7 research outputs found

    Polymeric drug delivery systems: aspects of core and shell of nanocarriers from polyesters, poly(ester amide)s or poly(2–oxazoline)s

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    Hydrophobe Wirkstoffe weisen häufig eine schlechten Bioverfügbarkeit und Transporteffizienz auf. Diese Nachteile können durch ein optimiertes Nanoträgersystem kompensiert werden. Hierfür sind polymerbasierte Mizellen und Nanopartikel mit einem hydrophoben Kern besonders geeignet. Die Personalisierung des jeweiligen Polymergrundgerüsts sollte jedoch unter Beachtung der kausalen Zusammenhänge erfolgen. In diesem Zusammenhang wurden in der vorliegenden Dissertation ausgewählte Kandidaten der Polyester, Polyesteramide und Poly(2-ethyl-2-oxazolin)e untersucht. Neben ihrer Synthese, wurden diese Materialien hinsichtlich ihrer Anwendung als Nanocarrier und Struktur–Eigenschafts–Beziehungen bewertet. Die konstante hydrophile-hydrophobe-Balance wurde für wohldefinierte Poly(ɛ–caprolacton)-Analoga mit unterschiedlicher Mikroarchitektur validiert. Trotz unterschiedlicher thermischer Polymereigenschaften wurden vielversprechende Nanopartikel mit gleicher Größe und ausgezeichneter Langzeitstabilität erhalten. Eine Polyesteramid-Bibliothek wurde durch die Polyaddition von acht Dicarbonsäuren und 2,2`-Bis(2-oxazoline) erzeugt. Im Anschluss wurden die geeigneten Materialien in einer Kompatibilitätsstudie mit dem hydrophoben, antientzündlichen Wirkstoff Indomethacin untersucht. Formulierbarkeit des Polymers, aber auch die Kompatibilität der Kernkomponenten in Bulk hatten beide einen signifikanten Einfluss auf die Qualität der beladenen Nanoträger. Die Einführung einer hydrophilen Stealth-Schale erfolgte im Makromonomeransatz durch Kombination der kationischen Ringöffnungspolymerization und einer kontrollierten, radikalischen Polymerisation. Resultierende Kern-Schale-Mizellen basierend auf dem hydrophoben Poly(methylmethacrylat)-Rückgrat und hydrophilien Seitenketten aus Oligo(2-ethyl-2-oxazolin) wurden in Abhängigkeit der variierenden Rückgrat-Endgruppe untersucht. Mittels intravitaler Mikroskopie wurde ein Endgruppeneinfluss auf die Leberzellspezifität in Mausstudien festgestellt

    PMMA-g-OEtOx Graft Copolymers: Influence of Grafting Degree and Side Chain Length on the Conformation in Aqueous Solution

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    Depending on the degree of grafting (DG) and the side chain degree of polymerization (DP), graft copolymers may feature properties similar to statistical copolymers or to block copolymers. This issue is approached by studying aqueous solutions of PMMA-g-OEtOx graft copolymers comprising a hydrophobic poly(methyl methacrylate) (PMMA) backbone and hydrophilic oligo(2-ethyl-2-oxazoline) (OEtOx) side chains. The graft copolymers were synthesized via reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) copolymerization of methyl methacrylate (MMA) and OEtOx-methacrylate macromonomers of varying DP. All aqueous solutions of PMMA-g-OEtOx (9% ≤ DG ≤ 34%; 5 ≤ side chain DP ≤ 24) revealed lower critical solution temperature behavior. The graft copolymer architecture significantly influenced the aggregation behavior, the conformation in aqueous solution and the coil to globule transition, as verified by means of turbidimetry, dynamic light scattering, nuclear magnetic resonance spectroscopy, and analytical ultracentrifugation. The aggregation behavior of graft copolymers with a side chain DP of 5 was significantly affected by small variations of the DG, occasionally forming mesoglobules above the cloud point temperature (Tcp), which was around human body temperature. On the other hand, PMMA-g-OEtOx with elongated side chains assembled into well-defined structures below the Tcp (apparent aggregation number (Nagg = 10)) that were able to solubilize Disperse Orange 3. The thermoresponsive behavior of aqueous solutions thus resembled that of micelles comprising a poly(2-ethyl-2-oxazoline) (PEtOx) shell (Tcp > 60 °C)

    Maintaining the Hydrophilic–Hydrophobic Balance of Polyesters with Adjustable Crystallinity for Tailor-Made Nanoparticles

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    To explore the relationship between thermal properties of a polymer and the biological performance of the resulting nanoparticle, all other parameters, including the hydrophobicity, should be kept constant. For this purpose, a gradient and a block copolyester were tailor-made via the triazabicyclodecene catalyzed ring-opening copolymerization of δ-valerolactone (δVL) and δ-decalactone (δDL) to match the hydrophobicity of poly­(ε-caprolactone) (PεCL). The degree of crystallinity of the semicrystalline materials was significantly reduced due to the incorporation of amorphous PδDL segments, as confirmed by dynamic scanning calorimetry. Atomic force microscopy revealed short and randomly oriented crystals in the gradient copolymer but longer and parallel aligned crystals for the block copolymer and PεCL. The stiffness of nanoparticles (<i>D</i><sub>h</sub> ≈ 170 nm) prepared from the polyesters correlated to the bulk crystallinity. The set of nanoparticles with constant hydrophobicity and size will facilitate direct access to the influence of the nanoparticle crystallinity on biological processes such as enzymatic degradation, drug release, and cellular uptake

    Telechelic poly(2-oxazoline)s

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