Karbomeerit geelien muodostajina - Karhula, Annika (My University, 2025)
Polymeerien ryhmään kuuluvat karbomeerit ovat synteettisesti valmistettuja ja koostuvat ristisilloittuneista polyakryylihappoketjuista. Karbomeerit ovat merkittäviä teollisten lopputuotteiden ominaisuuksien määrittelijöitä ja siksi ne ovat olleet myös käytössä jo yli puoli vuosisataa. Polymeerimateriaalina karbomeereilla on tärkeä merkitys lääkekehityksessä apuaineen muodossa. Karbomeereja hyödynnetään myös erilaisissa lääkemalleissa ja lääkkeiden annostelujärjestelmissä monipuolisten ja hyödyllisten ominaisuuksien, kuten mukoadheesion ja myrkyttömyyden ansiosta. Karbomeerit voivat toimia myös vaikuttavana aineena. Yksi karbomeerien sovelletuimmista käyttökohteista on geelivalmisteet, joissa karbomeeri toimii geeliyttäjänä lopputuotteen reologisten ominaisuuksien muodostajana. Kokeellisessa työssä tutkittiin erilaisten karbomeerien kemiallisia ja fysikaalisia eroavaisuuksia sekä geelinmuodostuksessa käytettävien yhdisteiden pitoisuuserojen vaikutusta geelirakenteeseen. Tavoitteena oli lisäksi soveltaa reologiaa geelien ominaisuuksien määrittämisessä ja vertailussa, missä haluttiin erityisesti ymmärtää karbomeerien vaikuttavuutta. Reologisten mittausten ohella tutkimuksessa hyödynnettiin laajasti erilaisia mittaustekniikoita, kuten NMR- ja IR-spektroskopiaa sekä massaspektrometriaa. Tutkimus osoitti karbomeerien ja karbomeeripohjaisten geelien rakenteellisten erojen selvittämisen olevan haastavaa käytetyillä menetelmillä. Reologiset tutkimustulokset osoittivat kuitenkin eroja materiaalien välillä, vaikka fysikaalis-kemiallisesti merkittäviä rakenteellisia tai vuorovaikutuksellisia eroja ei havaittu. Oskilloivien reologisten mittausten perusteella osoitettiin, että muuttamalla formulaatiota eri yhdistepitoisuuksilla, voidaan saavuttaa samankaltaiset lopputuotteen ominaisuudet.
Keywords: geeli, karbomeeri, NMR, reologia, spektroskopia, viskositeetti