Biodegradowalne polimery syntetyczne, do których zaliczyć można poli(sukcynimid) (PSI) i jego pochodne, mają duże zastosowanie w przemyśle, szczególnie w inżynierii biomateriałów i farmacji. PSI posiada w swej budowie reaktywne grupy, co umożliwia jego modyfikację w kierunku kopolimerów oraz wodorozpuszczalnych soli.
W ramach badań własnych opracowano warunki syntezy poli(sukcynimidu) z kwasu asparaginowego w polu promieniowania mikrofalowego. Reakcję prowadzono w roztworze węglanu propylenu w zakresie temperatur 175-230 °C w czasie 41 min. Otrzymany polimer wytrącano metanolem i przemywano wodą. Osiągnięto znaczne skrócenie czasu reakcji w porównaniu z metodą konwencjonalną (8 h) oraz wydajność 99%. Ponadto zbadano wpływ parametrów reakcji (czas, temperatura, stosunek wagowy monomer : rozpuszczalnik) na wydajność oraz właściwości otrzymywanego produktu.
Strukturę i właściwości PSI scharakteryzowano z wykorzystaniem metod spektralnych (FTIR, jedno- i dwuwymiarowy 1H i 13C NMR), chromatograficznych (HPLC, GPC) i termicznych (TG, DSC). Stwierdzono, że łańcuch PSI zbudowany jest z pięcioczłonowych pierścieni imidowych, struktur nieregularnych (otwarcie pierścieni/rozgałęzienie łańcucha, jednostki alanylowe i fumaramidowe, wbudowany rozpuszczalnik) oraz grup końcowych (sukcynimidowa, maleimidowa, karboksylowa, aminowa).
Biodegradable synthetic polymers, among others poly(succinimide) (PSI) and its derivatives, are widely applied in industry, especially in bioengineering and pharmacy. PSI has reactive groups in its structure, therefore modification to copolymers and water soluble salts is possible.
Reaction parameters for the synthesis of poly(succinimide) from aspartic acid under microwave radiation were developed in experimental part. The reaction was carried out in a propylene carbonate solution in the temperature range 175-230 °C during 41 min. The obtained polymer was precipitated with methanol and washed with water. Significant reduction of the reaction time compared with the conventional method (8 h) and 99% yield were achieved. Furthermore, the effect of the reaction parameters (time, temperature, the mass ratio of monomer : solvent) on yield and product properties were investigated.
The structure and properties of PSI were characterized using spectral (FTIR, one- and two-dimensional 1H and 13C NMR), chromatographic (HPLC, GPC) and thermal (TG, DSC) methods. It was found that the PSI chain consists of five-membered imide rings, irregular structures (opened ring/chain branching, fumaramide and alanyl units, built in solvent) and end groups (succinimide, maleimide, carboxyl, amine).
