พอลิเอสเทอร์ฐานชีวภาพจากกรดโอเลอิกและกลีเซอรอล
จาก ChulaPedia
พอลิเอสเทอร์ฐานชีวภาพจากกรดโอเลอิกและกลีเซอรอล (BIO-BASED POLYESTERS FROM OLEIC ACID AND GLYCEROL)
นายธิติพัฒน์ จงเจริญชัยกุล : นิสิตปริญญาโท สาขาวิชาเคมีเทคนิค ภาควิชาเคมีเทคนิค คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.ศิริลักษณ์ พุ่มประดับ : อาจารย์ประจำภาควิชาเคมีเทคนิค คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.พัชณิตา ธรรมยงค์กิจ : อาจารย์ประจำภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ทำการสังเคราะห์พอลิเอสเทอร์ฐานชีวภาพชนิดพอลิกลีเซอรอลอะซีเลตผ่านปฏิกิริยาพอลิคอนเดนเซชันจากกรดอะซิลาอิกและกลีเซอรอล โดยกรดอะซิลาอิกสามารถสังเคราะห์ได้จากปฏิกิริยาออกซิเดชันของกรดโอเลอิก ซึ่งมีร้อยละผลได้เท่ากับ 88 พบว่าการเพิ่มอัตราส่วนโดยโมลของกรดอะซิลาอิกต่อกลีเซอรอล อุณหภูมิและเวลาในการทำปฏิกิริยาส่งผลให้น้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยเชิงจำนวนและเชิงน้ำหนักของพอลิกลีเซอรอลอะซีเลตเพิ่มสูงขึ้น การเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนโดยโมลของกรดอะซิลาอิกต่อกลีเซอรอลส่งผลต่อสัดส่วนของรูปแบบการแทนที่ในโครงสร้างของพอลิเมอร์ที่สังเคราะห์ได้ โดยปริมาณสัดส่วนของการแทนที่แบบโซ่กิ่งและความหนาแน่นการเชื่อมขวางทำให้เกิดการปรับปรุงสมบัติเชิงกลและสมบัติเชิงกลพลวัตของแผ่นพอลิกลีเซอรอลอะซีเลต ได้แก่ มอดุลัสของยัง ความต้านแรงดึง มอดุลัสสะสม และอุณหภูมิการเกิดสถานะคล้ายแก้ว ที่เพิ่มขึ้น จากการศึกษาการย่อยสลายทางชีวภาพของแผ่นพอลิกลีเซอรอล อะซีเลตพบว่าการย่อยสลายในสารละลายฟอสเฟตบัพเฟอร์จะเกิดขึ้นภายในเวลา 2 สัปดาห์ และการย่อยสลายด้วยการฝังกลบดินจะเกิดขึ้นภายในเวลา 6 เดือน นอกจากนี้สมบัติเชิงกลของแผ่นพอลิกลีเซอรอลอะซีเลตในงานวิจัยนี้เหมาะสมต่อการนำไปใช้เป็นวัสดุทางเลือกหนึ่งในการรักษาด้านการแพทย์ เช่น วัสดุโครงเลี้ยงเซลล์ในกระบวนการสร้างเนื้อเยื่อ ตัวนำพายา เป็นต้น
คำสำคัญ: พอลิเมอร์ฐานชีวภาพ; พอลิเอสเทอร์; กลีเซอรอล; พอลิคอนเดนเซชัน
Abstract
In this research, the bio-based polyester of poly(glycerol azlate) (PGAz) was synthesized via a polycondensation from azeleic acid and glycerol. Azelaic acid was synthesized from oxidation reaction of oleic acid which provided the yield of 88%. It was found that the increase of the molar ratio of azelaic acid to glycerol, reaction temperature and reaction time were increased, the number average molecular weight and weight average molecular weight of PGAz. Change of molar ratio of azelaic acid to glycerol affected proportions of substitution patterns in the structure of the resulting polymers. The mechanical and dynamic mechanical properties, i.e. Young’s modulus, tensile strength, storage modulus and glass transition temperature, of the PGAz sheets were improved by increasing the substitution pattern of dendritic units and the crosslinking density. Based on the biodegradation study, the PGAz sheets were degraded in a phosphate buffer saline solution (PBS) within 2 weeks and in soil burial degradation within 6 months. In addition, the mechanical properties of PGAz sheets in this study were suitable for applying as an alternative material for medical uses such as tissue engineering scaffolds for cell growth and drug carrier.
Keywords: biopolymer; polyester; glycerol; polycondensation
