Polykaprolakton

Polykaprolakton je biologicky rozložitelný plast ze skupiny polyesterů nejčastěji používaný na výrobu polyuretanů. Polyuretanům dodává odolnost vůči vysokým teplotám, fotooxidaci, organickým rozpouštědlům (paliva a oleje, nevšak organické soli a kyseliny) a chloru^[2].

Polykaprolakton
strukturní vzorec
Obecné
Systematický název	(1,7)-polyoxepan-2-on
Ostatní názvy	poly(hexano-6-lakton)
Identifikace
Registrační číslo CAS	83259-71-6
Vlastnosti
Teplota tání	~ 60 °C (~ 333 K)
Teplota skelného přechodu	~ −60 °C (~ 213 K)
Hustota	1,145 g/cm3
Bezpečnost
GHS07 [1] Varování[1]
Není-li uvedeno jinak, jsou použity jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa). Některá data mohou pocházet z datové položky.

Tento polymer se rovněž často přidává do pryskyřic za účelem úpravy jejich vlastností jako je například průrazuvzdornost. Ke snížení ceny a zlepšení biologické rozložitelnosti jej lze smísit se škrobem; rovněž se dá použít jako plastifikátor polyvinylchloridu (PVC).

Výroba

Polykaprolakton se vyrábí polymerizací ε-kaprolaktonu, katalyzátorem může být mimo jiné 2-ethylhexanoát cínatý, je však známo mnoho dalších vhodných katalyzátorů.^[3]

Použití

Polykaprolakton se může rozkládat prostřednictvím hydrolýzy esterových vazeb; tento rozklad může probíhat i za fyziologických teplot (například v lidském těle) a je tak možné jej použít jako biomateriál, mimo jiné na přípravu dlouhodobě voperovatelných implantátů; jeho rozklad je ale o něco pomalejší než u polylaktidu.

Polykaprolakton nachází využití i u zařízení pro řízené uvolňování léčiv. Pro využití ve tkáňovém inženýrství ovšem není vhodný kvůli pomalému odbourávání, špatným mechanickým vlastnostem a nízké buněčné přilnavosti. Jeho smísením s keramickými hmotami založenými na fosforečnanu vápenatém a s bioaktivními skly byla vytvořena skupina smíšených biomateriálů, které jsou díky výrazně lepším mechanickým vlastnostem, ovladatelné rychlosti odbourávání a vyšší bioaktivitě vhodné pro kostní tkáňové inženýrství.^[4]

Tato látka se používá v kosmetice jako kolagenový stimulátor.^[5] Skrze stimulaci tvorby kolagenu mohou výrobky s obsahem polykaprolaktonu eliminovat znaky stárnutí kůže jako je ztráta objemu, a to s okamžitým a dlouhotrvajícím účinkem.^[5][6] Kaprolakton byl zkoumán jako možná kostra pro opravy tkání metodami tkáňového inženýrství. Používá se jako hydrofobní součást amfifilních syntetických kopolymerů používaných k vytváření vezikulových membrán polymerzomů.

Polykaprolakton byl využit ke kapslování řady léčiv za účelem jejich kontrolovaného uvolňování a cíleného dopravení.^[7]

Biologický rozklad

Polykaprolakton může být rozložen bakteriemi z kmenů Firmicutes a Proteobacteria.^[8] Kmen štětičkovce 26-1 může rozkládat vysokohustotní polykaprolakton, ovšem ne tak rychle jako kmen kropidláku ST-01. Druhy z rodu Clostridium jej rozkládají za anaerobních podmínek.