Polyglycolide
পলিগ্লাইকোলাইড বা পলি (গ্লাইকোলিক অ্যাসিড) (পিজিএ), যা পলিগ্লাইকোলিক অ্যাসিড হিসাবেও বানান করা হয়, একটি বায়োডিগ্রেডেবল, থার্মোপ্লাস্টিক পলিমার এবং সহজতম রৈখিক, অ্যালিফ্যাটিক পলিয়েস্টার। এটি গ্লাইকোলিক অ্যাসিড থেকে পলিকন্ডেন্সেশন বা রিং-ওপেনিং পলিমারাইজেশনের মাধ্যমে প্রস্তুত করা যেতে পারে। পিজিএ 1954 সাল থেকে একটি শক্ত ফাইবার-গঠনকারী পলিমার হিসাবে পরিচিত। তবে, এর হাইড্রোলাইটিক অস্থিতিশীলতার কারণে, প্রাথমিকভাবে এর ব্যবহার সীমিত ছিল। বর্তমানে পলিগ্লাইকোলাইড এবং এর কপোলিমার (ল্যাকটিক অ্যাসিডের সাথে পলি (ল্যাকটিক-কো-গ্লাইকোলিক অ্যাসিড), ε-ক্যাপ্রোলাক্টোন সহ পলি (গ্লাইকোলাইড-কো-ক্যাপ্রোলাক্টোন) এবং ট্রাইমিথাইলিন কার্বনেট সহ পলি (গ্লাইকোলাইড-কো-ট্রাইমিথাইলিন কার্বনেট) শোষণযোগ্য সেলাই সংশ্লেষণের জন্য একটি উপাদান হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় এবং বায়োমেডিকাল ক্ষেত্রে মূল্যায়ন করা হচ্ছে। পলিগ্লাইকোলাইডের ভৌত বৈশিষ্ট্য হল 35 থেকে 40 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে কাচের রূপান্তর তাপমাত্রা এবং এর গলনাঙ্ক 225 থেকে 230 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে বলে জানা যায়। পিজিএ 45-55%-এর কাছাকাছি স্ফটিকত্বের একটি উচ্চতর মাত্রাও প্রদর্শন করে, যার ফলে জলে অদ্রবণীয়তা দেখা দেয়। এই পলিয়েস্টারের দ্রবণীয়তা কিছুটা অস্বাভাবিক, কারণ এর উচ্চ আণবিক ওজনের রূপটি প্রায় সমস্ত সাধারণ জৈব দ্রাবকগুলিতে (অ্যাসিটোন, ডাইক্লোরোমিথেন, ক্লোরোফর্ম, ইথাইল অ্যাসিটেট, টেট্রাহাইড্রোফুরান) অদ্রবণীয়, যেখানে কম আণবিক ওজনের অলিগোমারগুলি আরও দ্রবণীয় হওয়ার জন্য তাদের শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলিতে যথেষ্ট পার্থক্য করে। যাইহোক, পলিগ্লাইকোলাইড হেক্সাফ্লোরোআইসোপ্রোপানল (এইচএফআইপি) এবং হেক্সাফ্লোরোঅ্যাসিটোন সেস্কুইহাইড্রেটের মতো উচ্চ ফ্লোরিনযুক্ত দ্রাবকগুলিতে দ্রবণীয়, যা গলিত স্পিনিং এবং ফিল্ম প্রস্তুতির জন্য উচ্চ মেগাওয়াট পলিমারের সমাধান প্রস্তুত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। পিজিএ-র তন্তুগুলি উচ্চ শক্তি এবং মডুলাস (7 জিপিএ) প্রদর্শন করে এবং বিশেষভাবে শক্ত হয়। সংশ্লেষণ পলিগ্লাইকোলাইড বিভিন্ন উপাদান দিয়ে শুরু করে বিভিন্ন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে প্রাপ্ত করা যেতে পারেঃ গ্লাইকোলিক অ্যাসিডের বহু-ঘনীভবন; গ্লাইকোলাইডের রিং-খোলার পলিমারাইজেশন; হ্যালোজেনোএসিটেটের কঠিন-অবস্থা বহু-ঘনীভবন গ্লাইকোলিক অ্যাসিডের বহু-ঘনীভবন হল পিজিএ প্রস্তুত করার জন্য উপলব্ধ সবচেয়ে সহজ প্রক্রিয়া, তবে এটি সবচেয়ে কার্যকর নয় কারণ এটি কম আণবিক ওজনের পণ্য উত্পাদন করে। সংক্ষেপে, পদ্ধতিটি নিম্নরূপঃ গ্লাইকোলিক অ্যাসিড বায়ুমণ্ডলীয় চাপে উত্তপ্ত করা হয় এবং প্রায় 175 থেকে 185 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রা বজায় রাখা হয় যতক্ষণ না জল পাতন বন্ধ করে দেয়। পরবর্তীকালে, চাপ 150 মিমি এইচজি-তে হ্রাস পায়, এখনও তাপমাত্রা প্রায় দুই ঘন্টার জন্য অপরিবর্তিত রাখে এবং কম মেগাওয়াট পলিগ্লাইকোলাইড পাওয়া যায়। পলিমারের একটি উচ্চ আণবিক ওজনের রূপ তৈরি করতে ব্যবহৃত সবচেয়ে সাধারণ সংশ্লেষণ হল গ্লাইকোলিক অ্যাসিডের চক্রাকার ডাইস্টার "গ্লাইকোলাইডের" রিং-খোলার পলিমারাইজেশন। গ্লাইকোলাইড প্রস্তুত করা যেতে পারে কম চাপের নিম্ন মেগাওয়াট পিজিএ-তে গরম করে, পাতন-এর মাধ্যমে ডাইস্টার সংগ্রহ করে। গ্লাইকোলাইডের রিং-ওপেনিং পলিমারাইজেশন বিভিন্ন অনুঘটক ব্যবহার করে অনুঘটক করা যেতে পারে, যার মধ্যে রয়েছে অ্যান্টিমনি যৌগ, যেমন অ্যান্টিমনি ট্রাইঅক্সাইড বা অ্যান্টিমনি ট্রাইহ্যালাইড, দস্তা যৌগ (দস্তা ল্যাকটেট) এবং টিন যৌগ যেমন স্ট্যানাস অক্টোয়েট (টিন (II) 2-ইথাইলহেক্সানোয়েট) বা টিন অ্যালকোক্সাইড। স্ট্যানাস অক্টোয়েট হল সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত ইনিশিয়েটর, যেহেতু এটি খাদ্য স্থিতিশীলকারী হিসাবে এফডিএ দ্বারা অনুমোদিত। অন্যান্য অনুঘটকের ব্যবহারও প্রকাশ করা হয়েছে, এগুলির মধ্যে রয়েছে অ্যালুমিনিয়াম আইসোপ্রোপক্সাইড, ক্যালসিয়াম অ্যাসিটাইলেসিটোনেট এবং বেশ কয়েকটি ল্যান্থানাইড অ্যালকোক্সাইড (যেমন। ইট্রিয়াম আইসোপ্রোপক্সাইড)। রিং-ওপেনিং পলিমারাইজেশনের জন্য অনুসরণ করা পদ্ধতিটি সংক্ষেপে বর্ণিত হয়েছেঃ নাইট্রোজেন বায়ুমণ্ডলের অধীনে 195 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় গ্লাইকোলাইডে একটি অনুঘটক পরিমাণ ইনিশিয়েটর যোগ করা হয়। প্রতিক্রিয়াটি প্রায় দুই ঘন্টা ধরে চলতে দেওয়া হয়, তারপর প্রায় আধ ঘন্টার জন্য তাপমাত্রা 230 ডিগ্রি সেলসিয়াসে উন্নীত করা হয়। দৃঢ়করণের পরে ফলস্বরূপ উচ্চ মেগাওয়াট পলিমার সংগ্রহ করা হয়। আরেকটি পদ্ধতি হল হ্যালোজেনোঅ্যাসিটেটের তাপীয়ভাবে প্ররোচিত কঠিন-অবস্থার বহু-ঘনীভবন যার সাধারণ সূত্র হল এক্স-- সিএইচ2সিওও-এম + (যেখানে এম হল সোডিয়ামের মতো এক-দ্রবণীয় ধাতু এবং এক্স হল ক্লোরিনের মতো হ্যালোজেন), যার ফলে পলিগ্লাইকোলাইড এবং লবণের ছোট স্ফটিক তৈরি হয়। সোডিয়াম ক্লোরোঅ্যাসিটেটের মতো একটি হ্যালোজেনোঅ্যাসিটেটকে 160 থেকে 180 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে তাপমাত্রায় গরম করে পলিকন্ডেন্সেশন করা হয়, যা বিক্রিয়া পাত্রের মধ্য দিয়ে ক্রমাগত নাইট্রোজেন প্রবাহিত করে। বিক্রিয়ার সময় সোডিয়াম ক্লোরাইডের সাথে পলিগ্লাইকোলাইড গঠিত হয় যা পলিমারিক ম্যাট্রিক্সের মধ্যে অধঃক্ষেপিত হয়; বিক্রিয়ার পণ্যটি জল দিয়ে ধুয়ে লবণটি সুবিধামত অপসারণ করা যেতে পারে। অ্যাসিডিক অনুঘটকের উপস্থিতিতে কার্বন মনোক্সাইড, ফর্মালডিহাইড বা প্যারাফর্মালডিহাইড বা ট্রাইঅক্সেন-এর মতো সম্পর্কিত যৌগগুলির মধ্যে একটি প্রতিক্রিয়া করে পিজিএ পাওয়া যেতে পারে। কার্বন মনোক্সাইড বায়ুমণ্ডলে একটি অটোক্লেভ অনুঘটক (ক্লোরোসল্ফোনিক অ্যাসিড), ডাইক্লোরোমিথেন এবং ট্রাইঅক্সেন দিয়ে লোড করা হয়, তারপর একটি নির্দিষ্ট চাপে না পৌঁছানো পর্যন্ত এটি কার্বন মনোক্সাইড দিয়ে চার্জ করা হয়; প্রতিক্রিয়াটি নাড়াচাড়া করা হয় এবং প্রায় 180 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় দুই ঘন্টার জন্য এগিয়ে যেতে দেওয়া হয়। সমাপ্তির পরে প্রতিক্রিয়াহীন কার্বন মনোক্সাইড নির্গত হয় এবং নিম্ন ও উচ্চ মেগাওয়াট পলিগ্লাইকোলাইডের মিশ্রণ সংগ্রহ করা হয়। পলিগ্লাইকোলাইডের মেরুদণ্ডে এস্টার সংযোগের উপস্থিতির কারণে তার অবক্ষয় হাইড্রোলাইটিক অস্থিতিশীলতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। অবক্ষয় প্রক্রিয়াটি ক্ষয়কারী এবং দুটি ধাপে সংঘটিত হয় বলে মনে হয় যার সময় পলিমারটি তার মনোমার গ্লাইকোলিক অ্যাসিডে রূপান্তরিত হয়ঃ প্রথম জল পলিমার ম্যাট্রিক্সের নিরাকার (অ-স্ফটিক) অঞ্চলে বিচ্ছুরিত হয়, এস্টার বন্ধনকে বিভক্ত করে; দ্বিতীয় ধাপটি নিরাকার অঞ্চলগুলি ক্ষয় হওয়ার পরে শুরু হয়, পলিমারের স্ফটিক অংশকে হাইড্রোলাইটিক আক্রমণে সংবেদনশীল করে তোলে। স্ফটিকীয় অঞ্চলগুলির পতনের পরে পলিমার চেইন দ্রবীভূত হয়। শারীরবৃত্তীয় অবস্থার সংস্পর্শে এলে, পলিগ্লাইকোলাইড এলোমেলো হাইড্রোলাইসিস দ্বারা অবনমিত হয় এবং স্পষ্টতই এটি নির্দিষ্ট এনজাইম দ্বারাও ভেঙে যায়, বিশেষত যাদের এস্টেরেজ ক্রিয়াকলাপ রয়েছে। অবক্ষয়জনিত পণ্য, গ্লাইকোলিক অ্যাসিড, অ-বিষাক্ত, তবে ইথিলিন গ্লাইকোলের মতো, এটি অক্সালিক অ্যাসিডে বিপাক হয়, যা এটিকে বিপজ্জনক করে তুলতে পারে। গ্লাইকোলিক অ্যাসিডের একটি অংশও প্রস্রাব দ্বারা নির্গত হয়। পলিগ্লাইকোলাইড-তৈরি সেলাই ব্যবহার করে করা গবেষণায় দেখা গেছে যে উপাদানটি দুই সপ্তাহ পরে তার শক্তির অর্ধেক এবং চার সপ্তাহ পরে 100% হারায়। পলিমারটি চার থেকে ছয় মাসের সময়সীমার মধ্যে জীব দ্বারা সম্পূর্ণরূপে পুনরায় শোষিত হয়। ইন ভিট্রোর তুলনায় ভিভোতে অবক্ষয় দ্রুত হয়, এই ঘটনাটি সেলুলার এনজাইম্যাটিক ক্রিয়াকলাপের কারণে বলে মনে করা হয়। ব্যবহার 1954 সাল থেকে পরিচিত, পিজিএ অন্যান্য সিন্থেটিক পলিমারের তুলনায় হাইড্রোলাইসিসের প্রতি সংবেদনশীলতার কারণে খুব কম ব্যবহার পেয়েছিল। যাইহোক, 1962 সালে এই পলিমারটি প্রথম সিন্থেটিক শোষণযোগ্য সিউচার তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়েছিল যা আমেরিকান সায়ানামিড কর্পোরেশনের ডেভিস অ্যান্ড গেকের সহায়ক সংস্থা দ্বারা ডেক্সনের ট্রেডনামের অধীনে বাজারজাত করা হয়েছিল। পলিক্যাপ্রোল্যাক্টোন এবং ক্যালসিয়াম স্টিয়ারেট দিয়ে লেপ দেওয়ার পর এটি অ্যাসুক্রিল ব্র্যান্ড নামে বিক্রি করা হচ্ছে। পিজিএ সিউচারকে একটি সিন্থেটিক, শোষণযোগ্য, ব্রেইডেড মাল্টিফিলামেন্ট হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। এটি এন-লরিন এবং এল-লাইসিন দ্বারা আবৃত, যা সুতাকে অত্যন্ত মসৃণ, নরম এবং গাঁট বাঁধার জন্য নিরাপদ করে তোলে। এটি ম্যাগনেসিয়াম স্টিয়ারেট দ্বারা আবৃত এবং অবশেষে ইথিলিন অক্সাইড গ্যাস দ্বারা জীবাণুমুক্ত করা হয়। এটি হাইড্রোলাইসিসের মাধ্যমে শরীরে প্রাকৃতিকভাবে অবনমিত হয় এবং 60 থেকে 90 দিনের মধ্যে জলে দ্রবণীয় মনোমার হিসাবে শোষিত হয়। বয়স্ক, রক্তাল্প এবং অপুষ্টিপ্রাপ্ত রোগীরা আরও দ্রুত সেলাই শুষে নিতে পারে। এর রঙ হয় বেগুনি বা রঙহীন এবং এটি ইউএসপি 6-0 (1 মেট্রিক) থেকে ইউএসপি 2 (5 মেট্রিক) আকারে বিক্রি হয়। এর উচ্চ প্রাথমিক প্রসার্য শক্তি, টিস্যুর মধ্য দিয়ে মসৃণ উত্তরণ, সহজ পরিচালনা, চমৎকার গাঁট বাঁধার ক্ষমতা এবং সুরক্ষিত গাঁট বাঁধার সুবিধা রয়েছে। এটি সাধারণত সাবকুটেনিয়াস সেলাই, ইন্ট্রাকুটেনিয়াস ক্লোজার, পেট এবং বক্ষ অস্ত্রোপচারের জন্য ব্যবহৃত হয়। বায়োডিগ্রেডেবল সিউচার উপাদান হিসাবে পিজিএ-র ঐতিহ্যবাহী ভূমিকা অন্যান্য বায়োমেডিকাল ক্ষেত্রে এর মূল্যায়নের দিকে পরিচালিত করেছে। আনাস্টোমোসিস রিং, পিন, রড, প্লেট এবং স্ক্রু সহ পিজিএ দিয়ে ইমপ্লান্টেবল মেডিকেল ডিভাইস তৈরি করা হয়েছে। টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং বা নিয়ন্ত্রিত ওষুধ সরবরাহের জন্যও এটি অন্বেষণ করা হয়েছে। পলিগ্লাইকোলাইড দিয়ে তৈরি টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং স্ক্যাফোল্ডগুলি বিভিন্ন পদ্ধতির অনুসরণ করে তৈরি করা হয়েছে, তবে সাধারণত এগুলির বেশিরভাগই অ-বোনা ফেল্ট আকারে টেক্সটাইল প্রযুক্তির মাধ্যমে প্রাপ্ত হয়। কুরেহা কেমিক্যাল ইন্ডাস্ট্রিজ কুরেডাক্সের ট্রেডনামের অধীনে খাদ্য প্যাকেজিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উচ্চ আণবিক ওজনের পলিগ্লাইকোলাইডকে বাণিজ্যিকীকরণ করেছে। উৎপাদন বেল, পশ্চিম ভার্জিনিয়ায় রয়েছে, যার বার্ষিক ক্ষমতা 4000 মেট্রিক টন। একটি বাধা উপাদান হিসাবে এর বৈশিষ্ট্যগুলি এর উচ্চ মাত্রার স্ফটিকীকরণের ফলস্বরূপ, যা কম ব্যাপ্তিযোগ্যতার জন্য একটি সংকীর্ণ পথ ব্যবস্থার ভিত্তি। এটি অনুমান করা হয় যে উচ্চ আণবিক ওজনের সংস্করণটি পলিথিলিন টেরেফথালেটের স্তরগুলির মধ্যে একটি আন্তঃস্তর হিসাবে ব্যবহার করা হবে যাতে কার্বনেটেড পানীয় এবং দীর্ঘস্থায়ী বাতাসের সংস্পর্শে সতেজতা হারানো খাবার সহ পচনশীল খাবারের জন্য উন্নত বাধা সুরক্ষা প্রদান করা যায়। পাতলা প্লাস্টিকের বোতলগুলি যা এখনও কাঙ্ক্ষিত বাধা বৈশিষ্ট্য ধরে রাখে, এই পলিগ্লাইকোলাইড ইন্টারলেয়ার প্রযুক্তি দ্বারা সক্ষম হতে পারে। একটি কম আণবিক ওজনের সংস্করণ (প্রায় 600 এএমইউ) দ্য চেমোর্স কোম্পানি (পূর্বে ডুপন্টের অংশ) থেকে পাওয়া যায় এবং এটি তেল ও গ্যাস প্রয়োগে কার্যকর বলে মনে করা হয়। তথ্যসূত্র বায়োডিগ্রেডেবল প্লাস্টিক বায়োমেটেরিয়াল পলিয়েস্টার সার্জিক্যাল সিউচার উপাদান থার্মোপ্লাস্টিক