X-Ray Reflectivity Investigations of Fluorinated Amphiphilic Triblock Copolymers on Surfaces

• Autorzy: Busse K. , Kressler J.

Warianty tytułu

PL

Badania odbicia promieniowania rentgenowskiego od powierzchni fluorowanych amfifilicznych trójblokowych kopolimerów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The behaviour of amphiphilic block copolymers at a hydrophilic–hydrophobic interface has a great influence on their potential for pharmaceutical applications. Langmuir Blodgett (LB) films of two types of poly(perfluorohexyl ethyl methacrylate)-b-poly(ethylene oxide)- b-poly(perfluorohexyl ethyl methacrylate) obtained from the air-water interface at a surface pressure of 35 mN/m are investigated. X-ray reflectivity (XR) measurements give a significant layer thickness of approximately 10 nm. This value is significantly smaller than the expected thickness of at least 15 nm which can be calculated from the transfer ratio and mean molecular area. Using atomic force microscopy (AFM), crystallisation of the sample with the typical finger structure is observed. From the height and surface covering of the fingers, the background height can be estimated to be in the range of 10 nm. The incorporation of copolymers in a lipid monolayer is observed by AFM on LB film and by XR on the Langmuir trough.

PL

Zachowanie się amfifilicznych blokowych kopolimerów w obrębie hydrofilowej – hydrofobowej granicy faz jest bardzo istotne dla ich potencjalnego zastosowania m.in. w farmacji. Badano błony Langmuir – Blodgett (LB) dwóch typów kopolimerów trój blokowych poli (czterofluoroheksyletyl metakrylanu) – b-poli (tlenku etylenu) – b- poli (czterofluorohexylo etylo metakrylanu) uzyskane na granicy faz powietrze – woda przy napięciu powierzchniowym 35 mN/m. Pomiary odbicia promieniowania rentgenowskiego wykazały grubości warstw rzędu 10nm, zdecydowanie mniejsze niż spodziewana grubość co najmniej 15 nm, którą otrzymuje się z obliczeń szybkości przemiany i średniej powierzchni molekularnej. Zastosowanie mikroskopu sił atomowych (AFM) pozwoliło na obserwację krystalizacji próbek w postaci typowej struktury palcowej. Z wysokości i powierzchni ‘palców’ można określić wysokość tła w tym przypadku rzędu 10nm. Inkorporacja kopolimerów w monowarstwę lipidową obserwowano za pomocą AFM w foliach LB i poprzez odbicie promieniowania rentgenowskiego od struktury Langmuira.

Słowa kluczowe

EN

X-ray reflectivity; Langmuir film; fluorinated copolymer lipid interaction

PL

współczynnik odbicia promieniowania X; błona Langmuira; oddziaływanie kopolimeru lipidów fluorowanych

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 16, no. 6 (71)
• Strony: 69--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys.

Twórcy

autor

Busse K.

• Department of Chemistry, Physical Chemistry Martin Luther University Halle-Wittenberg D-06099, Halle (Saale), Germany, Fax: ++49-345-55 27017 Tel: ++49-345-55 25991

autor

Kressler J.

• Department of Chemistry, Physical Chemistry Martin Luther University Halle-Wittenberg D-06099, Halle (Saale), Germany, Fax: ++49-345-55 27017 Tel: ++49-345-55 25991

Bibliografia

• 1. Malmsten M.; Amphiphilic Block Copolymers, eds. P. Alexandridis, B. Lindman, Elsevier Science, Amsterdam, 2000.
• 2. Rapoport N., Pitt W.G., Sun H., Nelson J.L.; J. Control. Release 2003, 91, 85.
• 3. Lavasanifar A., Samuel J., Kwon G.S.; Adv. Drug Deliver. Rev. 2002, 54, 169.
• 4. Francis M.F., Lavoie L., Winnik F.M., Leroux J.C.; Eur. J. Pharm. Biopharm.2003, 56, 337.
• 5. Lasic D. D.; Nature 1996, 380, 561-562.
• 6. Woodle M., Lasic D.D.; Biochim. Biophys. Acta 1992, 1113, 171-199.
• 7. Kostarelos K., Luckam P.F., Tadros T.F.; J. Colloid Interf. Sci. 1997, 191, 341.
• 8. Kostarelos K., Tadros T.F., Luckham P.F.; Langmuir 1999, 15, 369.
• 9. Lee J.C.M., Bermudez H., Discher B.M., Sheehan M.A., Won Y.Y., Bates F.S.,Discher D.E.; Biotech. Bioeng. 2001, 73,135.
• 10. Milner S.T.; Science 1991, 251, 905-914.
• 11. Bijsterbosch H.D., Haan V.O., Graaf A.W.D., Mellema M., Leermakers F.A.M., Stuart M.A.C., Well A.A.V.; Langmuir 1995, 11, 4467-4473.
• 12. Daillant J., Gibaud A. (eds.).; X-ray and Neutron Reflectivity: Principles and Applications. Springer, New York, 1999.
• 13. Tolman M. (ed.). X-ray Scattering from Soft Matter Thin Films. Springer, New York, 1999.
• 14. Matsuoka H., Mouri E., Matsuomoto K.; Rigaku J. 2001, 18, 54-68.
• 15. Barentin C., Muller P., Joanny J.F.; Macromolecules 1998, 31, 2198-2211.
• 16. Hussain H., Budde H., Höring S., Busse K., Kressler J.; Macromol. Chem. Phys. 2002, 203, 2103-2112.
• 17. Hussain H., Busse K., Kressler J.; Macromol. Chem. Phys. 2003, 204, 936-946.
• 18. Hussain H., Kerth A., Blume A., Kressler J.; J. Phys. Chem. B 2004, 108, 9962-9969.
• 19. Peetla C., Graf K., Kressler J.. Coll. & Polym. Sci. 2006, 285, 27-37.
• 20. Busse K., Peetla C., Kressler J.; Langmuir 2007, 23, 6975.
• 21. Hussain H.; Amphiphilic Block Copolymers of Poly(ethylene oxide) and Poly(perfluorohexylethyl methacrylate): from Synthesis to Applications, PhD thesis, Martin-Luther-University Halle-Wittenberg, 2004.
• 22. Hussain H., Busse K., Kerth A., Blume A., Melik-Nubarov N.S., Kressler J. ACS Symposium Series 916, New Polymeric Materials, eds. L.S. Korugic-Karasz, W.J. MacKnight, E. Martuscelli, Oxford University Press, 92-105, 2005.
• 23. Als-Nielsen J.; X-ray reflectivity studies of surfaces. In: Handbook on Synchrotron Radiation, Vol. 3, eds. G. Brown and D.E. Moncton, North Holland, Amsterdam, 1991, 471-504. See also instrument and beamline homepage at http://hasylab.desy.de/facilities/doris_iii/beamlines/bw1/index_eng.html (03/01/2007).
• 24. Parratt L. G., Phys. Rev. 1954, 95, 359-369.
• 25. http://www.hmi.de/bensc/instrumentation/instrumente/v6/refl/parratt_en.htm,Hahn-Meitner-Institut, Berlin, Germany(11/25/06).
• 26. Brandrup J., Immergut E.H. (eds.); Polymer Handbook, John Wiley & Sons, New York, 1989.
• 27. Reiter G., Sommer J.U.; J Chem Phys 2000, 112(9), 4376.