Polyglykolidi

Polyglykolidin rakenne

Polyglykolidista valmistettua lääketieteellistä ommelta

Polyglykolidi eli polyglykolihappo tai PGA on polyestereihin kuuluva polymeeri. Sen monomeerinä käytetään glykolihappoa tai glykolidia. Polyglykolidia on biohajoavaa, ja sillä on käyttökohteita lääketieteessä.

Ominaisuudet

Polyglykolidi on termoplastinen polymeeri. Sen sulamispiste on 220–230 °C ja lasisiirtymälämpötila on 35–40 °C. Polymeeri on liukenematon useisiin orgaanisiin liuottimiin esimerkiksi asetoniin, tetrahydrofuraaniin, kloroformi tai tolueeniin, ja liukenee vain fluorattuihin liuottimiin, kuten heksafluori-isopropanoliin. Kiteisyydeltään polyglykolidi on puolikiteistä kiteisyysasteen ollessa 45–55 %. Yhdisteen tiheys on 1,5–1,7 g/cm³. Varsinkin molekyylimassaltaan suuren polyglykolidin vetolujuus, lämmönkesto ja kaasujen läpäisynestokyky ovat paremmat kuin monilla muilla biohajoavilla polymeereillä, esimerkiksi polylaktidilla, mutta se voi olla haurasta. Aine on biohajoavaa ja sopii hyvin yhteen kudosten kanssa, tosin voi myös aiheuttaa tulehdusta.

Valmistus ja käyttö

Polyglykolidia valmistettiin ensimmäisen kerran vuonna 1893. Sitä voidaan valmistaa kuumentamalla glykolihappoa happojen katalysoimana, mutta näin saadaan aikaiseksi polymeeri, jonka molekyylimassa on korkeintaan 10 000–90 000 g/mol. Molekyylimassaa saadaan kohotettua tislaamalla reaktiossa muodostuvaa vettä pois tolueenin kanssa atseotrooppisena seoksena. Polymeeriä syntyy myös kuumennettaessa natriumklooriasetaattia tai muita halogenoasetaatteja noin 160 °C:n lämpötilaan, mutta useimmiten näin muodostuvan polymeerin molekyylimassa on vain muutamia tuhansia grammoja moolia kohden.

Tavanomaisin tapa valmistaa molekyylimassaltaan suurta polyglykolidia muistuttaa polylaktidin valmistusta. Ensimmäisessä vaiheessa glykolihappoa kuumennetaan niin, että muodostuu oligomeeri. Oligomeeria kuumennetaan alennetussa paineessa, jolloin se hajoaa glykolidiksi kutsutuksi laktoniksi. Polyglykolidia valmistetaan glykolidista renkaanavautumispolymeroinnilla 150–230 °C:n lämpötilassa. Reaktiossa useimmiten käytetty katalyytti on tinaoktoaatti, mutta myös esimerkiksi sinkkiasetaattia tai alumiiniyhdisteitä voidaan käyttää.

Polyglykolidista valmistetaan kuituja, kalvoja ja muita ruiskuvalulla tai ekstruusiolla valmistettavia tuotteita. Yleisimmät käyttökohteet ovat lääketieteessä esimerkiksi tikkien ja muiden ompeleiden materiaalina, luunmurtumien korjauksessa käytettävien nastojen ja muiden luukiinnikkeiden valmistus ja lääkeaineiden annostelusovellutukset. Yhdiste hajoaa ihmisen elimistössä nopeasti. Polyglykolidia voidaan käyttää myös pinnoitteiden ja pakkausten materiaalina. Sitä käytetään myös seoksina muiden polymeerien kanssa ja glykolidista valmistetaan lisäksi polymeerejä laktidin tai kaprolaktonin kanssa. Polyglykolidin käytön yleistymistä haittaa sen suhteellisen kallis hinta.