15.Медицинада қолданылатын табиғи полимерлерге мысал келтіріп, сипаттаңыз.

Табиғи полимерлердің тасымалдауышы ретінде құндылығы, олардың жеткіліктілігі, реакцияға бейім функфионалдық топтарының көптігі және гидрофильділігіне байланысты. Осының арқасында оларды су ерітінділерінде әр түрлі химиялық түрлендіруге болады. Ал негізгі кемшіліктеріне олардың микроорганизмдер әсеріне тұрақсыздығы, технологиялық өңдеу процестерінің қиындығы(беріктігінің төмен болуына байланысты) және көпшілігінің қымбаттығы жатады.

Полисахаридтер. Полисахаридтердің ішінде дәрілік заттарды тасымалдау үшін целлюлоза, декстран, агароза, крахмал және олардың туындылары көп қолданылады.

Целлюлоза – құрылысы бойынша поли-1,4-β-Д-глюкопиранозил-Д-глбкопираноза болып табылады.

Целлюлоза өте гидрофильді қосылыс, гидроксил топтарының көптігі құрамына әр түрлі орынбасарлар енгізіп, оңай түрлендіруге жағдай жасайды. Химиялық тұрақтылығын арттыру үшін целлюлозаны эпихлоргидринмен өңдеп, тігеді.

Хитин – шаян тәрізді жәндіктердің сыртқы қабықтарының негізгі құрамдас бөлігі болып табылатын аминополисахарид. Құрылымы мынадай:

Хитиннің құрылысы кеуекті болып келеді, суда, сұйытылған қышқылдар мен сілтілерде, органикалық еріткіштерде ерімейді. Реакцияға бейімділігін арттыру үшін глутар альдегидімен өңделеді.

Агароза – тасымалдаушы ретінде жиі қолданылатын, құрылымы поли-β-галактопиранозил-3,6-ангидро-α- L-галактопираноза:

Агароза қымбат тасымалдаушы, сондықтан оның жеңіл қалпында келтірілетін түрлері алынуда. 2-6% -дық ыстық ерітінділерді суытқанда зарядталған және бейтарап полисахаридтердің қоспасынан тұратын кеуекті гельдерге айналады. Кептіргенде қайтымсыз деструкцияға ұшырайды, сондықтан оны судағы суспензия түрінде сақтайды.Агароза сефароза және биогель деген аттармен әлемнің әр түрлі фирмаларында шығарылады.

Синтетикалық полимерлер: полиэтиленгликольдер, поливинилпирролидон, поливинил спирті, полиакриламид, акрил қышқылы полимерлері, стирол негізіндегі гидрофобты полимерлер.

Полиэтиленоксидтер. этиленоксидті полимерлеу арқылы алынатын полимерлер. [—ОСН2СН2—]n. Молекулалық массасы қырық мыңнан төмен полиэтиоеноксидтер полиэтиленгликольдер д.а. Олардың артықшылығы: суда жақсы ериді, терімен жақсы әрекеттеседі, сіңіріледі, оңай жуылады, бұзылмай ұзақ сақталады. Вазелин мен майлардың алмастырғышы ретінде қолданылады.

Акрил қышқылы негізіндегі полимерлердің ішінде тасымалдаушы ретінде кең таралғаны полиакриламид.

суда ерігіштігі , комплекс түзу қабілеті өте жақсы, усыздығы полиакриламидті дәрілік заттарды иммобилизациялау үшін кеңінен қолдануға мүмкіндік береді.

16-54. Функционалды гидрофильді полимерлер негізінде алынатын талшықтар.

Табиғи жоғары молекулалық заттарды (мысалы, клетчаткалар, белоктар) өңдеу жолымен алынатын талшықтарды жасанды талшықтар атайды. Оларға вискоза, ацетат, казеин және басқа да талшықтар жатады.Синтетикалық деп синтетикалық полимерлерден жасалатын талшықтарды атайды.Синтетикалық талшыққа мысал ретінде капрон талшығын алуға болады. Синтетикалық талшықтарды алу үшін алдымен мономерлерге синтездейді; мономерлерден полимер, ал полимерлерден синтетикалық талшық жасап шығарады.

Жасанды химиялы талшықтар 2-ге бөлінеді:

1. Целлюлоза негізіндегілерге вискозды, мыс-аммиакты; ацетаттың сабындануынан- диацетат, триацетат туындылары жатады.

Вискоза талшығы

Ағаш целлюлозасын сілті және күкірт, көміртегімен өңдеп, одан шыққан тұтқыр ерітіндіні өте кішкене тесікті фильерадан сығып өткізу жолымен өте жіңішке жіп алынады. 1м³ ағаштан 200кг целюлоза, 160кг жіп не 1550 м тоқыма алынады. Вискоза талшықтарын мақта, табиғи жібек, жүн, бір қатар синтетикалық заттармен араластырып, іш киімді, көйлектік, костюмдік маталар, трикотаж даярлауға пайдаланылады.

Мыс аммиакты

Мыс оксидінің аммиакты ерітіндісінде қысқа мақта талшықтарын ерітіп алады, оны жүнге қосып кілем тәрізді мата алады. Екеуі табиғи талшықтарға ұқсас: беті тегіс, иілгіш, созылғыш, жылтыр, жұм-сақ, бірақ мықтылығы, әсіресе, ылғал тигенде нашар. Сондықтан мүмкіндігінше созуға, үйкеуге, ширатуға, ұзақ қыздыруға болмайды. Ал құрғатқан кезде беріктігі бұрынғы қалпына келеді.

2. Белоктар: казеин, зеин және т.б. белоктар жатады.

Синтетикалық талшықтар 2-ге бөлінеді:

1. Гетеротізбекті синтетикалық талшықтарға: полиамидтер (найлон, капрон және олардың сополимерлері); полиэфирлер (лавсан); полиуретанды (лайкра, скандекс, перлон) жатады.

2. Карботізбекті синтетикалық талшықтарға: полиолефинді , полифайбер, поливинилгалогенді (ацетохлорин, тефлон), поливинилспиртті (винилон талшық), полиакрилонитрилді (нейтрондар және олардың сополимерлері) жатады.

Бейорганикалық талшықтар:

1. Кремний қосылысы негізінде (стеклоталшықтар, базальтты)

2. Металл қосылыстары негізінде (вольфрам, бериллий, молибденді, болатты талшықтар)

3. Металл негізінде (алюминий, бериллий, цирконий оксидтерінің негізінде алынатын талшықтар)

4. Бейметалдар негізіндегі талшықтар (көміртекті, баридті, нитридті талшықтар)

Талшықтарды өңдегенде алдымен фильтрмен өткізеді, сосын филлерден өтеді. Соңында тазалаудан өткізіліп барып алынады.

Химиялық талшықтарды қалыптау жолдары:

1. Полимер балқымасынан қалыптау – балқу температурасы 20С-тан жоғары полимерлер мен 150С-та пішінін өзгертпейтін полимерлерге тән. Екі жолмен алады: жартылай үздіксіз және тікелей.

2. Полимер балқымасын ылғалды қалыптау – ерітінді ағыны тұндырғыш ваннада компонеттермен әрекеттесуінен түзілетін балқымалар. Мысалы: Диметилацетамид ерітіндісі. Көбінесе ароматты полимерлер негізінде химиялық реакцияның жүруінсіз әдіспен алады.Алдымен ваннада тұндырылады, сосын кептіріледі.

3. Полимер балқымасын құрғақ қалыптау . Филлер арқылы алынған балқымаларды жоғары температурада органикалық еріткіштермен буландырып алады. Мысалы, ацетат алу үшін су қосылған ацетонның ерітіндісі қолданылады. Поливинилхлорид үшін бензол, ацетон қолданылады.

4. Құрғақ-ылғалды қалыптау. Филлер мен тұндырғыш ваннасы айнасы арасынан газды ауа қабаты арқылы қалыптау жүргізіледі. Филлерге тұтқырлығы жоғары ерітінділер жіберіледі. Ваннаға жоғарыдан төмен қарай бағытта балқыма жіберіледі.

5. Балқыма дисперсиясын қалыптау. Полимерді балқыту немесе еріту жолымен тұтқыраққыш күйге ауыстыра алмаған кезде қыздырыларды. Құрамында фторы бар тефлонды алу үшін осы әдіс қолданылады.

6. Гельді қалыптау. Термосезімтал полимерлер үшін фазааралық ыдырау болатын ерітіндіні қалыптау әдісі.

17. Полиэлектролиттік гельдер.Ионсыз гельдермен салыстыр. ПЭ гель бір-бірімен ковалентті байланыстармен ортақ кеңістіктік құрылым құрып, иілгіш тізбектерден тұратын торды айтады. Осындай полимерлі тордың деформациясы кезінде жоғарыэластикалық кернеу туады. Гельдің ерітіндіден негізгі айырмашылығы ерітінді құрамындағы торлар үздіксіз үзіліп, жылулық әркеттесу нәтижесніде түзіледі. Ал гель құрамындағы торлар тұрақты. Гельдердің құндылығы оларға тән екі қасиетіне байланысты:

1) Гельдер еріткіштердің шамадан тыс мөлшерін сіңіре алады, яғни суперабсорбциялық қасиеті бар.

2) Гельдер қоршаған орта жағдайының (температура, рН, иондық күш, электр өрісі, еріткіштің табиғаты және т.б.) әсеріне өзінің көлемін ондаған, жүздеген есе қайтымды өзгерту (ісіну-жиырылу, коллапс-деколлапс) арқылы жауап береді. Макромолекулалардың ұзындығы улкен болғандықтан, гельдер созылғыштық қасиеті өте дамыған полимерлік торларды құрайды. Гельдердің суда ерігіш теңдестерінен басты айырмашылығы – олар еріткіштің шамадан тыс мөлшерін (1 г құрғақ гель бірнеше килограмға дейін еріткішті сіңіре алады) және еріген кіші молекулалық қосылыстарды жұта алады.Еріткіштің қызметін көбінесе су атқарады, ал суда ісінетін гельдер – гидрогельдер деп аталады. Гельдердің суда осылайша аса қатты ісіну қабілеті олардың құрылымында ионогенді (-COOH, -NH₂, -SO₃H, т.б.) және полярлы (-C=O, -OH, -C-O-C-, т.б.) гидрофильді функционалдық топтардың болуына байланысты. Олар, бір жағынан, полимердің суға ынтықтылығына жауапты болып, сумен әрекеттесуіне ықпал етсе, екінші жағынан, су ерітінділерінде ионданып, полимер тізбегінде зарядтардың пайда болуына және қарсы иондардың тігілу түйіндері арасындағы кеңістікке босап шығуына әкеледі. Ионсыз гельдер немесе нәзік (хрупкие) гельдер SiO ₂,TiO ₂,SnO,Fe ₂O ₃,V ₂O₅ және бензопурпурин сияқты коллоидтық бөлшектерден тұрады. Ал полимерлік немесе эластикалық гельдер желатин,агар,каучук және басқа полимерлердің тізбекті молекулаларынан тұрады. Ионсыз гельдерге қарағанда оларға еріткіш жұтылғанда немесе бөлінгенде өздерінің көлемдерін оңай өзгертеді. Ал оларды кептіргенде иілгіштік (эластикалық) қасиеттері сақталады.Егер қатаң капиллярда ионсыз гельдердің капиллярлық конденсациясы жүрсе, ал полимерлі гельдер тек қана еріткіштерді жұтады.Осыдан полимерлі гельдерге жұтылу селективтілігі тән. Полимерлі гельдерге қарағанда ионсыз гельдерді кептіргенде және суландырғанда ісінбейді,яғни көлемі өзгермейді