سنتز و شناسایی کوپلیمر پلی (2-هیدروکسی اتیل متاکریلات-کو-کاپرولاکتون) ستاره‌ای با هسته مرکزی گلوکز و کاربرد آن در رهش دارو

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، گروه شیمی، دانشگاه پیام نور

2 استادیار، گروه شیمی، دانشگاه پیام نور

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه شیمی، دانشگاه پیام نور.

چکیده

پلیمرهای ستاره‌ای پلیمرهایی شاخه‌دار با ساختار سه‌بعدی‌ هستند که در آن‌ها بازوهای خطی، با وزن‌های مولکولی یکسان یا متفاوت، به هسته مرکزی متصل شده‌اند. برخی از این پلیمرها در پاسخ به تغییرات محیطی، به‌ویژه تغییرات دمایی، به‌عنوان پلیمرهای حساس دمایی استفاده می‌شوند. در این کار پژوهشی، پلی٢-هیدروکسی اتیل متاکریلات با هسته مرکزی گلوکز استیله ‌شده از طریق پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم ATRP تهیه شد. به این منظور ابتدا آغازگر پنج بازویی، بر پایه گلوکز استیله ‌شده، از واکنش گلوکز با ٢-کلرواستیل کلراید تهیه شد. سپس مونومر ٢-هیدروکسی اتیل متاکریلات با روش پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم در حضور٢،'٢ بی‌پیریدین، مخلوط ٢ CuCl/CuCl و آغازگر گلوکز استیله، به‌عنوان هسته مرکزی، پلیمریزه گردید و پلی (٢-هیدروکسی اتیل متاکریلات) ستاره‌ای تهیه شد. همچنین پلی (-εکاپرولاکتون-کو-٢-هیدروکسی اتیل متاکریلات) ستاره‌ای از طریق پلیمریزاسیون حلقه‌گشای منومر-εکاپرولاکتون بر روی پلی (٢-٢-هیدروکسی اتیل متاکریلات) ستاره‌ای با هسته گلوکز استیله تهیه شد. کوپلیمر حاصل دارای بازوهای آب‌دوست و آب‌گریز است و در آب به شکل میسل درمی‌آید. رهش داروی نالترکسون هیدروکلراید از این کوپلیمر در دمای °C٣٧ به‌عنوان داروی مدل بررسی شد. درصد بارگذاری دارو بالای ١٦٪ بود و رهش دارو ٣٨ ساعت طول کشید. ساختار پلیمرهای سنتز شده از طریق طیف‌سنجی 1HNMR، FT-IR و XRD تأیید شد. همچنین مورفولوژی و رفتار حرارتی نمونه‌های تهیه‌شده با طیف‌سنجی DSC، SEM و TGA بررسی شد.

کلیدواژه‌ها


[1] Abbasian, M., Fathi, A., Entezami, A.A. and Jaymand, M. “Preparation and Characterization of Hyperbranched Polystyrene Nanocompsite Synthesized by Living Radical Polymerization Solution Intercalation Method”. Iran. J. Polym. Sci. Technol; 2012. 24, 433-443.
 
[2] Bagheri, M. and Hashempour, M. “Thermoresponsive Memberane Based on Thermotropic Liquid Crystaline Choestryl (L-Lacticacid) n-System: Study of Its Drug Permeabilitiy”. Iran. J. Polym. Sci. Technol; 2013. 25, 365-373.
 
[3] Burgath, A., Sunder, A., Neuner, I. and Mulhaupt, R “Holger Frey Macromol Controlling the Degree of Branching in Vinyl Polymerization”. J. Chem. Phys; 2000. 201, 792-797.
 
[4] Chung, J.E., Yokoyama, M., Yamato, M., Aoyagi, T., Sakurai, Y. and Okano, T. “Disulfi Cross- Linked PEG-Poly (amino acid) Copolymer Micelles for Glutathione-Mediated in Tracellular Drug Delivery”. J. Control. Releas; 1999. 62, 115-127.
 
[5] Deng, G., Cao, M., Huang, J., He, L. and Chen, Y. “One-pot Synthesis of Star Polymer by ATRP of Bismaleimide and an Excess of Styrene with a Conventional Initiator”. Polymer; 2005. 46, 5698–5701.
 
[6] Farrokhzade, H., mobtadi, H., Barzin, J. and Poorlhalil, A. “Fvaluation of Polymer Concentration Effect on Doxy Cycline Hyclate Drug Release from insitu Forming System Based on Poly (Laction- Co-Glycolide)”. Iran. J. Polym. Sci. Technol; 2010. 22, 495-505.
 
[7] Gao, H., Jones, M.C., Tewari, P. and Ranger, M. “Temperature and Light Responsive Rmart Polymer Materials”. J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem; 2007. 45, 2425-2435.
 
[8] Inoue, K. “Star and Miktoarm Star Block Copolymers via Self as SEMbly of ATRP Generated Polymer Segments Featuring Hamilton Wedge and Cyanuric Acid Binding Motifs”. Prog. Polym. Sci; 2000. 25, 453-571.
 
[9] Kato, M., Kamigaito, M., Sawamoto, M. and Higashimura, T. “Polymerization of Methylmethacrylate with the Carbon Tetrachloride/ Dichlorotris (triphenylphosphine) Ruthenium (II) /Methylaluminum Bis (2,6-di-tert-butylphenoxide) Initating System: Possibility of Living Radical Polymerization”. Macromolecules; 1995. 28, 1721-1723.
 
[10] Kim, S., Jeong, Y.I., Cho, C.S. and Kim, S.H. “International Block Copolymer Micelles for Drug Delivery: Design, Characterization and Biological Significance”. J. Pharmaceutics; 2000. 211, 1-8.
 
[11] Kuma, A. and Ambade, A.V. “Amin-Containing Compounds for Enhancing the Activity of ATRP Catalyst and Removal of the Terminal Halogen Groups from the ATRP Polymer Products”. Prog. Polym. Sci; 2000. 25, 1141- 1170.
 
[12] Lapienis, G. and Penczek, S. “Thermo-Responsive Self-Asembled Polymeric Micelles for Drug Delivery in Vitro”. J. Polym. Sci. Polym. Chem; 2004. 24, 1576-1598.
 
[13] Lee, W.F. and Chiu, R.J. “Investigation of Charge Effect on Drug Release Behavior for Ionic Thermosensitive Hydrogel”. Mater. Sci. Eng: C; 2002. 20, 161-166.
 
[14] Loh, X.J., Zhang, Z.X., Wu, Y.L., Lee, T.S. and Li, J. “Self-Assembled Star Shaped Chlorin-Core Poly (ε-caprolactone)-Poly (ethylenglycol) Diblock Copolymer Micelles for Dual ChemophotodynamicTherapies”. Marcromolecules; 2009. 42, 194-202.
 
[15] Sawamoto, M., Kanaoka, Sh. and Omura, T. “Recent Advances in Controlled/Living radical Polymerization in Emulsion and Dispersion Synthesis of High Molecular Weight 3-Arm Star PMMA by ATRP”. Polymer; 1992. 33, 148-149.
 
[16] Nakayama, M., Okano, T., Miyazaki, T., Kohori, F., Sakai, K. and Yokoyama, M. “European Functionalized Star Polymer Nanoparticles for Controlled Drug Delivery”. J. Pharmaceutics. Biopharmaceutics; 2000. 58, 409-426.
 
[17] Peng, C.L., Shieh, M.J., Tsai, M.H., Chang, C.C. and Lai, P.S “Self-asembled Block Copolymer Aggregates: From Micelle to Vesi Cles and Their Biological Applications”. Biomaterials; 2008. 29, 3599-3608.
 
[18] Prabaharan, M., Grailer, J.J., Pilla, S., Steeber, D.A. and Gong , S. “Folate-Conjugated Amphiphilic Hyperbranched Block Copolymers Based on Boltorn® H40, Poly(L-lactide) and Poly (ethylene glycol) for Tumor-Targeted Drug Delivery”. Biomaterials; 2009.30, 3009-3019.
 
[19] Soga, O., Van Nostrum, C.F., Fens, M., Rijcken, C.J.F., Schiffelers, R.M., Storm, G. and Hennink, W.E. “Pharmaceutical Application of Micelles in Chromatography and Electrophoresis”. J. Control. Release; 2005. 103, 341- 353.
 
[20] Wang, Y., Liu, Z. and Zhang, Q. “Self-Aggregated Nanoparticles of Cholesterol-Modified Chitosan Conjugate as a Novel Carrier of Epirubicin”. Eur. Polym. J; 2007.43, 51-60.
 
[21] Xu, P., Tang, H., Li, S., Ren, J., Kirk, E.V., Murdoch, W.J., Radosz, M. and Shen, Y. “Enhance Stability of Core- Surface Cross-Linked Micelles Fabricated from Amphiphilic Brush Copolymers”. Biomacromol; 2004. 5, 1736-1744.
 
[22] Zhang, H., Wang, S., Lia, Y., Zhang, B., Dub, C., Wang, X. and Chena, Y. “Synthesis, Characterization, and Electroluminescent Properties of Star Shaped Donor–Acceptor Dendrimers with Carbazole Dendrons as Peripheral Branches and Heterotriangulene as Central Core”. Tetrahedron; 2009. 65, 4455-4463.