Wstępna ocena budowy chemicznej i struktury fazowej nowych samoorganizujących się poli(arylano-estrów) jako systemów dla kontrolowanego uwalniania leków

• Autorzy: Gajowy J. , Niemczyk A. , El Fray M.

Warianty tytułu

EN

Preliminary investigations of chemical and phase structure of poly(arylane-ester) self-assemblies as potential drug delivery systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Nowe amfipatyczne poli(arylano-estry) wykazujące samoorganizację makrocząsteczek (w stanie stopionym lub w roztworach) stanowią interesującą grupę materiałów o różnorodnych właściwościach i zastosowaniach m.in. w technikach medycznych jako systemy kontrolowanego uwalniania leków. Głównym celem pracy była wstępna ocena budowy chemicznej i struktury fazowej nowych materiałów polimerowych wykazujących zjawisko samoorganizacji makrocząsteczek. Do określenia budowy chemicznej produktu finalnego wykorzystano metodę spektroskopii w podczerwieni (ATR FTIR), strukturę fazową oceniono na podstawie analiz termogramów DSC, możliwość powstawania micelarnych/nanosferycznych samoorganizujących się struktur oraz krytyczne stężenie micelizacji oceniono metodą spektroskopii UV-VIS. Analiza wyników spektrofotometrycznych potwierdziła budowę chemiczną nowych poli(arylano-estrów) modyfikowanych polieterami o różnych masach molowych. Termogramy DSC wykazały dobrą separację mikrofazową dla materiału modyfikowanego polieterem o masie molowej 2000 g/mol, a krytyczne stężenie micelizacji dla tego materiału określone techniką spektrofotometryczną wyniosło 0,2%(w/v). Przedstawione w pracy wyniki dają podstawę do kontynuacji badań nad modyfikacją otrzymanych poli(arylano-estrów) innymi substancjami (nie tylko polietarami) w celu otrzymania materiałów o jak największej zdolności do samoorganizacji makrocząsteczek.

EN

New amphipathic poly(arylane-ester)s with self-assembling macromolecules (in the melt or in solution) are an interesting group of materials possessing diverse properties which found application in medical science, mainly as drug delivery systems. The main objective of this paper was a preliminary evaluation of the chemical and phase structure of new polymeric materials capable to self-assembly in a solution. The chemical structure of the final product was characterized by ATR FTIR spectroscopy, the phase structure was estimated based on DSC analysis, the ability to create self-assembled micellar/nanospheric structures and the critical micelle concentration were characterized by UV-VIS spectroscopy. FTIR analysis confirmed that new poly(arylane-ester)s modified with polyethers of different molecular masses were obtained. DSC thermograms indicated the micro-phase separation of molecular structure for material modified with poly(ethylene glycol) (PEG) of 2000 g/mol. The critical micelle concentration for this material was 0.2%(w/v) as determined by spectroscopic technique. The obtained results are good promise for further modification of synthesized poly(arylane-ester) with other monomers (not only polyethers) to obtain materials with higher capacity to self-assembly into well-defined micells/nanospheres.

Słowa kluczowe

PL

micele; nanosfery; kontrolowane uwalnianie leków; poli(arylano-estry); tyrozyna; kwas tłuszczowy

EN

micelle; nanospheres; controlled drug delivery; poly(arylane-ester)s; tyrosine; fatty acid

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 15, no. 112
• Strony: 6--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., wykr.

Twórcy

autor

Gajowy J.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Instytut Polimerów, Zakład Biomateriałów i Technologii Mikrobiologicznych ul. Pułaskiego 10, 70-322 Szczecin

autor

Niemczyk A.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Instytut Polimerów, Zakład Biomateriałów i Technologii Mikrobiologicznych ul. Pułaskiego 10, 70-322 Szczecin

autor

El Fray M.

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Instytut Polimerów, Zakład Biomateriałów i Technologii Mikrobiologicznych ul. Pułaskiego 10, 70-322 Szczecin

Bibliografia

• [1] Branco M., Schneider P.J.: Self-assembling materials for therapeutic delivery. Acta Biomaterialia 5(3) (2009) 817-831.
• [2] Zhang S., Marini M.D., Hwang W., Santoso S.: Design of nanostructured biological materials through self-assembly of peptides and proteins. Current Opinion in Chemical Biology 6(6) (2002) 865-871.
• [3] Chow D., Nunalee M.L., Lim D.W., Simnick A.J.: Peptide-based biopolymers in biomedicine and biotechnology. Materials Science and Engineering 62(4) (2008) 125-155.
• [4] Schmalz H., Knoll A., Muller A.J., Abetz V.: Synthesis and characterization of ABC triblock copolymers with two different crystalline end blocks: Influence of confinement on crystallization behavior and morphology. Macromolecules 35 (2002) 10004-10013.
• [5] Gaucher G., Dufresne M-H., Sant P.V., Kang N.: Block copolymer micelles: preparation, characterization and application in drug delivery. Journal of Controlled Release 109 (2005) 169-188.
• [6] Sheihet L., Piotrowska K., Dubin RA., Kohn J., Devore D.: Effect of tyrosine-derived triblock copolymer compositions on nanosphere self-assembly and drug delivery. Biomacromolecules 8 (2007) 998-1003.
• [7] Gupta A.S., Lopina S.T.: Properties of l-tyrosine based polyphosphates pertinent to potential biomaterial applications. Polymer 46 (2005) 2133-2140.
• [8] Parth Nimish Shah: [dissertation] University of Akron; May 2009.
• [9] Wen-Xun G, Kai-Xun H.: Preparation and properties of poly(dimer acid–dodecanedioic acid) copolymer and poly(dimer acid–tetradecanedioic acid) copolymer. Polymer Degradation and Stability 84 (2004) 375-381.
• [10] Alexandridis P., Holzwarthf J.F., Hatton T.A.: Micellization of poly(ethylene oxide)-poly(propylene oxide)-poly(ethylene oxide) triblock copolymers in aqueous solutions: Thermodynamics of copolymer association. Macromolecules 27 (1994) 2414-2425.