Towards degradable pHPMA-OLA graft polymers

Abstract

Polymers are common materials found widely in our society and have recently been exploited in the pharmaceutical field as possible drug carrier systems in the form of hydrogels. In this project, a new approach to forming these gels was attempted via stereocomplexation of graft polymers combined with linear polymers, with the potential to incorporate drug conjugates at a later stage. The aim was to identify how the size and structure of these polymers could be used to tune our system’s hydrogel degradation rate. The goal of this project was to synthesize graft polymers with PDLA side chains to be combined with previously made PEG-PLLA linear polymers to form a stereocomplex. The first synthesis involves synthesizing the monomer N-HPMA via nucleophilic acyl substitution reaction, followed by ring-opening polymerization with D-lactide, which then can be used for the synthesis of the graft polymer by incorporating radical polymerization. The synthesis for the linear polymers had also included ring-opening polymerization by using L-lactide and polyethylene glycol or poly(ethylene glycol) monomethyl ether. The identity of the successful synthesized products were analyzed with 1H NMR, GPC and Raman spectroscopy.

Fjölliður eru algeng efni sem finnast víða í samfélaginu okkar og eru núna rannsakaðar á sviði lyfjafræðarinnar sem hugsanleg lyfjaburðarkerfi í formi hýdrógela. Í þessu verkefni var ný nálgun gerð til að mynda þessi gel með stereóflókun burstafjölliða ásamt línulegum fjölliðum, með þann möguleika á að innlima lyfjasambönd á síðari stigum verkefnisins. Markmiðið var að bera kennsl á hvernig hægt væri að nota stærð og uppbyggingu þessara fjölliða til að stilla niðurbrotshraða hýdrógel-kerfisins okkar. Markmið verkefnisins var að búa til burstafjölliður með PDLA hliðarkeðjum til að sameina þær við PEG-PLLA línulegar fjölliður sem hafa verið áður gerðar til að mynda stereóflóka. Fyrsta efnasmíðin felur í sér að mynda einliðuna N-HPMA með kjarnsæknu asýl skiptihvarfi, fylgt eftir með hringopnandi fjölliðun með D-laktíð, sem síðan er hægt að nota til myndunar á burstafjölliðuna með því að framkvæma stakeinda-fjölliðun. Myndunin á línulegu fjölliðunum innihélt einnig hringopnandi fjölliðun með því að nota L-laktíð og pólýetýlen glýkól eða pólý(etýlenglýkól) mónómetýleter. Lokamyndefnin sem voru smíðuð voru síðan auðkennd með 1H NMR, GPC og Raman litrófsgreiningu.