Розроблення технології гідрогелевих пов’язок з бентонітовою глиною
Автор: Білецька Галина Анатоліївна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Фармація, промислова фармація
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Білецька Г.А., Стадницька Н.Є. (керівник). «Розроблення технології гідрогелевих пов’язок з бентонітовою глиною». Master`s thesis. – Lviv Polytechnic National University, Lviv, 2023. Об’єкт дослідження – процес виробництва гідрогелевих пов’язок з бентонітовою глиною. Предмет дослідження – склад і властивості гідрогелевих пов’язок з бентонітовою глиною; технологічний процес виробництва гідрогелевих пов’язок з бентонітовою глиною. Мета дослідження – обґрунтування складу гідрогелевих пов’язок з бентонітовою глиною і розроблення технології їх виробництва. Дослідження присвячено проблемі обґрунтування складу гідрогелевих пов’язок з бентонітовою глиною і розробленню технології їх виробництва. На підставі вивчення літературних джерел, в яких висвітлено властивості гідрогелів медичного призначення, в якості полімерної основи для виробництва гідрогелевих пов’язок запропоновано використати хітозан і поліетиленгліколь (ПЕГ-6000). Хітозан – це природний полісахарид, що містить кополімери глюкозаміну і N-ацетилглюкозаміну. Має високу адсорбційну здатність, антибактеріальні, противірусні і протизапальні властивості. Гідрогелі на основі хітозану ефективні на різних стадіях загоєння ран. Шляхом модифікації хітозану або «зшивання» полімерної матриці різними «зшиваючими» агентами можна отримати гідрогелі з покращеними лікувальними властивостями і таким чином не включати до складу перев’язувальних засобів лікарські речовини. ПЕГ – загальна назва поліконденсованих полімерів етиленгліколю або полімеризованих полімерів окису етилену і води. ПЕГ розчинний у воді та інших полярних розчинниках, стійкий до факторів навколишнього середовища, малотоксичний, стійкий до мікробної контамінації. Гідрогелі на основі ПЕГ підвищують активність багатьох антисептиків, добре розчиняють і вивільняють лікарські речовини, не подразнюють шкіру, мають високу осмотичну активність і дегідратаційну дію, що прискорює терміни загоєння ран. Для покращення властивостей гідрогелевих пов’язок до полімерної основи запропоновано додати бентонітову глину, модифіковану іонами аргентуму. Обґрунтовано, що бентонітова глина у складі гідрогелевих пов’язок одночасно виконує роль кополімера й активної речовини. Як складник полімерної основи бентонітова глина покращує механічні властивості гідрогелів і перев’язувальних засобів на їх основі. Завдяки мінеральному складу бентонітова глина має протизапальну, гіпосенсибілізуючу і регенаративну дію. Модифікація бентонітової глини іонами аргентуму покращує асептичні та антибактеріальні гідрогелевих пов’язок. Для визначення оптимального вмісту полімерів у складі гідрогелевих пов’язок виготовлено гідрогелеві плівки з різним співвідношенням хітозану і ПЕГ та досліджено їх властивості. З’ясовано, що оптимальне поєднання водопоглинання і механічної міцності мають плівки із співвідношенням хітозан / поліетиленгліколь 50 / 50. В результаті експериментального дослідження з’ясовано, що включення до складу гідрогелевих плівок бентонітової глини, модифікованої іонами аргентуму, покращує їхню механічну міцність та антибактеріальні властивості. Також плівки з бентонітовою глиною краще поглинають розчини, що за хімічним складом подібні до біологічних рідин. На підставі вивчення літературних джерел і дослідження властивостей гідрогелевих плівок запропоновано такий склад гідрогелевих пов’язок: хітозан (1,5 %), ПЕГ-6000 (1,5 %), бентонітова глина, модифікована іонами аргентуму (1,0 %), вода (95,9988 %), хлоридна кислота (0,0012 %). Обґрунтовано, що найоптимальнішими методом для виробництва гідрогелевих пов’язок з бентонітовою глиною є хімічно-радіаційний. Розроблено технологічну схему виробництва гідрогелевих пов’язок з бентонітовою глиною хімічно-радіаційним методом. Технологічний процес передбачає розчинення полімерів, змішування отриманих полімерних розчинів і модифікованої бентонітової глини, фільтрування і деаерацію полімерно-мінеральної суміші, пакування пов’язок в первинну упаковку та їх опромінення для «зшивання» полімерного каркасу. Наповнення полімерної основи гідрогелевих пов’язок модифікованою бентонітовою глиною потребує включення до технологічного процесу етапу, на якому відбувається модифікація бентонітової глини іонами арґентуму. Модифікація бентонітової глини передбачала такі етапи: подрібнення, промивання і висушування глини; змішування глини з 0,5 н розчином арґентум (І) нітрату; промивання, висушування і гранулювання модифікованої глини, висушування і спікання гранул. Для процесу виробництва гідрогелевих пов’язок розраховано матеріальний баланс, що враховує виробничі та інші втрати. Визначено, що для виробництва 1000 шт. пов’язок потрібно 33,115 кг сировини. В результаті розрахунку індексу рентабельності спроєктованого підприємства для виробництва гідрогелевих пов’язок з бентонітовою глиною з’ясовано, що проєкт виробництва є економічно ефективним. Ключові слова: гідрогелі, гідрогелеві пов’язки, хітозан, поліетиленгліколь, бентонітова глина. Література: 1. Білецька, Г.А., Стадницька, Н.Є., Назарко, І.С. (2023). Склад і технологія виробництва гідрогелевих медичних пов’язок з бентонітовою глиною. Вісник Хмельницького національного університету. Серія: Технічні науки, 52(2), 14–18. https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2023-325-5. 2. Suberlyak, О.V., Mel’nyk, Y.Y., Skorokhoda, V.I. (2015). Regularities of preparation and properties of hydrogel membranes. Materials Science, 50, 889–896. https://doi.org/10.1007/s11003-015-9798-8. 3. Semenyuk, N, Kostiv, U., Suberlyak, О., Skorokhoda, V. (2013). Peculiarities of filled porous hydrogels production and properties. Chemistry & chemical technology, 7(1), 97–99. https://doi.org/10.23939/chcht07.01.095.