Využití Ramanovy spektroskopie pro hodnocení degradace vlákna z poly(p-dioxanonu) určeného pro lékařské účely

Abstrakt

Raman spectroscopy can be used in chemistry not just to determine chemical composition, but also to obtain further information on the material structure. In the spectra of semi-crystalline polymers, distinct bands characteristic of the crystalline or the amorphous phase can be found, the degree of crystallinity determined from them, and the degree of polymer degradation estimated from the crystallinity. In the present study, changes in the 1733 cm⁻¹ band shoulder in Raman spectra of poly(p-di­oxanone) fibres subjected to hydrolytic degradation were evaluated. For different degradation periods, the areas under the shoulder of this band were calculated and a model deconvolution of this band into assumed crystalline and amorphous peaks was also performed. The areas under the shoulder, as well as the model peaks' parameters, were compared with the crystallinity values obtained by differential scanning calorimetry, achieving a good agreement. This work shows an example of using Raman spectroscopy when studying the hydrolytic degradation of polymers.

Ramanovu spektroskopii lze v chemii použít nejen k určování chemického složení, ale také pro získávání dalších informací o struktuře materiálu. Ve spektrech semikrystalických polymerů lze nalézt vzájemně odlišné pásy charakteristické pro krystalickou nebo amorfní fázi, stanovit z nich krystalinitu a z ní odhadnout míru degradace polymeru. V předložené studii byly vyhodnoceny změny raménka pásu na vlnočtu 1733 cm⁻¹ v Ramanových spektrech vlákna z poly(p-dioxanonu) podrobeného hydrolytické degradaci. Pro různě dlouhé doby degradace byly vypočteny obsahy ploch pod raménkem tohoto pásu a též byl proveden jeho modelový rozklad na předpokládané píky krystalické a amorfní fáze. Obsahy ploch pod raménkem i parametry modelových píků byly porovnány s hodnotami krystalinity získanými pomocí diferenční skenovací kalorimetrie, přičemž bylo dosaženo dobré shody. Tato práce ukazuje příklad využití Ramanovy spektroskopie při studiu hydrolytické degradace polymerů.