ISBN 978-3-8439-0024-9

978-3-8439-0024-9, Reihe Physikalische Chemie

Stephanie Domes
Überstrukturen aus PEO-PCL-Blockcopolymeren für medizinische Anwendungen

181 Seiten, Dissertation Universität Hamburg (2011), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurden Polyethylenoxid-Polycaprolacton (PEO-PCL)- Blockcopolymere mit unterschiedlichen Molekulargewichten sowie Blocklängenverhältnissen erfolgreich synthetisiert. Die Darstellung des PEO-Blockes erfolgte über Anionische Polymerisation, dabei wurde die Funktionalisierung des Polymers an der alpha-Position über die Wahl des Initiators bestimmmt. Es konnten Polymere mit Methoxy-, Acetal-, Carbonsäure und Amin-Endgruppen synthetisiert werden.

Der PCL-Block wurde über Anionische bzw. Koordinations-Insertions-Polymerisation hergestellt. Die Anionische Polymerisation ermöglicht die direkte Funktionalisierung der Polymere über das nach der Synthese vorliegende Alkoholat-Anion, während es mit der Koordinations-Insertions-Polymerisation möglich ist, die Blocklängen sehr genau einzustellen.

Mit den synthetisierten Blockcopolymeren wurden Mizellen und Vesikel präpariert, indem sie aus einem geeigneten Lösungsmittel in Wasser injiziert wurden. In einem selektiven polaren Lösungsmittel wie Aceton oder Ethanol erfolgt die Mizellbildung bereits in der organischen Phase. Nach der Injektion in Wasser bleibt die Mizellform bestehen. Vesikel wurden durch Injektion aus THF präpariert, da in THF beide Blöcke gelöst vorliegen und die Überstruktur erst im Wasser gebildet wird. Aufgrund der Teilkristallinität des Polymers erfolgt die Vesikelbildung erst bei Temperaturen oberhalb der Schmelztemperatur.

Die PEO-PCL-Blockcopolymere wurden weiterhin zur Verkapselung von fluoreszenten CdSe/CdS/ZnS Core-Shell-Shell-Nanopartikeln und paramagnetischen Eisenoxid- Nanopartikeln verwendet. Systeme mit guter Dispersität und Durchmessern von 50-70 nm wurden durch gemeinsame Injektion von Polymer und Nanopartikeln aus Ethanol oder Aceton erhalten. Um die Löslichkeit der Nanopartikel in diesen Lösungsmitteln zu verbessern, wurde zuvor ein Ligandenaustausch mit zu diesem Zweck synthetisiertem PCL-PEI oder PEO-PCL-PEI durchgeführt.