Σύνθεση και χαρακτηρισμός κατά συστάδες συμπολυμερών βασισμένα σε πολύ(Ν-βινυλοπυρρολιδόνη) με πολυμερισμό αντιστρεπτής μεταφοράς αλυσίδας με προσθήκη και απόσπαση: μελέτη θερμικών ιδιοτήτων και ιδιοτήτων σε διάλυμα

Abstract

Novel diblock copolymers of N-vinyl pyrrolidone (NVP) with several methacrylates, such as benzyl methacrylate, hexyl methacrylate, stearyl methacrylate, dimethylamino ethyl methacrylate, vinyl butyrate, vinyl stearate, and vinyl decanoate were prepared by the RAFT technique and the methodology of sequential monomers addition. The copolymers were characterized by Size Exclusion Chromatography (SEC) and NMR spectroscopy. Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA), and Differential Thermogravimetry (DTG) were employed to study the thermal properties of these copolymers. The micellization behavior, mainly in aqueous solution, was examined. Dilute solution viscometry, static (SLS) and dynamic (DLS) light scattering were employed to investigate the micellar assemblies. The efficient encapsulation of curcumin within the micellar core of the supramolecular structures was demonstrated by UV-Vis spectroscopy, as well as DLS measurements. All copolymers synthesized in this thesis self-assemble in aqueous solutions, thus giving the possibility to act as drug delivery vehicles.

Στην παρούσα διατριβή περιγράφεται η σύνθεση καινοτόμων υλικών και συγκεκριμένα κατά συστάδες συμπολυμερών με χρήση της τεχνικής ριζικού πολυμερισμού με αντιστρεπτή μεταφορά αλυσίδας με προσθήκη και απόσπαση (RAFT), και με χρήση της μεθόδου της διαδοχικής προσθήκης μονομερών. Παρασκευάστηκαν κατά συστάδες συμπολυμερή, όπου η μία συστάδα είναι η πολυ(Ν-βινυλοπυρρολιδόνη) (PNVP), ενώ η δεύτερη συστάδα είναι ένας πολυ-μεθακρυλικός εστέρας, και συγκεκριμένα ο πολυ(μεθακρυλικός βενζυλεστέρας) (PBzMA), ο πολυ(μεθακρυλικος-2-διμεθυλαμινο-αιθυλεστέρας) (PDMA), ο πολυ(μεθακρυλικός εξυλεστέρας) (PHMA) και ο πολυ(μεθακρυλικός στεαρυλεστέρας) (PSMA). Επίσης, ως δεύτερη συστάδα χρησιμοποιήθηκε ένας πολυ-βινυλεστέρας και συγκεκριμένα ο πολυ(βουτυρικός βινυλεστέρας) (PVBu), ο πολυ(δεκανοϊκός βινυλεστέρας) (PVDc) και ο πολυ(στεατικός βινυλεστέρας) (PVSt). Ως αντιδραστήριo μεταφοράς χρησιμοποιήθηκε το O-ethyl S-(phthalimidylmethyl) xanthate (CTA 3), και επιπλέον σχεδιάστηκε και συντέθηκε ένα νέο στη βιβλιογραφία CTA, το phthalimidylmethyl dithiobenzoate (CTA ΧΜ). Σε όλες τις συνθέσεις χρησιμοποιήθηκαν τεχνικές υψηλού κενού για τον αποκλεισμό του οξυγόνου και της υγρασίας. Τα συμπολυμερή χαρακτηρίζονται με ποικίλες τεχνικές, όπως χρωματογραφικές, φασματοσκοπικές, θερμικές και επίσης, έγινε μελέτη ως προς τις ιδιότητες αυτο-οργάνωσης σε εκλεκτικούς διαλύτες με τεχνικές σκέδασης. Τέλος, εξετάζεται ο εγκλεισμός κουρκουμίνης, μιας χρωστικής/φαρμακευτικής ουσίας που παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον, στον πυρήνα των μικκυλιακών δομών που σχηματίζουν τα υλικά αυτά σε υδατικό περιβάλλον. Τα συμπολυμερή που παρασκευάστηκαν αυτο-οργανώνονται σε υδατικά διαλύματα και έτσι μπορούν να χρησιμοποιηθούν δυνητικά ως μεταφορείς υδρόφοβων φαρμάκων.