Příprava mikro a submikro struktur z biodegradabilních polyesterů a jejich charakterizace

Bc. Vendula Spálovská

Diplomová práce

Preparation of the Micro and Submicro Structures Based on Biodegradable Polymer and Their Characterization.

Anotace:

Cílem práce bylo testování enkapsulace steroidních hormonů, (-estradiol, progesteron, kortizon-21 acetát a hydrokortizon) do mikro a submikročástic připravených ze dvou typů nízkomolekulárního polykaprolaktonu (PCL), lišících se svou molekulovou hmotností, metodou odpaření rozpouštědla. U připravených částic byl sledován vliv výchozího materiálu, enkapsulované látky a podmínek přípravy na velikost částic a účinnost enkapsulace. Byly připraveny dvě série částic, u první byla použita ultrasonifikace během emulgace u druhé nikoli. Podařilo se připravit částice kulovitého tvaru o rozměrech přibližně 500 ?m. Účinnost enkapsulace se pohybovala v širokém rozmezí od 2%, ve vodě nejvíce rozpustného steroidu Hydrocortisonu, až po 100% u ve vodě méně rozpustných steroidů. Dalším bodem byla příprava expandovaných mikročástic z poly (butylen adipát-co-tereftalátu) (PBAT), známějšího spíše pod komerčním názvem Ecoflex, metodou odpaření rozpouštědla. U této studie byl opět sledován vliv procesních parametrů a podmínek jako jsou rychlost míchání při emulzifikaci, koncentrace stabilizátoru emulze ve vodné fázi, poměr rozpouštědlo/nadouvadlo a koncentrace polymeru na velikost a distribuci částic a jejich morfologii. Byly vytvořené částice s průměrnými velikostmi v rozmezí od 2 do 20?m. Připravené částice byly dále testovány pro sorpci bisfenolu A. Hmotnost adsorbovaného bisfenolu A byla přibližně v množství okolo 0,09 mg na 1 mg porézních částic.

Abstract:

The aim of diploma thesis was firstly to test the encapsulation of steroid hormone ( - estradiol, progesterone, cortisone 21 - acetate, and hydrocortisone) into micro and submicroparticles prepared by the oil in water solvent evaporation technique from two types of low molecular weight polycaprolactone (PCL) differing in their molecular weight. The effect of type of material, kind of incorporated substance and preparation conditions on the final particle size and encapsulation efficiency was investigated. Two series of particles were prepared; in the first serie ultrasonification was used during the emulsification while in second it was not. Particles with size approximately about 500 micrometers with spherical shape were achieved. The efficiency of encapsulation was in the broad range from 2 % for steroid hydro-cortisone, which is relatively easy soluble in water, to 100 % for less water soluble steroids. Secondly the possibilities of preparation of expanded microparticles from poly (butylene adipate -co- terephthalate) (PBAT) better known under the commercial name rather Ecoflex, by the modified solvent evaporation technique was studied. In his part the effect of process parameters and conditions such as stirring speed during emulsification, the concentration of emulsion stabilizer in the aqueous phase, the ratio of solvent and blowing agent and the poly-mer concentration on the size and distribution of particles and their morphology was studied. The particles with average sizes in the range from 2 to 20 m were achieved. The prepared porous particles were also tested for the sorption of bisphenol A. Weight of adsorbed bisphenol A was approximately about 0.09 mg to 1 mg of the porous particles.

Klíčová slova

mikročástice, enkapsulace, metoda odpaření rozpouštědla, expandovatelné částice, porézní částice, příprava mikročástic, biopolymery, polykaprolakton (PCL), PBAT.

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 5. 2014

Zveřejnit od: 14. 5. 2014

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Ing. Petr Stloukal, Ph.D.

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Fakulta technologická

Magisterský studijní program / obor:
Chemie a technologie materiálů / Inženýrství ochrany životního prostředí