I poliuretani sono ampiamente utilizzati in applicazioni biomediche come pelle artificiale, biancheria da letto ospedaliera, tubi per dialisi, componenti di pacemaker, cateteri e rivestimenti chirurgici.La biocompatibilità, le proprietà meccaniche e il basso costo sono fattori importanti per il successo dei poliuretani in campo medico.

Lo sviluppo di impianti richiede solitamente un alto contenuto di componenti biobased, perché il corpo li respinge meno.Nel caso dei poliuretani, il biocomponente può variare dal 30 al 70%, il che crea un campo di applicazione più ampio in tali aree (2).I poliuretani biobased stanno aumentando la loro quota di mercato e si prevede che raggiungeranno circa 42 milioni di dollari entro il 2022, una percentuale minuscola del mercato complessivo del poliuretano (meno dello 0,1%).Tuttavia, è un'area promettente e sono in corso intense ricerche sull'uso di più materiali a base biologica nei poliuretani.È necessario migliorare le proprietà dei poliuretani a base biologica per soddisfare i requisiti esistenti, al fine di aumentare gli investimenti.

Il poliuretano cristallino a base biologica è stato sintetizzato tramite una reazione di PCL, HMDI e acqua che ha svolto il ruolo di estensore di catena (33).Sono stati eseguiti test di degradazione per studiare la stabilità del biopoliuretano in fluidi corporei simulati, come una soluzione salina tamponata con fosfato.I cambiamenti

in proprietà termiche, meccaniche e fisiche sono state analizzate e confrontate con l'equivalente

poliuretano ottenuto mediante l'utilizzo di glicole etilenico come allungatore di catena al posto dell'acqua.I risultati hanno dimostrato che il poliuretano ottenuto utilizzando l'acqua come estensore di catena presentava nel tempo proprietà migliori rispetto al suo equivalente petrolchimico.Questo non solo diminuisce notevolmente

il costo del processo, ma fornisce anche un percorso facile per ottenere materiali medici a valore aggiunto adatti per endoprotesi articolari (33).Questo è stato seguito da un altro approccio basato su questo concetto, che ha sintetizzato un biopoliuretano urea utilizzando poliolo a base di olio di colza, PCL, HMDI e acqua come estensore di catena (6).Per aumentare l'area superficiale, è stato utilizzato cloro di sodio per migliorare la porosità dei polimeri preparati.Il polimero sintetizzato è stato utilizzato come impalcatura grazie alla sua struttura porosa per indurre la crescita cellulare del tessuto osseo.Con risultati simili a confronto

rispetto all'esempio precedente, il poliuretano che è stato esposto al fluido corporeo simulato presentava un'elevata stabilità, fornendo un'opzione praticabile per le applicazioni di scaffold.Gli ionomeri poliuretanici sono un'altra classe interessante di polimeri utilizzati per applicazioni biomediche, a causa della loro biocompatibilità e della corretta interazione con l'ambiente corporeo.Gli ionomeri poliuretanici possono essere utilizzati come componenti di tubi per pacemaker ed emodialisi (34, 35).

Lo sviluppo di un efficace sistema di somministrazione di farmaci è un'importante area di ricerca attualmente focalizzata sulla ricerca di modi per combattere il cancro.Una nanoparticella anfifila di poliuretano a base di L-lisina è stata preparata per applicazioni di somministrazione di farmaci (36).Questo nanoportatore

è stato effettivamente caricato con doxorubicina, che è un efficace trattamento farmacologico per le cellule tumorali (Figura 16).I segmenti idrofobici del poliuretano hanno interagito con il farmaco e i segmenti idrofili hanno interagito con le cellule.Questo sistema ha creato una struttura core-shell attraverso un autoassemblaggio

meccanismo ed è stato in grado di somministrare farmaci in modo efficiente attraverso due vie.In primo luogo, la risposta termica della nanoparticella ha agito come fattore scatenante nel rilascio del farmaco alla temperatura della cellula cancerosa (~41–43 °C), che è una risposta extracellulare.In secondo luogo, i segmenti alifatici del poliuretano hanno sofferto

biodegradazione enzimatica per azione dei lisosomi, consentendo il rilascio di doxorubicina all'interno della cellula cancerosa;questa è una risposta intracellulare.Più del 90% delle cellule del cancro al seno è stato ucciso, mentre è stata mantenuta una bassa citotossicità per le cellule sane.

Figura 16. Schema generale per il sistema di somministrazione del farmaco basato su una nanoparticella di poliuretano anfifilico

per colpire le cellule tumorali. Riprodotto con il permesso di riferimento(36).Copyright 2019 chimica americana

Società.

Dichiarazione: L'articolo è citato daIntroduzione alla chimica del poliuretanoFelipe M. de Souza, 1 Pawan K. Kahol, 2 e Ram K.Gupta *,1 .Solo per la comunicazione e l'apprendimento, non per altri scopi commerciali, non rappresenta i punti di vista e le opinioni dell'azienda, se è necessario ristampare, contattare l'autore originale, in caso di violazione, contattarci immediatamente per eliminare l'elaborazione.