Bulk-Abbau
Synonym
Definition
- Bezeichnung für ein Abbauverhalten von Polymeren, bei dem der Abbau
gleichmäßig durch das Polymer verteilt stattfindet.
Bemerkungen
- Voraussetzung für einen Bulk-Abbau ist, dass im gesamten Polymer
vergleichbare Bedingungen für den Abbau bestehen.
- So muss bei hydrolyseempfindlichen Polymeren die Eindringgeschwindigkeit
des Wassers in das Polymer größer als die Degradationsrate des Polymers
selbst sein. Ist diese Bedingung erfüllt, so können die hydrolysierbaren
Bindungen innerhalb des Polymers gleichmäßig gespalten werden.
- Beim Bulk-Abbau kommt es zunächst zu einer Abnahme der mittleren
Molekülmasse der einzelnen Polymerketten bei weitgehend gleich bleibender
Form aber abnehmender Festigkeit des betrachteten Körpers.
- Die Form und Masse des Körpers ändert sich erst gegen Ende des
Bulk-Abbaus, dann aber relativ schnell, da die Struktur nun komplett
zusammenbricht.
- Der Bulk-Abbau eines hydrolytisch degradierbaren Polymers lässt sich
somit in 3 Phasen einteilen:
- Eindringen von Wasser in das Polymer sowie erste Hydrolysereaktionen,
die jedoch noch keinen merklichen Einfluss auf den Gesamtkörper haben.
- Abnahme der mittleren Molekülmasse des Polymerkörpers durch
Hydrolyse. Die entstehenden Abbauprodukte sind überwiegend noch nicht
löslich, weshalb die Gesamtmasse des Körpers nahezu gleich bleibt. Die
mechanische Festigkeit des Körpers geht zunehmend zurück.
- Abnahme der Masse des Polymerkörpers durch Entstehen löslicher
Abbauprodukte bei gleichzeitigem Verlust seiner Struktur.
- Bulk-Abbau zeigen eine Vielzahl von medizinisch-pharmazeutisch
eingesetzten Polymeren, so z.B.:
- Werden diese Polymere für als Matrixmaterial eingesetzt, so entstehen
meist diffusionskontrollierte Systeme. Die Diffusionsrate ist dabei über
die Zeit jedoch nicht komplett stabil, da durch den Abbau die Permeabilität der Matrix
ansteigt.
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