Synthesis and characterization of polyurethane films based on castor oil-derived polyols with heparin and low-molecular-weight chitosan for cardiovascular implants

Abstract

Applications of polyurethanes (PUs) depend on several physicochemical factors due to the presence of varied monomers involving several ratios. The present study aimed to synthesize various chitosan/heparin-inserted PUs to examine the addition effect on the mechanical and biological properties of the PU-based polymeric material. The PUs were synthesized from unmodified castor oil and isophorone diisocyanate, including chitosan and heparin as fillers. The FTIR, thermal, and mechanical characterization of materials with and without fillers exhibited properties that can be considered within the accepted values. In addition, considering the non-cytotoxicity and antibacterial activity, these synthesized polymers can be exploited as biomaterials. The results also showed that these PUs offer a competitive advantage over other materials since the observed good mechanical and biological properties were found to be within the optimal range for the biomaterial design to myocardial or vascular tissue engineering. Graphical abstract: [Figure not available: see fulltext.]. © 2023, The Author(s).

Las aplicaciones de los poliuretanos (PU) dependen de varios factores fisicoquímicos debido a la presencia de monómeros variados que involucran varias proporciones. El presente estudio tuvo como objetivo sintetizar varias PU insertadas con quitosano/heparina para examinar el efecto de la adición sobre las propiedades mecánicas y biológicas del material polimérico a base de PU. Las PU se sintetizaron a partir de aceite de ricino no modificado y diisocianato de isoforona, incluidos quitosano y heparina como rellenos. La caracterización FTIR, térmica y mecánica de materiales con y sin rellenos exhibieron propiedades que pueden considerarse dentro de los valores aceptados. Además, considerando la no citotoxicidad y la actividad antibacteriana, estos polímeros sintetizados pueden explotarse como biomateriales. Los resultados también mostraron que estas PU ofrecen una ventaja competitiva sobre otros materiales, ya que se encontró que las buenas propiedades mecánicas y biológicas observadas estaban dentro del rango óptimo para el diseño de biomateriales y la ingeniería de tejidos vasculares o miocárdicos. Resumen gráfico: [Figura no disponible: ver texto completo]. © 2023, El autor(es).