Finalizat: Zgârie-nori Denis
Clasa 11 a elevului "B"
Dezvoltarea metodelor de sinteza si modificarea polimerilor medicali și copolimeri, întrepătrunderea idei și metode de chimie, biologie si medicina face posibila pentru a trece la rezolvarea problemelor importante ale medicinii teoretice și practice, implementarea ideilor mai îndrăznețe ale omenirii.
În prezent, un front larg lucrează la sinteza substanțelor medicamentoase polimerice active, hormoni semisintetici și enzime, gene sintetice. S-au înregistrat progrese importante în dezvoltarea înlocuitorilor copolimerului pentru plasma sanguină umană. Acum nu este neobișnuit, atunci când o persoană, dacă este necesar, completează până la 30% din sânge cu soluții de copolimeri medicali. Sintetizate și cu rezultate bune sunt folosite în practica clinică, echivalentele diferitelor țesuturi și organe ale omului: oase, articulații, dinți. Sunt create proteze ale vaselor de sânge, supape artificiale și ventricule ale inimii. Sinteza membranelor polimerice semipermeabile și utilizarea abilă a diferitelor proprietăți ale materialelor copolimerice au dus la crearea dispozitivelor "inimă-plămân artificială" și "rinichi artificiali". Acestea vă permit să înlocuiți temporar organele umane relevante, în special pentru a efectua operații chirurgicale complexe asupra inimii și plămânilor.
Polimerii și copolimerii medicali sunt utilizați pentru cultivarea celulelor și a țesuturilor, pentru depozitarea și conservarea sângelui, țesutului hematopoietic - măduva osoasă, conservarea pielii și multe alte organe. În terapie, copolimeri - schimbătoare de ioni (rășini schimbătoare de ioni) sunt utilizate pe scară largă pentru a îndepărta metalele alcaline și elementele radioactive din organism, pentru a introduce cantități suplimentare de ioni metalici necesari în organism. Posibilitatea de utilizare a schimbătorilor de ioni pentru corectarea electrolit și acid-bazic echilibru de medii biologice in inima, ficat si insuficienta renala. Pe baza copolimerilor sintetici, substanțelor antivirale, prelungiri ale celor mai importante medicamente, se creează medicamente anti-cancer.
Utilizarea polimerilor medicali pentru fabricarea instrumentelor și echipamentelor chirurgicale (seringi și sisteme pentru transfuzia sângelui de unică folosință, a filmelor bactericide, a filamentelor, a celulelor) a schimbat radical și a îmbunătățit tehnica de îngrijire medicală.
Sinteza polimerilor medicali poate fi efectuată prin două mecanisme care stau la baza producției de macromolecule sintetice: policondensare și polimerizare.
Sinteza polimerilor prin policondensare
Sinteza rășinilor poliesterice. Rășinile de poliester se obțin ca urmare a reacției de policondensare a acizilor dicarboxilici și a alcoolilor polihidrici. O aplicație largă în diverse domenii de inginerie și medicină a găsit polietilen tereftalat. Aceste fibre sunt baza pentru fabricarea protezelor vaselor de sânge. Proteza moderna a vaselor de sange pe care le primesc pe fabricile textile in forma de tuburi ondulate de diferite diametre. Cea mai importantă caracteristică a protezei vaselor de sânge este porozitatea (porozitatea) peretelui lateral al navei. Prezența găuri mici în perete permite tesutului natural al vaselor de sânge să crească în ele, asigurându-se astfel implantarea și funcționarea protezei. Porozitatea biologică este estimată prin cantitatea de sânge care trece prin unitatea suprafeței laterale a protezei pe minut. Protezele fabricate din fibre de poliester au fost utilizate cu succes de peste 20 de ani pentru a înlocui părțile afectate ale sistemului vascular.
Sinteza cauciucurilor siliconice (polisiloxani) Sinteza polisiloxanelor se efectuează ca rezultat al reacțiilor de policondensare succesive ale alcoolilor polihidrici organosiliciui cu greutate moleculară mică.
În prezent, sunt sintetizate branduri noi, mai perfecte de polisiloxani. Dintre acestea, este necesar să se menționeze trifluorpropil metil polisiloxan. Acest polimer are cea mai mare compatibilitate cu sângele și într-o măsură mai mică decât alți polimeri, determină formarea de trombi. Polisiloxani și din cauciuc siliconic, bazate pe ele sunt utilizate pe scară largă pentru a crea dispozitive medicale care vin în contact cu sângele: elementele de valve cardiace artificiale, membrane, valve cardiace artificiale, părți ale aparatului cardio-pulmonar și rinichi artificial.
Polimerii siliconici lichizi - uleiurile siliconice - au un alt produs extrem de promițător pentru utilizarea în proprietatea medicamentelor. Uleiurile siliconice, precum și unii oligomeri și polimeri care conțin fluor, sunt capabili să dizolve și să rețină până la 20% oxigen. Această proprietate a constituit baza pentru utilizarea lor ca înlocuitori noi de plasmă promițătoare și "fluide respiratorii". Este posibil ca, în viitor, substituenții plasmatici să poată fi utilizați pentru dispozitivele de circulație artificială.
Poliesteruretanii sunt folosiți din ce în ce mai mult ca polimeri medicali. Ei au o rezistență trombografică satisfăcătoare și sunt folosite pentru a face diferite produse medicale care vin în contact cu sângele pentru o perioadă scurtă de timp.
Principalul dezavantaj al sintezei polimerilor medicali prin policondensare este formarea de produse secundare și incapacitatea de a transforma complet compușii inițiali cu conținut molecular scăzut în compuși moleculați înalte. Trebuie remarcat faptul că toți compușii inițiali cu conținut scăzut de molecule sunt substanțe toxice, astfel încât producția de polimeri medicali necesită condiții speciale de procesare și purificare suplimentară a produselor finale.
Sinteza polimerilor prin polimerizare.
Spre deosebire de policondensare, polimerizarea are ca rezultat compuși macromoleculați cu greutate moleculară scăzută fără formarea de produse secundare și practic cu conversia completă a monomerilor la polimeri. Îmbunătățirea proceselor de polimerizare face posibilă separarea monomerilor nereacționați în stadiul de producție a polimerului și astfel obținerea unei purități înalte a produselor sintetizate.
Sinteza copolimerilor medicali trebuie efectuată astfel încât cantitatea de monomeri nereacționați să fie minimă. Un monomer nereacționat, chiar dacă este în interiorul unui material polimer sau al unui articol, de exemplu o proteză, migrează spre exterior în timp și acționează asupra corpului ca un compus toxic.
copolimeri sintetici permit să studieze și să modeleze proprietățile farmacologice ale copolimerilor biologici care sunt acum utilizate pe scară largă pentru a trata o serie de boli. De exemplu, insulina - o proteină constând din două lanțuri de polipeptide având 21 și 30 de resturi de aminoacizi, - deja okolo60 anii utilizați pentru tratamentul diabetului zaharat, enzima ribonucleaza - pentru a limita dezvoltarea unor tumori, precum și tratamentul bolilor bronhiilor și plămâni, enzima colinesteraza - pentru a elimina un șoc traumatic. Pentru tratamentul diferitelor cardiovasculare - boli vasculare folosind tripsină (tratamentul tromboflebita), cocarboxylase (pentru pacienții cu dilatare vasculară aterosclerotică). utilizate pe scară largă în medicină albumina proteine și globulină și acizi nucleici ADN, ARN.
Datorită succesului chimiei polimerilor, a fost efectuată sinteza insulinei artificiale. Insulina sintetică nu conține impurități care sunt prezente în cantități tangibile în insulina normală, care derivă din materii prime biologice. Prin urmare, eficacitatea insulinei sintetice este mult mai mare decât eficiența insulinei biologice de gradul cel mai înalt de puritate.
Anumiți copolimeri sintetici iterferonogenami sunt activi, adică. E. Atunci când se administrează în corpul uman are loc formarea de proteine interferon (grup de proteine cu greutate moleculară mică) .Interferon inhibă proliferarea diferitelor virusuri in celule, protejeaza celulele de care aparțin unui anumit tip de bacterii protozoare și paraziți intracelulari. Interferonul este capabil să distingă acizii nucleici ai virusului din acizii nucleici de celule. Prin activitatea sa, interferonul depășește cu mult toate antibioticele cunoscute.
Prin copolimerizare, pot fi obținute macromolecule de diferite tipuri. Aceasta este o circumstanță foarte importantă, deoarece valoarea greutății moleculare este crucială, de exemplu, pentru sinteza substituenților plasmatici.
înlocuitorii de plasmă studiului au aratat ca nu numai acționează ca înlocuitori ai plasmei din sânge, dar, de asemenea, prezintă o activitate fiziologică, care contribuie la excreția de legare și rapidă a toxinelor și microorganismelor produse metabolice toxice, adică. E. Posedă efect de detoxifiere. copolimeri sintetici sunt utilizate pe scară largă pentru introducerea în organism ca mijloc de detoxifiere.
De mare importanță pentru medicină sunt copolimerii care conțin în grupurile lor de schimb ionic de lanț - rășini schimbătoare de ioni. Rășinile schimbătoare de rășină sunt utilizate pe scară largă pentru a restabili echilibrul acido-bazic al corpului. În prezent există date privind rezultatele pozitive ale utilizării rășinilor schimbătoare de ioni pentru tratamentul bolilor cardiovasculare și gastro-intestinale, insuficienței hepatice și renale și diabetului zaharat.
Chimie și medicină. KA Makarov
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: