Cipolletti, R.

Gigmes, D.

Mbah, V. T.

Pertici, V.

Stipa, P.

Trimaille, T.

V. T. Mbah

T. Trimaille

V. Pertici

D. Gigmes

R. Cipolletti

P. Stipa

IRIS UniversitÃ  Politecnica delle Marche

206XI Congresso AICIng 2  PLA-HEA; allo stesso tempo, i radicali centrati al Carbonio, responsabili della propagazione della catena stessa, possono ricombinarsi con il Nitrossido SG1 così rilasciato nell’ambiente di reazione, che in questo modo agisce come controllore del processo di polimerizzazione formando la macroalcossiamina (PLA-SG1), come previsto dalla Polimerizzazione Mediata da Nitrossidi (NMP). Nello stadio successivo, sempre secondo la tecnica NMP, con un meccanismo del tutto analogo a quello appena descritto, la macroalcossiammina PLA-SG1 viene decomposta a 120°C in presenza di Acrilammide e di PLA-HEA svolgendo, al tempo stesso, sia il ruolo di iniziatore che di controllore del processo di polimerizzazione: gli intermedi radicalici che propagano la catena possono infatti ricombinarsi con il Nitrossido SG1 presente nell’ambiente di reazione, formando macroalcossiammine sempre più estese, portando alla formazione finale del copolimero PLA-b-P(NIPAAm-co-PEGMA).   Figura 1. “Architettura” del Copolimero PLA-b-P(NIPAAm-co-PEGMA)  Risultati e discussione Tutti i copolimeri analoghi PLA-b-P (NIPAAm-co-PEGMA) e PLA-b-PNIPAAm ottenuti sono stati caratterizzati per mezzo della spettrometria 1H NMR, e la Cromatografia ad Esclusione Molecolare (SEC) ha permesso di stabilire che la NMP del PNIPAAm avviene con un discreto livello di controllo. Le soluzioni di alcuni di questi polimeri, in acqua o in tampone fosfato, se riscaldati ad una temperatura tra i 30 e i 35°C formano i corrispondenti Idrogel (Figura 2), evidenziati per mezzo della tecnica DLS (Dynamic Light Scattering). Questi risultati indicano un possibile uso di questi derivati sotto forma di preparazioni iniettabili in alcune patologie in quanto, alla temperatura corporea, danno luogo ai corrispondenti Idrogel. Questo impiego è anche reso possibile alla accertata assenza di tossicità in vivo del nitrossido SG1 e di alcune sue alcossiammine. [2], [3] In conclusione, i risultati ottenuti finora indicano che le tecniche basate sui nitrossidi (NMP) possono essere applicate con successo anche nella sintesi di materiali da copolimeri ad elevato valore aggiunto a base acrilica, con potenziale uso nel campo dell’Ingegneria Tissutale e del Rilascio di Farmaci.   Figura 2. Formazione degli Idrogel  Bibliografia [1] D. Roy, W.L.A. Brooks, B.S. Sumerlin, Chem. Soc. Rev., 42, 7214-7243, (2013) [2] J. L. Clément, T. Trimaille, O. Alluin, D. Gigmes, K. Mabrouk, F. Féron, P. Decherchi, T. Marqueste, D. Bertin, Biomacromolecules, 10, 1436 –1445, (2009) [3] M. Chenal, S. Mura, C. Marchal, D. Gigmes, B. Charleux, E. Fattal, P. Couvreur, J. Nicolas, Macromolecules, 43, 9291–9303, (2010) PLA PEGMA PNIPAAm In acqua o PBS Sol Formazione di micelle Gel Impaccamento/riorganizzazione micellare XI Congresso AICIng 1  Sintesi di nuovi Copolmeri Biodegradabili a base Acrilica per mezzo della Polimerizzazione Radicalica Mediata da Nitrossidi (NMP)   V. T. Mbah,1 T. Trimaille,2 V. Pertici,2 D. Gigmes,2 R. Cipolletti,1 P. Stipa1  1Dip. S.I.M.A.U., Universita Politecnica delle Marche, via Brecce Bianche, 60131Ancona, Italy 2Université Aix Marseille, CNRS, ICR, 13397 Marseille Cedex 20, France  p.stipa@univpm.it     Keywords: Copolmeri Biodegradabili, Polimerizzazione Radicalica Controllata (CRP), Polimerizzazione Mediata da Nitrossidi (NMP), Idrogel, Ingegneria Tissutale, Drug Delivery.  Introduzione  Il Poli (N-Isopropilacrilami ) (PNIPAA ) è uno dei polimeri più utilizzati per la produzione in situ di gel idrosolubili termosensibili, [1] ma la sua non degradabilità e la scarsa ritenzione idrica ne limitano l  applicazioni in campo biomedico. Con l’obiettivo di superare questi problemi, abbiamo sintetizzato alcuni nuovi copolimeri anfifilici a partire da Acido Polilattico, Poli N-Isopropilacrila ide e Poli Etilenglicole-Metacrilato (PLA-b-P (NIPAAm-co-PEGMA)), capaci di formare idrogel per assemblaggio micellare, seguito da riorganizzazione spaziale, possibilmente dopo debole riscaldamento.  Materiali e metodi La strategia di sintesi individuata si basa su diverse strategie di polimerizzazione: per apertura di anello (ROP), addizione radicalica intermolecolare (IRA) e polimerizzazione mediata da nitrossidi (NMP).    Schema 1. Strategia di Sintesi  Il PLA-b-P (NIPAAm-co-PEGMA) ad esempio (Schema 1), è stato preparato in un processo a tre stadi che inizi  con la polimerizzazione per apertura di anello dell’Acido Lattico, provocata dal 2-idrossietil acrilato (HEA) in presenza di octoato di Stagno (II) come catalizzatore, con la formazione del polimero PLA-HEA. Questo, nello stadio successivo, con l’alcossilammina BlocBuilder® dà luogo, per addizione radicalica intermolecolare (IRA), ad una macroalcossiamina (PLA-SG1) con una resa di funzionalizzazione vicina al 100%. In questo stadio infatti, ad una temperatura di 100°C, avviene la decomposizione del BlocBuilder® attraverso la rottura omolitica del legame C-O alcossiaminico, permettendo l’addizione della corrispondente frazione alchilica ai doppi legami terminali della catena del P64207XI Congresso AICIng 2  PLA-HEA; allo stesso tempo, i radicali centrati al Carbonio, responsabili della propagazione della catena stessa, possono ricombinarsi con il Nitrossido SG1 così rilasciato nell’ambiente di reazione, che in questo modo agisce come controllore del processo di polimerizzazione formando la macroalcossiamina (PLA-SG1), come previsto dalla Polimerizzazione Mediata da Nitrossidi (NMP). Nello stadio successivo, sempre secondo la tecnica NMP, con un meccanismo del tutto analogo a quello appena descritto, la macroalcossiammina PLA-SG1 viene decomposta a 120°C in presenza di Acrilammide e di PLA-HEA svolgendo, al tempo stesso, sia il ruolo di iniziatore che di controllore del processo di polimerizzazione: gli intermedi radicalici che propagano la catena possono infatti ricombinarsi con il Nitrossido SG1 presente nell’ambiente di reazione, formando macroalcossiammine sempre più estese, portando alla formazione finale del copolimero PLA-b-P(NIPAAm-co-PEGMA).   Figura 1. “Architettura” del Copolimero PLA-b-P(NIPAAm-co-PEGMA)  Risultati e discussione Tutti i copolimeri analoghi PLA-b-P (NIPAAm-co-PEGMA) e PLA-b-PNIPAAm ottenuti sono stati caratterizzati per mezzo della spettrometria 1H NMR, e la Cromatografia ad Esclusione Molecolare (SEC) ha permesso di stabilire che la NMP del PNIPAAm avviene con un discreto livello di controllo. Le soluzioni di alcuni di questi polimeri, in acqua o in tampone fosfato, se riscaldati ad una temperatura tra i 30 e i 35°C formano i corrispondenti Idrogel (Figura 2), evidenziati per mezzo della tecnica DLS (Dynamic Light Scattering). Questi risultati indicano un possibile uso di questi derivati sotto forma di preparazioni iniettabili in alcune patologie in quanto, alla temperatura corporea, danno luogo ai corrispondenti Idrogel. Questo impiego è anche reso possibile alla accertata assenza di tossicità in vivo del nitrossido SG1 e di alcune sue alcossiammine. [2], [3] In conclusione, i risultati ottenuti finora indicano che le tecniche basate sui nitrossidi (NMP) possono essere applicate con successo anche nella sintesi di materiali da copolimeri ad elevato valore aggiunto a base acrilica, con potenziale uso nel campo dell’Ingegneria Tissutale e del Rilascio di Farmaci.   Figura 2. Formazione degli Idrogel  Bibliografia [1] D. Roy, W.L.A. Brooks, B.S. Sumerlin, Chem. Soc. Rev., 42, 7214-7243, (2013) [2] J. L. Clément, T. Trimaille, O. Alluin, D. Gigmes, K. Mabrouk, F. Féron, P. Decherchi, T. Marqueste, D. Bertin, Biomacromolecules, 10, 1436 –1445, (2009) [3] M. Chenal, S. Mura, C. Marchal, D. Gigmes, B. Charleux, E. Fattal, P. Couvreur, J. Nicolas, Macromolecules, 43, 9291–9303, (2010) PLA PEGMA PNIPAAm In acqua o PBS Sol Formazione di micelle Gel Impaccamento/riorganizzazione micellare XI Congresso AICIng 2  PLA-HEA; allo stesso tempo, i radicali centrati al Carbonio, responsabili della propagazione della catena stessa, possono ricombinarsi con il Nitrossido SG1 così rilasciato nell’ambiente di reazione, che in questo modo agisce come controllore del processo di polimerizzazione formando la macroalcossiamina (PLA-SG1), come previsto dalla Polimerizzazione Mediata da Nitrossidi (NMP). Nello stadio successivo, sempre secondo la tecnica NMP, con un meccanismo del tutto analogo a quello appena descritto, la macroalcossiammina PLA-SG1 viene decomposta a 120°C in presenza di Acrilammide e di PLA-HEA svolgendo, al tempo stesso, sia il ruolo di iniziatore che di controllore del processo di polimerizzazione: gli intermedi radicalici che propagano la catena possono infatti ricombinarsi con il Nitrossido SG1 presente nell’ambiente di reazione, formando macroalcossiammine sempre più estese, portando alla formazione finale del copolimero PLA-b-P(NIPAAm-co-PEGMA).   Figura 1. “Architettura” del Copolimero PLA-b-P(NIPAAm-co-PEGMA)  Risultati e discussione Tutti i copolimeri analoghi PLA-b-P (NIPAAm-co-PEGMA) e PLA-b-PNIPAAm ottenuti sono stati caratterizzati per mezzo della spettrometria 1H NMR, e la Cromatografia ad Esclusione Molecolare (SEC) ha permesso di stabilire che la NMP del PNIPAAm avviene con un discreto livello di controllo. Le soluzioni di alcuni di questi polimeri, in acqua o in tampone fosfato, se riscaldati ad una temperatura tra i 30 e i 35°C formano i corrispondenti Idrogel (Figura 2), evidenziati per mezzo della tecnica DLS (Dynamic Light Scattering). Questi risultati indicano un possibile uso di questi derivati sotto forma di preparazioni iniettabili in alcune patologie in quanto, alla temperatura corporea, danno luogo ai corrispondenti Idrogel. Questo impiego è anche reso possibile alla accertata assenza di tossicità in vivo del nitrossido SG1 e di alcune sue alcossiammine. [2], [3] In conclusione, i risultati ottenuti finora indicano che le tecniche basate sui nitrossidi (NMP) possono essere applicate con successo anche nella sintesi di materiali da copolimeri ad elevato valore aggiunto a base acrilica, con potenziale uso nel campo dell’Ingegneria Tissutale e del Rilascio di Farmaci.   Figura 2. Formazione degli Idrogel  Bibliografia [1] D. Roy, W.L.A. Brooks, B.S. Sumerlin, Chem. Soc. Rev., 42, 7214-7243, (2013) [2] J. L. Clément, T. Trimaille, O. Alluin, D. Gigmes, K. Mabrouk, F. Féron, P. Decherchi, T. Marqueste, D. Bertin, Biomacromolecules, 10, 1436 –1445, (2009) [3] M. Chenal, S. Mura, C. Marchal, D. Gigmes, B. Charleux, E. Fattal, P. Couvreur, J. Nicolas, Macromolecules, 43, 9291–9303, (2010) PLA PEGMA PNIPAAm In acqua o PBS Sol Formazione di micelle Gel Impaccamento/riorganizzazione micellare 

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Sintesi di nuovi Copolmeri Biodegradabili a base Acrilica per mezzo della Polimerizzazione Radicalica Mediata da Nitrossidi (NMP)

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