Viskozita a povrchová aktivita roztoků oligoesterů

Transkript

1 Univerzita Karlova v Praze Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra farmaceutické technologie Viskozita a povrchová aktivita roztoků oligoesterů Rigorózní práce Daniela Kárová, roz. Knapiková Hradec Králové 2010

2 Prohlašuji, že jsem prezentované výsledky získala samostatně pod vedením školitele. Informace jiných autorů jsou citovány a uvedeny v kapitole Literatura... Konzultant: Doc.RNDr.Milan Dittrich, CSc 2

3 Abstrakt Univerzita Karlova v Praze Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra Farmaceutické technologie Kandidát: Mgr. Daniela Kárová Konzultant: Doc.RNDr.Milan Dittrich, CSc Název rigorózní práce: Viskozita a povrchová aktivita roztoků oligoesterů V práci byla provedena preformulační studie roztoků polyesterů alifatických hydroxykyselin s lineární a větvenou hvězdicovitou konstitucí četězce. Byla studována povrchová aktivita a viskozita roztoků tří různých polyesterů lišících se koncentrací, parametry molekulové hmotnosti a dalšími charakteristikami v různých rozpouštědlech, jako je ethylacetát, methylacetát, methylformiát a methylethylketon. Povrchová aktivita byla měřena destičkovou metodou podle Wilhelmy při 25 C, viskozita kapilární metodou Ubbelohdeho viskozimetrem při 12 C, 22 C a 32 C. Bylo prokázáno, že polyestery neovlivňují povrchovou aktivitu roztoků. Viskozita je ovlivněna parametry rozpuštěných polyesterů, vliv jejich koncentrace je možno nejlépe a s vysokou korelací prezentovat formou specifické viskozity. Vnitřní viskozitu nebylo možno stanovit vzhledem k nelinearitě vztahu mezi koncentrací a redukovanou viskozitou nebo inherentní viskozitou. Vliv teploty na viskozitu bylo možno prezentovat pomocí Arrheniova vztahu a grafu jako enthalpickou a entropickou složku viskózního toku. 3

4 Abstract Charles university in Prague Faculty of Pharmacy in Hradec Králové Department of pharmaceutical technology Candidate: Mgr. Daniela Kárová Consultant: Doc.RNDr.Milan Dittrich, CSc Title of Thesis: Viscosity and a surface aktivity of solutions oligoesters In the thesis is presented preformulation study concerning behavioral features of the solutions of aliphatic hydroxyacids polyesters with linear and branched star-like constitution of polymeric chain. Surface activity and viscosity of solutions of three polyester differing in their concentrations, in parameters of molecular mass and also i various other characteristics in solutions, such as solvents ethyl acetate, methyl acetate, methyl formate and methyl ethyl ketone were studied. Surface tension measurements were performed by Wilhelmy plate method at 25 C, while viscosity was measured by capillary Ubbelohde method at 12 C, 22 C, and 32 C. It was not revealed any surface activity of polyesters in solutions. The viscosity of systems was influenced by parameters of dissolved polyesters, the influence of their concentration on flow parameters is successfully demonstrated by the relation between their concentration and specific viscosity. The intrinsic viscosity was not possible derived with reference to non-linear relation between concentration and reduced viscosity or inherent viscosity. The temperature change impact on viscosity of solutions was possible to presented by the application of classic Arrhenius equation and plot as ethalpic and entropic components describing viscous flow. 4

5 Obsah Seznam zkratek... 7 ÚVOD... 8 Cíl práce Teoretická část Vlastnosti polymerů na bázi kyseliny mléčné Rozpustnost v rozpouštědlech Mísitelnost s ostatními polymery Hydrolytická stabilita Stabilita v biologickém prostředí Všeobecné poznámky k využití polyesterů Charakteristika větvených polymerů Faktory kontrakce molekuly větvených polymerů Analýza koncových skupin Vliv větvení na reologické vlastnosti roztoku v zředěném stavu Účinky větvení na koncentraci zapletení Experimentální část Použité přístroje Použité chemikálie Metodika přípravy Příprava roztoků polymerů Měření kinematické viskozity Měření povrchového napětí Obrázky a tabulky: DISKUSE K zaměření rigorózní práce Povrchové napětí Viskozita Vliv rozpouštědel na viskozitu nosiče D

6 4.3.2 Vliv koncentrace nosiče D3 v různých rozpouštědlech Vliv teploty na viskozitu roztoků nosičů v různých rozpouštědlech Vliv koncentrace nosičů v různých rozpouštědlech ZÁVĚRY Literatura

7 Seznam zkratek EA Ethylester kys.octové EMK Ethylmethylketon MA..Methylacetát MF Methylformiát D3...Polyester větvený dipentaerytritolem P3..Polyester větvený pentaerytritolem T3 Polyester větvený tripentaerytritolem PLGA... Kopolymer kys. D,L-mléčné v ekvimolární směsi s kyselinou glykolovou 7

8 ÚVOD V oblasti moderních materiálů v současném plastickém období, jsou polymery tak důležité, že je obtížné představit si život bez nich. Kladem si otázky na jejich dopad na životní prostředí a zvláště jejich využití jako zdroj energie a použití. Urychlují vyšetřování vývoje obnovitelných, schopných rozkladu a biokompatibilních polymerů: například alifatických polyesterů, slibných udržitelných alternativ spotřebních plastů jako je například polypropylen. Většina komerčně životaschopných a využitelných jsou polylaktidy, jsou produkovány rozpojováním kruhu polymerace z laktidu, který sám pochází z biomasy jako obilí nebo pšenice viz obr. 1. Polylaktidy mají dobré mechanické a fyzikální vlastnosti a proto se hodí pro použití ve spotřebním zboží, klíčová výhoda je hydrolýza na kyselinu mléčnou, metabolit v kyselině karboxylového cyklu. Polylaktidy jsou aktuálně vyráběné v USA a menšími podniky v EU a Japonsku [1]. Aplikace pro polylaktidy jsou přijatelné díky jeho schopnostem k tomu, že proniknou a degradují se v živém organismu" proto je FDA schválila jako materiál pro použití v terapii. Byly užívané po nějakou dobu v biomedicínských aplikacích jako švy, stehy, dentální implantáty, cévní štěpy, kostní šrouby a svorky. Také byly zkoumány jako vektory podávání antimikrobiálních a antikoncepčních přípravků a také na léčení rakoviny prostaty[2]. Pro mnoho aplikací, není polylaktid ideální materiál kvůli jeho vysoké krystalinitě, čirosti, křehkosti, pomalé degradaci a tepelné nestálosti. Dalšími nevýhodami je nefunkcializovaná podstata materiálu a jeho hydrofobní charakter, tyto vlastnosti zhoršují jeho schopnost rozkladu a znesnadňují další zpracovávání. 8

9 Obr.č.1: Přírodní cyklus polylaktidu (Chem. Soc. Rev., 2007, 36, 1573) 9

10 Cíl práce Hlavním účelem rigorózní práce bylo experimentálně prostudovat viskozitní chování a povrchovou aktivitu roztoků biodegradabilních alifatických oligoesterů využitelných ve funkci nosičů aktivních látek. Při výběru se vycházelo ze dvou kritérií- termodynamické kvality a biokompatibility. Bylo zadáno připravit 0,1% až 3,0% roztoky, tedy systémy s relativně nízkou koncentrací nosičů využitelných při přípravě porézních matric nebo částicových systémů. 10

11 1.Teoretická část 1.1 Vlastnosti polymerů na bázi kyseliny mléčné Enantiomerně čistá PLA je semikrystalickým polymerem s teplotou skelného přechodu (T g ) kolem 55 C a s bodem tání (T m ) kolem 180 C. Polymery připravené z meso- nebo rac-laktidů jsou vesměs amorfní, ale provedením stereoselektivní katalýzy bylo dosaženo polymerů s takticitou dostatečně vysokou pro krystalizaci. Roku 1968 podali de Santis a Kovacz zprávu o pseudo ortorombických krystalických strukturách PLLA. Krystalická struktura byla považována za levotočivou šroubovici uspořádanou do tvaru α *3+. Při natahování vláken PLLA o velké molekulové hmotnosti byla při vysokém tahu zjištěna částečná modifikace formy α do stabilní formy β. A nedávno bylo epitaxiální krystalizací rozpouštědla hexamethylbenzenu dosaženo také formy γ *4+. Enthalpie tání pro PLA o stoprocentní krystaličnosti ( H 0 m) byla stanovena Fischerem a kol. *5+, nejčastěji se v literatuře objevuje hodnota 93 J/g, ale uvedeny byly také vyšší hodnoty (až do 148 J/g) [6,7]. Teplota tání a stupeň krystaličnosti závisí na molekulové hmotnosti, termální historii a na čistotě polymeru *8,9+. V různých studiích *10,11+ byly také zkoumány kinetika krystalizace polylaktidů různé optické čistoty a jejich chování při tání. Pozorováním bylo zjištěno, že minimálně % optická čistota (což představuje asi 30 isotaktických laktylových jednotek) je pro krystalizaci nezbytná *12+. Sarasua a kol. *13+ dokázali krystalizovat polylaktid se 43% optickou čistotou, při polymerizaci použili Salen-Al-OCH 3. 11

12 1.2. Rozpustnost v rozpouštědlech Rozpustnost polymerů na bázi kyseliny mléčné je vysoce závislá na molekulové hmotnosti, stupni krystaličnosti a na přítomnosti dalších složek v polymeru. Dobrá rozpouštědla pro enantiomericky čisté polylaktidy jsou například chlorovaná a fluorovaná organická rozpouštědla, dioxan, dioxolan a furan. Poly(rac-laktid) a poly(mesolaktid) jsou navíc rozpustné i v mnoha dalších organických rozpouštědlech jako aceton, pyridin, ethyl laktát, tetrahydrofuran, xylen, ethyl acetát, dimethylsulfoxid, N,N-dimethylformamid a methylethyl keton. Polymery na bázi kyseliny mléčné nelze rozpustit ve vodě, v alkoholech a v uhlovodících (hexan, heptan). Rozpustnost kopolymerů laktidu a jiných monomerů nebyla v literatuře popsána, ale některá data o rozpustnosti kopolymerů na bázi kyseliny mléčné v několika běžných organických rozpouštědlech ukazuje tabulka. 12

13 1.3. Mísitelnost s ostatními polymery Mísení polymerů je metoda vedoucí k vlastnostem, které jednotlivé polymery nemají. Tato metoda je také často využívána pro polymery na bázi kyseliny mléčné. Mísení PLA s ostatními polymery nabízí možnost změnit například odbouratelnost, propustnost, možnosti uvolňování léčiv a termální a mechanické vlastnosti. Aby bylo dosaženo požadovaných vlastností, měly by polymery být mísitelné tak, aby nedošlo k oddělení fází. Nemísitelné směsi jsou ale upřednostněny při přechodu do houževnatého stavu. Mnohé studované směsi PLA jsou nemísitelné, případně jen částečně mísitelné a většinou vyžadují další látku, aby se staly mísitelnými. 13

14 1.4. Hydrolytická stabilita Hydrolýza polymerů vede ke štěpení molekul, čímž může být považována za reverzní polykondenzaci *14+. Tento proces může být ovlivněn různými faktory, například chemickou strukturou a jejím rozdělením, čistotou, morfologií, tvarem vzorku a historií polymeru, stejně jako podmínkami, za nichž je hydrolýza provedena *15+. Hydrolytická degradace polymerů na bázi kyseliny mléčné je jev, který je za určitých okolností nechtěný, například při výrobě nebo skladování materiálu, ale jindy je to jev naopak prospěšný, například v lékařských zařízeních nebo v kompostových balících. Hydrolýza alifatických polyesterů začíná fází absorpce vody a pokračuje hydrolytickým štěpením vazeb esteru náhodným způsobem podle Floryho principu, který říká, že všechny vazby mají stejnou reaktivitu. Toto prohlásil Shih *16+, který podal zprávu o náhodném štěpení během alkalické hydrolýzy poly(rac-laktidu) kde při kyselinou katalyzované hydrolýze dochází k rychlejšímu řetězovému štěpení *16+. Pozdější jev může být vysvětlen nárůstem počtu konců řetězů, což časem vede ke zvýšené pravděpodobnosti průlomů na koncích řetězů. Počáteční stupeň krystaličnosti polyesterů ovlivňuje míru hydrolytické degradace, protože části krystalů snižují propustnost vody hmotou. Bylo zaznamenáno, že amorfní části polyesterů podstupují hydrolýzu před krystalickými částmi z důvodu větší absorpce vody. První etapa hydrolytické degradace je proto soustředěna do amorfních částí, kde jsou hydrolyzovány části molekul, které svazují krystalické bloky zapletením. Zbývající nedegradované části řetězu tak dostávají více místa a pohyblivosti, což vede k reorganizacím v řetězech polymeru a ke zvýšené krystaličnosti *5+. Tyto jevy mohly být podle studie Chu opticky 14

15 zaznamenány díky zbělení vzorků způsobenému molekulárními reorganizacemi v důsledku degradace a současným snížením mechanické pevnosti a molekulové hmotnosti. Teplota během hydrolýzy je zásadní pro míru degradace. Je to z důvodu zvýšeného stupně hydrolýzy při zvýšených teplotách, ale také z důvodu výsledné zvýšené flexibility polymeru, přesahuje-li teplota při hydrolýze teplotu skelné přeměny polymeru. Hydrolýza polymerů na bázi kyseliny mléčné byla studována v mnoha případech: poly (L-laktid), poly(rac-laktid), poly(l-laktid-coglykolid), poly(rac-laktid-co-glykolid) [17], poly(rac-laktid-co-εkarpolakton) a poly(l-laktid-co-ε-karpolakton). Navíc byla předmětem zájmu i hydrolytická degradace poly(l-laktid)ů rozdílné molekulové hmotnosti a také hydrolytická degradace z kyseliny mléčné připravených poly(ester-uretanů) s vysokou molekulovou hmotností. Hydrolytická degradace poly(laktid) homopolymerů a kopolymerů je homogenní, tj. průměrná molekulová hmotnost se podstatně snížila dříve než mohl být zaznamenán úbytek hmotnosti *17+. Ve druhé etapě hydrolýzy vede hydrolytická degradace krystalických částí polyesteru k velké ztrátě hmotnosti a nakonec k celkové resorpci. Li a kol. uvedli, že degradace poly(laktid)u ve vodním prostředí probíhá rychleji v centru vzorku. Vysvětlením tohoto chování se stal autokatalytický efekt, který vznikl v důsledku zvýšení počtu směsí obsahujících karboxylové koncové skupiny. Tyto směsi malé molekulové hmotnosti nemohly prostoupit vnější vrstvu. Produkty degradace na povrchové vrstvě byly naopak neustále rozpouštěny v okolním tlumícím roztoku. Hydrolytická degradace PLLA je popisována nejvíce a čas resorpce L-laktid homopolymerů se různí od ověřených několika měsíců pro 15

16 poly(l-mléčnou kyselinu) až po tvrzení let pro orientovaná vlákna. Důvody rozdílů ve stabilitě můžeme hledat v čistotě polymeru, v molární hmotnosti a jejím rozložení, v krystaličnosti a orientaci. Nedávná studie také ukázala, že systém iniciátor/katalyzátor zjevně ovlivňuje absorpci vody a míru hydrolytické degradace, což bylo vysvětleno rozdíly použitých iniciátorů/katalyzátorů *18+. Hydrolýza poly(rac-laktidu) je díky nedostatku krystalických oblastí rychlejší z kvůli rychlejší absorpci vody. Hydrolytická degradace kopolymerů ε-karpolaktonu a laktidů byla popsána v několika studiích *19+. Absorpce vody u kopolymerů ε- karpolaktonu a rac-laktidu je přinejmenším o 2% nižší než u kopolymerů ε-karpolaktonu a rac-laktidu s obsahem karpolaktonu mezi 40 a 60% molární hmotnosti, což se odráží v rozdílném degradačním chování. Degradace kopolymerů karpolaktonu a rac-laktidu proběhla i při nižším obsahu karpolaktonu rychleji než u kopolymerů ε-karpolaktonu a L- laktidu. Hydrolytická degradace kopolymerů L-laktidu a ε-karpolaktonu proběhla rychleji při poměru molekulové hmotnosti laktidu a karpolaktonu v rozsahu 50/50 až 30/70. Koeficient pro maximální rychlost degradace se v různých studiích liší, což může být dáno zejména rozdíly v přípravě. Hydrolytická degradace kopolymerů ε- karpolaktonu a L-laktidu způsobuje zvýšení stupně krystaličnosti, ale tento nárůst je po normalizaci s původní hmotností vzorku považován za zanedbatelný *19+. Rychlost hydrolytické degradace kopolymerů rac-laktidu a glykolidu je významně vyšší, než u homopolymerů rac-laktidu. 16

17 1.5. Stabilita v biologickém prostředí Definice biodegradace způsobila rozsáhlé diskuze mezi vědci zabývajícími se polymery. Diskuze byly ovlivňovány jak komerčními zájmy, tak i několika nedorozuměními. Intenzivní komunikace nicméně vyústila ve vývoj několika testovacích metod, z nichž všechny splňují kritéria termínu biodegradace, jak jej vidí normy ASTM, DIN a EU [20]. Biodegradace byla definována jako postupný rozklad materiálu zprostředkovaný specifickou biologickou aktivitou *21+. Tento proces může být započat a udržován enzymy nebo mikroorganismy a může v sobě zahrnovat abiotické reakce, jako je hydrolýza a oxidace, které vedou k rozdělení molekul. Biopolymery jako polysacharidy a bakteriální polyhydroxyalkanoáty *22+ jsou snadno degradovány mikroorganismy. Biodegradace poly(ε-karpolaktonu) *23+ a dalších syntetických polymerů obsahujících esterové vazby byly také oznámeny. Biodegradace polymerů obecně a alifatických polyesterů již byla zhodnocena dříve. Biodegradace polymerů na bázi kyseliny mléčné byly prozkoumány pro medicínské účely v několika studiích *24+ a další zprávy o degradaci mohou být nalezeny v ostatních biologických oblastech. Williams *25+ podal zprávu o studii, kde byla zkoumána degradace PLLA za přítomnosti několika různých enzymů. 17

18 1.6. Všeobecné poznámky k využití polyesterů Různé zprávy o vlastnostech polymerů na bázi kyseliny mléčné bez pochyb ukázaly, že tato kategorie polymerů má potenciál pro mnoho různých použití, a to díky možnosti výrazně upravovat vlastnosti těchto látek. Tato fakta vedle prokázané degradability v biologických systémech a vedle ověřené biokompatibility vytvořila z polymerů na bázi kyseliny mléčné zvláště vhodné pro využití v medicíně. Navíc, otázky životního prostředí jsou za posledních deset let stále důležitější, což vyústilo ve snahu využít polymery na bázi kyseliny mléčné jako obalový materiál, ale v mnoha dalších případech. Díky tomu, že jsou derivovány z obnovitelných surovin, hodí se polymery na bázi kyseliny mléčné do jakéhokoli typu současně využívaných systémů zacházení s městským odpadem. Zdroje ukázaly, že vztahy mezi strukturou a vlastnostmi polymerů na bázi kyseliny mléčné byly zmapovány v případě stability i mechanických a termofyzikálních vlastností. Důvodem je využití těchto látek v medicíně, kde jsou jejich vlastnosti nanejvýš důležité. Fakt, že polymery na bázi kyseliny mléčné jsou chemicky nestabilní a rychle degradují, může v některých případech způsobit nepředvídatelný výkon tohoto materiálu. Potenciální využití polymerů na bázi kyseliny mléčné ve velkém množství aplikací předpokládá budoucí potřebu informací z různých úhlů pohledu. Požadavky na biodegradabilní látky jsou vesměs komplikovanější než u standardně používaných stabilních polymerů. Příkladem nedostatečných nebo chybějících informací o polymerech na bázi kyseliny mléčné jsou vlastnosti styčné energie, vlastnosti bariéry, mechanické nedostatky (např. deformace, tvrdost, tření, atd.), optické vlastnosti a také stárnutí 18

19 v širší perspektivě (např. v různých prostředích, během skladování a přepracování) Charakteristika větvených polymerů Protože větvení má dramatický vliv na vlastnosti polymerů, je důležité charakterizovat architekturu polymerů na úrovni molekul. Větve s krátkými řetězci jsou rozpoznávány spektroskopickými metodami, zatímco charakterizování jen malého počtu dlouhořetězových větvených polymerů je o poznání složitější. V praxi jsou větvené polyestery většinou náhodné ve své povaze dané heterogenními distribucemi molekulové hmotnosti, počtem bodů větvení a délkou větví. Protože náhodné větvení ovlivňuje molekulovou hmotnost polymeru a její rozdělení, je důležité poznat účinky řetězové architektury a molekulové hmotnosti. Určování molekulové hmotnosti větveného polymeru metodou velikostně vylučovací chromatografie (SEC) a kalibrace zakřivení založené na lineárním polyesteru vede k velkým chybám, protože oddělení je založeno na hydrodynamickém objemu a lineární a větvené řetězce mohou dosáhnout stejné hydrodynamické velikosti při různých molekulových hmotnostech *26+. Následně, metoda rozptylu světla, která nezávisí na žádných standardech je základní pro měření absolutní M w řetězců větvených polymerů *

20 1.8. Faktory kontrakce molekuly větvených polymerů Při porovnání ve stejném prostředí (teplotě a rozpouštědle) má větvený polymer vyšší hustotu a nižší hydrodynamický objem než lineární polymer stejné molekulární hmotnosti. Měření rozpustnosti nebo viskozity tání spolu s experimenty SEC a rozptylu světla přinášejí informace týkající se velikosti polymeru *28+. Průměrný čtverec poloměru gyrace (R 2 g ) je mírou hydrodynamického objemu polymeru změřeného pomocí rozptylu statického světla. Následně, vztah (R 2 g ) větveného polymeru k (R 2 g ) lineárního polymeru stejné molekulární hmotnosti ve stejném prostředí vyjadřuje stupeň větvení, kvantitu a g označené jeho index větvení nebo faktor kontrakce. Podobně, vztah vnitřní viskozity (*n+) větveného řetězce k lineárnímu řetězci konvenčně označovaný jako g / je využit, jak uvádí rovnice (1). Hodnota g / je snadno určena pomocí procedury Hudsona a kol. kde detektor laserového rozptylu světla z mnoha úhlů (MALLS) a detektor viskozity jsou spojeny s SEC. Hodnota *ŋ+ větvený je naměřena přímo pomocí detektoru viskozity a *ŋ+ lineární je vypočtena pomocí Mark- Houwinkova vztahu uvedeného v rovnici (2). [ŋ] lineární = KM a w 20

21 Parametry K a a jsou Mark-Houwinkovy konstanty pro lineární polymer. Pro lineární řetězec platí, že g a g / jsou rovné jedné a snižují se se stoupajícím větvením. Obr.3: Závislost hodnot parametru g na molekulové hmotnosti (29) Obrázek 3 ukazuje pokles g (na obrázku označeného jako g M ) větveného polyvinyl acetátu jako funkci molekulové hmotnosti *29+. Faktor kontrakce klesá z 0,95 při nízké molekulové hmotnosti k 0,45 při vyšších molekulových hmotnostech. Protože je hodnota *ŋ+ u větveného polymeru nižší než u jeho lineárního protějšku, je Mark-Houwinkův exponent a pro větvené polymery nižší než pro lineární řetězce. Porovnání závislosti vnitřní viskozity na M w v celých sadách lineárních a větvených polystyrenů ukázalo systematický pokles Mark-Houwinkova exponentu z 0,73 na 0,68 a 0,39 u lineárních, hvězdicově větvených a hypervětvených topologií *30,31+. Limitní viskozitní číslo lze považovat za identifikační kartu každého polymeru. Charakterizuje makromolekulu ve vztahu k její molekulové hmotnosti a jejím interakcím s rozpouštědlem. Pro výpočet limitního viskozitního čísla a získání veškerých informací o makromolekule v klidu se koncentrace extrapoluje na c=0 a smyková rychlost na D=0. 21

22 Limitní viskozitní číslo [η] [cm 3.g -1 ]: Viskozita disperzních soustav se liší od viskozity čistého disperzního prostředí, což je způsobeno přítomností disperzního podílu (částic), rozměry jehož molekul jsou větší než rozměry molekul disperzního prostředí. Přítomnost částic mění dráhy jednotlivých molekul proudící kapaliny a napomáhá tak promíchávání vrstev. V důsledku toho se v disperzních soustavách často pozoruje turbulence při nižších hodnotách Reynoldsova čísla než v kapalinách bez disperzních částic. Viskozita disperzních soustav roste s rostoucí molekulovou hmotností disperzního podílu. Závislost viskozity, tedy limitního viskozitního čísla, na molekulové hmotnosti popisuje např. tzv. Mark-Houwinkova rovnice: Kde jsou K, a konstanty Mark-Houwinkovy rovnice; K=[cm 3.g -1 ], M r relativní molekulová hmotnost. Konstanty K a,,a platí pouze pro danou soustavu rozpouštědlopolymer při určité teplotě. Tyto konstanty se stanovují pomocí jiných absolutních měření veličiny molární hmotnosti, např. osmometricky. Podle Mark-Houwinkovy rovnice by měla být závislost log*η+ na logmr lineární v celém rozsahu molárních hmotností. Experimentálně nalezené závislosti však vždy vykazují zlom při určité molární hmotnosti. Hodnota molární hmotnosti, při které ke zlomu dochází je charakteristická pro daný systém polymer rozpouštědlo. 22

23 Disperzní částice při toku vykonává translační pohyb a vrstvička kapaliny, která přilíná k jejímu povrchu vykonává tento pohyb s ní. Takto vzniklý gradient promění v disperzním systému nevratně více práce na teplo než při průtoku čistého disperzního prostředí. Disperzní částice rovněž zmenšují prostor, který zaujímá v proudu kapalina sama, a tím zvětšují průměrný gradient rychlosti ve směru kolmém na směr proudění. V důsledku toho je vždy viskozita disperzního systému vyšší než viskozita samotného prostředí. Viskozita soustav obsahujících anizometrické částice závisí na rychlosti proudění. Rychlostní gradient orientuje delší osu anizometrické částice po směru toku. Proti této orientaci působí tepelný pohyb částice, který orientaci narušuje. Výsledkem je rovnovážný stav, ve kterém je preferováno zastoupení částic orientovaných ve směru toku. Při malých průtokových rychlostech převládá vliv tepelného pohybu. S rostoucí průtokovou rychlostí se částice více orientují po směru toku a kladou tak menší odpor proudění. Proto viskozita takových systémů s rostoucí rychlostí proudění klesá. Molekula lineárního polymeru v roztoku při tepelném pohybu nebo za působení vnější síly mění svůj tvar díky pohybům jejích jednotlivých segmentů. Neuspořádaný útvar, který těmito pohyby vzniká, se nazývá makromolekulární klubko. Ve zředěných roztocích, kde jsou jednotlivé makromolekuly od sebe dostatečně vzdálené, je každé makromolekulární klubko obklopeno molekulami rozpouštědla. Tvar a rozměr jednotlivých klubek se s časem mění. Tepelný pohyb a otáčivost jednotlivých segmentů makromolekul jsou ovlivněny prostorovými zábranami (objemnými substituenty) a interakcí s 23

24 rozpouštědlem. Podle tvaru a velikosti těchto klubek může být rozpouštědlo uvnitř klubka zadrženo. Viskozita roztoků je ovlivněna také afinitou makromolekulární látky k rozpouštědlu, viskozita roste se zvětšujícím se objemem klubka. U dobrých rozpouštědel je viskozita zředěných roztoků makromolekulárních látek vyšší než ve špatných rozpouštědlech. V dobrém rozpouštědle je totiž makromolekula co nejvíce rozvinuta, aby byla co nejvíce v kontaktu s rozpouštědlem, velikost klubka se zvětšuje viskozita vzrůstá. Ve špatném rozpouštědle je klubko co nejvíce svinuté, dochází spíše k vytváření interakcí uvnitř makromolekuly než s molekulami rozpouštědla, viskozita je nižší. Částice mohou svůj objem zvětšovat také adsorpcí molekul rozpouštědla na povrchu a vytvořením solvátového obalu, který se pohybuje s částicí. V koncentrovaných roztocích jsou jednotlivé segmenty makromolekul ve vzájemném styku a jednotlivé řetězce jsou propleteny. K asociacím molekul (dočasným agregátům) v koncentrovaných roztocích dochází tím více, čím je menší afinita makromolekul k rozpouštědlu. Dočasné agregáty mohou být anizometrické nebo mohou mezi sebou zadržovat molekuly disperzního prostředí, což přispívá ke zvýšení viskozity. V méně koncentrovaných roztocích jsou tyto asociace krátkodobé a jsou přerušovány tepelným pohybem, v koncentrovanějších roztocích se vytváří spojitá volná a řídká struktura jednotlivých makromolekul, která nemá pevné styčné body, spoje se přerušují a obnovují. Struktury dočasných agregátů se působením vyšších smykových napětí mohou rozpadat jejich velikost a množství klesá s rostoucím napětím, s čímž klesá i viskozita. 24

25 Zařízení na měření viskozity rozlišujeme podle konstrukce a principu měření na viskozimetry kapilární, tělískové, rotační a torzní Analýza koncových skupin Průměrný počet větví na jeden řetězec v polymeru vzniklého polykondenzací je určen ze základních teoretických pojetí Floryho a Stockmayera. Modely jsou závislé na počtu řetězcových zakončení polymeru, molekulových hmotnostech a na počáteční koncentraci mono- bi- a tri-funkčních opakovaných složek. Analýza koncových skupin větveného polymeru odhaluje konečný počet všech koncových skupin. Výzkumníci spočítali počet koncových skupin u PET větveného s trifunkční složeninou z koncentrace koncových skupin hydroxylu a karboxylu *32+. Při využití počtu koncových skupin využili Manaresi a kol. a další průměrné hodnoty hustoty větvení průměrný počet větví na jeden řetězec B n, kde r je parametr vyjadřující počáteční kompozici polymeru a n trif je počet počátečních trifunkčních molekul, n bif je počáteční počet bifunkčních molekul a p je rozsah reakce popsaný rovnicí (3), kde E je suma všech koncových skupin a M b a M t jsou molekulární hmotnosti bi- a tri- nahrazených opakovaných složek. 25

26 1.10. Vliv větvení na reologické vlastnosti roztoku v zředěném stavu Vlastnosti zředěného roztoku větvených řetězců souhlasí s jejich omezenými hydrodynamickými rozměry v porovnání s lineárními polymery stejné molekulové hmotnosti. Ve zředěném roztoku jsou řetězce polymeru od sebe výrazně odděleny a brány v úvahu musí být pouze interakce mezi dvěma řetězci. Při kritické koncentraci C * začínají řetězce polymeru v roztoku navzájem shlukovat a překrývat a vztahem C>C * je definován polozředěný stav. Jak se řetězce polymeru vzájemně překrývají, meziřetězcové interakce jsou stíněny ve větších vzdálenostech než je hodnota, která je definována jako průměrná vzdálenost mezi sousedními kontaktními body *33+. Koncentrace polymeru na hodnotou C * nenaznačují, že se mezi řetězci zapletením vytvořily vazby *34+. Následně v polozředěném stavu, kde C * <C<C e (C e je koncentrace zapletení), není přesah řetězce dostatečný, aby topologicky omezil pohyblivost řetězce polymeru. Kromě toho C e, polozředěný zapletený stav, shlukování řetězců a interpenetrace jsou dostatečná, aby omezila pohyblivost řetězce a topologické interakce převládají ve vzdálenostech větších než průměr trubice *35+. Reologické studie ukázaly, že C e /C * je v rozsahu 5 10 pro neutrální lineární polymery *35+. Konečně, s dalším zvýšením koncentrace polymeru do koncentrovaného stavu, který je definován jako bod, kde rozměry řetězce ztrácejí závislost na koncentraci, spirály polymeru jsou vysoce zapletené a chovají se podobně jako tavenina *36+. se 26

27 Účinky větvení na koncentraci zapletení Koncentrace zapletení je experimentálně měřena analýzou koncentrační závislosti specifické viskozity (ŋ sp ), rovnice (5), kde ŋ 0 je viskozita roztoku polymeru při nulovém střihu a ŋ s je viskozita rozpouštědla. Pro neutrální, lineární polymery v dobrém rozpouštědle platí ŋ sp ~C 1,0 ve zředěném stavu, ŋ sp ~C 1,25 v polozředěném nezapleteném stavu a ŋ sp ~C 3,8 v polozředěném zapleteném stavu. Hodnota ŋ sp obecně ukazuje slabší závislost v koncentrovaném stavu než v polozředěném zapleteném stavu *35+. Naše diskuze o koncentrační závislosti ŋ sp a o určení C * a C e se dosud zaměřovaly na lineární řetězce. Není překvapením, že při shodných molekulových hmotnostech se rozvětvené řetězce v roztoku chovají jinak než lineární řetězce. 27

28 Obr.4 Jak ukazuje obr. 4, větvený polymer dosahuje vyšší koncentrace přesahů než lineární polymer stejné molekulové hmotnosti, protože body větvení jsou překážkami vzájemnému pronikání řetězců *37+. Sendiarevic a kol. studovali účinek větvení na reologické vlastnosti roztoků kopolymeru AB/AB 2 etherimidu *38+. Autoři zjistili slabší koncentrační závislost ŋ 0 v polorozpuštěném zapleteném stavu u více větvených struktur. Protože se kompozice kopolymeru vzhledem k lineárním a hypervětveným architekturám měnila od 0 do 100 mol% AB 2, exponent klesl z 12,5 na 4,7, což je přisouzeno vyššímu počtu zapletení na jeden řetězec v lineárních kopolymerech. Navíc koncentrace přesahů se s rostoucím stupněm větvení zvýšila. 28

29 2.Experimentální část 2.1. Použité přístroje Digitální váhy KERN N (max. 400 g, d = 0,01g) Digitální váhy KERN N (max.6000g, d=1g) Digitální stopky DS 35 PRAGOTRON Tenziometr KRÜSS K100 Ubelohdeho viskozimetr U-0a-0,46-ČSN ,K=0, Použité chemikálie Rozpouštědla: EA, EMK, MA, MF(v seznamu zkratek) Oligoesterové nosiče - připraveny na katedře farmaceutické technologie FaF UK Nosiče a jejich charakterizace Tabulka 1 : větvené oligoestery složení reakční směsi Označení větvící monomer GA (% mol) DLLA (% mol) Název konc. (% hmotn.) PLGA P3 Dipentaerytritol 3,0 (100-D)/2 (100-D/2 D3 Dipentaerytritol 3,0 (100-D)/2 (100-D/2 T5 Dipentaerytritol 3,0 (100-D)/2 (100-D/2 29

30 Tabulka 2 : Molekulární a termické charakteristiky nosičů NOSIČ Mn Mw MP Mz Mz+1 Mw/M n g Tg 1 ΔCp PLGA ,23 1,50 17,0 0,902 3P ,14 0,33 22,2 0,416 3D N N N 1,50 1,19 27,3 N 3T ,97 0,31 21,7 0,508 Pozn. a vysv.: hodnoty naměřeny v a.s. Synpo Pardubice M - střední molekulová hmotnost Tg teplota skelného přechodu ΔCp - specifická tepelná kapacita N - nebylo měřeno M 30

31 2.3. Metodika přípravy Byly připraveny roztoky polymerů, změřeno jejich povrchové napětí a jejich kinematická viskozita. Podíl dynamické viskozity a hustoty kapaliny se označuje jako součinitel kinematické viskozity nebo kinematická viskozita (vazkost). Vztah mezi dynamickou a kinematickou viskozitou: ν = η / ρ ν - kinematická viskozita η - dynamická viskozita ρ - hustota Uvedený vztah pro dynamickou viskozitu pochází od Newtona a platí pro velkou většinu kapalin (i plynů). Takové tekutiny se nazývají newtonské tekutiny. Dynamická viskozita u nich nezávisí na gradientu rychlosti. Existují však také anomální tekutiny, u nichž je viskozita na gradientu rychlosti závislá. Takové kapaliny se nazývají nenewtonské. Dále jsme počítali relativní viskozitu. Relativní viskozita udává, kolikrát je viskozita roztoku větší než viskozita rozpouštědla,v němž je makromolekulární látka rozpuštěna: Relativní viskozita je podíl viskozity disperzní soustavy ke viskozitě disperzního prostředí. 31

32 Dále jsem spočítala specifickou viskozitu: udává poměrný přírůstek viskozity Specifická viskozita je definována: Dále jsem spočítala redukovanou viskozitu: Redukovaná viskozita při poměrně nízkých koncentracích můžeme ztotožnit hustoty roztoků a rozpouštědla a počítat specifickou viskozitu z průtokových dob rozpouštědla t0 a roztoku t. Tato viskozita je v oblasti nízkých koncentrací úměrná koncentraci roztoku c: 32

33 Příprava roztoků polymerů Připravili jsme tři sady roztoků polymerů o 0,1%, 0,25%, 0,6% a 1,0%, 2,0%, 3,0% koncentraci. Pro přípravu roztoků jsme použili polymery D3, P3, T3, PLGA. Bylo připraveno 100 g každého roztoku polymeru. Za občasného protřepání jsme nechali polymer rozpustit Měření kinematické viskozity Stanovení viskozity jsme prováděli kapilárním viskozimetrem Ubelohdeho typu 0a). Viskozita se měřila při teplotě (12 ± 0,1) ºC,(22 ± 0,1) ºC,(32 ± 0,1) ºC. Měření jsme prováděli ve vodní lázni temperované na požadovanou teplotu. Viskozimetr jsme naplnili roztokem polymeru. Ponořili jsme ho ve svislé poloze do vodní lázně a nechali jsme zkoušenou kapalinu 30 minut temperovat. Poté jsme kapalinu ve viskozimetru nasáli stříkačkou nad horní rysku viskozimetru a měřili jsme čas potřebný k tomu, aby hladina kapaliny klesla od jedné rysky ke druhé. Čas jsme měřili stopkami s přesností na jednu pětinu sekundy. Z naměřených hodnot jsme vypočítali kinematickou viskozitu podle vzorce kde k je konstanta viskozimetru a t je doba průtoku zkoušené kapaliny v sekundách. 33

34 Každý vzorek jsme měřili dvakrát. Měření je platné, pokud se dvě po sobě jdoucí měření neliší o více než 1%. Experimentálně zjištěné teplotní závislosti viskozity či jiné transportní vlastnosti se nejčastěji testují tak, že se nalezené hodnoty vynesou v linearizovaném tvaru podle rovnosti, v tzv. Arrheniovských souřadnicích. Ty plynou z logaritmického tvaru rovnic: reciproké teploty. Logaritmus viskozity by tedy měl být lineární funkcí Obrázek popisuje teplotní závislost viskozity polymeru D3 v Arrheniových souřadnicích 34

35 Měření povrchového napětí Měření jsme prováděli na přístroji KRÜSS 100, který slouží k určení povrchového nebo mezifázového napětí s pomocí optimálně smáčivé sondy, zavěšené na přesných vahách, sondou je buď kroužek nebo destička. Výškově nastavitelný stolek vzorku slouží k tomu, aby se kapalina dostala do kontaktu se sondou. Jakmile se sonda dotkne povrchu, začne na váhy působit síla. Pokud je známá délka sondy, pak je možné z naměřené síly vypočítat mezifázové nebo povrchové napětí. Dalším požadavkem je, aby sonda měla vysokou povrchovou energii, to je důvod, proč je destička vyrobena ze zdrsněné platiny. Povrch destičky musí být zdrsněn. Dále skontrolujeme, zda spodní strana destičky je přesně rovná. Zavěsíme destičku na držák přístroje. Naplníme misku vzorkem, měla by být naplněna tak, aby hladina byla 5-10 mm pod horním okrajem misky, položíme na stolek a vyjedeme s ní nahoru tak, aby destička byla těsně nad hladinou. Mezera mezi destičkou a hladinou musí být přesně paralelní. Měření povrchového napětí destičkou. Nejdříve vložíme parametry měření, vybereme menu FILE-NEW MEASUREMENT-SFT a klikneme na PLATE. Objeví se dialogové okno. V horní části GENERAL DESCRIPTION je potřeba vložit název měření a do kolonky NAME je potřeba zadat název kapaliny. Po zadání všech potřebných údajů je možné zahájit měření pomocí položky menu RUN-START MEASUREMENT. Po několika sekundách se objeví informační okno s pokyny pro přípravu měření, provedeme úkony podle pokynů a potvrdíme kliknutím na OK. Zahájí se měření a u ikony souboru se objeví šipka TEST 10. Během měření je možné sledovat stav měřícího zařízení, zaznamenané hodnoty, střední 35

36 hodnoty a směrodatné odchylky. Současně se naměřené hodnoty znázorňují v grafu. Po ukončení měření se naměřené hodnoty automaticky uloží. Existují dva principy měření: měření kroužkem a destičkou. Výhody měření kroužkem jsou, že mnoho hodnot v literatuře bylo získáno právě tímto měřením. To znamená, že můžeme srovnávat. Smáčená délka je oproti destičce trojnásobná, což vede k vyšší přesnosti. To neovlivňuje výsledek měření povrchového napětí, ale malá mezifázová napětí je možné přesněji měřit kroužkem. Některé látky špatně smáčí platinu. V takovýchto případech je napojení kroužku a kapaliny přesnější, než je tomu u destičky. Výhody měření destičkou jsou, že na rozdíl od měření kroužkem není potřeba naměřené hodnoty korigovat. Při měření destičkou není nutné znát hustotu kapalin, jako je tomu u měření kroužkem. Při měření mezifázového napětí se sonda pouze dotkne hladiny druhé fáze a není do ní vtlačována ani z ní vytahována. Při měření mezifázového napětí se sonda pouze dotkne hladiny druhé fáze a není do ní vtlačována ani z ní vytahována. Tím se předchází nebezpečí smíchání fází. Při měření kroužkem se povrch nebo rozhraní neustále obnovuje díky pohybu kroužku. Při pohybu kroužku velkou rychlostí nebo také při měření roztoků velkých molekul nebo o vysokých viskozitách je maximální síla naměřena v okamžiku, kdy na povrchu nebo rozhraní není ještě ustavena difuzní rovnováha. K chybám měření, způsobeným tímto jevem, při měření destičkou nedochází. Měření destičkou je statické, tj. destička se po doteku s hladinou nebo rozhraním nepohybuje. 36

37 3. Obrázky a tabulky: Obrázek č. 1: Povrchové napětí roztoku ethylacetátu Tabulka č. 1: Povrchové napětí roztoku ethylacetátu EA č.1 EA č.2 Měření číslo Síla Čas Napětí Síla čas Napětí [mn] [mn/m] [mn] [mn/m] 1 1,21 0, ,6383 1,05 0, , ,02 0, ,6139 7,08 0, , ,12 0, , ,07 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,03 0, , ,02 0, , ,07 0, , ,02 0, , ,03 0, ,

38 Obrázek č. 2: Povrchové napětí 0,25% roztoku oligoesteru D3 v ethylacetátu Tabulka č. 2: Povrchové napětí 0,25% roztoku oligoesteru D3 v ethylacetátu D3 EA 0,25% č.1 D3 EA 0,25% č.2 Měření číslo Síla Čas Napětí Síla čas Napětí [mn] [mn/m] [mn] [mn/m] 1 1,16 0, ,4187 1,04 0, , ,02 0, ,4675 7,02 0, , ,06 0, , ,05 0, , ,14 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,14 0, , ,02 0, , ,16 0, , ,02 0, , ,08 0, , ,02 0, , ,08 0, , ,02 0, , ,08 0, , ,02 0, , ,08 0, ,

39 Obrázek č. 3: Povrchové napětí 1% roztoku oligoesteru D3 v ethylacetátu Tabulka č. 3: Povrchové napětí 1% roztoku oligoesteru D3 v ethylacetátu D3 EA 1% č.1 D3 EA 1% č.2 Měření číslo Síla Čas Napětí Síla čas Napětí [mn] [mn/m] [mn] [mn/m] 1 1,17 0, ,6383 1,08 0, , ,02 0, ,6627 7,02 0, , ,13 0, , ,04 0, , ,02 0, , ,24 0, , ,02 0, , ,03 0, , ,03 0, , ,03 0, , ,03 0, , ,03 0, , ,02 0, , ,03 0, , ,04 0, , ,03 0, , ,02 0, , ,03 0, ,

40 Obrázek č. 4: Povrchové napětí roztoku ethylmethylketonu Tabulka č. 4: Povrchové napětí roztoku ethylmethylketonu EMK č.1 EMK č.2 Měření číslo Síla Čas Napětí Síla čas Napětí [mn] [mn/m] [mn] [mn/m] 1 1,03 0, ,2238 1,17 0, , ,03 0, ,2726 7,02 0, , ,05 0, , ,03 0, , ,04 0, , ,05 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,15 0, , ,03 0, , ,02 0, , ,03 0, , ,02 0, , ,03 0, , ,02 0, , ,03 0, , ,02 0, ,3701 0, , ,

41 Obrázek č. 5: Povrchové napětí 0,25% roztoku oligoesteru D3 v ethylmethylketonu Tabulka č. 5: Povrchové napětí 0,25% roztoku oligoesteru D3 v ethylmethylketonu D3 0,25% EMK č.1 D3 0,25% EMK č.2 Měření číslo Síla Čas Napětí Síla čas Napětí [mn] [mn/m] [mn] [mn/m] 1 1,02 0, ,2726 1,08 0, , ,06 0, ,2969 7,02 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,12 0, , ,14 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,1 0, , ,1 0, , ,1 0, , ,04 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,08 0, , ,09 0, , ,05 0, , ,09 0, ,

42 Obrázek č. 6: Povrchové napětí 1% roztoku oligoesteru D3 v ethylmethylketonu Tabulka č. 6: Povrchové napětí 1% roztoku oligoesteru D3 v ethylmethylketonu D3 1% EMK č.1 D3 1% EMK č.2 Měření číslo Síla Čas Napětí Síla čas Napětí [mn] [mn/m] [mn] [mn/m] 1 1,03 0, ,2726 1,12 0, , ,03 0, ,2969 7,03 0, , ,03 0, , ,11 0, , ,06 0, , ,1 0, , ,02 0, , ,06 0, , ,02 0, , ,08 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,15 0, , ,02 0, , ,03 0, , ,02 0, ,

43 Obrázek č. 7: Povrchové napětí roztoku methylacetátu Tabulka č. 7: Povrchové napětí roztoku methylacetátu MA č.1 MA č.2 Měření číslo Síla Čas Napětí Síla čas Napětí [mn] [mn/m] [mn] [mn/m] 1 1,21 0, ,4189 1,17 0, , ,03 0, ,3945 7,02 0, , ,16 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,05 0, , ,06 0, , ,02 0, , ,07 0, , ,02 0, , ,08 0, , ,04 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,1 0, , ,02 0, , ,02 0, ,

44 Obrázek č. 8: Povrchové napětí 0,25% roztoku oligoesteru D3 v methylacetátu Tabulka č. 8: Povrchové napětí 0,25% roztoku oligoesteru D3 v methylacetátu D3 MA 0,25% č.1 D3 MA 0,25% č.2 Měření číslo Síla Čas Napětí Síla čas Napětí [mn] [mn/m] [mn] [mn/m] 1 1,16 0, ,3945 1,02 0, , ,02 0, ,3945 7,13 0, , ,07 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,04 0, , ,13 0, , ,02 0, , ,13 0, , ,02 0, , ,13 0, , ,02 0, , ,13 0, , ,02 0, , ,13 0, , ,09 0, , ,13 0, , ,02 0, ,

45 Obrázek č. 9: Povrchové napětí 1% roztoku oligoesteru D3 v methylacetátu Tabulka č. 9: Povrchové napětí 1% roztoku oligoesteru D3 v methylacetátu D3 MA 1% č.1 D3 MA 1% č.2 Měření číslo Síla Čas Napětí Síla čas Napětí [mn] [mn/m] [mn] [mn/m] 1 1,16 0, ,4189 1,18 0, , ,03 0, ,3945 7,02 0, , ,11 0, , ,02 0, , ,04 0, , ,1 0, , ,02 0, , ,06 0, , ,03 0, , ,06 0, , ,14 0, , ,06 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,07 0, , ,02 0, , ,03 0, , ,02 0, ,

46 Obrázek č. 10: Povrchové napětí roztoku methylformiátu Tabulka č. 10: Povrchové napětí roztoku methylformiátu MF č.1 MF č.2 Měření číslo Síla Čas Napětí Síla čas Napětí [mn] [mn/m] [mn] [mn/m] 1 1,05 1, ,0288 1,17 1,014 25, ,02 1, ,1264 7,07 1,016 25, ,02 1, , ,14 1,016 25, ,12 1,012 25, ,02 1,013 25, ,09 1,013 25, ,02 1, , ,15 1,014 25, ,1 1,015 25, ,08 1,014 25, ,1 1, , ,02 1,016 25, ,02 1, , ,08 1,016 25, ,02 1, , ,03 1, , ,02 1, ,

47 Obrázek č. 11: Povrchové napětí 0,25% roztoku oligoesteru D3 v methylformiátu Tabulka č. 11: Povrchové napětí 0,25% roztoku oligoesteru D3 v methylformiátu D3 0,25% MF č.1 D3 0,25% MF č.2 Měření číslo Síla Čas Napětí Síla čas Napětí [mn] [mn/m] [mn] [mn/m] 1 1,03 1, ,0288 1,16 1,013 25, ,08 1, ,0532 7,02 1,014 25, ,09 1, , ,02 1,014 25, ,02 1, , ,02 1,014 25, ,02 1, , ,02 1,014 25, ,07 1, , ,11 1,015 25, ,06 1, , ,02 1,016 25, ,02 1, , ,03 1, , ,11 1,013 25, ,09 1, , ,02 1,013 25, ,02 1, ,

48 Obrázek č. 12: Povrchové napětí 1% roztoku oligoesteru D3 v methylformiátu Tabulka č. 12: Povrchové napětí 1% roztoku oligoesteru D3 v methylformiátu D3 1% MF č.1 D3 1% MF č.2 Měření číslo Síla Čas Napětí Síla čas Napětí [mn] [mn/m] [mn] [mn/m] 1 1,15 1, ,102 1,11 1,013 25, ,07 1, ,1264 7,03 1,014 25, ,02 1, ,102 14,08 1,015 25, ,13 1, , ,03 1,016 25, ,03 1,013 25, ,02 1,016 25, ,19 1,013 25, ,05 1, , ,15 1,015 25, ,02 1, , ,02 1, , ,02 1, , ,02 1, , ,02 1, , ,02 1, , ,02 1, ,

49 Obrázek č. 13: Povrchové napětí 0,25% roztoku P3 v ethylacetátu Tabulka č. 13: Povrchové napětí 0,25% roztoku P3 v ethylacetátu P3 0,25% EA č.1 P3 0,25% EA č.2 Měření číslo Síla Čas Napětí Síla čas Napětí [mn] [mn/m] [mn] [mn/m] 1 1,15 0, ,4431 1,14 0, , ,02 0, ,3944 7,02 0, , ,04 0, , ,02 0, , ,04 0, ,37 21,02 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,05 0, , ,02 0, , ,19 0, ,37 41,19 0, , ,03 0, , ,02 0, , ,07 0, , ,15 0, , ,05 0, , ,02 0, ,37 49

50 Obrázek č. 14: Povrchové napětí 1% roztoku P3 v ethylacetátu Tabulka č. 14: Povrchové napětí 1% roztoku P3 v ethylacetátu P3 1% EA č.1 P3 1% EA č.2 Měření číslo Síla Čas Napětí Síla čas Napětí [mn] [mn/m] [mn] [mn/m] 1 1,07 0, ,4187 1,14 0, , ,02 0, ,4431 7,02 0, , ,16 0, , ,14 0, , ,08 0, , ,04 0, , ,03 0, , ,02 0, , ,13 0, , ,09 0, , ,06 0, , ,02 0, , ,06 0, , ,02 0, , ,06 0, , ,03 0, , ,06 0, , ,06 0, ,

51 Obrázek č. 15: Povrchové napětí 0,25% roztoku P3 v ethylmethylketonu Tabulka č. 15: Povrchové napětí 0,25% roztoku P3 v ethylmethylketonu P3 0,25% EMK č.1 P3 0,25% EMK č.2 Měření číslo Síla Čas Napětí Síla čas Napětí [mn] [mn/m] [mn] [mn/m] 1 1,03 0, ,1262 1,02 0, , ,02 0, ,1506 7,02 0, , ,15 0, ,175 14,02 0, , ,02 0, ,175 21,06 0, , ,02 0, ,175 27,02 0, , ,04 0, ,175 34,02 0, , ,15 0, ,175 41,18 0, , ,15 0, ,175 47,02 0, , ,15 0, ,175 54,08 0, , ,15 0, ,175 60,02 0, ,

52 Obrázek č. 16: Povrchové napětí 1% roztoku P3 v ethylmethylketonu Tabulka č. 16: Povrchové napětí 1% roztoku P3 v ethylmethylketonu P3 1% EMK č.1 P3 1% EMK č.2 Měření číslo Síla Čas Napětí Síla čas Napětí [mn] [mn/m] [mn] [mn/m] 1 1,05 0, ,175 1,08 0, , ,02 0, ,1994 7,02 0,966 24, ,12 0, , ,05 0,966 24, ,03 0, , ,13 0,965 24, ,09 0, , ,02 0,965 24, ,08 0, , ,02 0,965 24, ,02 0, , ,12 0,964 24, ,02 0, , ,02 0,965 24, ,03 0, , ,13 0,965 24, ,02 0, , ,03 0,965 24,

53 Obrázek č. 17: Povrchové napětí 0,25% roztoku PLGA v ethylacetátu Tabulka č. 17: Povrchové napětí 0,25% roztoku PLGA v ethylacetátu PLGA 0,25% EA č.1 PLGA 0,25% EA č.2 Měření číslo Síla Čas Napětí Síla čas Napětí [mn] [mn/m] [mn] [mn/m] 1 1,1 0, ,1992 1,2 0, , ,02 0, ,2968 7,05 0, , ,11 0, ,37 14,04 0, , ,02 0, ,37 21,04 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,02 0, ,37 47,03 0, , ,02 0, , ,08 0, , ,03 0, , ,03 0, ,

54 Obrázek č. 18: Povrchové napětí 1% roztoku PLGA v ethylacetátu Tabulka č. 18: Povrchové napětí 1% roztoku PLGA v ethylacetátu PLGA 1% EA č.1 PLGA 1% EA č.2 Měření číslo Síla Čas Napětí Síla čas Napětí [mn] [mn/m] [mn] [mn/m] 1 1,03 0, ,2236 1,15 0, , ,02 0, ,1992 7,02 0, , ,12 0, , ,05 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,02 0, , ,03 0, , ,02 0, , ,1 0, , ,03 0, , ,11 0, , ,03 0, , ,02 0, , ,03 0, , ,09 0, , ,03 0, , ,02 0, ,