk, nro 6, s. 673-681. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 5.12.2023.
  6. ↑ a b Jenni Syvänne: Biopohjaiset ja biohajoavat muovit 2020. Muovipoli O. Viitattu 5.12.2023.
  7. ↑ Riitta Suuronen & Antti Asikainen: Biohajoavat materiaalit luun kiinnitysvälineinä kasvo- ja leukakirurgiassa. Duodecim, 2004, 120. vsk, nro 16, s. 2002-2007. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 5.12.2023.