UNIVERSITATEA „AL. I. CUZA” IAŞI FACULTATEA DE FIZICĂ · 2018. 3. 28. · Proprietăţile fizico-chimice ale suprafeţei şi volumului unui biomaterial trebuie să fie foarte

UNIVERSITATEA „AL. I. CUZA” IAŞI

FACULTATEA DE FIZICĂ

Rezumatul tezei de doctorat

STUDIUL PROPRIETĂŢILOR FIZICO-CHIMICE ALE

UNOR ALIAJE POLIMERE CU POTENŢIALE

APLICAŢII BIOMEDICALE

Conducător ştiinţific:

Prof. univ. dr. Dana-Ortansa Dorohoi

Doctorand:

Cristina-Delia Nechifor

IAŞI

* 2010 *

În atenţia:

…………………………………………………………………………………………………

Vă aducem la cunoştinţă că în data de 18.12.2010, ora 11.00, în Amfiteatrul

IV.13, doamna NECHIFOR CRISTINA-DELIA, va susţine, în şedinţă publică, teza

de doctorat cu titlul: "Studiul proprietăţilor fizico-chimice ale unor aliaje

polimere cu potenţiale aplicaţii biomedicale” în vederea obţinerii titlului

ştiinţific de doctor în domeniul ŞTIINŢE EXACTE-FIZICĂ.

Comisia de doctorat are urmatoarea componenta:

Preşedinte:

Prof.univ. dr. Dumitru LUCA, Decanul Facultăţii de Fizică,

Universitatea “Al. I. Cuza” Iaşi

Conducător ştiinţific:

Prof. univ. dr. Dana-Ortansa DOROHOI,


Referenţi:

Prof. univ. dr. Simion AŞTILEAN,

Universitatea “Babeş- Bolyai ” Cluj Napoca,

CS I dr. Anton AIRINEI,

Institutul de Chimie Macromoleculară ”Petru Poni” Iaşi

Prof. univ. dr. Maricel AGOP,


Vă invităm să participaţi la şedinţa de sustinere publică a tezei de doctorat.

CUPRINSUL TEZEI:

INTRODUCERE...........................................................................................5

I. TEHNICI DE CARACTERIZARE A MATERIALELOR POLIMERE................................................................................................11

I.1. Analiza suprafeţei filmelor polimere...................................................11

I.1.1. Microscopia de forţă atomică (AFM )..........................................................15

I.1.2. Spectroscopia în IR cu transformată Fourier- reflexia totală atenuată(ATR -FTIR)......................................................................................................................20

I.1.3. Metoda unghiului de contact........................................................................23

I.2. Analiza proprietăţilor fizico-mecanice.................................................34

I.3. Birefringenţa filmelor polimere..........................................................40

Bibliografie................................................................................................44

II. CARACTERIZAREA FILMELOR POLIMERE OBŢINUTE DIN ALIAJUL APV-PHU..........................................................................................................49

II.1. Materiale şi metode............................................................................49

II.2.Analiza suprafeţei filmelor polimere...................................................53

II.2.1. Microscopia de forţă atomică (AFM ) ........................................................53

II. 2. 2. Spectroscopia în IR cu transformată Fourier - reflexia totală atenuată (ATR - FTIR) .....................................................................................................................58

II.2.3 Energetica suprafeţei...................................................................................62

II.3. Analiza proprietăţilor mecanice ale aliajului APV-PHU......................65

II.4. Pierderea de apă prin uscare a aliajului APV-PHU..............................68

II.5. Evaluare indicelui de hidratare...........................................................70

II.6. Birefringenţa filmelor polimere de APV. ............................................73

Concluzii....................................................................................................78

Bibliografie.................................................................................................79

III. STUDIUL COMPORTAMENTULUI MATERIALELOR POLIMERE LA TRATAMENTELE FIZICE...........................................................................83

III.1. Studiul comportamentului filmelor polimere la tratamentul cu radiaţii din domeniul UV........................................................................................85

III. 1.1 Materiale şi metode...................................................................................87

III. 1. 2. Rezultate şi discutii..................................................................................87

III.2. Studiul comportamentului filmelor polimere la tratamentul cu radiaţii gamma.......................................................................................................98

III. 2.1. Materiale şi metode...................................................................................99

III. 2. 2. Rezultate şi discutii..................................................................................99

III.3 Studiul comportamentului filmelor polimere de APV la tratamentul cu plasma de Argon. .....................................................................................109

III. 3.1. Materiale şi metode...................................................................................111

III. 3. 2. Rezultate şi discutii.................................................................................112

Concluzii...................................................................................................118

Bibliografie ...............................................................................................119

IV. CARACTERIZEREA FILMELOR POLIMERE OBŢINUTE DIN SOLUŢII ALE ALIAJULUI APV-PHU ÎN VEDEREA UTILIZĂRII ACESTORA PENTRU PANSAMENTE DE PIELE .........................................................................124

IV.1. Materiale şi metode..........................................................................129

IV.2. Prepararea soluţiilor ce pot forma filme polimere............................131

IV. 3. Testarea soluţiilor polimere ce pot forma filme...............................132

V.3.1. Evaluarea vâscozităţii soluţiilor polimere..................................................132

V.3.2. Evaluarea timpului de uscare.....................................................................132

V.3.3. Evaluarea aderenţei filmelor......................................................................133

V.3.4. Atractivitatea cosmetică............................................................................134

V.3.5. Testul de integritate pe piele .....................................................................134

V.3.6. Măsurători ale unghiului de contact .........................................................138

IV.4. Evaluarea filmelor formate din soluţii polimere pe rană..................140

Concluzii...................................................................................................142

Bibliografie ..............................................................................................143

V. STUDII IN VITRO PRIVIND ELIBERAREA DE MEDICAMENTE DIN MATRICEA ALIAJULUI POLIMERIC APV-PHU.......................................145

V.1. Eliberarea in vitro a acidului acetilsalicilic..............................................................153

V.2. Eliberarea in vitro a moldaminului (benzathini benzylpeniciliinum)...................159

V.3. Eliberarea in vitro a penicilinei G potasice (benzylpenicilinum)............................167

V. 4. Modelul fractal privind studiul cineticii de eliberare a medicamentelor din matricile polimere.............................................................................................................................174

Concluzii............................................................................................................................187

Bibliografie.......................................................................................................................188

VI. CONCLUZII GENERALE. CONTRIBUŢII PROPRII..............................192

ANEXA......................................................................................................194

Contribuţii la studiul proprietăţilor fizico-chimice ale unor aliaje polimere cu potenţiale aplicaţii medicale. ____________________________________________________________________

1

INTRODUCERE

Materialele destinate uzului medical au cunoscut un puternic avânt datorită progreselor din medicină, farmaceutică, biochimie şi ştiinţa materialelor.

Utilizarea polimerilor în aplicaţiile medicale este tot mai des cerută deoarece aceştia prezintă proprietăţi chimice şi fizice deosebite faţă de alte materiale compatibile. Polimerii, faţă de metalele, ceramicile şi compozitele sunt mai uşor de prelucrat, prezintă flexibilitate mecanicăşi rezistenţă la rupere, se pot obţine sub diferite forme şi cu diverse proprietăţi, având un cost rezonabil. Polimerii sunt utilizaţi în aplicaţii care nu sunt supuse unor solicitări mecanice puternice, cum ar fi suportarea greutăţii corpului uman, deoarece au valori ale rezistenţei la tracţiune şi ale modulului lui Young mici, dar prezintă avantajul că pot fi deformaţi mult înainte de a se produce ruptura lor.

În toate aplicaţiile medicale trebuie să se urmărescă dacă produsul este biostabil şi compatibil cu mediul biologic specific cu care ia contact. Biostabilitatea constă în raspunsul imun al gazdei, adică materialul nu trebuie să genereze produşi toxici, să nu fie pirogenic, inflamator, citotoxic, antigenic, oncogenic, este sau nu biodegradabil, este sterilizabil, dar mai ales cum işi modifică sau nu proprietăţile în timp sub acţiunea anumitor factori fizici şi chimici externi. Fiecare biomaterial poate induce disfuncţii biologice în ţesuturile înconjurătoare după ce este implantat. Interfaţa dintre material şi mediul biologic, joacă un rol foarte important în biocompatibilitatea acestuia deoarece la limita cu ţesutul viu are loc interacţiunea cu elementele biologice, fiind locul “cheie” unde se iniţiază toate procesele ce pot da naştere unor disfuncţii biologice. Polimerii au suprafaţa diferită de cea a altor materiale datorită mobilităţii şi flexibilităţii unităţilor constituţionale.

Tema tezei de doctorat: “Studiul proprietăţilor fizico-chimice ale unor aliaje polimere cu potenţiale aplicaţii biomedicale” a fost aleasă datorită importanţei deosebite pe care o prezintă proprietăţile fizico-chimice ale suprafeţei şi volumului unor polimeri ce pot fi utilizaţi în aplicaţiile medicale. Amestecul pe care l-am analizat constă din alcool polivinilic (APV) şi polihidroxiuretan (PHU) în diferite concentraţii. Polihidoxiuretanul este un polimer din clasa poliuretanilor şi prezintă proprietăţi fizico-chimice foarte bune pentru aplicaţiile medicale, dar prezintă dezavantajul că este foarte moale şi greu de prelucrat. Pentru a îmbunătăţi aceste aspecte am utilizat, în diferite proporţii un polimer dur, alcoolul polivinilic. Ambii polimeri sunt cunoscuţi ca fiind biocompatibili cu ţesutul viu, având numeroase aplicaţii în diferite domenii inclusiv cel medical.

Scopul tezei de doctorat este de a analiza noile proprietăţi fizico-chimice ale acestui amestec, de a studia modificările proprietăţilor de suprafaţă şi volum induse de anumite tratamente fizice şi de a identifica aplicaţia medicală optimă în domeniul biomedical.

Teza este structurată pe cinci capitole, în care sunt prezentate câteva noţiuni teoretice şi contribuţiile proprii ce constau în rezultatele obţinute experimental şi teoretic. Primul capitol intitulat “Tehnici de caracterizare a materialelor polimere”, prezintă principalele tehnici şi metode utilizate pentru caracterizarea filmelor polimere obţinute din aliajul APV-PHU, cum ar fi: microscopia de forţă atomică, spectroscopia în IR cu transformată Fourier, metoda unghiului de contact, teste de întindere utilizate în vederea analizei proprietăţilor mecanice şi analiza birefringenţei induse prin intindere filmelor polimere.

În cel de-al doilea capitol numit “Caracterizarea filmelor polimere obţinute din aliajul APV – PHU”, s-a analizat riguros acest compus pentru a obţine cât mai multe informaţii legate de proprietăţile fizico-chimice, în vederea identificării aplicaţiei practice în domeniul biomedical. În acest scop s-au făcut analize ATR-FTIR, AFM ale suprafeţei materialului. S-a analizat din punct de vedere energetic suprafaţa filmelor cu ajutorul metodei unghiului de contact al diferitelor lichide. Probele au fost supuse testelor de întindere, urmărindu-se variaţiile valorilor durităţii, rezilienţei şi modulului de elasticitate cu concentraţia de PHU. De asemenea s-au făcut teste care să dea informaţii cu privire la pierderea de apă şi la modul de hidratare al aliajului polimeric APV-PHU.

Contribuţii la studiul proprietăţilor fizico-chimice ale unor aliaje polimere cu potenţiale aplicaţii medicale. ____________________________________________________________________

2

Tot în acest capitol a fost inclus un studiu cu privire la birefringenţa indusă prin etirare în filmele polimere de APV.

Capitolul al treilea “Studiul comportamentului materialelor polimere la tratamentele fizice”, cuprinde un studiu cu privire la tratamentele fizice aplicate asupra materialelor polimere cercetate: tratamentul cu radiaţii UV, tratamentul cu radiaţii gama şi tratamentului cu plasma de Argon. Aceste tratamente fizice au fost efectuate cu scopul de a urmări cum se modifică proprietăţile fizico-chimice de suprafaţă şi volum ale aliajului polimer APV-PHU. Scopul este îmbunătăţirea proprietăţilor fizico-chimice, dacă este nevoie pentru anumite aplicaţii medicale, dar şi pentru a studia capacitatea materialelor de a rezista la asemenea factori fizici.

Cel de-al patrulea capitol “Caracterizerea filmelor polimere obţinute din soluţii ale aliajului APV/PHU în vederea utilizării acestora pentru pansamente de piele”, este destinat studiului unei posibile aplicaţii pe care o poate avea aliajul analizat în capitolele anterioare. Acest capitol conţine o serie de analize calitative, efectuate pe voluntari, care oferă informaţii preţioase legate de posibilitatea utilizării aliajului în formarea de preparate farmaceutice sub formă de soluţie ce pot fi pulverizate pe piele, în vederea obţinerii unor filme foarte subţiri cu rol de pansamente pentru rănile superficiale ale pielii. Rezultatele foarte bune obţinute în capitolul patru ne-au determinat să studiem modul cum se eliberează diferite medicamente din matricile polimere formate din aliajul APV- PHU.

Capitolul V numit “Studii in vitro privind eliberarea de medicamente din matricea aliajului polimeric APV-PHU”, conţine studii cu privire la modul de eliberare a acidului acetilsalicilic, a moldaminului şi respectiv a penicilinei G potasice din matricile polimere studiate. Tot în acest capitol am tratat din punct de vedere fractalic cinetica de eliberare de medicamente din compuşii utilizaţi de noi, identificând o nouă ecuaţie matematică, ce face corespondenţa între dimensiunea fractalică a matricei polimerului ce are înglobat un agent farmaceutic şi mecanismul implicat în procesul de eliberare a medicamentului, pentru diferite structuri ale matricii polimere.

Lucrarea se încheie prin sublinierea contribuţiilor proprii şi a celor mai importante concluzii la care am ajuns ca urmare a studiilor experimentale şi teoretice efectuate. În anexa tezei de doctorat este prezentată activitatea ştiinţifică privind subiectul tezei de doctorat. Aceasta constă dintr-un număr de 5 lucrări ştiinţifice publicate şi 2 lucrări trimise spre publicare aflate într-un avansat proces de analiză în reviste ştiinţifice cotate ISI din ţarăşi străinătate, 4 lucrări în reviste cotate B+ şi alte 5 publicate în reviste ştiinţifice recunoscute CNCSIS, de categorie C şi D. În această anexă este de asemenea prezentată o listă ce conţine un număr de 22 de participări la conferinţe ştiinţifice internaţionale şi naţionale la care am prezentat lucrări ştiinţifice privind subiectul tezei de doctorat şi patru lucrări ştiinţifice publicate în reviste cotate ISI.

Capitolul I. Tehnici de caracterizare a materialelor polimere _____________________________________________________________

3

CAPITOLUL I

TEHNICI DE CARACTERIZARE A MATERIALELOR POLIMERE

I. 1. Analiza suprafeţei filmelor polimere

Proprietăţile fizico-chimice ale moleculelor suprafeţei [1] unui material sunt diferite de

proprietăţile acestora din volumul matricei materialului respectiv [2]. Moleculele din lanţurile macromoleculare aflate la suprafaţă, datorită mobilităţilor şi flexibilităţii unităţilor constituţionale [3] au libertatea de a se rearanja funcţie de cum se modifică potenţialul chimic [2] al mediului înconjurător. Din acest motiv întotdeauna se face distincţie între proprietăţile suprafeţei şi cele din volumul unui material. Suprafaţa unui material utilizat în domeniul biomedical, joacă un rol foarte important în biocompatibilitatea acestuia deoarece se află la limita cu ţesutul viu, unde are loc interacţiunea cu elementele biologice [1]. Proprietăţile suprafeţei unui polimer sunt determinate de aranjamentul spaţial al grupărilor chimice [2] ce intră în compoziţia acesteia.

Proprietăţile fizico-chimice ale suprafeţei şi volumului unui biomaterial trebuie să fie foarte bine analizate înainte de introducerea sa în contact cu ţesutul viu. Acest lucru se poate realiza prin corelarea mai multor metode de analiză [4] care să aducă cât mai multe informaţii cu privire la proprietăţile materialului.

I. 1. 1. Microscopia de forţă atomică (AFM )

Microscopul de forţă atomică (AFM), inventat in 1985 de Binnig, Quatesi şi Gerber aparţine grupului de microscoape de forţa cu scanare (SFM), tehnici care au la baza măsurarea forţelor dintre un vârf şi o suprafaţă [5].

Parametri de caracterizare a topografiei unei suprafeţei Informaţiile obţinute cu ajutorul tehnicii AFM cu privire la topografia suprafeţei sunt stocate şi prelucrate de un computer, în format digital sub forma unei matrici Z(N, M). Numărul de linii N este numărul de puncte luate de-a lungul unei linii de scanare iar numărul de coloane M este numărul de linii de scanare [6]. Poziţia unui element (pixel) de pe suprafaţa (imagine) este dată de valorile x (N) şi y (M) iar înălţimea medie a unui element (pixel) de pe suprafaţa (imagine) este:

∑∑−

=

−

==

1N

1k

1M

1llk )y,x(z

MN1z (I. 1)

Minimul local este definit ca pixelul cu cea mai mică valoare faţă de toţi cei 8 pixeli vecini, iar maximul local ca pixelul cu valoarea cea mai mare faţă de cei 8 pixeli vecini. După efectuarea unor operaţiuni de filtrare privind planeitatea suprafeţei şi înlăturarea zgomotului de fond [7] se pot obţine următorii parametri de suprafaţă:

1. Rabs(Ra) – rugozitatea absolută sau medie exprimată în nm (deviaţia medie aritmetică de la planul mediu al suprafeţei) este un parametru folosit la exprimarea gradului de rugozitate a unei suprafeţei. Din punct de vedere grafic Ra este aria dintre profilul rugozităţii şi linia sa centrală sau integrala valorii absolute a înălţimii profilului de rugozitate peste lungimea analizată.

Ra=Rabs= ∑ ∑−

=

−

=−

1N

1k

1M

1llk z)y,x(z

MN1

(I. 2)


4

2. Rrms – rugozitatea medie pătratică exprimată în nm (deviaţia medie pătratică de la planul mediu al suprafeţei sau deviaţia standard a suprafeţei) este un parametru ce descrie gradul de rugozitate al suprafeţei.

Rrms=21N

1k

1M

1llk ]z)y,x(z[

MN1

∑ ∑−

=

−

=− (I. 3)

3. Ssk – skewness (mărime adimensională), parametru statistic ce descrie asimetria histogramei distribuţiei înălţimii picurilor de pe suprafaţă. Dacă Ssk =0 avem o distribuţie simetrică (Gausiană), dacă Ssk<0 avem suprafaţă cu pori, iar Ssk>0 avem o suprafaţă cu picuri. Valori >│1.0│ sugerează prezenţa unor pori sau picuri foarte mari pe suprafaţă.

Ssk=31N

1k

1M

1llk3

rms

]z)y,x(z[MNR

1∑ ∑−

=

−

=− (I. 4)

4. Sku – Coeficientul kurtosis (mărime adimensională), un parametru statistic ce oferă informaţii legate de distribuţia înălţimii picurilor de pe suprafaţă. O distribuţie de înălţime gausiană are Sku=3, dacă Sku<3, talia distribuţiei după înălţime este mult mai largă comparativ cu o distribuţie gaussiană, iar dacă Sku>3 talia distribuţiei este mai îngustă comparativ cu o distribuţie gaussiană [13].

Sku=41N

1k

1M

1llk4

rms

]z)y,x(z[MNR

1∑ ∑−

=

−

=− (I. 5)

I. 1. 2. Spectroscopia în IR cu transformată Fourier – reflexia totală atenuată (ATR -FTIR)

Reflexia totală atenuată (ATR) este o tehnică simplă utilizată în conjuncţie cu spectroscopia in infraroşu ce poate fi folosită în analiza probelor solide sau lichide. Principiul de bază al spectroscopiei IR este dat de interacţiunea radiaţiilor din domeniul infraroşu (400-4500 cm-1) cu proba studiată. Un fascicul de radiaţii IR este îndreptat spre proba de analizat, funcţie de tipul de legături şi elemente chimice din probă fasciculul va fi transmis (absorbit) diferit. În urma absorbţiei de radiaţii IR, legăturile chimice ale grupărilor funcţionale din probă vor începe să vibreze la frecvenţele caracteristice. Aceste frecvenţe care vor lipsi din fasciculul transmis sunt prelucrate şi transformate în grafice de absorbţie [8]. Metoda ATR are la bază fenomenul de reflexie totală atenuată a radiaţiei incidente pe suprafaţa probei [2]. Faţă de spectroscopia IR clasică, în cazul ATR proba este aşezată pe un cristal transparent în acest domeniu de radiaţii [2]. Un fascicul de radiaţii IR este trimis către cristal în aşa fel încât acesta să se reflecte măcar o singură dată pe suprafaţa aflată în contact cu proba. Această reflexie formează o undă evanescentă ce se propagă pe o distanţă de câţiva micrometri (0.5 μ - 5 μ) [2] din probă. Între cristalul ATR şi probă trebuie să existe un contact foarte bun [16] pentru ca din unda evanescentă să fie absorbite acele frecvenţe caracteristice frecvenţelor de vibraţie ale legăturilor dintre moleculelor aflate la suprafaţa probei [4]. Fasciculul reflectat este apoi colectat de un detector şi conţine doar acele frecvenţe care nu au fost absorbite de moleculele de pe suprafaţa probei [1]. Informaţiile obţinute cu ajutorul acestei tehnici sunt legate de tipul legăturilor chimice, de identificarea tipurilor de grupări funcţionale din sistem, dar şi despre reacţiile chimice de la suprafaţa materialului şi despre modul în care sunt orientate moleculelor absorbante.


5

I. 1. 3. Metoda unghiului de contact

Suprafaţa liberă a unui lichid aderă la suprafaţa unui solid sub un unghi bine determinat, ce depinde de natura celor două substanţe aflate în contact, numit unghiul de contact [1]. Metoda unghiului de contact este o metodă simplă, utilă şi sensibilă ce aduce informaţii cu privire la energetica suprafeţei unui material (tensiunea superficială, lucrul de adezivitate, polaritatea, tensiunea critică, Zisman). Dacă o picătură de lichid este adusă în contact cu suprafaţa solidă a unui material, aceasta fie îşi va păstra forma fie se va împrăştia pe această suprafaţă [4]. Unghiul de contact al lichidului pe o suprafaţă solidă este determinat de acţiunea a trei forţe (figura I. 2 ) :

LVγ - tensiunea superficială a lichidului aflat în echilibru cu vaporii saturaţi, această forţă împiedică picătura să se întindă pe suprafaţa de contact [4];

SVγ - tensiunea superficială a solidului aflat în echilibru cu vaporii saturaţi, această forţă, dacă are valoare mare, va face ca picătura să se împrăştie pe suprafaţă [4];

SLγ - tensiunea interfacială între solid şi lichid, forţă ce determină ca lichidul să evite suprafaţa de contact [4].

Figura I. 2. Picătura de lichid aflată în contact cu o suprafaţă solidă.

Hidrofilia şi hidrofobicitatea suprafeţei Corelaţia dintre unghiul de contact şi proprietate de hidrofobicitate este următoarea: cu cât valoarea unghiului de contact este mai mare cu atât suprafaţa unui material prezintă o hidrofobicitate mai ridicată [9]. Dacă lichidul utilizat este apa atunci: a) o90⟨θ , suprafaţa este hidrofilă (apa aderă la suprafaţă);

b) o90⟩θ , suprafaţa este hidrofobă (apa nu aderă la suprafaţă);

c) o0=θ , suprafaţa este perfect hidrofilă; d) o180=θ , perfect hidrofobă, se mai găseşte şi sub denumirea de superhidrofobă [20].


6

I. 2. Analiza proprietăţilor mecanice

Metoda de bază în studiul proprietăţilor mecanice a unui material este testul la întindere sub acţiunea unei forţe [10]. În această metodă probele tăiate în epruvete sub formă de halteră (figura I. 3) sunt întinse cu o forţă F, măsurându-se alungirea probei, ΔL. Forma de halteră a epruvetelor folosite în testele de întindere este recomandată datorită faptului că aria secţiunii se menţine aproximativ constantă, pentru lungimea L0 pe parcursul aplicării forţei de întindere. Tensiunea este exprimată în general în MPa. Cantitativ tensiunea unitară este dată de raportul forţelor interne şi aria unitate, iar alungirea relativă exprimă deformarea internă pe unitate de lungime [11].

Figura I.3. Model de epruvetă sub formă de halteră

utilizat pentru teste mecanice. O analiză a diagramelor tensiune vs. alungire relativă arată că acestea prezintă două regiuni caracteristice materialelor (figura I. 4). Regiunea iniţială sau elastică corespunde zonei pentru care după întindere proba îşi păstrează dimensiunile iniţiale. Regiunea plastică este corespunzătoare deformaţiilor permanente induse de forţele de întindere. Porţiunea elastică este în general liniară şi respectă legea lui Hooke [10].

Figura I. 4. Delimitarea regiunilor elastice şi plastice pentru un

material liniar elastic.


7

I. 3. Birefringenţa filmelor polimere

Birefringenţa polimerilor provine din asimetria structurii lor moleculare. Majoritatea polimerilor prezintă anizotropie optică intrinsecă cauzată de orientarea diferită a lanţurilor macromoleculare [12] în matricea polimeră provenită de la asimetria structurii lor chimice. Un material polimer este macroscopic izotrop şi nu prezintă birefringenţă atunci cand lanţurile polimere sunt orientate la întâmplare. Dacă lanţurile polimerice sunt orientate după o anumită direcţie, materialul devine birefringent, anizotropiile optice nu se mai anulează una pe cealaltă .

Birefringenţa filmelor polimerice întinse este exprimată prin diferenţa dintre cei doi indici de refracţie principali (extraordinar, en , ordinar, on ) măsuraţi în lumină liniar polarizată ce au vectorul intensitate electrică orientat paralel şi respectiv perpendicular pe direcţia de întindere. Expresia matematică a birefringenţei filmelor polimerice întinse este dată de următoarea formulă [13]:

)(n)(n)(n 0e λλλ −=Δ (I. 11)

Unde:

)(ne λ - indicele de refracţie pentru radiaţia a cărei vector câmp electric este paralel cu direcţia de întindere;

)(no λ - indicele de refracţie pentru radiaţia a cărei vector câmp electric este perpendicular pe

direcţia de întindere [13]. Birefringenţa filmelor întinse poate fi considerată ca o măsură a gradului de ordonare a lanţurilor macromoleculare polimere [14, 15]. Dispozitivul folosit în vederea măsurării birefringenţei (figura I.5.) constă din doi polarizori identici notaţi P (polarizor) şi A (analizor). Când cei doi polarizori sunt aşezaţi în cruce lumina nu va trece prin dispozitiv. Dacă între polarizori se introduce filmul anizotrop atunci lumina va trece prin dispozitiv datorită faptului că îi este schimbată starea de polarizare. Prin introducerea unui compensator Babinet, după filmul subţire, într-o poziţie convenabilă în dispozitiv se va compensa diferenţa de drum optic indrodusă de film şi atunci iluminarea în zona mediană va fi nulă.

Figura. I. 5. Dispozitiv pentru măsurarea birefringenţei cu ajutorul

Compensatorului Babinet.

Compensatorul Babinet este astfel orientat încât axele sistemului de coordonate principale (paralele cu suprafeţele de intrare şi de ieşire din lamelă) să formeze unghiuri de 45º. cu direcţiile de transmisie ale polarizorilor.

Capitolul II. Caracterizarea filmelor polimere obţinute din aliajul APV-PHU _____________________________________________________________

10

CAPITOLUL II

CARACTERIZAREA FILMELOR POLIMERE OBŢINUTE DIN

ALIAJUL APV – PHU

II.1. Materiale şi metode

Alcoolul polivinilic (PVA) şi polihidroxiuretanul (PHU) sunt polimeri ce îşi găsesc multe aplicaţii în medicină [16]. Aceşti doi polimeri sintetici prezintă avantajul că au proprietăţi fizico-chimice de volum foarte bune sunt ieftini, capabili de modificări chimice, flexibili, uşor de procesat [17], degradabili şi compatibili cu organismul uman. Alcoolul polivinilic are o structură chimică simplă prezentând grupări hidroxil pendante. Unitatea monomeră este alcoolul vinilic, obţinându-se prin polimerizarea acetatului de vinil în soluţii alcoolice, cu formarea poliacetatului de vinil, urmată de hidroliza parţială a acestuia şi formarea de alcool polivinilic [18].

Polihidroxiuretanul este un polimer ce face parte din clasa foarte largă de poliuretani ce au în comun gruparea uretan (-NHCOO-). Poliuretanii au o structură complexă care se sintetizează din trei compuşi de bază: un diizocianat, care formează segmentul rigid din matricea poliuretanică, un lanţ polimer flexibil care formează structura amorfă şi un produs numit alungitor de catenă care permite obţinerea poliuretanilor cu aceeaşi masă dar cu concentraţii de grupări uretanice diferite [19-22]

Obţinerea amestecurilor APV-PHU Pentru obţinerea compozitelor APV-PHU s-a folosit APV purum cu masa molară

numerică Mn=65000-87000 ( Loba Feinchemie) soluţie 20% în apă distilată sau deionizată şi poli( hidroxiuretan ) sintetizat după o metoda cunoscută [23].

Alcoolul polivinilic sub formă solidă s-a solvat în apă distilată şi deionizată prin agitare energică la temperatura de 80 º C, după care a fost filtrat prin bumbac pentru a se obţine o soluţie cât mai omogenă.

Sinteza polihidroxiuretanului s-a făcut astfel: la 1 mol acid acrilic dizolvat în 200 ml apă s-au adăugat, sub agitare energică, un mol de di-etilen amino uretan solvit în 50 ml apă şi un procent de 0.1% de persulfat de potasiu (K2S2O8) din cantitatea de acid acrilic utilizat, dizolvat în 20 ml apă. După 2 ore de amestecare la temperatura camerei rezultă o soluţie de PHU vâscoasă şi transparentă. Polimerul format se precipită în alcool iar apoi se usucă la presiune scăzută 1-2 mm Hg timp de 24 h. Din PHU solid se fac soluţii 5% în apa distilată şi deionizată, pentru a obţine o vîscozitate apropiată cu cea a alcoolului polivinilic solvat în apă distilată şi deionozată.

Formulele chimice ale alcoolului polivinilic şi polihidroxiuretanului sunt prezentate în figura II. 1. a şi II. 1. b.

Figura II. 1. Structura chimică pentru PHU (a) şi APV (b).


11

Prin amestecarea în cantităţi diferite ale acestor două soluţii de polimeri s-au realizat şase amestecuri APV:PHU având proporţiile prezentate în tabelul II.1.

Tabelul II.1. Proporţiile procentuale de soluţii polimere utilizate la obţinerea filmelor.

Proba Conţinutul de

PHU (%) Conţinutul de

APV (%) P I 12 88 P II 16 84 P III 25 75 P IV 32 68 P V 50 50 P VI 70 30

Prepararea filmelor: Amestecul format a fost ţinut la temperatura de 40 0C, timp de 8-12 minute la o presiune

de 10-15 mmHg în vederea degazării compuşilor. Soluţiile obţinute au fost depuse pe sticle cu dimensiunile 220x240mm cu ajutorul unui şpaclu de tip doctor blade cu deschiderea fantei de 6 mm. Filmele au fost apoi uscate la o presiune de 1-2 mmHg timp de 48 de ore. Asupra filmelor nu s-a acţionat în nici un fel pentru a nu le modifica suprafaţa.

II.2. Analiza suprafeţei materialelor obţinute din aliajul APV şi PHU

II.2. 1. Microscopia de forţă atomică (AFM )

Imaginile 2D şi 3D obţinute pentru proba cu 12 % PHU, profilul probei şi histograma după înălţime sunt prezentate în figura II. 2. În figurile II. 3, II. 4 şi II. 5 sunt prezentate imaginile 2D, 3D, profilul probelor şi histograma după înălţimi pentru probele cu concentraţii de 25, 50 şi respectiv 70% PHU [24].

Analizând imaginile bidimensionale şi tridimensionale obţinute prin tehnica AFM se poate observa că suprafeţele filmelor sunt poroase iar diametrul porilor este proporţională cu concentraţia de PHU. La concentraţii mari de PHU se observa pe lângă porii de dimensiuni foarte mari apariţia de pori cu dimensiuni mai mici pe suprafaţa materialului.

Putem menţiona că polihidroxiuretanul face ca amestecul să prezinte pori cu dimensiuni din ce în ce mai mari cu cât concentraţia acestuia este mai mare. Prezenţa porilor şi forma acestora cu deschiderea spre suprafaţă sunt datorate procesului de osmoză solvent-nesolvent ce are loc la precipitarea polihidroxiuretanului în alcool în timpul preparării acestuia [25].


10

Figura II. 2. Imaginile 2D şi 3D, profilul probei şi histograma înălţimilor obţinute

pentru proba cu 12 % PHU [24].


pentru proba cu 25 % PHU[24].






10

Tabelul II.2. Mărimile fizice ce caracterizează suprafaţa probei din punct de vedere al morfologiei, obţinute cu ajutorul tehnicii AFM [24].

Proba

(% PHU)

Media înălţimilo

r

(nm)

Ra

(nm)

Rms

(nm)

Ssk Ska

APV 44,00 6,26 8,37 -1.03 1,76

12% PHU 225,28 16,00 24,22 -2,42 10,67

25% PHU 495,77 62,38 85,03 -1,79 3,63

50% PHU 264,69 42,86 57,01 -1,58 2,31

70% PHU 842,07 101,76 162,35 -2,50 6,98

II. 2. 2. Spectroscopia în IR cu transformată Fourier - reflexia totală atenuată (ATR - FTIR)

Materialul obţinut din amestecul celor doi compuşi a fost analizat spectral cu ajutorul tehnicii ATR-FTIR. Spectrele obţinute pentru probele cu diferite concentraţii de PHU sunt prezentate în figura II.6. În tabelul II.3 este prezentată pe scurt atribuirea principalelor semnale din spectrul ATR-FTIR al amestecului APV-PHU pentru concentraţiile utilizate, precum şi numerele de undă corespunzătoare pentru fiecare pic din spectrul de absorbţie.

II. 2. 3. Energetica suprafeţei filmelor obţinute din

aliajul APV-PHU

Unghiurile de contact al apei pentru aliajul celor doi polimeri sunt mai mari decât pentru APV-ul pur. Acest fenomen poate fi explicat datorită prezenţei ramurei complexe a PHU ataşate de lanţul polietlenei. Modificarea compoziţiei chimice a compuşilor utilizaţi duce la modificarea configuraţiei suprafeţei filmelor polimerice a amestecului (Tabelul II.4 ).

Suprafaţa acestor polimeri s-a analizat din punct de vedere energetic cu ajutorul metodei de determinare a unghiului de contact. În acest scop, s-au făcut măsurători cu 5 lichide diferite: acetonă, etanol, apă deionizată, etilen glicol şi glicerină. Pentru fiecare lichid s-a măsurat unghiul de contact pentru 15 picături după care s-a făcut o mediere a valorii unghiului de contact. Valorile obţinute pentru unghiurile de contact, tensiunea superficială a solidului în raport cu lichidul şi lucrul de adezivitate sunt prezentate în tabelul II.3.

Cunoscând unghiurile de contact pentru cel puţin două lichide se pot calcula şi următoarele mărimi caracteristice suprafeţei filmelor polimere studiate (tabelul II.5):

componenta polară a tensiunea superficiale, PSVγ ; componenta dispersă a tensiunea superficiale,

DSVγ ; tensiunea superficială: SVγ şi polaritatea suprafeţei: P .


11

Din tabelul II. 5 se poate observa că polaritatea suprafeţei scade cu creşterea concentraţiei de PHU, componenta dispersă a tensiunii superficiale creşte cu concentraţia de PHU, iar componenta polară a tensiunii superficiale scade. Componenta dispersă creşte, datorită interacţiunilor dintre dipolii moleculelor care vin în contact indicând existenţa unor forţe de interacţiune între norii electronici ai moleculelor. Scăderea polarităţii suprafeţei ar putea fi explicată prin creşterea numărului de grupări nepolare de la suprafaţa filmelor polimere din lanţurile macromoleculare conţinute în PHU

Figura II. 6. Spectrele ATR-FTIR ale probelor cu diferite concentraţii de PHU [24].


12

Ta

be

lul

II.

3. A

trib

uir

ea p

rin

cip

alel

or s

emn

ale

din

sp

ectr

ul A

TR

-FT

IR a

l ali

aju

lui A

PV

-PH

U [

24].


13

Tabelul II.4. Unghiurile de contact ale diferitelor lichide pentru aliajul APV –PHU

UNGHIUL DE CONTACT PROBA

% PHU S I

12%PHU

S II

16%PHU

S III

25%PHU

S IV

32%PHU

S V

50%PHU

S VI

70%PHU

Etanol 27 29 29 30 31 4

Acetonă 31 33 35 37 37 39

Etilen Glicol

56 61 64 67 69 71

Glicerină 86 87 88 88 89 89

Apă distilată 82 84 89 91 94 96

Tabelul II.5. Valorile componentei polare a tensiunea superficiale, PSVγ ; componentei disperse

a tensiunii superficiale, DSVγ ; tensiunii superficiale: SVγ şi a polarităţii suprafeţei: P .

PROBA PSVγ

(mN/m)

DSVγ

(mN/m) SVγ

(mN/m) P

PI (12% PHU) 6,514 0.0074 6,5184 0,999

PII (16% PHU) 5,803 0,387 6,19 0,937

PIII(25% PHU) 3,663 1,083 4,746 0,772

PIV(32%PHU) 1,769 2,525 4,294 0,412

PV (50% PHU) 1,999 2,135 4,134 0,484

PVI(70%PHU) 1,399 2,816 4,216 0,332


14

II. 3. Analiza proprietăţilor mecanice ale aliajului APV-PHU

Proprietăţile mecanice ale amestecului format din cei doi polimeri sunt dependente de

concentraţia de PHU. Curbele tensiune aplicată - alungire unitară, sunt prezentate în figura II. 7. Se observă că probele răspund diferit la solicitările mecanice funcţie de concentraţia de PHU. Comparând valorile modului de elasticitate pentru probele cu PHU observă o scădere a valorilor acestuia, fenomen ce indică faptul că la adăugarea PHU materialul nou format devine mai elastic decât APV pur (figura II.7). Acest comportament se poate explica prin faptul că lanţurile macromoleculare ale PHU fiind mai lungi sunt mai mobile şi induc scăderea forţelor inter- şi intramoleculare cu concentraţia de PHU.

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.0250

10

20

30

40

50

Alungirea unitara

Tens

iune

a,M

Pa

P1puncte experimentale P1P2puncte experimentale P2P3puncte experimentale P3P4puncte experimentale P4P5puncte experimentale P5P6puncte experimentale P6

Figura II. 7. Curbele tensiune aplicată – alungire unitară pentru probele cu diferite concentraţii de PHU.

Valoarea durităţii scade la adăugarea de PHU, de exemplu duritatea APV pur este de

2,00MPa şi scade cu un procent de 56% până la valoarea de 0.88 MPa pentru proba cu 25% PHU, cu 63,5% până la 0.73 MPa atunci când se adaugă 50 % PHU şi chiar cu 86,3% până la 0,274 MPa pentru proba ce conţine 70% PHU.

Aliajul polimer obţinut are proprietăţi mecanice mult îmbunătăţite faţă de APV pur, iar proprietăţile mecanice pot fi modelate pentru o aplicaţie dată funcţie cantitatea de PHU adăugată [24]. Aceste rezultate sugerează că macromoleculele celor doi polimeri interacţionează şi formează structuri noi cu legături inter şi intramoleculare mai slabe.

II. 4. Pierderea de apă a aliajului APV-PHU

În vederea evaluării pierderii de apă prin deshidratare se cântăresc 5 grame de soluţie din

fiecare probă şi se pun în creuzete termostatate la temperatura de 110 ºC, la o presiune de 1-2 mmHg, timp de 5 şi 20 de ore. După acest timp se scot creuzetele şi se ţin în exicator până ajung la temperatura mediului ambiant apoi se cântăresc. Procentul de apă pierdut ca urmare a deshidratării se calculează conform relaţiei:

100M

MMPA

i

fi −= (II. 1)

Unde:


15

Mi - masa iniţială; Mf - masa după un anumit timp de deshidratare, a probei analizate.

În figura II. 9 sunt reprezentate procentual pierderile de apă ale probelor analizate funcţie de concentraţia de PHU pentru 5 şi 20 de ore de deshidratare.

Figura II. 9. Pierderea de apă după 5 şi 20 de ore de deshidratare funcţie de concentraţia de

PHU.

După cum se poate observa din figura II.9 pierderea de apă este mai pronunţată, după cum era de aşteptat, după 20 de ore de deshidratare, ajungând până la un procent de 8% de apă pierdută prin uscare, pentru proba ce conţine 70% PHU. Pentru acelaşi timp de deshidratare se observă că probele cu concentraţii mici de PHU pierd prin uscare o cantitate mai mică de apă faţă de probele ce conţin cantităţi mai mari de PHU.

II. 5. Evaluare indicelui de hidratare al aliajului APV-PHU

Experimentele de hidratare s-au efectuat asupra filmelor cu diferite concentraţii de PHU,

având dimensiunile iniţiale de 3 × 3 cm2 şi masa iniţială de 0,35 grame. Filmele au fost imersate în apă distilată, la temperatura camerei, aproximativ 27 oC şi presiune atmosferică normală. După un anumit timp proba a fost scoasă din apă ştearsă uşor şi cântărită [11]. Pentru a evita degradarea rapidă a polimerului, deoarece aceste matrici polimerice se dizolvă foarte repede în apă [15] timpul de imersie în apă a fost de 60 secunde (1 minut) pentru fiecare măsurătoare. Temperatura la care s-a lucrat a fost apropiată de valorile raportate în literatură cu privire la temperatura pielii, între 28 oC şi 32 oC, deoarece aplicaţia propusă pentru aceste materiale este de pansamente ale rănilor de la nivelul pielii.

Indicii de hidratare s-au calculat cu ajutorul unei relaţii bine cunoscute, ce ţine cont de masa iniţială a polimerului şi masa polimerului după ce a fost imersat un anumit timp în lichid [27].

La introducerea unui asemenea material în apă, lichidul pătrunde în spaţiile libere dintre lanţurile macromoleculare şi formează un gel datorită răsfirării moleculelor şi formării de legături de hidrogen cu moleculele de apă, ca rezultat grosimea şi masa filmului cresc progresiv până la un anumit nivel când polimerul începe să se dizolve în apă şi pierde din masa sa iniţială.


16

100XM

MMSI0

0t

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −= (II. 2)

Unde: SI - Indicele de hidratare;

0M - Masa iniţială a probei;

tM - Masa probei după un anumit timp de imersie în apă. Profilul de hidratare obţinut pentru cele 6 preparate studiate, imersate în apă distilată

este prezentat în figura II. 10.

0 100 200 300 400 500 600-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

70% PHU

50% PHU

32% PHU

25% PHU12% PHU

Timp, secunde

Indi

cele

de

hidr

atar

e, %

16% PHU

Figura II. 10. Profilul indicelui de hidratare în apă distilată

funcţie de timp [27].


17

II. 6. Birefringenţa filmelor polimere de APV În figura II.11 este prezentată dependenţa birefringenţei induse funcţie de gradul de

întindere pentru diferite grosimi ale filmelor polimere. Din această figură reiese tendinţa birefringenţei de a scadea cu creşterea grosimii filmului [14].

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

D=2.46 mm

D=2.37 mm

D=2.09 mm

D=1.69 mm

D=1.56mm

Δn.

103

γ

D=1.3 mm

Figura II. 11. Birefringenţa, )(n λΔ funcţie de gradul de întindere, pentru diferite grosimi ale

filmului polimeric [14].

La grade de întindere mai mici de 2.5, pentru o grosime dată, birefringenţa tinde să crească liniar cu gradul de întindere. La grade de întindere mai mari de 2.5, pantele dreptelor din figura II. 16 sunt mai mici, dovedind o saturare a alinierii lanţurilor polimerice la grade de întindere mai mari de 2,5. Pentru grosimi mai mari de 2 mm procesul de ordonare internă a lanţurilor polimere este mai complex şi dependenţa de gradele de întindere mai mari de 2 nu este liniară [14].

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.06

8

10

12

14

16

103 Δ

n/Δ

D

γ

Figura II.12. Raportul Dn

ΔΔ

funcţie de gradul de întindere pentru APV [14].


18

S-a calculat raportul Dn

ΔΔ

ce reprezintă variaţia birefringenţei filmelor de diferite grosimi

raportată la birefringenţa celui mai subţire film pentru grosimile extreme ale filmelor polimerice şi s-a reprezentat grafic funcţie de gradul de întindere, figura II. 12 [14].

Din acest grafic se observă creşterea raportului Dn

ΔΔ

funcţie de gradul de întindere şi de

asemenea se poate observa modificarea pantei acestei drepte după gradul de întindere de 2,5, dovedind din nou saturarea alinierii lanţurilor polimere la grade mari de întindere.

Pantele dreptelor în planul )(n λΔ se modifică funcţie de grosimea filmelor. Scăderea iregulată a birefringenţei cu grosimea ar putea fi explicată prin imposibilitatea realizării unei ordonări a lanţurilor polimere pentru grosimi mari ale filmelor polimere [14].

Filmele polimere obţinute din aliajul APV-PHU nu prezintă birefringenţă indusă de deformările mecanice. Acest fenomen poate fi explicat din cauza lungimilor mari ale lanţurilor macromoleculare ale PHU, care nu se aliniază suficient de mult ca urmare a întinderii prin etirare pentru a induce birefringenţa.

Capitolul III. Studiul comportamentului materialelor polimere la tratamentele fizice _____________________________________________________________

19

CAPITOLUL III

STUDIUL COMPORTAMENTULUI MATERIALELOR POLIMERE LA TRATAMENTELE FIZICE

Deorece nu există un material pentru care aspectele fizico-chimice şi mecanice, amintite mai sus să fie reunite într-o combinaţie adecvată în raport cu aplicaţia medicală, se recurge la diferite tratamente pentru modificarea unor proprietăţi de suprafaţă [28] şi/sau de volum a materialului, în particular a biocompatibilităţii [29]. Modificările de suprafaţă se efectuează în practică pentru îmbunătăţirea pe termen lung a unor proprietăţi ale polimerilor [30].

După un tratament specific, suprafaţa unui polimer va prezenta caracteristici noi sau caracteristici îmbunătăţite, în privinţa caracterului hidrofil/hidrofob, adeziunii, rugozităţii, cristalinităţii, conductivităţii (electrice sau termice) [31].

Tehnicile de modificare a proprietăţilor de suprafaţă ale unui polimer se grupează în două mari categorii [32]:

- tehnici fizice ( cu flacără, plasmă, laseri, radiaţii UV, X, gama, fascicule de electroni şi ioni, descărcare corona);

- tehnici chimice cu diverşi reactivi (enzime, acizi, baze, ozon) care se leagă de suprafaţă formându-se o nouă structură.

III.1. Studiul comportamentului filmelor polimere

la tratamentul cu radiaţii UV

Filmele polimere au fost expuse, la radiaţii UV obţinute de la o lampă cu mercur de presiune medie, tip HQE-40 cu emisie a unui spectru policrom, în aer, la temperatura camerei. Probele au fost aşezate la o distanţă de 20 cm fiind supuse tratamentului cu radiaţii timp de 2, 4 şi 10 ore.

Transformările fizico-chimice induse în matricea polimeră au fost evaluate prin analize ale spectrelor ATR-FTIR înregistrate utilizând spectrometrul Bruker Vertex 70 type Spectrometre (U.S.), măsurări de unghi de contact ale apei la suprafaţa filmelor polimerice, evaluat cu ajutorul dispozitivului goniometric, KSV CAM 101, utilizând tehnica picăturii de lichid depuse pe suprafaţă şi prin evaluarea proprietăţilor mecanice determinate prin teste de întindere utilizând aparatul TIRA TEST 2161. Toate analizele probelor, ulterioare iradierii UV, s-au făcut în maxim o oră de la încheierea tratamentului.

În vederea evaluării ratei de fotooxidare şi fotodegradare a materialului polimeric am analizat modificările induse în semnalele de absorbţie ale grupărilor carbonil şi amidă II [33]. În acest sens am calculat raportul dintre aria picului corespunzător vibraţiilor de valenţă ale grupării

carbonil şi aria picului corespunzător vibraţiilor de valenţă ale grupării hidroxil hidroxil

carbonil

AA)C(R =

funcţie de timpul de iradiere. Rezultatele obţinute sunt reprezentate în figura III. 1. Spectrele au fost normalizate iniţial.


20

0 2 4 6 8 100.08

0.09

0.10

0.11

0.12

0.13

0.14

0.15

0.16

R(C

)

Timpul de expunere UV, ore

P1 P2 P3 P4 P5 P6

Figura III.1. Raportul )C(R funcţie de timpul de expunere

la radiaţii din domeniul UV [33].

Din figura III.1 se poate observa că raportul hidroxil

carbonil

AA

)C(R = este proporţional cu

concentraţia de polihidroxiuretan din probe, adică proporţional cu concentraţia de grupări carbonil

Creşterea valorii raportului după 2 ore de tratament UV arată că numărul de grupări carbonil de la suprafaţă este mai mare după 2 ore de iradiere decât numărul de grupări carbonil al probelor netratate cu radiaţii UV. La 4 şi 10 ore de expunere are loc scăderea acestui raport ce indică o creştere a numărului de grupări hidroxil de la suprafaţa filmelor polimere cu durata tratamentului. Deci pentru durate mari de expunere apar fenomenele de fotooxidare. Creşterea raportului ca urmare a tratamentului pentru 2 ore ar putea fi explicat prin prezenţa unui efect de fotostabilizare a suprafeţei matricei polimere [33].

În figura III.2 este prezentată variaţia raportului dintre aria picului corespunzător

grupării Amidă II şi aria picului corespunzător grupării hidroxil, hidroxil

AmidaII

AA)A(R = funcţie de timpul

de expunere.

Din figura III.10 se poate observa că şi raportul hidroxil

AmidaII

AA)A(R = este proporţional cu

concentraţia de PHU din probe, adică proporţional cu concentraţia de grupări Amidă II, caracteristică PHU.

Se observă din această figură o creştere a raportului pentru 2 ore de tratament şi scăderea raportului pentru 4 şi 10 ore de tratament [34].


21

0 2 4 6 8 100.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.10

0.11

0.12

0.13

R(A

)

Timpul de expunere UV, ore

P1 P2 P3 P4 P5 P6

Figura III.2. Raportul )A(R funcţie de timpul de expunere la

radiaţii din domeniul UV [33].

Valorile raportului hidroxil

AmidaII

AA)A(R = sunt uşor mai mici decât valorile raportului

hidroxil

carbonil

AA)C(R = ceea ce poate sugera o rezistenţă mai bună a grupării uretanice la radiaţiile UV

[35] decât a grupărilor esterice din compoziţia alcoolului polivinilic. Rata de fotooxidare şi fotodegradare este mai accentuată pentru probele ce conţin cantităţi mai mici de PHU.

Modificarea configuraţiei chimice a suprafeţei prin efectul de fotostabilizare a matricei polimerice şi apariţia grupărilor polare la suprafaţă de tip: NH2, COOH, OH, CO, prin procese chimice de fotodegradare şi fotooxidare sunt demonstrate şi prin modificarea unghiului de contact al apei ca urmare a tratamentului UV. Unghiul de contact al apei scade pentru toate probele după expunerea UV [35].

Prin analiza curbelor tensiune – deformare în domeniul elastic se constată modificările proprietăţilor mecanice de întindere ale probelor funcţie de timpul de tratament cu radiaţii UV, dar şi de concentraţia de PHU conţinută în aliaj.

Valorile calculate ale durităţii, rezilienţei şi modulului de elasticitate scad cu timpul de tratament pentru toate probele. De exemplu, pentru proba cu 70 % PHU, duritate probei netratate este 0. 2738 MPa şi scade cu 74, 95 % până la valoarea de 0.0686 MPa după 10 ore de expunere. Rezilienţa a scăzut de la 0.1436 MPa la 0.0027 MPa după tratamentul UV. De asemenea o creştere a întinderii până la rupere se poate observa cu timpul de tratament din figura III.3, ce reprezintă curbele tensiune alungire relativă pentru diferiţi timpi de expunere UV pentru proba ce conţine 70% PHU. Pentru celelalte probe curbele tensiune alungire sunt asemănătoare cu cele pentru proba cu 70% PHU [27].


22

Tabelul III. 1. Unghiurile de contact ale apei funcţie de timpul de expunere la radiaţii din

domeniul UV.

PROBA (%PHU)

Unghiul de contact (grade)

NETRATATE


TRATATE 2h


TRATATE 4h


TRATATE 10h

S I (12%) 82 72 76 71 S II (16%) 84 74 84 76

S III (25%) 88 86 85 78 S IV (32%) 90 88 85 79 S V (50%) 94 90 86 82 S VI (70%) 96 95 87 89

Figura III.3. Curbele tensiune –alungire funcţie de timpul de expunere la radiaţii din domeniul UV pentru proba cu 70% PHU.


23

III. 2. Studiul comportamentului filmelor polimere la tratamentul cu radiaţii gama

Filmele obţinute din aliajul APV-PHU au fost iradiate cu ajutorul unei surse 137Cs, timp de 2, 4 şi 10 ore, la o distanţă de 20 cm, în aer, la temperatura camerei [38].

Proprietăţile de suprafaţă ale polimerului au fost evaluate din punct de vedere energetic cu ajutorul metodei unghiului de contact, metoda picătudii depuse, iar ca lichid s-a folosit apa deionizată. Unghiul de contact al filmelor a fost evaluat cu ajutorul dispozitivului goniometric, KSV CAM 101. Din punct de vedere spectral s-au efectuat analize ATR-FTIR cu ajutorul spectrometrului de tip Bruker Vertex 70 type Spectrometre (U.S.). Topografia şi morfologia suprafeţei materialelor studiate a fost analizată prin microscopie de forţă atomică, în modul semi contact, cu ajutorul unui aparat tip SPM Solver PRO-M, Rusia, cu un cantilever de tip NSG10, la temperatura camerei şi presiune atmosferică normală. Topografia a fost înregistrată pe suprafeţe cu dimensiunea 20 µm X 20 µm.

Raportul hidroxil

carbonil

AA)C(R = prezintă o scădere rapidă chiar după 2 ore de tratament cu

radiaţii gama indicând dispariţia unui număr de grupări carbonil de la suprafaţa matricei polimere, probabil datorită fotooxidării puternice ce are loc chiar din primele ore de tratament. La 4 şi 10 ore de expunere valoarea acestui raport se menţine aproximativ la aceleaşi valori, indicând o creştere a numărului de grupări polare de la suprafaţa filmelor polimere cu timpul de tratament.

În figura III.4 este prezentată variaţia raportului dintre aria picului corespunzător

grupării Amidă II şi aria picului corespunzător grupării hidroxil, hidroxil

AmidaII

AA)A(R = funcţie de timpul

de expunere.

Raportul hidroxil

AmidaII

AA)A(R = prezintă o scădere puternică după 2 ore de tratament, după care

are o uşoară creştere. Acest fenomen poate fi explicat prin oxidarea grupărilor Amidă II aflate la suprafeţa filmelor polimere după 2 ore de iradiere gama, ce duce la formarea speciilor polare, după care la creşterea timpului de expunere acestea încep să se degradeze şi dau naştere unor specii reactive diferite. De asemenea atunci când moleculele componente ale lanţurilor polimere absorb radiaţii gama pot avea loc procese de rotaţie şi translaţie inter şi intra moleculare ce duc la modificarea configuraţiei suprafeţei şi la modificarea raportul )A(R .

0 2 4 6 8 100.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0.09

0.10

0.11

0.12

R(C

)

Timpul de expunere la radiatii γ

P1 P2 P3 P4 P5 P6

Figura III. 4. Raportul )C(R funcţie de timpul de expunere la radiaţii gama.


24

0 2 4 6 8 100.0000.0050.0100.0150.0200.0250.0300.0350.0400.0450.0500.0550.0600.0650.0700.0750.080

R(A

)


P1 P2 P3 P4 P5 P6

Figura III. 5. Raportul )A(R funcţie de timpul de expunere la radiaţii gama.

În ambele cazuri se observă că valorile celor două rapoarte calculate sunt dependente de

concentraţia de PHU din probe. Se pare că şi în cazul radiaţiilor gama precum şi în cazul celor din domeniul UV, grupările uretanice sunt mai rezistente la acţiunea radiaţiilor.

Variaţia unghiului de contact al apei cu timpul de tratament este prezentată în figura III. 20 [36].

0 2 4 6 8 10646668707274767880828486889092949698

12PHU 16PHU 25PHU 32PHU 50PHU 70PHU

Ung

hiul

de

cont

act a

l ape

i, g

rade


Figura III. 6. Variaţia unghiurilor de contact ale apei funcţie

de timpul de iradiere gama [36].

Se observă o scădere puternică a unghiului de contact al apei cu timpul de expunere la radiaţii gama. Acest fenomen poate fi pus pe seama oxidărilor agresive ce au loc chiar de la 2 ore de tratament şi formarea de grupări polare la suprafaţa materialului. Scăderea puternică a unghiului de contact al apei pentru 4 şi 10 ore de tratament poate fi cauzată de fenomemele de fotooxidare şi fotodegradare ce apar la creşterea timpului de expunere [36].

În figura III. 7 sunt prezentate imaginile 2D şi 3D AFM ale probei cu 12% PHU funcţie de expunerea la radiaţii gama. Din aceste imagini se poate observa că profilul porilor de pe suprafaţa probei este asemănător cu cel al probei netratate, dar că rugozitatea suprafeţei scade proporţional


25

pentru 2 şi 4 ore de iradiere gama şi creşte foarte mult după 10 ore de expunere, datorită modificărilor semnificative în topografia probei.

Figura III. 7. Imaginile AFM 2D şi 3D ale probei ce conţine 12% PHU funcţie de timpul de expunere


26

III. 3. Studiul comportamentului filmelor polimere la tratamentul cu plasma de

Argon

Filmul polimeric de APV a fost fixat în incintă la o anumită distanţă faţă de electrod, pentru a evita degradarea termică a acestuia. Timpii de expunere în plasma de Argon au fost 5, 10, 15 şi 30 min.

Spectrele ATR-FTIR întregistrate înainte şi după tratamentul în plasmă sunt prezentate în figura III. 8. Spectrul probei netratate indică existenţa benzilor de vibraţie caracteristice alcoolului polivinilic parţial hidrolizat [37].

3500 3000 1500 1000

-0.2

0.0

0.2

0.410881730

Abso

rban

ta, u

.a.

Numarul de unda, cm-1

5 MIN

10 MIN

15 MIN

30 MIN

33502930

Figura III. 8. Spectrele ATR-FTIR diferenţă ale APV tratat în

plasmă de Ar [38].

Pentru o mai bună evaluare a modificărilor ce apar în spectrele ATR-FTIR am analizat spectrele diferenţă. Aceste spectre sunt obţinute prin scăderea din spectrul probei netratate pe cel al probei tratate în plasma de Argon. Benzile negative apărute în spectrul diferenţă indică apariţia unor noi grupări, iar benzile pozitive indică absenţa unor grupări în spectrul probei tratate faţă de cel al probei netratate. De exemplu, în figura III. 25 sunt redate spectrele diferenţă pentru 5,10, 15 şi 30 ore de tratament în plasma de Argon.

În urma tratamentului cu plasma de Argon unghiul de contact al apei scade cu timpul de tratament. Este de remarcat că pentru 5 minute acesta scade aproape la jumătate după care scăderea nu mai este atât de pronunţată şi pentru 30 minute are loc o uşoară creştere faţă de 15 minute.

Imaginile AFM indică o alterare a topografiei suprafeţei ca urmare a tratamentului cu plasma (figura III. 10). Tratamentul de scurtă durată, 5 minute, scade rugozitate suprafeţei având efecte pozitive asupra îmbunătăţirii umectabilităţii suprafeţei polimerului [39], dar după 15 minute de tratament rugozitatea materialului începe să crească.


27

0 5 10 15 20 25 300

10

20

30

40

50

60

70

80

Ung

hiul

de

cont

act a

l ape

i, gr

ade

Timpul de tratament, min

Figura III. 9. Variaţia unghiului de contact al apei funcţie de timpul de tratament în plasma de Argon.

Figura III. 10. Imagini AFM 3D, 2D şi histograma după înălţimi pentru

filmele de APV tratate în plasma de Argon [38].

Capitolul IV. Caracterizarea filmelor polimere obţinute din soluţii ale aliajului APV-PHU în vederea utilizării acestora sub formă de pansamente de piele

_______________________________________________________________

28

CAPITOLUL IV

CARACTERIZEREA FILMELOR POLIMERE OBŢINUTE DIN SOLUŢII ALE

ALIAJULUI APV-PHU ÎN VEDEREA UTILIZĂRII ACESTORA PENTRU

PANSAMENTE DE PIELE

Introducerea de substanţe farmacologice active prin intermediul pielii reprezintă o metodă foarte atractivă datorită uşoarei accesibilităţi şi întinderii suficient de mare a pielii. Scopul administrării de medicamente prin intermediul pielii este fie pentru terapia locală a bolilor dermatologice fie eliberarea prin intermediul pielii cu scopul de a ajunge la organele interne.

Protejarea rănilor de eventualii factorii externi se realizează prin utilizarea pansamentelelor. Acestea constituie o barieră de protecţie între rană şi mediul extern şi accelerează vindecarea locului traumatizat.

Pansamentele ce au capacitatea de a absorbi exudatul din rană precum şi sângele şi alte bacterii în structura lor poroasă nu trebuie să ducă la proliferarea acestora peste o valoare critică, pentru că astfel ar favoriza infecţiile. O soluţie în acest scop este introducerea de substanţe antimicrobiale şi antimicotice în substratul acestora protejând o eventuală contaminare [41,43].

Încorporarea de medicamente şi eliberarea acestora prin intermediul pielii este dificil de evaluat datorită proprietăţilor de barieră pe care le are pielea şi diferitelor modalităţi de pătrundere a substanţelor active în organism prin intermediul pielii. Studiile in vitro nu pot arăta cu exactitate comportamentul medicamentelor şi a pansamentelor, în acest caz fiind foarte importante studiile efectuate in vivo.

Scopul studiului: Datorită avantajelor pe care le oferă preparatele din soluţii ce pot forma filme polimerice

în acest studiu ne-am propus să analizăm câteva soluţii ce au la bază amestecul dintre cei doi polimeri analizaţi anterior , cu scopul de a alege materialul adecvat pentru asemenea aplicaţii. Poliuretanii pot fi utilizaţi cu succes în asemenea aplicaţii [42], fiind biocompatibili şi cu un caracter biodegradabil [44]. Amestecul dintre APV şi PHU în diferite concentraţii, datorită numeroaselor sale proprietăţi, este propus pentru a fi utilizat în prepararea acestor produse farmaceutice.

IV. 1. Materiale şi metode

Ţinând cont de proprietăţile pe care le deţin aliajele APV-PHU riguros analizate în capitolele anterioare şi ţinând cont de am considerat că putem propune utilizarea lor pentru formarea de pansamente din soluţii polimere.

Testele efectuate au fost majoritatea in vivo datorită proprietăţilor speciale pe care le deţine pielea şi care nu pot fi obţinute artificial în condiţii de laborator. Criteriile folosite în vederea evaluării soluţiilor polimere au fost următoarele: vâscozitatea, timpul de uscare, starea exterioară a filmelor formate în vederea utilizării în cosmetică şi integritatea după o perioadă de timp de purtare a pansamentului. Aceste criterii calitative sunt considerate esenţiale în aplicaţiile practice, mai ales din punctul de vedere al pacienţilor. Rezultatele obţinute au fost raportate la cele din literatură pentru o mai bună corelare a lor.

Vâscozitatea soluţiilor polimere ce au capacitatea de a forma filme ce pot fi folosite cu succes ca pansamente trebuie să fie mică pentru a putea fi utilizate sub formă de spray, în vederea distribuirii cu acurateţe a unei doze flexibile necesare pacienţilor funcţie de tipul de rană.

În vederea evitării timpilor mari de aşteptare este necesar ca soluţia să formeze repede un film uscat pe piele. De asemenea filmul polimer format nu trebuie să se lipească de hainele sau


_______________________________________________________________

29

obiectele înconjurătoare ale pacientului. Foarte mulţi pacienţi se plâng de aspectul pansamentelor clasice, deoarece ies în evidenţă foarte tare, fiind considerate neatractive din punct de vedere cosmetic, din acest motiv filmele ar trebui să fie nu fie vizibile după aplicare.

Pe lângă aceste cerinţe, pansamentele trebuie să mai îndeplinească o serie de criterii cum ar fi: rezistenţa acestora pe piele la o perioadă mai lungă necesară eliberării unor substanţe active şi regenerării pielii, să formeze o barieră pentru bacteriile care pot ajunge la nivelul rănii, să adere la suprafaţa rănii fără a modifica sau îndepărta ţesutul sănătos, să aibă permeabilitate pentru vaporii de apă sau capacitate de absorbţie mare pentru a preveni acumularea de fluide, să nu fie inflamabil, antigenic, alergogenic, toxic sau carcinogenic, să fie elastic chiar şi în stare uscată [40].

Nu există un material care să satisfacă toate aceste condiţii, nici chiar pielea umană nu este ideală deoarece existenţa şi timpul de viaţă ale acesteia sunt limitate. Alegerea pansamentului trebuie să fie funcţie de rana şi tipul de tratament necesar, luând în considerare avantajele şi dezavantajele materialului ales.

IV. 2. Prepararea soluţiilor ce pot forma filme polimere

Soluţiile ce formează filme polimere s-au obţinut prin adăugarea unui solvent volatil peste polimerului uscat, soluţiile au fost agitate şi lăsate peste noapte pentru dizolvarea completă a acestora. Solventul utilizat a fost etanol (96%) şi apă pentru a obţine un timp bun de evaporare în vederea folosirii materialelor sub formă de spray. Polimerul în stare uscată a fost amestecat cu apă distilată pentru dizolvarea iniţială, apoi s-a turnat treptat etanol. Amestecurile au fost ţinute în sticluţe cu capac din aluminiu pentru a preveni evaporarea etanolului. Conţinutul preparatelor a fost în medie 10% polimer uscat, 25% apă şi 65% alcool. Cu cât cantitatea de alcool este mai mare cu atât timpul de evaporare şi implicit uscarea filmului este mai rapidă.

Aceste proporţii au fost stabilite anterior prin prepararea mai multor soluţii polimere ce conţin cantităţi diferite de polimer uscat. S-au ales valorile optime pentru care polimerul este solubil în etanol şi apă, are o viscozitate mică şi poate forma filme polimere ce pot fi utilizate ca pansamente. O cantitate prea mare de polimer uscat duce la creşterea vâscozităţii preparatelor, la creşterea timpului de uscare şi de asemenea filmele formate sunt mai groase şi inestetice.

În tabelul IV. 1 sunt date cantitativ proporţiile de polimer, apă şi etanol folosite pentru obţinerea preparatelor studiate.

Tabelul IV. 1. Proporţiile de polimer, apă şi etanol conţinute în preparatele studiate. CANTITATEA DE POLIMER USCAT

CANTITATEA DE APĂ

CANTITATEA DE ETANOL

PROBA (grame) (%)

(grame) (%)

(grame) (%)

P I (12%PHU) 1,01 10,03 1.51 15 7,55 74,97

P II (16%PHU) 2,03 10,09 3,00 14,92 15,04 74.99

P III (25%PHU) 2,04 10,05 3,06 15,08 15,19 74,87

P IV (32%PHU)

2,00 9,95 3,00 14,93 15,10 75,12

P V (50%PHU)

1,97 9,84 3,00 14,98 15,05 75,18

P VI (70%PHU)

2,07 10,29 3,01 14,96 15,04 74,75


_______________________________________________________________

30

IV. 3. Testarea soluţiilor polimere ce pot forma filme

IV. 3. 1 Evaluarea vâscozităţii soluţiilor polimere Vâscozitatea soluţiilor a fost catalogată ca fiind: mică (soluţiile au aceeaşi vâscozitate ca şi

apa); medie (precum glicerolul), mare (având consistenţa ca şi siropul) [8]. Soluţiile cu 50% PHU şi 70% PHU prezintă vâscozitatea cea mai mică având o consistenţă precum apa, cele cu 32% PHU şi 25 % PHU sunt precum siropul având o vâscozitate mare iar celelalte ce conţin cantităţi mari de APV sunt foarte vâscoase cu o consistenţă mai groasă decât a siropului.

Vâscozitatea este foarte importantă deoarece aceste preparate trebuie să poată fi pulverizate pe suprafaţa pielii, deci trebuie să fie de consistenţa apei sau cel mult să aibă o viscozitate medie, precum glicerolul.

IV. 3. 2. Evaluarea timpului de uscare Timpul de uscare al preparatului pulverizat pe o rană trebuie să fie cât mai mic. În

literatură se consideră că timpul de uscare minim admis pentru aceste soluţii este de 5 minute [42].

În vederea evaluării timpului de uscare preparatele sub formă de soluţie au fost aplicate pe partea interioară a antebraţului unui voluntar, ce a participat la studiu dându-şi consimţământul pentru testul efectuat. Cu ajutorul unei pipete s-au turnat 10 µL de soluţie pe o arie de 1 cm2 de piele şi s-a cronometrat timpul de uscare al filmelor. Conform standardelor OEDC pentru studiile de uscare efectuate pe pielea naturală volumul recomandat este între 5 şi 10 µL/ cm2 . După 5 minute peste filmul format s-a aşezat o lamă din sticlă fără să se apese, filmul se considera uscat dacă nu rămân urme de lichid pe lamă. Dacă se constată existenţa urmelor de lichid pe sticlă înseamnă că filmele nu sunt uscate şi se refac experimentele pentru un timp de uscare mai mare de 5 min.

Pentru preparatele studiate timpul de uscare a fost mult mai mic, cam 2 minute minim, iar maximul este de 3,10 min [45]. Testele s-au efectuat în triplicat modificând cantitatea de preparat şi aria zonei pe care a fost aplicat. Toate preparatele s-au comportat la fel obţinând timpi foarte buni de uscare, comparativ cu valorile etalon date în literatură. Aceşti timpi de uscare mici se datorează în special conţinutului mare de etanol pe care îl au preparatele. Dacă preparatele conţin canţităţi mari de apă timpul necesar uscării va fi mai mare.

IV. 3. 3. Evaluarea aderenţei filmelor După ce preparatul este administrat peste răna de la nivelul pielii şi este lăsat să se usuce,

acesta trebuie să formeze un film nelipicios pentru a evita aderarea de hainele sau obiectele înconjurătoare ale pacientului.

Pentru evaluarea aderenţei s-a aşteptat uscarea filmelor după care s-a urmărit dacă filmele formate sunt “lipicioase”. Acest test s-a realizat prin presarea uşoară unei bucăţi de vată din bumbac peste filmul format. Funcţie de numărul de fire rămase pe suprafaţa filmelor, acestea au fost evaluate ca fiind foarte lipicioase (pentru un număr mare de fire rămase); mediu de lipicioase (un număr mic de fire subţiri rămase pe film) şi nelipicioase (există ocazional fire sau nu există deloc). Filmele nelipicioase sunt cele care pot fi folosite cu succes în astfel de aplicaţii [42].

Cu ajutorul unei lupe ce măreşte de 10 X s-au numărat firele rămase după 3 minute de la administrare. S-a constatat că filmele pe care aderă cele mai multe fire de bumbac sunt cele cu 16 % PHU, 25% PHU şi 32% PHU pe celelalte filme s-au observat foarte rar câteva fire rămase. După 5 minute de la administrare s-au refăcut experimentele şi s-a observat că nu există deloc fire de bumbac. Ideale din acest punct de vedere sunt preparatele ce conţin 12%, 50% şi 70% PHU [45].

IV. 3. 4. Atractivitatea cosmetică Atractivitatea cosmetică a fost evaluată prin examinarea vizuală a filmelor uscate pe piele.

Din punctul de vedere al pacienţilor pansamentele cele mai interesante sunt cele care nu se observă pe pile. Astfel filmele transparente ce se fixează pe piele fără să o strângă sunt


_______________________________________________________________

31

considerate mai atractive decât cele opace [42]. Toate filmele au iniţial o culoare uşor gălbuie asemănătoare cu cea a pielii, dar după uscare soluţiile cu concentraţii mari de APV capătă o culoare albicioasă şi opacă.

Înafara soluţiilor ce conţin 32% PHU, 50% PHU şi 70% PHU care au un aspect lucios imediat după administrare iar apoi după uscare nu se observă aproape deloc, celelalte preparate după un interval de 10 minute strâng pielea şi capătă un aspect neplăcut [45].

IV. 3. 5. Testul de integritate pe piele Pansamentele din filme formate din soluţii polimere trebuie să reziste un timp suficient

de mare în bună stare pentru regenerarea pielea sau după caz pentru a eliberarea substanţei active înglobată în matricea polimerică.

Testul de integritatea pe piele constă în depunerea soluţiei pe pielea antebraţului a 10 voluntari, în aceleaşi condiţii ca şi pentru testul de uscare. Filmele au fost ţinute timp de 18, 24 ore (şi chiar 48 de ore acolo unde filmele au permis) pe piele inclusiv pe timpul nopţii. După acest timp aria testată s-a examinat vizual cu ajutorul unei lupe ce măreşte de 10X, urmărindu-se integritatea filmului şi eventuala apariţie a fisurilor sau a exfolierii pe margine.

Preparatele ce conţin 32% PHU, 50% PHU şi 70% PHU s-au comportat foarte bine la testul de integritate pe piele. După 18 ore de la aplicarea celor trei soluţii, a apărut o uşoară exfoliere la margine, dar nu prezintă fisuri sau deteriorări majore ale filmului. După 24 de ore filmele se prezintă la fel, în stare foarte bună, iar preparatele ce conţin 50% PHU şi 70% PHU au rezistat 48 de ore pe piele, chiar şi mai mult.

Probele cu concentraţii mici de PHU s-au exfoliat după aproximativ două ore de la aplicare iar după cinci ore acestea s-au desprins de tot. În figura V.1 se pot vizualiza filmele formate pentru probele cu 50% PHU, 16% PHU şi 70 % PHU după 3 ore de la administrare pentru unul din voluntari.

Se poate observa că preparatele cu 50% PHU şi 70 % PHU nu se observă aproape deloc pe piele, fiind atractive pentru pacienţi din punct de vedere cosmetic, iar preparatul cu 16% PHU se exfoliază după un timp scurt [45]. Din acest punct de vedere se pare că soluţiile ce conţin cantităţi mai mari de PHU se comportă cel mai bine şi pot fi utilizate cu succes în aplicaţiile biomedicale. Filmele formate au fost îndepărtate de pe piele atât prin exfoliere cât şi prin spălare cu apă, fără să provoace durere în cazul pielii sănătoase

.

Figura IV. 1. Fotografii ale filmelor formate după 3 ore de la

administrare [45].

Figura IV.2. Reacţia alergică apărută după o oră de la

administrare a preparatul cu 16% PHU [45].

Trebuie pus în evidenţă faptul că după aproximativ o oră de la administrare la 9 din cei 10 voluntari a apărut o uşoară reacţie alergică pentru probele cu 12% PHU, 16% PHU şi 25 % PHU, manifestată prin înroşirea pielii de sub filmul depus, după cum se observă în figura IV. 2 pentru proba cu 16% PHU. Pentru absolut toţi voluntarii şi toate probele ce au creat reacţie alergică, eritemul a dispărut după aproximativ o oră de la apariţie, dar pansamentele au început să se exfolieze pe la margine.


_______________________________________________________________

32

Ţinând cont de aceste aspecte au fost atribuite fiecărui criteriu câte trei note de evaluare ale filmelor obţinute din soluţiile polimerice [42] unde A reprezintă cea mai bună evaluare, adică filmele prezintă caracteristici apropiate de cele ideale, C este rezultatul cel mai nesatisfăcător, iar B caracterizează rezultatele medii.

Soluţiile sunt considerate ideale când toate cele 5 criterii sunt evaluate cu nota A. Acestea implică o vâscozitate scăzută, timp scurt de uscare, atractivitate cosmetică foarte bună, filmele sunt nelipicioase şi rămân intacte perioade lungi de timp[42]. Cazurile pentru care unul sau două criterii au fost evaluate cu B sunt considerate acceptabile dar cu limitări în utilizare, dacă cel puţin un criteriu a fost evaluat cu C filmele nu au fost acceptate pentru asemenea aplicaţii.

Funcţie de aceste 5 criterii preparatele studiate au primit notele de evaluare redate în tabelul IV. 2. După cum se observă din acest tabel preparatul ce a obţinut cel mai bun punctaj este cel ce conţine 70% PHU. Preparatul cu 50% PHU este considerat acceptat dar cu limitări. Aceste aspecte sunt foarte importante în aplicaţiile biologice, şi materialele care nu se încadrează în aceste criterii sunt eliminate. Tabelul IV.2 Notele de evaluare obţinute de filmele polimerice testate pe piele [45] .

PROBA /NOTA

Vâscozitatea Timpul de uscare

Aspectul exterior

Atractivitate cosmetică

Integritatea pe piele

PI (12%PHU) C A B C C

PII (16%PHU)

C A B C C

PIII (25%PHU)

C A C C C

PIV (32%PHU)

B A C C B

PV (50%PHU)

A A A A B

PVI (70%PHU) A A A A A

IV. 4. Evaluarea filmelor formate din soluţiile polimere pe rană Din cele şase preparate două din ele sunt excelente pentru formarea unor soluţii polimerice utilizate ca pansamente. Comportamentul preparatului cu 70% PHU s-a evaluat direct pe o rană, catalogată ca nu fiind foarte profundă, dar nici superficială, obţinută în urma zgârieturii unei pisici. Rana produsă este sub formă liniară cu o lungime de 6 cm, situată pe coapsa dreaptă a unui voluntar. Rana a fost iniţial dezinfectată cu alcool după care s-a aplicat pe prima jumătate a acesteia soluţia polimeră ce conţine 70% PHU, iar cea de-a doua jumătate a fost lăsată să se vindece de la sine. Voluntarul ales pentru aceste teste este o femeie cu varsta de 28 de ani, fără antecedente în privinţa bolilor dermatologice şi care nu se afla sub nici un tratament medicamentos. Urmărind evoluţia rănii s-a observat că după trei zile, jumătatea acoperită se regenerează mai repede decât partea neacoperită, iar după 5 zile jumătatea acoperită este aproape vindecată [45]. Prin acest test se demonstrează eficienţa acestor preparate în tratarea şi vindecarea rapidă a rănilor de piele. Procesul de vindecare poate fi accelerat prin utilizarea pansamentelor sub formă de film obţinute din soluţii polimerice.

Acest studiu de caz a fost dat ca exemplu pentru a evidenţia calităţile preparatelor propuse, dar pentru o mai bună evaluare a compuşilor sub formă de soluţii polimere este necesară testarea mai riguroasă a preparatelor.

Capitolul V. Studii in vitro privind eliberarea de medicamente din matricea aliajului polimer APV-PHU ______________________________________________________________________________

33

CAPITOLUL V

STUDII IN VITRO PRIVIND ELIBERAREA DE MEDICAMENTE DIN

MATRICEA ALIAJULUI POLIMER APV-PHU

Un medicament administrat tradiţional, unui pacient va elibera toată substanţa activă imediat după ce acesta a fost introdus în organism, după care are loc o scădere a concentraţiei, din acest motiv periodic trebuie administrată o nouă doză de medicament [46]. În general, medicamentul introdus în organism trebuie să aibă un nivel minim pentru care acesta are efectul scontat şi un nivel maxim peste care acesta devine toxic. Din acest motiv, se încearcă cu ajutorul sistemelelor ce eliberează controlat agenţi terapeutici, menţinerea unei doze constante şi optime de medicament în organism, prin eliberarea întârziată a acestora [47]. Medicamentele încorporate în diferite tipuri de polimeri şi direcţionate spre o anumită ţintă au o toxicitate redusă ca urmare a plafonării salturilor de substanţă farmaceutică activă liberă, eliminând astfel terapia discontinuă [48].

V. 1. ELIBERAREA IN VITRO A ACIDULUI ACETILSALICILIC

În acest studiu ne-am propus să obţinem informaţii legate de modul de eliberare a

acidului acetilsalicilic din filmele polimere obţinute din compozitul alcool polivinilic-polihidroxiuretan prin metoda spectrofotometrică, în vederea elucidării mecanismelor ce au loc la eliberarea medicamentului din matricea polimeră.

Filmele polimere au fost preparate utilizând 2 grame de acid acetilsalicilic (AS) amestecat în 98 de grame de soluţie polimeră. Concentraţia obţinută a fost de 2 % AS. Soluţiile au fost amestecate timp de 2 ore, degazate la o presiune 10-15 mmHg şi apoi au fost turnate pe sticle cu dimensiunile (220x240mm2). Filmele au fost uscate la temperatura de 40ºC în etuvă la o presiune de 1-2 mmHg, timp de 48 de ore. Filmele obţinute au o grosime de 1,2-1,4 mm şi au fost tăiate în pătrăţele cu dimensiunile 3 X 3 cm2 avânt masa iniţială de 0, 5 grame.

Filmele cu diferite concentraţii de PHU ce conţin acid acetilsalicilic au fost imersate în pahare ce conţin 300 mL de apă distilată (pH=6) şi menţinute la temperatura de 26 ºC(±1 oC). La diferite intervale de timp din pahar s-au scos câte 10 mL de soluţie şi s-a măsurat absorbţia la lungimea de undă de 296 nm cu ajutorul unui spectrofotometru, 6505 UV/VIS Spectrophotometer (Selected Science Ltd. England).

Rezultate şi discuţii: Profilul de eliberare a acidului acetilsalicilic in vitro din matricile polimere formate din

aliajul APV-PHU în apă distilată este prezentat în figura V. 1. Din aceste curbe se poate observa că preparatele eliberează în primele minute o proporţie

de până la 40-45% din cantitatea iniţială de medicament. Cantitatea de acid acetilsalicilic eliberată din matricea polimeră depinde de proporţiile PHU conţinute în matricile polimere [49]. În intervalul de timp următor, proporţia de medicament eliberat este relativ constantă pentru un timp destul de mare. Acest comportament indică existenţa în matricea polimeră a acidului acetilsalicilic legat în proporţie suficient de mare.

Cinetica de eliberare a acidului acetilsalicilc. Evaluarea cineticii de eliberare a AS din matricile polimere APV-PHU s-a făcut ţinând

cont de cele patru modele cinetice discutate anterior.


34

0 20 40 60 80 100 120 140 1600

5

10

15

20

25

30

35

40

45 70% PHU

50% PHU

32% PHU

25% PHU

12% PHUE

liber

area

de

AS,

%

Timp, minute

16% PHU

Figura V. 1. Profilul de eliberare a AS in vitro din matricile polimere formate din aliajul

APV-PHU în apă distilată, la temperatura camere [49].

Tabelul V. 1. Valorile constantelor cinetice (k) şi a exponentului de difuzie (n) ale preparatelor ce eliberează acid acetilsalicilic, pentru diferite modele de studiu a cineticii de eliberare.

Modelul Korsmeyer-

Peppas

Cinetica de ordin zero

Cinetica de ordin unu

Modelul Hixson-Crowell Prob

a n K

R2

K (10-

4) R2

K (10-

4) R2

KHC (10-

4) R2

P I 0,926 0,64

3 0,99

0 61,7 0,976 11,76

0,948

84 0,94

6

P II 0,979 0,59

9 0,98

8 99,5 0,984

23,49

0,984

132,1 0,933

P III 0,789 1,96 0,98

1 72,7 0,950

22,57

0,957

58,7 0,88

8

P IV 0,996 0,98

9 0,99

3 139,7 0,932

25,66

0,982

144,8 0,923

P V 0,752 4,79 0,95

9 98,5 0,878

46,33

0,952

207 0,89

3

P VI 0,752 5,25 0,96

5 148,3 0,912 72,77 0,97

5 160,7 0,86

3


35

V. 2. ELIBERAREA IN VITRO A MOLDAMINULUI (BENZATHINI

BENZYLPENICILLINUM)

Filmele polimere au fost preparate utilizând moldamin (benzathini benzylpenicillinum) de la Antibiotice Iaşi dizolvat în apă distilată şi amestecat cu soluţiile polimere. Concentraţia folosită a fost de 0,375g Moldamin dizolvat în 2 ml de apă distilată, la 1g de aliaj polimer uscat.

Filmele cu diferite concentraţii de PHU ce conţin moldamin au fost imersate în pahare ce conţin 500 mL de apă distilată (pH=6) şi au fost menţinute la temperatura de 29 ºC(±1 oC). La diferite intervale de timp din pahar s-au scos câte 5 mL de soluţie şi s-a măsurat unghiul de rotire al planului de polarizare al luminii medicamentului cu ajutorul unui polarimetru automat (ATAGO CO., LTD. Tokyo, Japan), la lumina galbenă a unei lămpi de sodiu cu lungimea de undă 589,44 nm.

Metoda polarimetrică Fenomenul de polarizare rotatorie reprezintă rotirea planului de vibraţie a vectorului

câmp electric dintr-o undă luminoasă polarizată liniar, când aceasta străbate anumite substanţe [50]. Experienţa a arătat că o rază de lumină monocromatică liniar-polarizată, trecând printr-o lamă de cuarţ tăiată cu feţele perpendicular pe axa optică, rămâne polarizată liniar, dar planul de vibraţie al vectorului electric se roteşte cu un anumit unghi α [51]. Mediile care au proprietatea de

a roti planul luminii polarizate liniar se numesc medii optic active. Unghiul de rotaţie α al planului de polarizare al luminii este proporţional cu grosimea l a substanţei optic active străbătută de lumină [12]: Această formulă poate fi utilizată pentru determinarea concentraţiei unor substanţe optic active în soluţii lichide prin măsurători ale unghiurilor de rotire a planului de polarizare a luminii dacă se cunoaşte rotaţia specifică a medicamentului.

Puterea rotatorie specifică estimată pentru moldamin, la temperatura de 29 ºC(±1 oC), folosind lumina galbenă a unei lămpi de sodiu, cu lungimea de undă de 589,44 nm este de 58, 57 0/cm.

Rezultate şi discuţii Profilul de eliberare a moldaminului in vitro din matricile polimere formate din aliajul

APV-PHU în apă distilată cu pH=6 este prezentat în figura V. 2. Din aceste curbe se poate observa că preparatele eliberează în primele minute o proporţie

foarte mare din cantitatea iniţială de medicament. Cantitatea de moldamin eliberată din matricea polimeră depinde de pH-ul mediului în care se realizează eliberarea dar şi de proporţiile APV-PHU conţinute. În intervalul de timp următor, proporţia de moldamin eliberat este relativ constantă. Acest comportament indică existenţa în matricea polimeră atât a moldaminului legat cât şi a celui liber. Moldaminul liber trece uşor în soluţie, procesul fiind controlat doar de solubilitatea medicamentului [52].

Evaluarea cineticii de eliberare a moldaminului Mecanismul de eliberare a moldaminului din matricile polimere formate din aliajul APV-

PHU a fost evaluat cu ajutorul celor patru ecuaţii ce descriu modelele de eliberare a medicamentului din matricea polimeră. Valorile obţinute pentru parametrii n şi k , folosind cele 4 modele sunt prezentate în tabelul V. 2 pentru eliberarea la pH=6.

Din aceste experimente putem concluziona că eliberarea moldaminului din matricea polimeră formată din aliajul APV-PHU, are loc printr-un mecanism de transport anormal.


36

0 50 100 150 200 2500

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

12% PHU16% PHU

32% PHU

25% PHU50% PHU

Mol

dam

in e

liber

at, %

Timp, minute

70% PHU

Figura V. 2. Profilul de eliberare a moldaminului in vitro din matricile polimere

formate din aliajul APV-PHU în apă distilată cu pH=6 [53].

Tabelul V.2. Valorile constantelor cinetice (k) şi a exponentului de difuzie (n) ale preparatelor ce eliberează acid acetilsalicilic, pentru diferite modele de studiu a cineticii de eliberare, la pH=6.

Modelul Korsmeyer-Peppas



Modelul Hixson-Crowell

Proba n K R2

(10-2)

K0

(10-

4) R2

K (10-

4) R2

KHC (10-

4) R2

P I 0,847 4,01 0,963 4,21 0,916 17,9 0,977 20,2 0,915

P II 0,603 6,28 0,882 10,6 0,851 38,7 0,939 41,6 0,866

P III 0,644 7,29 0,907 12,7 0,922 30,7 0,876 3,10 0,721

P IV 0,526 3,50 0,891 6,02 0,875 13,4 0,914 21,1 0,849

P V 0,267 5,85 0,880 1,03 0,845 22,1 0,860 77,9 0,916

P VI 0,920 8,65 0,809 2,99 0,893 24,4 0,891 50,1 0,838


37

V. 3. ELIBERAREA IN VITRO A PENICILINEI G POTASICE

(BENZYLPENICILLINUM) Filmele polimere au fost preparate utilizând penicilină G potasică (benzylpenicillinum)

de la Antibiotice Iaşi dizolvat în apă distilată şi amestecat cu soluţiile polimere. Concentraţia utilizată a fost de 0,3 g de penicilină G potasică, dizolvată în 0,2 g de apă distilată la 1g de aliaj polimeric uscat. Soluţiile au fost amestecate timp de 2 ore, degazate la o presiune 10-15 mmHg şi apoi au fost turnate pe sticle cu dimensiunile (220x240mm2). Filmele au fost uscate la temperatura de 40ºC în etuvă la o presiune de 1-2 mmHg, timp de 48 de ore. Filmele obţinute au o grosime de 1,2-1,4 mm şi au fost tăiate în pătrăţele cu dimensiunile 1 X 1 cm2 avânt masa iniţială de 0,35 grame.

Filmele cu diferite concentraţii de PHU ce conţin penicilină G potasică au fost imersate în pahare ce conţin 500 mL de apă distilată (pH=6) şi au fost menţinute la temperatura de 29 ºC(±1 oC). La diferite intervale de timp din pahar s-au scos câte 5 mL de soluţie şi s-a măsurat unghiul de rotire al planului de polarizare al medicamentului cu ajutorul unui polarimetru automat ATAGO AP-100. (ATAGO CO., LTD. Tokyo, Japan), λ= 589,44nm.

Aceiaşi paşi s-au urmat pentru studiul eliberării penicilinei G potasice din din filmele polimerice într-un mediu cu pH=2, obţinut din soluţie tampon de acid citric (NaHPO4).

Puterea rotatorie specifică a penicilinei G potasice, la temperatura de 29 0C (± 10C), pentru măsurători făcute la lungimea de undă 589, 44 nm, este de 0,853 0/cm.

Rezultate şi discuţii Profilul de eliberare a penicilinei G potasice in vitro din matricile polimere formate din

aliajul APV-PHU în apă distilată cu pH=6 este prezentat în figura V. 4

0 50 100 150 200 2500

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

12 % PHU16 % PHU25 % PHU32 % PHU50 % PHU

Elib

erar

ea d

e pe

nici

lina

G p

otas

ica,

%

Timp, minute

70 % PHU

Figura V. 4. Profilul de eliberare a penicilinei G potasice in vitro din matricile polimere

formate din aliajul APV-PHU în apă distilată cu pH=6 [54].

Din aceste curbe se poate observa că şi aceste preparatele eliberează în primele minute o proporţie foarte mare din cantitatea iniţială de medicament. Cantitatea de penicilina G potasică eliberată din matricea polimeră depinde de pH-ul mediului în care se realizează eliberarea dar şi de proporţiile APV-PHU conţinute.

Mecanismul de eliberare din matricile polimere formate din aliajul APV-PHU a fost evaluat cu ajutorul ecuaţiei Korsmeyer-Peppas. Valorile obţinute pentru parametrii n şi k , prezentate în tabelul V. 3 pentru eliberarea la pH=6, indică existenţa unui mecanism de eliberare


38

bazat pe un transport anormal, datorat suprapunerii mai multor fenomene fizice ce au loc la eliberarea medicamentului.

Tabelul V. 3. Valorile constantelor cinetice (k) şi a exponentului de difuzie (n) ale

preparatelor ce eliberează moldamin, pentru diferite modele de studiu a cineticii de eliberare, la pH=6 [54].

Modelul

Korsmeyer-Peppas



Modelul

Hixson-Crowell Prob

a n K R2

(10-2)

K0

(10-4) R2

K

(10-4) R2

KHC

(10-

4)

R2

P I 0,239

8,57

0,979 2,41 0,911 2,96 0,805 2,03 0,914

P II 0,629

6,68

0,922 6,4 0,880 8,72 0,9679 4,68 0,862

P III 0,668

3,87

0,961

6,23 0,973 4,06 0,978 4,79 0,977

P IV 0,646

3,93

0,969

3,9 0,909 3,82 0,947 3,11 0,903

P V 0,794

3,74

0,979 15,6 0,962 10,51 0,970 12,2 0,968

P VI 0,575 3,15

0,940 7,03 0,852 6,81 0,878 6,86 0,870


39

V. 4. MODELUL FRACTAL PRIVIND STUDIUL

CINETICII DE ELIBERARE A MEDICAMENTELOR DIN MATRICILE POLIMERE

Tot ce s-a dezvoltat până în prezent legat de corespondenţa fractal-polimer se referă fie la

modul de asamblare a unităţilor monomere în forme fractalice [18], fie la corespondenţa între dimensiunea fractală şi rangul matricei lui Kirchhoff. În continuare pentru a descrie dinamica polimerului că se utilizează ecuaţii stohastice. Există astfel o mare ruptură între fractal şi dinamica polimerilor. Modelul folosit de noi pune în corespondenţă cele două tipuri, adică dinamica pe curbe fractale şi tipul de fractal, cu dimensiunea lui.

Cea mai simplă modalitate de a face legătura între dinamica fractală de structura de dinamică prin fractali este utilizarea proprietăţilor fluctuaţiilor fractale după cum urmează [55]:

Pentru densitate liniară se foloseşte formula: ( ) tD

dd i0D=±ζ , pentru densitate de suprafaţă

formula:D2ij )tddd ji

0(Dδζζ ±=±± , iar pentru densitate volumică relaţia: D3ijk )tdddd kji

0(Dδζζζ ±=±±± (V. 1) Din considerente fractalice, spaţiul din care se efecuează eliberarea medicamentului,

considerat euclidian şi caracterizat de omogenitate, devine un spaţiu neomogen, anizotrop care induce modificări în proprietăţile de difuzie [56].

În această situaţie rata de eliberare a medicamentului din matricea polimeră este proporţională cu fracţia de medicament ce este capabilă să ajungă în exteriorul matricei într-un interval de timp dt. Fracţia f(t) poate îngloba efectele geometriei fractalice ale matricii polimere asupra cantităţii de medicament eliberat [57].

Procesul de eliberare de medicament dintr-o matrice polimeră poate fi descris cu o ecuaţie diferenţială de forma:

dtQ)t(fdQ ⋅⋅⋅−= α (V. 2) Unde: α - constantă de proporţionalitate;

Q)t(f ⋅ - cantitatea de medicament ce poate fi eliberată în intervalul de timp dt. Semnul “-” s-a ales pentru a indica scăderea cantităţii de medicament din matricea

polimeră pe parcursul procesului de eliberare. Conform teoriei fractalului, dacă densitatea medie liniară a polimerului (μ) în soluţie este

constantă, eliberarea de medicament din matricea polimeră are loc datorită fluctuaţiilor de volum [54], putem alege fracţia f(t ) de forma:

ξμ d)t(df ⋅= (V. 3) D1)td −= d0(Dξ (V. 4)

S-au considerat condiţiile iniţiale la 0t = , 0=ξ . Astfel, ecuaţia V. 2, devine:

dttQdQ D1−⋅⋅⋅⋅−= D-10Dμα (V. 6)

dttQdQ D1−⋅⋅⋅−= D1-

0Dμα (V. 7)

D11tAQln −⋅−= (V. 8) Unde am făcut notaţiile:

D-10D⋅⋅= μαA (V. 9)

şi s-a ţinut cont de condiţiile iniţiale, la t=0, Q=0 [54]. Ecuaţia obţinută poate duce la o ecuaţie exponenţială de forma celei obţinute în modelul

lui Weibull [57].


40

)tAexp(1Q )D11( −−⋅−−= (V. 10)

Cantitatea de medicament eliberată la un anumit timp are expresia QQQ 0t −= . D11

0

t tAQlnQQln −⋅=−=

(V. 12) D11

0

t tQQln −⋅⋅⋅= D1-

0Dμα (V. 13)

Ecuaţia obţinută este de forma ecuaţiei puterii a lui Peppas. Această relaţie poate fi logaritmată şi reprezentată grafic, iar din panta dreptei reiese un coeficient de eliberare ce tine cont de dimensiunea fractală.

În cazul structurilor liniare, exponentul de eliberare ce ţine cont de dimensiunea fractală, DFK , poate fi identificat cu următoarea relaţie:

D11KDF −=

(V. 14)

Putem afirma că dacă se poate determina experimental dimensiunea fractală a unei matrici polimere ce are un medicament înglobat, pe baza acestor valori se poate identifica constanta de eliberare ce tine cont de dimensiunea fractală a sistemului de eliberare [54]. Evident şi procesul invers se poate aplica, dacă se cunoaste exponentul eliberării controlate de medicament dintr-o matrice polimeră se poate determina dimensiunea fractală a polimerului ce conţine un medicament, având astfel informaţii legate de omogenitatea amestecului polimer-medicament.

Pentru a verifica experimental datele teoretice propuse s-a calculat dimensiunea fractală a matricilor polimere ce au înglobate penicilină G potasică din imaginile SEM cu ajutorul metodei “box counting”. Am determinat prin această metodă dimensiunile fractale ale probelor ce conţin 12%, 32% şi 70% PHU şi le-am comparat cu dimensiunile fractale obţinute din calculele noastre.

În tabelul V. 4 sunt prezentate valorile constantelor de eliberare ce ţin cont de dimensiunea fractală, coeficientul de regresie, precum şi valorile teoretice şi experimentale ale dimensiunii fractale obţinute pentru probele analizate. Se poate observa că valorile calculate şi cele obţinute experimental ale dimensiunii fractalice sunt aproximativ aceleaşi, ceea ce demonstrează valabilitatea modelului teoretic propus pentru studiul cineticii de eliberare a medicamentelor din matricile polimere din considerente fractalice.

Tabelul V. 4. Valorile constantelor de eliberare ce ţin cont de dimensiunea fractală, coeficientul de regresie, precum şi valorile teoretice şi experimentale ale dimensiunii fractale obţinute pentru probele analizate.

Proba

(% PHU) KDF R2 D TEOR DEXPER

Modelul Korsmeyer-

Peppas

n

12% PHU 0,378 0,902 1,608 1,951 0,239

32% PHU 0,552 0,945 2,223 2,035 0,448

70% PHU 0,527 0,953 2,114 2,055 0,473

Contribuţii la studiul proprietăţilor fizico-chimice ale unor aliaje polimere cu potenţiale aplicaţii medicale.

___________________________________________________________________________

41

BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ:

[1] P. Vadgama, Surfaces and Interfaces for Biomaterials, CRC Press, 2005. [2] H. Yasuda,E.J. Charlson, E.M. Charlson, T. Yasuda, M. Miyama, T. Okuno, Dinamics of the Surface Property Change in Response to Changes in Enviromental Conditions, Langmuir 7, 2394-2400 (1991). [3] H. Yildirim Erbil, Surface Chemistry of Solid and Lichid Interfaces, Blackwell Publishing, 2006. [4] L.H. Sperling, Introduction to Physical Polymer Science, 2006. [5] L. Sirghi, N. Nakagiri, K. Sugisaki, H. Sugimura, O. Takait, Effect of Sample Topography on Adhesive Force in Atomic Force Spectroscopy Measurements in Air, Langmuir 16, 7796-7800, (2000). [6] M. J. D’Amato Phase Imaging and the Lever-Sample Tilt Angle in Dynamic Atomic Force Microscopy, Applied Physics Letters 85 (20), 4738-4740 (2004). [7] D Tranchida, S Piccarolo, R A C Deblieck, Some Experimental Issues of AFM Tip Blind Estimation: The Effect of Noise and Resolution, Meas. Sci. Technol. 17, 2630–2636, (2006). [8] S. Bădilescu, M. Toader, M. Giurgică, V. Tălpuş, Spectroscopia în infraroşu a polimerilor şi auxiliarilo, Ed. Tehnică, Bucureşti, 1982. [9] C. Ciobanu, I. Koncsag, Compozite şi nanocompozite polimere, 2008. [10] J. V. Schmitz, Testing of Polymers, vol. I, John Wiley & Sons, Inc, New York, 1966 [11] P. Martens, J. Blundo, A. Nilasaroya, R. A Odell, J. Cooper-White, L. A. Poole-Warren, Effect of Poly(vinyl alcohol) Macromer Chemistry and Chain Interactions on Hydrogel Mechanical Properties, Chem. Mater. 19, 2641-2648, (2007). [12] P. H. Mott, A. Rizosand, C. M. Roland, Optical Birefringence of Poly isobutylene During Creep and Recovery, Macromolecules 34, 4476-4479, (2001). [13] V. Pop, D. O. Dorohoi, E. Cringeanu, A New Method For Determining Birefringence Dispersion, J. Macromol. Sci. -Phys. B 33 (34), 373- 385, (1994). [14] C. D. Nechifor, E. Angheluţă, D. O. Dorohoi, Birefringence of Etired Poly (vinyl alcohol) (PVA) Foils, Revista de Materiale Plastice 47(2), 164-166, (2010). [15] C. D. Nechifor, E. Angheluţă, D. O. Dorohoi, VisibleBirefringence of PVA Thin Foils, Buletinul Institutului Politehnic Iasi, Secţia Matematică, Mecanică Teoretică, Fizică, Tomul LV (LIX), Facs. I, 123- 127, (2009). [16] P. M. Satturwar, S. V. Fulzele, A. K. Dorle, Biodegradation and In Vivo Biocompatibility of Rosin: a Natural Film-Forming Polymer, AAPS PharmSciTech 4 (4), Article 55, (2003). [17] C. M. Chan, T. M. Ko, H. Hiraoka, Polymer Surface Modification By Plasmas And Photons, Surface Science Reports 24 (1), 1-54, (1996). [18] P. Martens, J. Blundo, A. Nilasaroya, R. A. Odell, J. Cooper-White, L. A. Poole-Warren, Effect of Poly(vinyl alcohol) Macromer Chemistry and Chain Interactions on Hydrogel Mechanical Properties, Chem. Mater. 19, 2641-2648, (2007). [19] C. Ciobanu, Poliuretani pentru pile sintetică, Teză de doctorat, Institutul de Chimie Macromoleculară “P. Poni” Iaşi, 1978. [20] C. Ciobanu, X. Han, C. N. Caşcaval, F. Guo, D. Roşu, L. Ignat, G. Moroi, Influence of Urethane Group on Properties of Crosslinked Polyurethane Elastomers, Journal of Applied Polymer Science 87(11), 1858-1867, (2003). [21] C. Ciobanu, E. Stoica, C. N. Caşcaval, D. Roşu, L. Roşu, M. State, A. Emandi, E. Nemes, F. Petrescu, Polyurethane With Low Concentration Erbium-Doped, Journal of Applied Polymer Science 103 (2), 659-669, (2007).


___________________________________________________________________________

42

[22] L. D. Ţigău, C. Ciobanu, Polymeric compound Including Rubber Particles, Obtaining Procedure, It’s Applyance and Resulting Coating Using This Material, patent WO/ 2005 / 056666 [23] C. Ciobanu, A. Farcaş, N. Badea, C. Bârlădeanu, C.Cuic, A. Darie, Procedeu de obţinere a unor poli(hidroxi-uretani-acrilaţi), patent, RO/ 1987/ 93572. [24] C. D. Nechifor, C. L. Ciobanu, D. O. Dorohoi, C. Ciobanu, Polymeric Films Properties of Poly (vinyl alcohol) and Poly (hydroxy urethane) in Different Concentrations, University Politehnica Of Bucharest Scientific Bulletin-Series A-Applied Mathematics And Physics 71(1), 97-106, (2009). [25] C. L. Ciobanu, Contribuţii la studiul proprietăţilor fizico-chimice ale unor materiale poliuretanice multifuncţionale cu potenţiele aplicaţii biomedicale, Teză de doctorat, Universitatea “Al. I. Cuza” din Iaşi, Facultatea de Fizică, 2008. [26] A. G. Andreopoulos, P. A. Tarantili, Study of Biopolymers as Carriers for Controlled Release, Journal of Macromolecular Science, Part B 41 (3), 559 - 578, (2002). [27] C. D. Nechifor, M. Luţcanu, Evaluation of the Swelling Index for Some Hydrophilic Polymers, Bul. Inst. Polit. Iasi, t. LVI (LX), f. 3, 143-150, (2010). [28] J. Zhanga, J. Yuana, Y. Yuana, X. Zanga, J. Shena, S. Lina, Platelet Adhesive Resistance of Segmented Polyurethane Film Surfacegrafted with Vinyl Benzyl Sulfo Monomer of Ammonium Zwitterions,Biomaterials 24, 4223–4231, (2003). [29] A. Magnani, S. Lamponi, M. Consumi, R. Barbucci, Biological Performance of Two Materials Based on Sulfated Hyaluronic Acid and Polyurethane, J. Mater. Chem. 9, 239 -2398, (1999). [30] I. Topală, Descărcări cu barieră dielectrică. Aplicaţii biomedicale, teză de doctorat, 2008. [31] S. Ramakrishna, J. Mayer, Y. M. Huang, G., Kumar, An Introduction to Biocomposites, Imperial College Press, 2004. [32] H. F. Hildebrand, N. Blanchemain, G. Mayer, Y. M. Zhan, O. Melnyk, M. Morcellet, B. Martel, Functionalization of Biomaterials, Key Engineering Materials 288-289, 47-50, (2005). [33] C. D. Nechifor, D. O. Dorohoi, C. Ciobanu, Effects of UV Exposure on Poly (hydroxy urethane) -Poly (vinyl alcohol) (PHU-PVA) Blends for Polymer Membranes, Revista de Materiale Plastice 47 (3), 306-310, (2010). [34] J. Schmitz, Testing of Polymers, John Wiley & Sons Inc., vol. I, 87-144, (1965). [35] C. D. Nechifor, D. O. Dorohoi,C. Ciobanu, The Influence of Gamma Radiations on Physico -Chemical Properties of Some Polymer Membranes, Romanian Journal of Physics 54 (3-4), 349-359, (2009). [36] M. R. Sanchis, O. Calvo, O. Fenollar, D. Garcia, R. Balart, Characterization of the Surface Changes And The Aging Effects Of Low-Pressure Nitrogen Plasma Treatment in a Polyurethane Film, Polymer Testing 27 (1), 75–83, (2008). [37] C. D. , Nechifor, O. Niculescu, On the Effects of Low Pressure Argon Plasma Treatment on PVA Films, Buletinul Institutului Politehnic Iasi, Sectia Matematica, Mecanica Teoretica, Fizica, Tomul LV (LIX), Facs. I, 67- 75, (2009). [38] S. De, R. Sharma, S. Trigwell, B. Laska, N. Ali, M. K. Mazumder, J. L. Mehta, Plasma Treatment of Polyurethane Coating for Improving Endothelial Cell Growth and Adhesion, Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition 16 (8), 973-989, (2005). [39] M. Strobel, C. S. Lyons, Plasma Surface Modification of Polymers: Relevance to Adhesion, VSP Publishers, Yeist, 1994. [40 ] L. C. Keong, A. S. Halim, In Vitro Models in Biocompatibility Assessment for Biomedical-Grade Chitosan Derivatives in Wound Management,, Int. J. Mol. Sci. 10 (3), 1300-1313, (2009). [41] W. D. MALONE, Wound Dressing Adherence: A Clinical Comparative Study, Archives of Emergency Medicine 4 (2), 101-105, (1987).


___________________________________________________________________________

43

[42] I. Z. Schroeder, P. Franke, U. F. Schaefer, C. M. Lehr, Development and Characterization of Film Forming Polymeric Solutions for Skin Drug Delivery, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 65 (1), 111–121, (2007). [43]. R. Rajan, N. D. Sheba Rani, G. Kajal, D. Sanjoy Kumar, K. Jasmina, N. Arunabha, Design And In Vitro Evaluation of Chlorpheniramine Maleate from Different Eudragit Based Matrix Patches: Effect of Plasticizer and Chemical Enhancers Ars Pharm. 50 (4); 177-194, (2010). [44] G. Guncem Gultekin, C., Atalay, S. Erkal, F. Sahin, D. Karastova, B. Tantekin-Ersolmaz, F. Seniha Guner, f., Fatty Acid-Based Polyurethane Films for Wound Dressing Applications, J Mater Sci: Mater Med. 20 (1), 421–431, (2009). [45] C. D. Nechifor, D. O. Dorohoi, Evaluation of new film forming polymeric solutions for skin drug delivery, Acta Physica Polonica, (submitted 2010). [46] S. Farrell, R. P. Hesketh, M. J. Savelski, C. S. Slater, Fundamentals, Design and Applications of Drug Delivery Systems, Proceedings of the 2003 American Society for Engineering Education Annual Conference and Exposition, American Society for Engineering Education. [47] L. Brannon-Peppas, Polymers in Controlled Drug Delivery, Medical Plastics and Biomaterials Magazine, 34-35, 1997. [48] W. Cui, X. Li, X. Zhu, G. Yu, S. Zhou, J. Weng, Investigation of Drug Release and Matrix Degradation of Electrospun Poly(DL-Lactide) Fibers with Paracetamol Inoculation, Biomacromolecules, 7 (5), 1623-1629, (2006). [49] Cristina-Delia Nechifor, Marian Luţcanu Salicylic Acid Release From Dissolvable Polymeric Blends, Buletinul Institutului Politehnic Din Iasi, Sectia MATEMATICA, MECANICA TEORETICA, FIZICA. Tomul LVI (LIX), Fasc.4, 318-326, 2010. [50] D. O. Dorohoi, Optică, Ed. “Ştefan Procopiu” Iaşi, 1995. [51] E. I. Toader, V. Spulber, Optica pentru tehnicieni, Ed.Tehnică, Bucureşti, 1985. [52] C. L. Ciobanu, Contribuţii la studiul proprietăţilor fizico-chimice ale unor materiale poliuretanice multifuncţionale cu potenţiele aplicaţii biomedicale, Teză de doctorat, Universitatea “Al. I. Cuza” din Iaşi, Facultatea de Fizică, 2008. [53] C. D. Nechifor, In Vitro Release of Benzathini Benzylpenicillinum from Polymeric Blends Using the Polarimetric Method International Journal of Drug Release, (submitted 2010). [54] C. D. Nechifor, M. Agop, New Fractal Model to Evaluate Drug Release Kinetics from Polymers, Journal of Controlled Release, (submitted 2010). [55] L. Nottale, Scale Relativity and Schrödinger's Equation, Chaos, Solitons and Fractals 9 (7), 1051-1061, (1998). [56] W. Chen, Time–Space Fabric Underlying Anomalous Diffusion, Chaos, Solitons and Fractals 28, 923–929, (2006). [57] K. Kosmidis, P. Argyrakis, Fractal Kinetics in Drug Release From Finite Fractal Matrices, Journal of Chemical Physics 119 ( 12), 6373- 6377, (2003).


___________________________________________________________________________

44

VI. CONCLUZII GENERALE. CONTRIBUŢII PROPRII

Proprietăţile fizico-chimice ale aliajului APV-PHU sunt îmbunătăţite faţă de cele ale APV

pur. Funcţie de aplicaţia necesară aceşti doi compuşi se pot alia în diferite proporţii, obţinându-se materiale cu proprietăţi optime.

Răspunsul filmelor polimere la tratamentele fizice aplicate dau informaţii preţioase cu privire la modul în care se pot modifica proprietăţile suprafeţelor şi matricilor aliajului APV-PHU. Tratamente fizice de scurtă durată (2 ore pentru radiaţiile UV şi gama, până la 5 minute pentru plasma de Argon) duc la îmbunătăţirea proprietăţilor fizico-chimice ale suprafeţei filmelor polimere, observându-se chiar fenomenul de fotostabilizare a materialelor polimere la 2 ore de tratament fizic. Hidrofilia suprafeţei probelor scade şi o îmbunătăţire din punct de vedere morfologic se poate observa după 2 ore de tratament.

Tratamentele pe durate mari duc la apariţia fenomenelor de oxidare, degradare şi la modificarea proprietăţilor mecanice. Se pare că grupările uretanice conţinute în PHU fac aliajul mai rezistent la tratamentele fizice.

Analizele calitative efectuate pe pielea naturală a voluntarilor au demonstrat că aliajele din APV-PHU pot fi utilizate cu succes în prepararea unor produse farmaceutice sub formă de soluţii ce pot fi aplicate prin pulverizare peste rănile superficiale ale pielii cu scop de protecţie şi accelerare a procesului de vindecare. Preparatele care întrunesc cele mai bune condiţii pentru a fi utilizate ca produse farmaceutice sunt cele cu cantităţi mari de PHU (50% şi 70% PHU).

Aceste preparate farmaceutice ar putea fi mai atractive din punct de vedere medical dacă ar avea înglobate diferite medicamente. Din acest motiv s-au făcut studii cu privire la modul de eliberare a acidului acetilsalicilic, moldaminului, şi a penicilinei G potasice din matricile polimere ale aliajului APV-PHU.

Procesul de eliberare a medicamentului depinde de posibilitatea acestuia de asamblare în matricea polimeră prin formarea de legături de hidrogen, de solubilitatea substanţei farmaceutice în soluţia în care are loc eliberarea, de concentraţia de PHU conţinută în aliaj şi de pH-ul mediului în care are loc eliberarea.

Dinamica de eliberare a medicamentului din matricile polimere poate fi descrisă din punct de vedere fractalic considerând densitatea liniară a polimerului în soluţie constantă, iar ca urmare a hidratării are loc eliberarea unei cantităţi de medicament doar prin fluctuaţiile de volum ale matricii polimere.

S-a stabilit o ecuaţie de forma legii puterii, care permite determinarea constantei de eliberare ce ţine cont de dimensiunea fractală a sistemului de eliberare, pentru cele trei structuri ce pot exista într-o matrice polimeră.

Dimensiunea fractală calculată din imaginile SEM ale matricilor polimere ce conţin penicilină G potasică are valori apropiate de cele calculate prin modelul teoretic propus, dovedindu-i astfel valabilitatea. Dimensiunea fractală ce caracterizează sistemul de eliberare poate da informaţii cu privire la modul de încorporare a medicamentului în matricea polimeră.


____________________________________________________________________________

45

ANEXA

ACTIVITATEA ŞTIINŢIFICĂ PRIVIND SUBIECTUL TEZEI DE DOCTORAT

I. LISTA LUCRĂRI ŞTIINŢIFICE: Lucrări publicate în reviste ştiinţifice cotate ISI

1. Cristina-Delia Nechifor, Dana-Ortansa Dorohoi, Constantin Ciobanu, The Influence of Gamma Radiations on Physico-Chemical Properties of Some Polymer Membranes, Romanian Journal of Physics 54 (3-4), 349-359, 2009

2. Nechifor, Cristina-Delia, Ciobanu, Catalina Liana, Dorohoi, Dana-Ortansa, Ciobanu,

Constantin, Polymeric Films Properties of Poly (vinyl alcohol) and Poly (hydroxy urethane) in Different Concentrations, University Politehnica of Bucharest Scientific Bulletin-Series A-Applied Mathematics and Physics, 71 (1), 97-106, 2009.

3. Cristina-Delia Nechifor, Ecaterina Angheluţă, Dana-Ortansa Dorohoi, Visible

Birefringence of Poly (Vinyl Alcohol) (PVA) Thin Foils, Revista Materiale Plastice 47 (2), 164-166, 2010

4. Cristina-Delia Nechifor, Dana- Ortansa Dorohoi, Effects of UV Exposure on Poly

(hydroxy urethane) -Poly (vinyl alcohol) (PHU-PVA) Blends for Polymer Membranes, Revista de Materiale Plastice 47 (3), 306-310, ( 2010).

5. Cristina-Delia Nechifor, In Vitro Release of Benzathini Benzylpenicillinum from

Polymeric Blends Using the Polarimetric Method, International Journal of Drug Delivery, Advanced Research Journals (accepted 2010).

Lucrări ştiinţifice trimise spre publicare în reviste ştiinţifice cotate ISI

6. Cristina-Delia Nechifor, Dana- Ortansa Dorohoi, Evaluation of New Film Forming Polymeric Solutions for Skin Drug Delivery, Acta Physica Polonica, (submitted 2010).

7. Cristina-Delia Nechifor, Maricel Agop, New Fractal Model to Evaluate Drug Release

Kinetics from Polymers, Journal of Controled Release (submitted 2010). Lucrări publicate în reviste ştiinţifice categoria B+

8. Cristina-Delia Nechifor, Marian Luţcanu Salicylic Acid Release From Dissolvable Polymeric Blends, Buletinul Institutului Politehnic Din Iasi, Sectia MATEMATICA, MECANICA TEORETICA, FIZICA. Tomul LVI (LIX), Fasc.4, 128-132, 2010.

9. Cristina-Delia Nechifor, Marian Luţcanu, Evaluation of the Swelling Index for Some

Hydrophilic Polymers, Buletinul Institutului Politehnic Iasi,Sectia MATEMATICA, MECANICA TEORETICA, FIZICA. Tomul LVI (LX), fasc. 3, pp.143-150, 2010.


____________________________________________________________________________

46

10. Cristina-Delia Nechifor, Ecaterina Angheluță, Dana-Ortansa Dorohoi, Visible Birefringence of PVA Thin Foils, Buletinul Institutului Politehnic Iasi,Sectia MATEMATICA, MECANICA TEORETICA, FIZICA. Tomul LV (LIX), Fasc.1, 123-127, 2009.

11. Oana Niculescu; Cristina-Delia Nechifor, On The Effects of Low Pressure Argon

Plasma Treatment on PVA Films, Buletinul Institutului Politehnic Din Iasi, Sectia MATEMATICA, MECANICA TEORETICA, FIZICA. Tomul LV (LIX), Fasc.1, 67-75, 2009.

Lucrări publicate în reviste ştiinţifice categoria C

12. Cristina-Delia Nechifor, Dana- Ortansa Dorohoi, Constantin Ciobanu, Polymeric Films Under UV and Gamma Radiations, The annals of the “Dunarea de Jos” University of Galati, Mathematisc, Physics, Chemistry, Informatics fascicle II, supplement, year II (XXXI). 141-147, 2008.

Lucrări publicate în reviste ştiinţifice categoria D

13. Cristina-Delia Nechifor, Ecaterina Angheluţă, Dana Ortansa Dorohoi, Evaluation of Polyvinyl Alcohol Films With Different Stretching Degree, Revista Ştiinţifică "V.Adamachi", Vol. XVII - Nr.1, 76-78, (2008).

14. Ecaterina Angheluţă, Cristina-Delia Nechifor, DanaOrtansa Dorohoi, Medii

Anizotrope, Revista Ştiinţifică "V.Adamachi", Vol. XVII - Nr.1, 93-95, (2008).

II. PARTICIPĂRI LA CONFERINŢE ŞTIINŢIFICE INTERNAŢIONALE ŞI NAŢIONALE:

1. Cristina-Delia Nechifor, Marian Luţcanu, SALICYLIC ACID RELEASE FROM

DISSOLVABLE POLYMERIC BLENDS, poster, 4-th National Conference of Applied Physics, 19-20 November 2010, Iaşi, Romania.

2. Cristina-Delia Nechifor, Maricel Agop, FRACTAL MODEL TO EVALUATE DRUG

RELEASE FROM POLYMERIC BLENDS, poster, 4-th National Conference of Applied Physics, 19-20 November 2010, Iaşi, Romania.

3. Cristina-Delia Nechifor, Marian Luţcanu, EVALUATION OF THE SWELLING INDEX

FOR SOME HYDROPHILIC POLYMERS, poster, International Scientific Conference Design, Technology & Management In Manufacturing, 14-16 May 2010, Iasi, Romania.

4. Cristina-Delia Nechifor, Oana Niculescu, Petre Nica, Silviu Gurlui, Maricel Agop ,

LASER ABLATION ON PVA-PHU BLENDS, poster, PhD Students Workshop on Fundamental and Applied Research in Physics, October 2009, Iaşi, Romania.


____________________________________________________________________________

47

5. Cristina Delia Nechifor, Constantin Ciobanu, Dana Ortansa Dorohoi MEMBRANES FROM POLY (HYDROXY URETHANE) (PHU) AND POLY (VINYL ALCOHOL) (PVA) STUDIED BY OPTICAL MEANS, poster, 10th International Balkan Workshop on Applied Physics, July 6-8, 2009, CONSTANTA, ROMANIA.

6. Cristina-Delia Nechifor, Ecaterina Angheluță, Dana-Ortansa Dorohoi, VISIBLE

BIREFRINGENCE OF PVA THIN FOILS, poster, The 3-rd National Conference of Applied Physics, 21-22 November 2008, Iasi, Romania.

7. Oana Niculescu; Cristina-Delia Nechifor, ON THE EFFECTS OF LOW PRESSURE

ARGON PLASMA TREATMENT ON PVA FILMS, poster, The 3-rd National Conference of Applied Physics, 21-22 November 2008, Iasi, Romania.

8. Cristina-Delia Nechifor; Oana NICULESCU, PLASMA TREATMENT EFFECT ON PVA

POLYMERIC FILMS, poster, International Workshop for Phd. Students FarPhys 2008, October 2008, Iasi, Romania.

9. Cristina-Delia Nechifor, Dana Ortansa Dorohoi, ATR STUDIES ON GAMMA

IRRADIATED PVA FILMS, poster, International Workshop for Phd. Students FarPhys 2008, October 2008, Iasi, Romania.

10. Cristina-Delia Nechifor, Liana Cătălina Ciobanu, Dana- Ortansa Dorohoi, Constantin

Ciobanu, UV TREATMENT OF SOME POLYMER MEMBRANES OBTAINED FROM POLY (HYDROXY-URETHANE) AND POLY (VINYL ALCOHOL), prezentare orală, ECOMAT 2008, Bucharest, Romania, Sept 25-26, 2008.

11. Dana-Ortansa Dorohoi, G. Gheorghies, Cristina-Delia Nechifor, M. Miron, SOME

REMARKS ON THE HUMAN EYE ACCOMMODATION PROCESS, National Conference on Applied Physics, prezentare orala, 4th Edition, September 25 – 26th, 2008, Galati, Romania.

12. Cristina-Delia Nechifor, Dana- Ortansa Dorohoi, Constantin Ciobanu, POLYMERIC

FILMS UNDER UV AND GAMMA RADIATIONS, National Conference on Applied Physics, prezentare orala, 4th Edition, September 25 – 26th, 2008, Galati, Romania.

13. Nicoleta Melniciuc Puica, Dana Ortansa Dorohoi, Cristina-Delia Nechifor, STUDY OF

INDUSTRIAL POLLUTING IMPACT ON THE OLD PARCHMENTS, poster, 3rd Workshop “Physics and Chemistry of the Atmosphere: from laboratory experiments to field campaigns” Constanta (Romania), July 10-16, 2008.

14. Nicoleta Melniciuc Puica, Dana Ortansa Dorohoi, Cristina- Delia Nechifor, LIQUID

CRYSTALS FOR ATMOSPHERIC POLLUTANT VAPOROUS DETECTION, poster, 3rd Workshop “Physics and Chemistry of the Atmosphere: from laboratory experiments to field campaigns” Constanta (Romania), July 10-16, 2008.

15. Cristina – Delia Nechifor, Catalina- Liana Ciobanu, EFFECT OF UV AND GAMMA

ATMOSPHERIC RADIATION ON POLYMERIC FILMS, poster, 3rd Workshop “Physics and Chemistry of the Atmosphere: from laboratory experiments to field campaigns” Constanta (Romania), July 10-16, 2008.


____________________________________________________________________________

48

16. Cristina-Delia Nechifor, Liana Cătălina Ciobanu, Dana- Ortansa Dorohoi, Constantin

Ciobanu, THE INFLUENCE OF GAMMA RADIATIONS ON PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES OF SOME POLYMER MEMBRANES, poster, 9th International Balkan Workshop on Applied Physics, july 7-9th, 2008.

17. Cristina-Delia Nechifor, Ecaterina ANGHELUTA, Liana Cătălina CIOBANU, Dana-

Ortansa DOROHOI, Constantin CIOBANU, OPTICAL PROPERTIES OF POLY (VINYL ALCOHOL) AND POLY (VINYL ALCOHOL) ALLOYED TO POLY (HYDROXY- URETHANE) FILMS, poster, 9th International Balkan Workshop on Applied Physics, july 7-9th, 2008.

18. Cristina–Delia nechifor, Catalina Liana ciobanu, Dana- Ortansa dorohoi, Constantin

Ciobanu, EVALUATION OF POLY (VINYL ALCOHOL) POLYMERIC FILMS PROPERTIES WITH DIFFERENT CONCENTRATIONS OF POLY (HYDROXY URETHANE), poster, Universitatea "Politehnica" Bucuresti, 12 iunie 2008.

19. Ciobanu Liana Cătălina, Nechifor Cristina-Delia, Ignat Mauruşa , Dorohoi Dana,

Ciobanu Constantin, STABILITY OF THE HYDROPHILIC BEHAVIOR OF ENZYMES ACTIVATED GREEN POLYURETHANE, poster, 8th International Conference on Physics of Advanced Materials, June 4-7,2008.

20. Nechifor Cristina-Delia, Ciobanu Liana Cătălina, Dorohoi Dana- Ortansa, Ciobanu

Constantin, THE STUDY OF 2D AND 3D PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES MODIFICATION OF SOME POLYMER MEMBRANES OBTAINED FROM POLYHIDROXY- URETHANE AND POLY VINYL ALCOHOL WHEN THESE ARE TREATED WITH UV RADIATION, poster, 8th International Conference on Physics of Advanced Materials, June 4-7, 2008.

21. Ecaterina Angheluţă, Cristina-Delia Nechifor, DanaOrtansa Dorohoi, MEDII

ANIZOTRTOPE, poster, A XXXVI Conferinţă Naţională Fizica şi Tehnologiile Educaţionale Moderne, 16-17 Mai 2008.

22. Cristina-Delia Nechifor, Ecaterina Angheluţă, Dana Ortansa Dorohoi, EVALUATION

OF POLYVINYL ALCOHOL FILMS WITH DIFFERENT STRETCHING DEGREE, poster, A XXXVI Conferinţă Naţională Fizica şi Tehnologiile Educaţionale Moderne, 16-17 Mai 2008.

Documents

UNIVERSITATEA „AL. I. CUZA” IAŞI FACULTATEA DE FIZICĂ · 2018. 3. 28. · Proprietăţile fizico-chimice ale suprafeţei şi volumului unui biomaterial trebuie să fie foarte