Функціоналізація триблок-кополімерів поліакриламіду та поліетиленоксиду за реакцією Манніха

Функціоналізація триблок-кополімерів

поліакриламіду та поліетиленоксиду за реакцією Манніха

Паньків М., ,

Київський національний університет імені Тараса Шевченка

01033, Київ, в;

[e-mail]

Міцелярні наноконтейнери, які є продуктами самозбірки макромолекул амфіфільних блок-кополімерів, можуть використовуватись як потенціальні системи транспорта и адресної доставки лікарських засобів в живих організмах. Серед них достатньо досліджені міцелоутворюючі триблок–кополімери (ТБК) поліакриламіду (ПАА) та поліетиленоксиду (ПЕО) типу ПАА-b-ПЕО-b-ПАА. Терапевтичний ефект таких міцелярних носіїв залежить від наявності певних сахаридних векторів, що здатні пізнавати рецептори на багатьох тканинах організму. Одним з методів введення сахаридного вектора в міцелярний носій може бути його ковалентне “пришивання” до одного з блоків ТБК завдяки додаткової функціоналізації раніше отриманого кополімеру. Так, для ефективної функціоналізації блоків ПАА частину амідних груп можна перевести у карбоксильні або аміногрупи. Карбоксильні групи можуть бути легко отримані з амідних шляхом лужного гідролізу відповідного блок-кополімеру, в той час як аміногрупи можна створити на основі амідних за відомою реакцією амінометилювання.

В даній роботі досліджено властивості катіонних похідних ТБК ПАА-b-ПЕО-b-ПАА одержаних шляхом амінометилювання акриламідних ланок за реакцією Манніха з використанням диметиламіну та формальдегіду за загальною схемою:

Співвідношення реагентів і умови проведення реакції підбирали такими, які забезпечували досягнення відносно невеликого (~10 моль %) ступеню перетворення ланок ПАА-блоків.

Реакцію проводили при рН=10.3-10.5 і Т=20 °С шляхом введення у водний розчин ТБК (С=10 кг·м-3) формальдегіду та очищеного диметиламіну у мольному співвідношенні 1:0.2:0.2. Значення рН у розчині регулювали додаванням NaOH. Використовували зразки ТБК, синтезовані методом радикальної матричної блок-кополімеризації ПАА до поліетиленгліколю з Mn=6 та 35 кДа безпосередньо перед проведенням реакції Манніха. Паралельно у цих же умовах проводили амінометилювання поліакриламіду з Mn=117 кДа. Молекулярні параметри одержаних блок-кополімерів визначали за даними 1H ЯМР спектроскопії за співвідношенням інтегральних інтенсивностей протонів метинових або метиленових груп ПАА та протонів метиленових груп ПЕО. Дані ЯМР підтвердили наявність обох видів блоків в макромолекулах ТБК і дали можливість розрахувати ММ блоків ПАА і макромолекул в цілому. В аналогічних умовах проводили амінометилювання чистого ПАА. Ступень перетворення амідних груп ТБК і ПАА оцінювали методом потенціометричного титрування. Досліджено швидкість та ефективність амінометилювання в залежності від довжини ПЕО та ПАА блоків, а також температурних умов реакції. Встановлено і обговорено ефект підвищення швидкості амінометилювання ТБК порівняно з чистим ПАА. Зроблено висновки щодо особливостей розвитку гідролізу акриламідних ланок ТБК та ПАА як конкурентної реакції, що супроводжує процесс амінометилювання.