পলিল্যাকটিক অ্যাসিড: কাঠামো, বৈশিষ্ট্য, সংশ্লেষণ, ব্যবহার - রসায়ন - 2024

Polylactic অ্যাসিড, যার সঠিক নাম বহু (ল্যাকটিক অ্যাসিড), একটি উপাদান ল্যাকটিক অ্যাসিড polymerizing দ্বারা গঠিত হয়। এটি পলি-ল্যাকটাইড নামেও পরিচিত, কারণ এটি ল্যাকটিডের ভাঙ্গন এবং পলিমারাইজেশন থেকে প্রাপ্ত হতে পারে, যা ল্যাকটিক অ্যাসিডের একটি ডাইমার।

পলি (ল্যাকটিক অ্যাসিড) বা পিএলএ কোনও অ্যাসিড নয়, এটি পলিয়েস্টার যা এটি মনোমারে দেখা যায় যা এটি তৈরি করে। এটি একটি সহজেই বায়োডেগ্রেডেবল পলিমার এবং বায়োকম্প্যাটেবল। উভয় বৈশিষ্ট্য হ'ল এ কারণে যে এটি পরিবেশ এবং মানব বা প্রাণীদেহে উভয়ই সহজেই জলবিদ্যুত হতে পারে। তদুপরি, এর অবক্ষয়টি বিষাক্ত যৌগিক উৎপন্ন করে না।

ল্যাকটিক অ্যাসিড বা পলি (ল্যাকটিক অ্যাসিড) এর পলিমার সরলীকৃত সূত্র। Polimerek। সূত্র: উইকিপিডিয়া কমন্স

অস্ত্রোপচারের অপারেশন চলাকালীন সেলু করার জন্য ফিলামেন্টে পিএলএর জড়িততা বছরের পর বছর ধরে জানা যায়। এটি ওষুধ শিল্পে ধীর-মুক্তির ওষুধে ব্যবহৃত হয়।

এটি মানবদেহের জন্য ইমপ্লান্টে ব্যবহৃত হয় এবং জৈবিক টিস্যুগুলিতে এর ব্যবহারের জন্য পাশাপাশি তত-মাত্রিক (3 ডি) প্রিন্টিংয়ের জন্য সবচেয়ে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য প্রচুর অধ্যয়ন রয়েছে।

সর্বাধিক বায়োডেজেডযোগ্য এবং অ-বিষাক্ত পলিমারগুলির মধ্যে হওয়ায় এর উত্পাদকরা এই উপাদানটি সহ বর্তমানে হাজার হাজার অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত সমস্ত পেট্রোলিয়াম উদ্ভূত প্লাস্টিকগুলির প্রতিস্থাপনের প্রস্তাব দিয়েছেন।

তদুপরি, এর নির্মাতারা মতে, যেমন এটি নবায়নযোগ্য উত্স থেকে আসে, পিএলএর উত্পাদন এবং ব্যবহার পেট্রোকেমিক্যাল শিল্প থেকে প্লাস্টিক উত্পাদন করার সময় উত্পন্ন সিও ₂ এর পরিমাণ হ্রাস করার একটি উপায় ।

গঠন

পলি- (ল্যাকটিক অ্যাসিড) একটি পলিয়েস্টার, অর্থাৎ এটির পুনরাবৃত্তিকারী এসটার ইউনিট রয়েছে - (সি = হে) -ও, যা নিম্নলিখিত চিত্রটিতে দেখা যায়:

পলি (ল্যাকটিক অ্যাসিড) বা পিএলএর কাঠামো। জাবি। সূত্র: উইকিপিডিয়া কমন্স

নামাবলী

- পলি- (ল্যাকটিক অ্যাসিড)

- পলি-ল্যাক্টিড

- পিএলএ

- পলি- (এল-ল্যাকটিক অ্যাসিড) বা পিএলএলএ

- পলি- (ডি, এল-ল্যাকটিক অ্যাসিড) বা পিডিএলএলএ

- পলিল্যাকটিক অ্যাসিড

প্রোপার্টি

ভতস

- পলি (ডি, এল-ল্যাকটিক অ্যাসিড): নিরাকার শক্ত।

- পলি (এল-ল্যাকটিক অ্যাসিড): ভঙ্গুর বা ভঙ্গুর স্বচ্ছ আধা-স্ফটিকের শক্ত।

আণবিক ভর

এটি উপাদানের পলিমারাইজেশন ডিগ্রির উপর নির্ভর করে।

কাচ রূপান্তর তাপমাত্রা

এটি সেই তাপমাত্রার নীচে যার নীচে পলিমারটি অনমনীয়, ভঙ্গুর এবং ভঙ্গুর হয় এবং এর উপরে পলিমারটি স্থিতিস্থাপক এবং ক্ষয়যোগ্য হয়।

- পলি (এল-ল্যাকটিক অ্যাসিড): 63 ডিগ্রি সে।

- পলি (ডি, এল-ল্যাকটিক অ্যাসিড): 55 ডিগ্রি সে।

গলনাঙ্ক

- পলি (এল-ল্যাকটিক অ্যাসিড): 170-180 º সে।

- পলি (ডি, এল-ল্যাকটিক অ্যাসিড): এটির কোনও গলনাঙ্ক নেই কারণ এটি নিরাকার।

পৃথকীকরণ তাপমাত্রা

227-255 ডিগ্রি সে।

ঘনত্ব

- নিরাকার: 1,248 গ্রাম / সেমি ³

- স্ফটিকরেখা: 1,290 গ্রাম / সেমি ³

অন্যান্য সম্পত্তি

যান্ত্রিক

পলি (এল-ল্যাকটিক অ্যাসিড) এর পলির তুলনায় উচ্চতর যান্ত্রিক শক্তি থাকে (ডি, এল-ল্যাকটিক অ্যাসিড)।

পিএলএ থার্মোপ্লাস্টিকালি প্রক্রিয়া করা সহজ, সুতরাং এই পলিমার থেকে খুব সূক্ষ্ম ফিলামেন্ট পাওয়া যায়।

জৈব উপযুক্ততা

এর অবক্ষয় পণ্য, ল্যাকটিক অ্যাসিড অ-বিষাক্ত এবং সম্পূর্ণ জৈবসংগত, কারণ এটি জীবিত প্রাণীর দ্বারা উত্পাদিত হয়। মানুষের ক্ষেত্রে এটি পেশী এবং লোহিত রক্তকণিকায় উত্পন্ন হয়।

Biodegradability

এটি মানবদেহ, প্রাণী বা অণুজীবগুলিতে হাইড্রোলাইসিস দ্বারা তাপীয়ভাবে ভগ্নাংশ হতে পারে, যাকে হাইড্রোলাইটিক অবক্ষয় বলা হয়।

এর বৈশিষ্ট্যগুলির সহজ পরিবর্তন ification

তাদের শারীরিক, রাসায়নিক এবং জৈবিক বৈশিষ্ট্যগুলি যথাযথ পরিবর্তন, কপোলিমেরাইজেশন এবং গ্রাফটিংয়ের মাধ্যমে তৈরি করা যেতে পারে।

সংশ্লেষণ

এটি প্রথম ভ্যাকুয়ামের অধীনে ল্যাকটিক অ্যাসিড গরম করে 1932 সালে প্রাপ্ত হয়েছিল। HO-CH3-CH-COOH ল্যাকটিক অ্যাসিড হ'ল চিরাল সেন্টারযুক্ত একটি অণু (এটি, চারটি বিভিন্ন গ্রুপের সাথে সংযুক্ত একটি কার্বন পরমাণু)।

এই কারণে এটিতে দুটি এন্যান্টিওমার বা স্পেকুলার আইসোমার রয়েছে (এগুলি দুটি অণু যা অভিন্ন তবে তাদের পরমাণুর বিভিন্ন স্থানিক প্রবণতা সহ)।

এন্যানটিওমাররা হলেন এল-ল্যাকটিক অ্যাসিড এবং ডি-ল্যাকটিক অ্যাসিড, যা পোলারাইজড আলোকে প্রতিবিম্বিত করার মাধ্যমে একে অপরের থেকে আলাদা করা হয়। তারা আয়না ইমেজ।

ল্যাকটিক অ্যাসিড enantiomers। বাম: এল-ল্যাকটিক অ্যাসিড। ডান: ডি-ল্যাকটিক অ্যাসিড। ー じ に く シ チ ュ ー ー সূত্র: উইকিপিডিয়া কমন্স

এল-ল্যাকটিক অ্যাসিড গুড়, আলুর মাড় বা কর্ন ডেক্সট্রোজ জাতীয় প্রাকৃতিক শর্করার জীবাণু দ্বারা গাঁজন থেকে পাওয়া যায়। এটি এটি বর্তমানে পছন্দসই উপায়।

পলি (ল্যাকটিক অ্যাসিড) এল-ল্যাকটিক অ্যাসিড থেকে প্রস্তুত করা হলে পলি (এল-ল্যাকটিক অ্যাসিড), বা পিএলএল পাওয়া যায়।

অন্যদিকে, যখন এল-ল্যাকটিক অ্যাসিড এবং ডি-ল্যাকটিক অ্যাসিডের মিশ্রণ থেকে পলিমার প্রস্তুত করা হয়, তখন পলি- (ডি, এল-ল্যাকটিক অ্যাসিড) বা পিডিএলএল প্রাপ্ত হয়।

এই ক্ষেত্রে, অ্যাসিডের মিশ্রণ ডি এবং এল এন্যান্টিওমারগুলির সমান অংশে মিশ্রণ, পেট্রোলিয়ামের ইথিলিন থেকে সংশ্লেষণ দ্বারা প্রাপ্ত। প্রাপ্তির এই ফর্মটি আজকাল খুব কমই ব্যবহৃত হয়।

পিএলএলএ এবং পিডিএলএলএর কিছুটা আলাদা বৈশিষ্ট্য রয়েছে। পলিমারাইজেশন দুটি উপায়ে করা যেতে পারে:

- একটি মধ্যবর্তী গঠনের গঠন: ল্যাকটিড নামক চক্রীয় ডাইমার, যার পলিমারাইজেশন নিয়ন্ত্রণ করা যায় এবং কাঙ্ক্ষিত আণবিক ওজনযুক্ত একটি পণ্য পাওয়া যায়।

পিএলএ পেতে ল্যাকটিড পলিমারাইজেশন। জাবি। উত্স: উইকিপিডিয়া কমন্স – ভ্যাকুয়াম পরিস্থিতিতে ল্যাকটিক অ্যাসিডের সরাসরি সংশ্লেষ: যা কম বা মাঝারি আণবিক ওজনের পলিমার উত্পাদন করে।

পিএলএর সংশ্লেষণের দুটি রূপের তুলনা। RLM0518। সূত্র: উইকিপিডিয়া কমন্স

ওষুধে ব্যবহার করে

এর অবক্ষয় পণ্যগুলি অ-বিষাক্ত, যা এই ক্ষেত্রে এটির প্রয়োগের পক্ষে।

Sutures

সিউন ফিলামেন্টগুলির প্রাথমিক প্রয়োজনীয়তা হ'ল জংশন স্থানে প্রাকৃতিক নিরাময় শক্তিশালী টিস্যু সরবরাহ না করা পর্যন্ত তারা জায়গায় টিস্যু ধরে রাখে।

1972 সাল থেকে ভিক্রিল নামে একটি সিউন উপাদান তৈরি করা হয়েছে, এটি একটি খুব শক্তিশালী জৈববসর্সযোগ্য ফিলামেন্ট বা থ্রেড। এই থ্রেডটি গ্লাইকোলিক অ্যাসিড এবং ল্যাকটিক অ্যাসিডের একটি কপোলিমার (90:10) দ্বারা তৈরি, যা সিউন সাইটে দ্রুত হাইড্রোলাইজড হয়, তাই এটি সহজেই শরীর দ্বারা শোষিত হয়।

এটি অনুমান করা হয় যে মানবদেহে, পিএলএ প্রায় 168 দিনের মধ্যে 63% এবং 1.5 বছরে 100% অবনমিত হয়।

ফার্মাসিউটিক্যাল ব্যবহার

পিএলএর বায়োডেগ্র্যাডিবিলিটি medicষধি পণ্যগুলির নিয়ন্ত্রিত মুক্তির জন্য এটি দরকারী করে।

বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ওষুধের পণ্য রয়েছে এমন জলাশয়ের (পলিমারের সাহায্যে তৈরি) মরফোলজিকাল পরিবর্তনের কারণে ওষুধটি ধীরে ধীরে প্রকাশিত হয়।

অন্যান্য ক্ষেত্রে, ড্রাগটি পলিমার ঝিল্লির মাধ্যমে ধীরে ধীরে প্রকাশিত হয় is

প্রতিস্থাপন

পিএলএ মানব দেহের প্রতিস্থাপন এবং সমর্থনে কার্যকর প্রমাণিত হয়েছে। ফ্র্যাকচার এবং অস্টিওটমিজ বা হাড়ের সার্জারি নির্ধারণের ক্ষেত্রে ভাল ফলাফল পাওয়া গেছে।

জৈবিক টিস্যু প্রকৌশল

টিস্যু এবং অঙ্গগুলির পুনর্গঠনে পিএলএর প্রয়োগের জন্য বর্তমানে অনেক গবেষণা করা হচ্ছে।

প্যারালাইজড রোগীদের স্নায়ুর পুনর্জন্মের জন্য পিএলএর ফিলামেন্টস তৈরি করা হয়েছে।

পিএলএ ফাইবারটি এর আগে কোষের বৃদ্ধিতে গ্রহণযোগ্য করতে প্লাজমা দ্বারা চিকিত্সা করা হয়। মেরামত করার জন্য স্নায়ুর শেষগুলি প্লাজমা দিয়ে চিকিত্সা করা পিএলএর একটি কৃত্রিম বিভাগের মাধ্যমে যুক্ত হয়।

এই বিভাগে, বিশেষ কোষগুলি বীজযুক্ত হয় যা স্নায়ুর দুই প্রান্তের মধ্যে শূন্যতা বৃদ্ধি করবে এবং তাদের সাথে যোগ দেবে। সময়ের সাথে সাথে, পিএলএ সমর্থনটি স্নায়বিক কোষগুলির একটি অবিচ্ছিন্ন চ্যানেল ছেড়ে দেয়।

এটি মূত্রাশয় পুনর্নির্মাণেও ব্যবহৃত হয়েছে, একটি স্ক্যাফোল্ড বা প্ল্যাটফর্ম হিসাবে অভিনয় করে যার উপর মূত্রনালী কোষ (মূত্রাশয় এবং মূত্রতন্ত্রের অঙ্গগুলি লাইন করে এমন কোষ) এবং মসৃণ পেশী কোষগুলি বীজযুক্ত হয়।

টেক্সটাইল উপকরণ ব্যবহার করুন

পিএলএর রসায়ন ফাইবারের নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলির নিয়ন্ত্রণের অনুমতি দেয় যা এটি বিভিন্ন ধরণের টেক্সটাইল, পোশাক এবং আসবাব অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

উদাহরণস্বরূপ, এর আর্দ্রতা শোষণ করার ক্ষমতা এবং একই সময়ে আর্দ্রতা এবং গন্ধগুলির কম ধারণ করে এটি উচ্চ পারফরম্যান্স অ্যাথলিটদের পোশাক তৈরিতে দরকারী করে। এটি হাইপোলোর্জিক, এটি ত্বকে জ্বালা করে না।

এটি পোষা পোষাকের জন্যও কাজ করে এবং লোহার প্রয়োজন হয় না। এটির ঘনত্ব কম, তাই এটি অন্যান্য ফাইবারের চেয়ে হালকা।

এটি একটি পুনর্নবীকরণযোগ্য উত্স থেকে আসে এবং এটির উত্পাদন সস্তা।

বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের

পিএলএ বিভিন্ন ব্যবহারের জন্য (শ্যাম্পু, রস এবং জল) বোতল তৈরির জন্য উপযুক্ত। এই বোতলগুলিতে চকচকে, স্বচ্ছতা এবং স্পষ্টতা রয়েছে। এছাড়াও, গন্ধ এবং স্বাদে পিএলএ একটি ব্যতিক্রমী বাধা।

তবে, এই ব্যবহারটি 50-60 º C এর চেয়ে কম তাপমাত্রার জন্য, যেহেতু এই তাপমাত্রায় পৌঁছানোর সময় এটি বিকৃত হয়।

এটি ডিসপোজেবল প্লেট, কাপ এবং খাবারের পাত্রগুলির পাশাপাশি খাবারের পাত্রে যেমন দই, ফল, পাস্তা, পনির ইত্যাদি তৈরি করা হয় বা তাজা খাবার প্যাকিংয়ের জন্য পিএলএ ফেনার ট্রে ব্যবহার করা হয়। এটি গ্রীস, তেল, আর্দ্রতা শোষণ করে না এবং নমনীয়তা রাখে। বর্জ্য পিএলএ রচনা করা যেতে পারে।

পিএলএ স্ট্র, স্ট্র বা স্ট্র এফ কেসেলরিং, এফকেউআর উইলিচ। সূত্র: উইকিপিডিয়া কমন্স

এটি আলু চিপস বা অন্যান্য খাবারের মতো খাবারগুলি প্যাক করতে পাতলা শীট তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

মিছরি জন্য পিএলএ প্যাকেজিং। এফ কেসেলরিং, এফকেউআর উইলিচ। সূত্র: উইকিপিডিয়া কমন্স

এটি বৈদ্যুতিন লেনদেন কার্ড এবং হোটেল রুম কী কার্ডগুলি তৈরি করতে ব্যবহৃত হতে পারে। পিএলএ কার্ডগুলি সুরক্ষা বৈশিষ্ট্যগুলি পূরণ করতে পারে এবং চৌম্বকীয় টেপের প্রয়োগের অনুমতি দিতে পারে।

এটি ইলেকট্রনিক ডিভাইস এবং প্রসাধনীগুলির মতো অত্যন্ত সূক্ষ্ম পণ্যগুলির বাক্স বা কভারগুলি উত্পাদন করতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। অন্যান্য তন্তুগুলির সাথে মিলিত হয়ে এই ব্যবহারের জন্য বিশেষভাবে তৈরি গ্রেডগুলি ব্যবহৃত হয়।

পিএলএ থেকে প্রসারিত ফেনা তৈরি করা যেতে পারে সূক্ষ্ম যন্ত্র বা অবজেক্ট শিপিংয়ের জন্য শক শোষণকারী উপাদান হিসাবে ব্যবহার করতে।

এটি বাচ্চাদের খেলনা তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

ইঞ্জিনিয়ারিং এবং কৃষিতে ব্যবহার করে

পিএলএ কার্পেট এবং গাড়ির কুশন কাপড়ের জন্য নির্মাণ সাইট, মেঝে নির্মাণ সামগ্রী যেমন কার্পেট, স্তরিত মেঝে এবং ওয়াল ওয়ালপেপারে ড্রেন তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।

বৈদ্যুতিক শিল্পে এর ব্যবহার পরিবাহী তারের জন্য একটি আবরণ হিসাবে বিকাশাধীন।

এর প্রয়োগগুলির মধ্যে রয়েছে কৃষির, পিএলএর মাটি সুরক্ষামূলক ছায়াছবি তৈরি করা হয়, যা আগাছা নিয়ন্ত্রণের অনুমতি দেয় এবং সার সংরক্ষণের পক্ষে দেয়। পিএলএর ফিল্মগুলি বায়োডেগ্রেডেবল, এগুলি ফসলের শেষে মাটিতে মিশে যেতে পারে এবং এভাবে পুষ্টি সরবরাহ করতে পারে।

ফসলের মাটি প্রতিরক্ষামূলক পিএলএ ফিল্ম। এফ কেসেলরিং, এফকেউআর উইলিচ। সূত্র: উইকিপিডিয়া কমন্স

সাম্প্রতিক গবেষণা

পিএলএ-তে ন্যানো কমপোজাইট সংযোজন সম্পর্কিত কিছু বৈশিষ্ট্য যেমন তাপীয় প্রতিরোধ, স্ফটিকরণ গতি, শিখা retardancy, অ্যান্টিস্ট্যাটিক এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহী বৈশিষ্ট্য, অ্যান্টি-ইউভি এবং অ্যান্টিব্যাকটেরিয়াল সম্পত্তি হিসাবে উন্নত করার জন্য অধ্যয়ন করা হচ্ছে।

কিছু গবেষক গ্রাফিন ন্যানো পার্টিকেল যুক্ত করে পিএলএর যান্ত্রিক শক্তি এবং বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা বৃদ্ধি করতে সক্ষম হয়েছেন। এটি 3 ডি প্রিন্টিংয়ের সাথে সম্পর্কিত পিএলএর কাছে থাকা অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে যথেষ্ট পরিমাণে বাড়িয়ে তোলে।

অন্যান্য বিজ্ঞানীরা পিএলএ স্ক্যাফোল্ড বা প্ল্যাটফর্মে অরগানোফসফেট-ফসফোরিলকোলিন গ্রাফ্ট করে ভাস্কুলার প্যাচ (মানবদেহে ধমনীগুলি মেরামত করতে) সফল করতে সফল হন।

ভাস্কুলার প্যাচ ভাস্কুলার টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের জন্য প্রতিশ্রুতিবদ্ধ হিসাবে বিবেচিত হিসাবে যেমন অনুকূল বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন।

এর বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে এই সত্যটি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে যে এটি হিমোলাইসিস তৈরি করে না (লোহিত রক্ত ​​কণিকার বিশৃঙ্খলা), এটি কোষগুলির পক্ষে কোনও বিষাক্ত নয়, এটি প্লেটলেটগুলির সংযুক্তি প্রতিরোধ করে এবং এটি রক্তনালীগুলিকে লাইন করে এমন কোষগুলির প্রতি ভাল সখ্যতা রাখে।

তথ্যসূত্র

1. মীরায়ে কিম, ইত্যাদি। (2019)। 3 ডি প্রিন্টিংয়ের জন্য বৈদ্যুতিকভাবে পরিচালনা এবং যান্ত্রিকভাবে শক্তিশালী গ্রাফিন-পলিট্যাকটিক অ্যাসিড কমপোজিটগুলি। এসিএস প্রয়োগ উপাদান এবং ইন্টারফেস। 2019, 11, 12, 11841-11848। Pubs.acs.org থেকে উদ্ধার করা।
2. টিন সিন, লি এট আল। (2012)। পলি প্রয়োগ (ল্যাকটিক অ্যাসিড)। বায়োপলিমারস এবং বায়োডিগ্রেডেবল প্লাস্টিকের হ্যান্ডবুকে। অধ্যায় 3. বিজ্ঞান ডাইরেক্ট.কম থেকে উদ্ধার করা।
3. গুপ্ত, ভুবনেশ, ইত্যাদি। (2007)। পলি (ল্যাকটিক অ্যাসিড) ফাইবার: একটি ওভারভিউ। পলিম। বিজ্ঞান.32 (2007) 455-482। বিজ্ঞান ডাইরেক্ট.কম থেকে উদ্ধার করা হয়েছে।
4. রাকেজ, জিন-মেরি এবং অন্যান্য। (2013)। পলি্যাকটিড (পিএলএ)-ভিত্তিক ন্যানোকম্পোজিটস। পলিমার বিজ্ঞানে অগ্রগতি। 38 (2013) 1504-1542। বিজ্ঞান প্রত্যক্ষ থেকে উদ্ধার।
5. জাং, জুন এট আল। (2019)। টিউজি ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের জন্য ডিসেলুলারাইজড স্ক্যাফোর্ডের উপর ভিত্তি করে জুইটোরিওনিক পলিমার-গ্রাফড পলিল্যাকটিক অ্যাসিড ভাস্কুলার প্যাচগুলি। এসিএস বায়োমেটরিস বিজ্ঞান ও প্রকৌশল। প্রকাশের তারিখ: 25 জুলাই, 2019. pubs.acs.org থেকে উদ্ধার।