Водорастворимые функциональные амфифильные полимеры

• Автор: Горячая, Анастасия Валерьевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 133 с. : ил.

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Амфифильные полимеры. Основные понятия и характеристики

2.1.1. Строение амфифильных полимеров

2.1.2. Самоорганизация амфифильных полимеров

2.1.3. Движущие силы самоорганизации

2.2. Наночастицы на основе амфифильных полимеров

2.2.1. Полимерные мицеллы 1 б

2.2.2. Нанокапсулы и наночастицы

2.2.3. Липосомы. Модификация полимерами

2.3. Применение полимерных наносистем в биомедицинских целях

2.3.1. Общие требования, предъявляемые к полимерам, входящим в лекарственные системы
2.3.2. Требования, предъявляемые к наноразмерным полимерным системам доставки ЬАВ
2.3.3. Поведение полимерных наносистем в организме
2.3.4. Потенциальные области применения полимерных наночастиц в качестве систем доставки БАВ
3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Обоснование выбора метода синтеза амфифильных полимеров Ывинилпирролидона и акриламида
3.2. Синтез амфифильных полимеров Мвинилгшрролидона и акриламида
3.2.1. Полимеризация винилпирролидона
3.2.2. Полимеризация акриламида
3.3. Синтез функциональных производных амфифильных полимеров винилпирролидона и акриламида
3.3.1. Синтез амфифильных полимеров винилгшрролидона, содержащих боковые эпоксидные группы
3.3.2. Синтез амфифильных полимеров Мвинилпирролидона, содержащих аминокислотные остатки
3.3.3. Синтез полимерных металлокомплексов
3.3.4. Синтез амфифильных полимеров акриламида, содержащих боковые аминогруппы
3.4. Исследование строения и свойств синтезированных амфифильных полимеров
3.4.1. Растворимость амфифильных полимеров
3.4.2. Определение критической концентрации агрегации амфифильных полимеров Мвинилпирролидона
3.4.3. Характеристика полимерных наночастиц
3.4.4. Возможность модификации липидных слоев
3.5. Возможность использования функциональных амфифильных полимеров Ь1винилпирролидона и акриламида в медикобиологических областях
3.5.1. Токсичность полимеров
3.5.2. Индукция интерферона
3.5.3. Использование полимеров в качестве носителей ДНК
3.5.3. Адъювантная активность
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1. Исходные реагенты
4.2.1. Синтез хлорангидрида стеариновой кислоты
4.2.2. Синтез полимеров Ивинилпирролидона и акриламида в присутствии хлорангидрида стеариновой кислоты
4.2.3. Синтез эпоксидированного ПВП ЭПВП
4.2.4. Синтез сополимера Ывинилпирролидона и аллилглицидилового эфира исходное соотношение мол.
4.2.5. Модификация эпоксидированного поливинилпирролидона ЭПВП аминокислотами
4.2.6. Реакция сополимера винилпирролидона и аллилглицидилового эфира с аминокислотами
4.2.7. Реакция модифицированного эпоксидированного амфифильного поливинилпирролидона, содержащего аминокислотные остатки с солями металлов хлоридами кобальта и меди
4.2.8. Синтез амфифильных полимеров акриламида, содержащих боковые аминогруппы
4.3. Методы анализа и исследование реакций
4.3.1. Изучение кинетики полимеризации винилпирролидона в присутствии хлорангидрида стеариновой кислоты
4.3.2. Исследование возможности взаимодействия акриламида с хлорангидридом стеариновой кислоты
4.3.3. Определение молекулярной массы, полученных амфифильных полимеров
4.3.4. Определение количества эпоксидных групп методом потенциометрического титрования
4.3.5. Анализ полимера, содержащего аминокислотные группы
4.3.6. Определение критической концентрации мицеллообразования
4.3.7. Исследование с помощью монослойной техники структурной организации липидных и смешанных полимерлипидиых мембран
4.3.8. Методы исследования свойств низкомолекулярных и полимерных соединений
4.4. Биологические исследования
4.4.1. Исследование цитотоксичности полимеров
4.4.2. Подговка клеток для исследований
4.4.3. Исследование антигенспсцифической и поликлонально индуцированной пролиферации
5. ВЫВОДЫ
6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность


Основные результаты работы были доложены на Международной конференции молодых ученых по химии и химической технологии МКХТ Москва, Всероссийской конференции Молодые ученые и инновационные химические технологии Москва, Международных конференциях студентов и аспирантов по фундаментальным наукам Ломоносов и Ломоносов Москва, и 4ом международном конгрессе i v Москва, международных конференциях . Вроцлав, Польша, i i ii Ереван, Республика Армения, . Публикации. Основные положения и результаты работы изложены в печатных работах, в том числе, 3 статьях в журналах и сборниках, 7 тезисах докладов. Объем и структура работы. Амфифильные полимеры. Основные понятия и характеристики. Строение амфифильных полимеров. Типичная амфифильная молекула полимера от греч. Один из вариантов такой структуры показан на Рис. Рис. Строение простейшего амфифильного полимера. Полимеры, имеющие дифильное строение, получают полимеризацией мономеров различных типов обычно двух или последующей модификацией водорастворимого полимера по функциональным группам. В зависимости от способа получения амфифильные молекулы полимеров могут иметь различное строение, например, блоксополимеры состоят из блокаов одного вида гомополимера, присоединенного к блокуам другого вида 2. При этом блочные полимеры могут быть трех основных видов диблочные, триблочные, и с концевой гидрофобной группой. Мультиблочные макромолекулы могут иметь регулярное или случайное чередование блоков. Чаще всего наряду с линейными амфифильными полимерами, рассматриваются также гребнеобразные амфифильные сополимеры. Как правило, они содержат привитые к их основной цепи, построенной из однотипных звеньев, блоки, состоящие из звеньев другого типа Рис. Рис. Архитектура блочных сополимеров. А гидрофильный блок, В гидрофобный блок. В зависимости от наличия заряда в гидрофильном блоке макромолекулы амфифильные полимеры могут быть ионными полиэлектролиты и неионными. В качестве неионного гидрофильного фрагмента в большинстве рассматриваемых в настоящее время амфифильных полимеров используются блоки полиэтиленоксида ПЭО 2. В ряде случаев наряду с блоками полиэтиленоксида для введения в полимер гидрофобных фрагментов в полимер вводят блоки других алкилеоксидов полипропиленоксида ППО и полибутиленоксида ПВО 3,4. Сополимеры ПЭО и ППО объединены торговым названием Плюроники, а сополимеры ПЭО и ПВО Синпероники 5,6. Реже в качестве неионных гидрофильных блоков, придающих амфифильным полимерам растворимость в воде, в отдельных работах используют также фрагменты поливинилового спирта, полиакриламида, поливинилпирролидона. Ионные амфифильные блоксополимеры могут быть анионными или катионными. В случае анионных дифильных молекул заряженные блоки представлены полиакриловой кислотой, полиметакриловой кислотой, полималеиновой кислотой и другими кислотами. При получении положительно заряженных амфифильных макромолекул носителями заряда обычно выступают протонированные третичные амины, у которых степень ионизации зависит от среды. Примерами таких катионных полиэлектролитных блоков могут служить поли2винилпиридин, поли2диметиламиноэтилметакрилат, полиимииы различного строения. В большинстве случаев в качестве гидрофобных фрагментов амфифильные полимеры содержат блоки или длинноцепные группы с алифатическими последовательностями или ароматическими углеводородными радикалами. Для ПЭО можно привести следующий перечень гидрофобных составляющих амфифильных полимеров по возрастанию гидрофобности Т. Ьаснартат, убензоилЬглутамат, капролактон. Разумеется, круг используемых полимеров приведенными примерами не исчерпывается. Основными методами получения таких амфифильных полимеров на основе ПЭО является анионная полимеризация или же радикальная полимеризация с использованием различных инициаторов. Все эти методы позволяют получить полимеры с молекулярной массой х3, а также с различным гидрофильногидрофобным балансом. К настоящему времени синтезировано большое количество блоксополимеров с самой разнообразной архитектурой, которые были реализованы при создании амфифильных полимеров 7. Примерами блочных амфифильных полимеров может служить большое количество различных блоксополимеров, например полиэтиленоксид ПЭО полилактид 8, ПЭО полифбензилЬаспартат 9, полиэтиленоксид ПЭО поликапролактон , ПЭО полипропиленоксид НПО .