Ocena budowy chemicznej, struktury fazowej oraz samoorganizacji makrocząsteczek poli(alifatyczno/aromatycznych-estro-amido-eterów) (PAAEAE)

• Autorzy: Gajowy J. , El Fray El

Warianty tytułu

EN

Evaluation of chemical structure, microphase separation and self-assembling of poly(aliphatic/aromatic-ester-amide-ether)s (PAAEAE)S

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu metoksy poli(glikolu etylenowego) (mPEG) o dwóch różnych masach molowych na strukturę chemiczną, mikroseparację fazową oraz samoorganizację makrocząsteczek w środowisku wodnym poli(alifatyczno/ aromatycznych-estro-amido-eterów) (PAAEAE). Do określenia budowy chemicznej produktów reakcji wykorzystano metodę spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego (1H NMR) oraz różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) do oceny struktury fazowej kopolimerów. Samoorganizację makrocząsteczek PAAEAE do form micelarnych/nanosferycznych w środowisku wodnym oceniano wykorzystując transmisyjną mikroskopię elektronową (TEM). Spektroskopia 1H NMR potwierdziła oczekiwaną budowę chemiczną zsyntetyzowanych materiałów. Analiza DSC wykazała, że użycie mPEG o wysokiej masie molowej, czyli 5000 g/mol prowadzi do utworzenia materiału o dobrze zdefiniowanej strukturze fazowej. Materiał ten wykazuje zdolność do samoorganizacji w micelle/nanosfery o hydrofobowym wnętrzu i hydrofilowej powłoce. Może być używany w medycynie do enkapsulacji/ immobilizacji różnych witamin i białek.

EN

In this paper we discuss the influence of poly(ethylene glycol) methyl ether (mPEG) of two different molecular masses on chemical structure, microphase separation and self-assembling of poly(aliphatic/ aromatic-ester-amide-ether)s (PAAEAE)s. We used NMR spectroscopy to evaluate chemical structure of synthesized materials as well as DSC analysis to estimate the phase structure. The self-organization of PAAEAEs into micellar/nanospheric structures in aqueous environment was evaluated using transmission electron microscopy (TEM). NMR spectroscopy confirmed chemical structure of synthesized materials. DSC analysis indicated that mPEG of high Mn, namely 5000 g/mol formed a microphase separated structure. The obtained polymeric materials capable to self-organize into micelles/nanospheres with hydrophobic core and hydrophilic shell can be used for medical applications to encapsulate/immobilize various vitamins or antibacterial peptides.

Słowa kluczowe

PL

nanosfery; metoksy poli(glikol etylenowy); poliestry; pochodne tyrozyny; dimer kwasu tłuszczowego

EN

nanospheres; polyethylene glycol methyl ethers; polyesters; tyrosine derivatives; dimer fatty acid

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 16, no. 120
• Strony: 30--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Gajowy J.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Instytut Polimerów, Zakład Biomateriałów i Technologii Mikrobiologicznych, al. Piastów 45, 70-322 Szczecin

autor

El Fray El

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Instytut Polimerów, Zakład Biomateriałów i Technologii Mikrobiologicznych, al. Piastów 45, 70-322 Szczecin

Bibliografia

• [1] Wang Y.A., Robertson J.L., Spillman W.B. Jr., Claus R.O.: Effects of the chemical structure and the surface properties of polymeric biomaterials on their biocompatibility. Pharmaceutical Research 21 (2004) 1362-1373.
• [2] Bourke S.L., Kohn J.: Polymers derived from the amino acid L-tyrosine: polycarbonates, polyarylates and copolymers with poly(ethyleneglycol). Advanced Drug Delivery Reviews 55 (2003) 447-466.
• [3] El Fray M., Prowans P., Slonecki J.: Biocompatibility studies of new multiblock poly(ester-ester)s composed of poly(butylene terephthalate) and dimerized fatty acid. Biomaterials 23 (2002) 2973-2978.
• [4] El Fray M., Altstädt V.: Fatigue behaviour of multiblock thermoplastic elastomers. 1. Stepwise increasing load testing of poly(aliphatic/ aromatic-ester) copolymers. Polymer 44 (2003) 4635-4642.
• [5] El Fray M., Altstädt V.: Fatigue behaviour of multiblock thermoplastic elastomers. 2. Dynamic creep of poly(aliphatic/aromatic-ester) copolymers. Polymer 44 (2003) 4643-4650.
• [6] El Fray M., Altstädt V.: Fatigue behaviour of multiblock thermoplastic elastomers. 3. Stepwise increasing strain test of poly(aliphatic/ aromatic-ester) copolymers. Polymer 45 (2004) 263-273.
• [7] Macario D.K., Entersz I., Bolikal D., Kohn J., Nackman G.B.: Iodine inhibits antiadhesive effect of PEG: Implications for tissue engineering. Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials 86B (2008) 237-244.
• [8] Nardin C., Bolikal D., Kohn J.: Nontoxic Block Copolymer Nanospheres: Design and Characterization. Langmuir 20 (2004) 11721-11725.
• [9] Kilfoyle B.E., Sheihet L., Zhang Z., Laohoo M., Kohn J., Michniak-Kohn B.: Development of paclitaxel-TyroSpheres for topical skin treatment. Journal of Controlled Release 163 (2012) 18-24.
• [10] Sheihet L., Garbuzenko O.B., Bushman J., Gounder M.K., Minko T., Kohn J.: Paclitaxel in tyrosine-derived nanospheres as a potential anti-cancer agent: In vivo evaluation of toxicity and efficacy in comparison with paclitaxel in Cremophor. European Journal of Pharmaceutical Sciences 45 (2012) 320-329.
• [11] Batheja P., Sheihet L., Kohn J., Singer A.J., Michniak-Kohn B.: Topical drug delivery by a polymeric nanosphere gel: Formulation optimization and in vitro and in vivo skin distribution studies. Journal of Controlled Release 149 (2011) 159-167.
• [12] Chawla K., Lee S., Lee B.P., Dalsin J.L., Messersmith P.B., Spencer N.D.: A novel low-friction surface for biomedical applications: Modification of poly(dimethylsiloxane) (PDMS) with polyethylene glycol(PEG)-DOPA-lysine. Journal of Biomedical Materials Research Part A 90 (2009) 742-749.
• [13] Kobayashi M., Terayama Y., Kaido M., Suzuki A., Ishihara K., Takahara A.: Friction behavior of high-density poly(2-methacryloy- loxyethyl phosphorylcholine) brush in aqueous media. Soft Matter 3 (2007) 740-746.

Uwagi

PL

Narodowego Centrum Nauki, nr projektu: DEC-2011/03/B/ST8/06353.