Поверхнево-активні альфа-аралкілпероксидовмісні телехе-латні олігоелектроліти та блок-кополімери на їхній основі - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” Робота виконана у Національному університеті “Львівська політехніка” Міністерства освіти і науки України ЗАІЧЕНКО Олександр Сергійович, Національний університет “Львівська політехніка”, провідний науковий співробітник кафедри органічної хімії Національний університет „Львівська політехніка” завідувач кафедри хімічної технології переробки пластмас доктор хімічних наук, професор Захист відбудеться 8 лютого 2010 р. о 16 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.052.01 у Національному університеті “Львівська політехніка” (79013, м.Львів, пл.Однак можливість доклінічного дослідження та впровадження в медичну практику багатьох таких препаратів стримується їх поганою розчинністю у воді, цито-та загальною токсичністю, неможливістю подолання природних біологічних барєрів та резистентністю бактерій і клітин, якої вони набувають під час хемотерапії. Для досягнення цієї мети необхідно було виконати такі завдання: Встановити закономірності синтезу, будову і властивості телехелатних олігопероксидів (ТОП) на основі вінілацетату (ВА), малеїнового ангідриду (МАНГ), N,N-диметиламіноетилметакрилату (ДМАЕМ), бутилакрилату (БА), N-вінілпіролідону (ВП) та їхніх похідних з кінцевим а-аралкілпероксидним фрагментом. Вивчити кінетичні закономірності термічного розкладу кінцевого пероксидовмісного фрагмента ТОП та ініціювання ним радикальної полімеризації у воді та в органічних розчинниках. Дослідити іммобілізацію фізіологічно активних речовин і ДНК на нових функціональних поверхнево-активних олігоелектролітах та встановити будову, фізико-хімічні властивості та біологічну активність одержаних препаратів. Вперше встановлено закономірності синтезу в органічних розчинниках і отримано нові поверхнево-активні водорозчинні олігоелектроліти неіонного, аніонного та катіонного типів з кінцевим пероксидовмісним фрагментом і блок-кополімери на їхній основі з заданими будовою, молекулярно-масовими характеристиками та властивостями.Для контрольованого синтезу водорозчинних поверхнево-активних функціональних олігомерів з кінцевим пероксидовмісним фрагментом досліджено радикальну теломеризацію полярних гідрофільних і гідрофобних мономерів (ВА, МАНГ, ДМАЕМ, БА, ВП) та їхніх сумішей в органічному розчиннику в присутності функціонального регулятора росту ланцюга 1-ізопропіл-4-[1-(трет-бутилперокси)-1-метилетил]бензену (монопероксину, МП): Істотне зменшення швидкості полімеризації (рис. 2) зі збільшенням концентрації МП у реакційній суміші під час дослідження полімеризації вінілацетату, ініційованої пероксидом бензоїлу (ПБ) та динітрилом азо-біс-ізомасляної кислоти (ДАК), свідчить про підпорядкування процесу теломеризації закономірностям слабко інгібованої полімеризації, а порядок за ініціатором, близький до одиниці, - про переважно лінійний обрив радикалів, що ростуть, за участю МП. Синтезовано та досліджено олігомери неіонного, аніонного та катіонного типів за різної концентрації МП у реакційному середовищі - олігомери ВА, ВС, ДМАЕМ та ВП (НООС-оліго(ВП)-МП); коолігомери ВА з МАНГ (оліго(ВА-МАНГ)-МП, співвідношення ланок ВА:МАНГ = 1...3:1) та коолігомери ДМАЕМ з БА (оліго(ДМАЕМ-БА)-МП, співвідношення ланок ДМАЕМ:БА = 4…20:1). У результаті теломеризації суміші ВА-МАНГ у присутності МП утворюється продукт, що складається з двох основних фракцій: олігомерної (3500…6300 г/моль) та високомолекулярної (>60000 г/моль), причому кількість низькомолекулярної фракції значно перевищує кількість високомолекулярної і зростає зі збільшенням концентрації МП у реакційному середовищі. Оскільки енергія активації реакції відривання атома Гідрогену від молекули МП (реакції (4), (5)) є істотно більшою за відповідну величину для реакції обриву внаслідок рекомбінації радикала, що росте, з радикалом МП· (реакція (6)), то за реакцією (5) утворюється високомолекулярна фракція.Вперше встановлено основні закономірності теломеризації за участю функціонального телогену ?-аралкілпероксиду і розроблено засади керованого синтезу нових поверхнево-активних олігоелектролітів з кінцевим пероксидовмісним фрагментом та блок-кополімерів на їхній основі для використання як носіїв лікарських сполук, ДНК та нанорозмірних водних систем доставки. Встановлено кінетичні параметри розкладу кінцевого пероксидовмісного фрагмента поверхнево-активних олігопероксидів у середовищах різної полярності та виявлено індукований розклад пероксидовмісних фрагментів у гідрофобних зонах міцелоподібних структур, які утворюють олігоелектроліти у воді, на відміну від мономолекулярного розкладу в органічних розчинниках.47-50 (особистий внесок автора: синтез блок-кополімерів, дослідження їхніх властивостей, модифікація поверхні наночастинок, написання статті). Development of novel linear, block and branched oligoelectrolytes and functionally targeting nanoparticles / Alexander Zaichenko, Natalya Mitina, Oleh Shevchuk, Katerina Rayevska, Volodymyr Lobaz, Taras Skorokhoda, Rostyslav Stoika // Pure and Applied Chemistry.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ ВИКЛАДЕНО В ТАКИХ ПУБЛІКАЦІЯХ

Вперше встановлено основні закономірності теломеризації за участю функціонального телогену ?-аралкілпероксиду і розроблено засади керованого синтезу нових поверхнево-активних олігоелектролітів з кінцевим пероксидовмісним фрагментом та блок-кополімерів на їхній основі для використання як носіїв лікарських сполук, ДНК та нанорозмірних водних систем доставки.

Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено можливість регулювання будови, молекулярно-масових характеристик та колоїдно-хімічних властивостей нових водорозчинних поверхнево-активних телехелатних олігопероксидів неіонного, аніонного та катіонного типів.

Встановлено кінетичні параметри розкладу кінцевого пероксидовмісного фрагмента поверхнево-активних олігопероксидів у середовищах різної полярності та виявлено індукований розклад пероксидовмісних фрагментів у гідрофобних зонах міцелоподібних структур, які утворюють олігоелектроліти у воді, на відміну від мономолекулярного розкладу в органічних розчинниках.

Вивчено закономірності гетеро- та гомофазної полімеризації, ініційованої телехелатними функціональними олігопероксидами, і показано можливість використовувати поверхнево-активні олігопероксиди як емульгатори та ініціатори радикальної полімеризації для утворення нанорозмірних полімерних дисперсій та одержання блок-кополімерів з контрольованими молекулярно-масовими характеристиками та функціональністю блоків.

Отримано наночастинки магеміту з функціональною олігопероксидною оболонкою та вузьким розподілом за розмірами, на яких можна формувати прищеплені шари блок-кополімерів полімеризацією, ініційованою з поверхні цих частинок.

Встановлено можливість іммобілізації біологічно активних субстанцій телехелатними олігоелектролітами, блок-кополімерами і модифікованими магнітними наночастинками та створено високоефективні і нетоксичні водорозчинні системи транспортування ліків та ДНК у клітину.