ИСТИНА

Насущной задачей современного медицинского материаловедения является использование синтетических полимерных материалов для создания микронизированных лекарственных форм и временных протезов различных тканей и органов (матриксов). В настоящее время активно развиваются технологии изготовления таких форм при помощи сверхкритических флюидных растворителей. Одной из важных задач является введение в полимерную матрицу биологически активного вещества на этапе её сверхкритической обработки. При этом необходимо контролировать равномерность распределения допантав полимере, а также оценивать возможность взаимодействия введенных молекул с полимерной матрицей. Настоящая работа посвящена диагностике полимерных материалов, импрегнированных органическими молекулами, при помощи спектроскопии электронного парамагнитного резонанса.Проведена импрегнация поликарбоната на основе бисфенола А иD,L-полилактида стабильным парамагнитным веществом ТЕМПОН(2,2,6,6-тетраметил-4-оксопиперидин-1-оксид)в среде сверхкритического диоксида углерода. Изучено влияние параметров импрегнации на макроскопическую и микроскопическую равномерность распределения допанта в полимерной матрице. На основании численного моделирования спектров ЭПР образцов, зарегистрированных при различных температурах, определены характеристики вращательной подвижности парамагнитных молекул в матрицах поликарбоната и полилактида. Показано, что вращательная подвижность ТЕМПОН в полилактиде (Tg~50°C) при комнатной температуре заторможена и мало отличается от вращательной подвижности этого радикала в поликарбонате (Tg~140°C). Эффективные времена вращательной корреляции в полилактиде и 536поликарбонате составляют 8·10-9с и 6·10-9с соответственно. Установлено наличие значительного распределения допирующих молекул по вращательной подвижности в обоих полимерах.Такое распределение является характерным для аморфных полимеров и может быть интерпретировано в терминах различной локализации допирующих молекул в полимерной матрице. В качестве иллюстрации на рисунке 1 приведены спектры ЭПР радикала ТЕМПОН в полилактиде и поликарбонате, зарегистрированные при комнатной температуре и при температуре 90К (в жестком пределе). Видно, что форма спектров при комнатной температуре в обоих полимерах близка к форме спектров в отсутствие вращения парамагнитных молекул. Вероятно, причиной низкой подвижностиТЕМПОН в полилактиде является взаимодействие парамагнитных молекул с молекулами матрицы. Для проверки этой гипотезы методами квантовой химии рассчитаны возможные структуры комплексов нитроксильных радикалов ТЕМПО (2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксид) с молекулами дилактида иопределены параметры спин-гамильтонианаэтихкомплексов. Показано, что рассчитанные параметры близки к экспериментальным значениям, полученным для образцов полилактида, допированных молекулами ТЕМПО.