Struktur asam poliaktat, sifat, sintesis, penggunaan

Dia Asam poliaktat, yang nama yang benar adalah poli- (asam laktat), adalah bahan yang dibentuk oleh polimerisasi asam laktat. Ini juga dikenal sebagai poli-laktasi, karena dapat diperoleh dari pecah dan polimerisasi laktida, yang merupakan domerge asam laktat.

Poli- (asam laktat) atau PLA bukan asam, itu adalah poliester, yang dapat diamati dalam monomer yang membentuknya. Ini adalah polimer yang mudah terbiodegradasi dan biokompatibel. Kedua sifat itu disebabkan oleh fakta bahwa ia dapat dengan mudah terhidrolisis baik di lingkungan maupun di tubuh manusia atau hewan. Selain itu, degradasinya tidak menghasilkan senyawa beracun.

Formula yang disederhanakan dari polimer asam laktat atau poli- (asam laktat). Polyimek [CC BY-SA 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)]. Sumber: Wikipedia Commons.

Selama bertahun -tahun partisipasi PLA dalam filamen untuk menjahit selama operasi bedah telah diketahui. Ini juga digunakan dalam industri farmasi dalam obat pelepasan lambat.

Ini digunakan dalam implan untuk tubuh manusia dan ada banyak studi untuk digunakan dalam jaringan biologis, serta untuk pencetakan tiga dimensi (3D) untuk aplikasi yang paling beragam.

Menjadi salah satu polimer yang paling biodegradable dan non-teknis, produsennya telah meningkatkan penggantian semua plastik yang diturunkan minyak yang saat ini digunakan dalam ribuan aplikasi oleh bahan ini.

Selain itu, menurut produsinya, produksi dan penggunaan PL adalah cara untuk mengurangi jumlah CO₂ yang dihasilkan dengan memproduksi plastik dari industri petrokimia.

[TOC]

Struktur

Poli- (asam laktat) adalah poliester, yaitu, memiliki unit berulang ester- (c = o) -o-r, sesuatu yang dapat dilihat pada gambar berikut:

Struktur poli- (asam laktat) atau PLA. Jü [CC0]. Sumber: Wikipedia Commons.

Tata nama

- Poli- (asam laktat)

- Poli-laktir

- PLA

- Poli- (asam L-laktat) atau PLLA

- Poli- (asam d, l-laktik) atau pdlla

- Asam poliaktat

Properti

Keadaan fisik

- Poli (asam D, L-laktik): padatan amorf.

- Poly (L-Lactic Acid): Padatan semikristalin transparan rapuh atau rapuh.

Berat molekul

Itu tergantung pada tingkat polimerisasi material.

Suhu transisi vitreous

Itu adalah suhu di bawah polimer yang kaku, rapuh dan rapuh, dan di atasnya polimer menjadi elastis dan lunak.

- Poli (asam L-laktat): 63 ºC.

- Poli (asam D, L-laktik): 55 ºC.

Titik lebur

- Poli (asam L-laktat): 170-180 ºC.

- Poli (asam D, L-laktik): tidak memiliki titik fusi karena amorf.

Suhu dekomposisi

227-255 ºC.

Kepadatan

- Auto: 1.248 g/cm³

- Kristal: 1.290 g/cm³

Properti lainnya

Mekanika

Asam poli- (L-laktat) memiliki gaya mekanik yang lebih besar dari poli- (asam D, L-cadic).

PL mudah diproses secara termoplastis, sehingga Anda dapat memperoleh filamer yang sangat halus dari polimer ini.

Dapat melayani Anda: Solusi Alkali: Definisi, Properti dan Penggunaan

Biokompatibilitas

Produk degradasinya, asam laktat, tidak teknis dan sepenuhnya biokompatibel, karena diproduksi oleh makhluk hidup. Dalam kasus manusia, itu terjadi pada otot dan sel darah merah.

Biodegradabilitas

Ini dapat menjadi fraksional termal dengan hidrolisis dalam tubuh manusia, hewan atau mikroorganisme, yang disebut degradasi hidrolitik.

Modifikasi karakteristiknya yang mudah

Mereka dapat dirancang untuk mengukur sifat fisik, kimia dan biologisnya dengan cara.

Perpaduan

Ini pertama kali diperoleh pada tahun 1932 dengan memanaskan asam laktat vakum. Asam laktat ho-ch3-ch-cooh adalah molekul dengan pusat kiral (yaitu, atom karbon yang melekat pada empat kelompok yang berbeda).

Untuk alasan ini ia memiliki dua enansiomer atau isomer specular (mereka adalah dua molekul yang identik tetapi dengan orientasi spasial yang berbeda dari atom mereka).

Enantiomer adalah asam L -laktat dan asam d, yang dibedakan satu sama lain dengan cara mereka mengalihkan cahaya terpolarisasi. Mereka adalah gambar specular.

Enantimer asam laktat. Kiri: asam L-laktat. Kanan: Asam D-Laktat. すじにく シチュー [CC0]. Sumber: Wikipedia Commons.

Asam L-laktat diperoleh dari fermentasi oleh gula alami mikroorganisme seperti molase, pati kentang atau dekstrosa jagung. Ini adalah formulir yang disukai hari ini untuk mendapatkannya.

Saat menyiapkan poli- (asam laktat) dari asam L-laktat, asam poli- (asam L-laktat), atau PLLA diperoleh.

Di sisi lain, ketika polimer dibuat dari campuran asam L-laktat dan asam D-laktat, poli- (asam D, L-laktat) atau PDLLA diperoleh.

Dalam hal ini, campuran asam adalah kombinasi di bagian yang sama dari enansiomer D dan L, yang diperoleh dengan sintesis dari etilena minyak. Cara memperoleh ini digunakan sangat sedikit saat ini.

PLLA dan PDLLA memiliki sifat yang sedikit berbeda. Polimerisasi dapat dilakukan melalui dua cara:

- Pembentukan Perantara: Diameter siklik yang disebut Lactida, yang polimerisasi dapat dikontrol dan produk dengan berat molekul yang diinginkan dapat diperoleh.

Polimerisasi laktidal untuk mendapatkan PLA. Jü [domain publik]. Sumber: Wikipedia Commons.- Kondensasi langsung asam laktat dalam kondisi vakum: yang menghasilkan polimer dengan berat molekul rendah atau sedang.

Perbandingan dua bentuk plasis PLA. RLM0518 [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)]. Sumber: Wikipedia Commons.

Penggunaan dalam Kedokteran

Produk degradasinya tidak beracun, yang mendukung aplikasinya di bidang ini.

Jahitan

Persyaratan dasar filamen untuk jahitan adalah bahwa mereka menjaga jaringan sebagai gantinya sampai penyembuhan alami menyediakan jaringan yang kuat di tempat persatuan.

Sejak 1972 bahan jahitan yang disebut vicryl, filamen atau benang bioabsable yang sangat kuat diproduksi. Benang ini terbuat dari kopolimer asam glikolat dan asam laktat (90:10), yang dengan cepat dihidrolisis di tempat jahitan, sehingga mudah diserap oleh tubuh.

Itu dapat melayani Anda: RAULT LAW: Prinsip dan Formula, Contoh, Latihan

Diperkirakan bahwa dalam organisme manusia, PLA terdegradasi pada 63% dalam sekitar 168 hari dan 100% dalam 1,5 tahun.

Penggunaan Farmasi

Biodegradabilitas PLA membuatnya berguna untuk pelepasan produk obat yang terkontrol.

Dalam kebanyakan kasus obat secara bertahap dilepaskan karena degradasi hidrolitik dan perubahan morfologis reservoir (dibuat dengan polimer) yang mengandung produk obat.

Dalam kasus lain, pelepasan obat dilakukan secara perlahan melalui membran polimer.

Implan

PL ternyata efektif dalam implan dan dukungan untuk tubuh manusia. Hasil yang baik telah diperoleh dalam fiksasi fraktur dan osteotomi atau operasi tulang.

Rekayasa Jaringan Biologis

Banyak penelitian saat ini sedang dilakukan untuk penerapan PLA dalam rekonstruksi jaringan dan organ.

Filamen PLA untuk regenerasi saraf pada pasien yang lumpuh telah dikembangkan.

Sebelumnya, plasma plasma diperlakukan untuk membuatnya reseptif terhadap pertumbuhan sel. Ujung saraf bergabung untuk diperbaiki oleh segmen buatan plasma yang diobati.

Pada segmen ini, sel -sel khusus ditaburkan yang akan tumbuh dan mengisi kekosongan di antara dua jubah saraf, bergabung dengan mereka. Seiring waktu, dukungan PLA menghilang meninggalkan saluran saraf yang berkelanjutan.

Ini juga telah digunakan dalam rekonstruksi Vejigas, bertindak sebagai perancah atau platform di mana sel -sel urothelial ditaburkan (sel yang menutupi kandung kemih dan organ saluran kemih) dan sel otot polos polos.

Gunakan dalam Bahan Tekstil

Kimia PLA memungkinkan kontrol sifat serat tertentu yang membuatnya cukup untuk berbagai aplikasi tekstil, untuk pakaian dan furnitur.

Misalnya, kapasitas penyerapan kelembabannya, dan pada saat yang sama sedikit kelembaban dan bau, membuatnya berguna untuk memproduksi pakaian untuk atlet berkinerja tinggi. Itu hypoallergenic, tidak mengiritasi kulit.

Itu berfungsi bahkan untuk pakaian hewan peliharaan dan tidak memerlukan penyetrik. Ini memiliki kepadatan rendah, jadi lebih ringan dari serat lainnya.

Itu berasal dari sumber terbarukan dan produksinya ekonomis.

Aplikasi yang beragam

PL cocok untuk membuat botol untuk beberapa kegunaan (sampo, jus dan air). Botol -botol ini memiliki kilau, transparansi, dan kejelasan. Selain itu, PLA adalah penghalang yang luar biasa untuk bau dan rasa.

Namun, penggunaan ini untuk suhu di bawah 50-60 ºC, karena cenderung berubah bentuk saat mencapai suhu tersebut.

Itu dapat melayani Anda: asam brom (hbro2): sifat fisik dan kimia, dan penggunaan

Ini digunakan dalam produksi hidangan, cangkir dan peralatan makanan sekali pakai, serta wadah makanan, seperti yogurt, buah -buahan, pasta, keju, dll., o baki busa PLA untuk mengemas makanan segar. Itu tidak menyerap lemak, minyak, kelembaban dan memiliki fleksibilitas. Kompos dapat dilakukan dengan pelat limbah.

Sedotan, sedotan atau plas. F. Kesselring, FKur Willich [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0/akta.di dalam)]. Sumber: Wikipedia Commons.

Ini juga berfungsi untuk membuat lembaran halus untuk mengemas makanan seperti kentang goreng atau makanan lainnya.

Kemasan Pla Paraquelo. F. Kesselring, FKur Willich [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0/akta.di dalam)]. Sumber: Wikipedia Commons.

Ini dapat digunakan untuk membuat kartu untuk transaksi elektronik dan kartu kunci kamar hotel. Kartu PL dapat mematuhi karakteristik keamanan dan memungkinkan penerapan kaset magnetik.

Ini banyak digunakan untuk memproduksi kotak atau sampul produk yang sangat rumit, seperti perangkat elektronik dan kosmetik. Derajat yang disiapkan khusus untuk penggunaan ini digunakan, dengan menggabungkan dengan serat lain.

Itu dapat dibuat diperluas dengan menggunakannya sebagai bahan redaman blow untuk pengiriman instrumen atau objek yang halus.

Itu berfungsi untuk membuat mainan anak -anak.

Penggunaan dalam Teknik dan Pertanian

PL berfungsi untuk membuat drainase dalam pekerjaan konstruksi, bahan konstruksi bahan, seperti karpet, lantai berlapis dan wallpaper dinding, untuk karpet dan kain pembawa.

Penggunaannya dalam industri listrik sedang berkembang, seperti melakukan pelapisan kabel.

Di antara aplikasinya adalah pertanian, dengan PLA diproduksi film pelindung tanah, yang memungkinkan untuk mengendalikan gulma dan mendukung retensi pupuk. Film PLA terbiodegradasi, mereka dapat dimasukkan ke dalam bumi pada akhir panen dan dengan demikian memberikan nutrisi.

Rencanakan Protektora Pelindung Tanah di Tanaman. F. Kesselring, FKur Willich [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0/akta.di dalam)]. Sumber: Wikipedia Commons.

Penelitian terkini

Penambahan nanokomposit ke PL sedang dipelajari untuk meningkatkan beberapa sifatnya, seperti resistensi termal, kecepatan kristalisasi, penundaan nyala, karakteristik antistatik listrik dan karakteristik konduktif, anti-UV dan sifat antibakteri.

Beberapa peneliti telah meningkatkan gaya mekanik dan konduktivitas listrik dari PLA yang menambahkan nanopartikel graphene. Ini sangat meningkatkan aplikasi yang dapat dimiliki PL mengenai pencetakan 3D.

Ilmuwan lain berhasil mengembangkan tambalan pembuluh darah (untuk memperbaiki arteri tubuh manusia) dengan mencangkokkan organofosfat.

Tambalan pembuluh darah menunjukkan sifat -sifat yang menguntungkan seperti itu untuk menganggapnya menjanjikan untuk rekayasa jaringan vaskular.

Di antara sifat -sifatnya adalah fakta bahwa itu tidak menghasilkan hemolisis (disintegrasi sel darah merah), itu tidak beracun bagi sel, menolak adhesi trombosit dan menghadirkan afinitas yang baik terhadap sel yang menutupi pembuluh darah.

Referensi

1. Lihat Kim, dkk. (2019). Perilaku elektrik dan komposit asam graphene-politik yang kuat secara mekanis untuk pencetakan 3D. Bahan & Antarmuka Terapan ACS. 2019, 11, 12, 11841-11848. Pulih dari pub.ACS.org.
2. Tin Sin, Lee et al. (2012). Aplikasi poli (asam laktat). Dalam Buku Pegangan Biopolimer dan Plastik Biodegradable. bagian 3. Pulih dari scientedirect.com.
3. Gupta, Bhuvanesh, dkk. (2007). Serat poli (asam laktat): tinjauan umum. Prog. Polim. Sci. 32 (2007) 455-482. Pulih dari scientedirect.com.
4. Raquez, Jean-Marie et al. (2013). Nanokomposit berbasis polylactide (PLA). Kemajuan dalam Ilmu Polimer. 38 (2013) 1504-1542. Pulih dari scientedirect.
5. Zhang, Jun et al. (2019). Zwitterionic Polymer Polylactic Acid Vascular Patchs berdasarkan perancah decellularized untuk rekayasa jaringan. ACS Biomaterials Science & Engineering. Tanggal Publikasi: 25 Juli 2019. Pulih dari pub.ACS.org.