CZ294928B6 - Nové povrchově aktivní kopolymery na bázi methylidenmalonátu - Google Patents

Nové povrchově aktivní kopolymery na bázi methylidenmalonátu Download PDF

Info

Publication number
CZ294928B6
CZ294928B6 CZ20002747A CZ20002747A CZ294928B6 CZ 294928 B6 CZ294928 B6 CZ 294928B6 CZ 20002747 A CZ20002747 A CZ 20002747A CZ 20002747 A CZ20002747 A CZ 20002747A CZ 294928 B6 CZ294928 B6 CZ 294928B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
copolymers
sequence
poly
carbon atoms
alkyl group
Prior art date
Application number
CZ20002747A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ20002747A3 (cs
Inventor
Nicole Bru-Magniez
Gérard Riess
Pascal Breton
Patrick Couvreur
Claude Roques-Carmes
Virginie Larras
Original Assignee
Virsol
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Virsol filed Critical Virsol
Publication of CZ20002747A3 publication Critical patent/CZ20002747A3/cs
Publication of CZ294928B6 publication Critical patent/CZ294928B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G81/00Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers
    • C08G81/02Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers at least one of the polymers being obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C08G81/024Block or graft polymers containing sequences of polymers of C08C or C08F and of polymers of C08G
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F297/00Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer
    • C08F297/02Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer using a catalyst of the anionic type
    • C08F297/026Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer using a catalyst of the anionic type polymerising acrylic acid, methacrylic acid or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F290/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
    • C08F290/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
    • C08F290/06Polymers provided for in subclass C08G
    • C08F290/062Polyethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F297/00Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer
    • C08F297/02Macromolecular compounds obtained by successively polymerising different monomer systems using a catalyst of the ionic or coordination type without deactivating the intermediate polymer using a catalyst of the anionic type
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G81/00Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers
    • C08G81/02Macromolecular compounds obtained by interreacting polymers in the absence of monomers, e.g. block polymers at least one of the polymers being obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C08G81/024Block or graft polymers containing sequences of polymers of C08C or C08F and of polymers of C08G
    • C08G81/025Block or graft polymers containing sequences of polymers of C08C or C08F and of polymers of C08G containing polyether sequences
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C09K23/34Higher-molecular-weight carboxylic acid esters
    • C09K23/36Esters of polycarboxylic acids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polyethers (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Abstract

Nové skupiny biokompatibilních povrchově aktivních kopolymerů, majících široké spektrum použití, zejména ve farmaceutické oblasti a pro syntézu materiálu v dispergovaném stavu, jakož i pro úpravu povrchů materiálů a biologických materiálů. Tyto kopolymery obsahují sekvenci s hydrofobním charakterem, tvořenou buď homopolymerem, tvořeným opakujícími se strukturními jednotkami obecného vzorce I, ve kterém R.sub.1.n. znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 6 uhlíkových atomů nebo skupinu (CH.sub.2.n.).sub.m.n.-COOR.sub.3.n., ve které m znamená celé číslo od 1 do 5 a R.sub.3.n. znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 6 uhlíkových atomů, R.sub.2.n. znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 6 uhlíkových atomů a n znamená celé číslo od 1 do 5, nebo statistickým kopolymerem, tvořeným různými opakujícími se strukturními jednotkami výše definovaného obecného vzorce I, nebo konečně statistickým kopolymerem, převážně tvořeným jednotkami výše uvedeného obecného vzorce I.ŕ

Description

(57) Anotace:
Nové skupiny biokompatibilních povrchově aktivních kopolymerů, majících široké spektrum použití, zejména ve farmaceutické oblasti a pro syntézu materiálu v dispergovaném stavu, jakož i pro úpravu povrchů materiálů a biologických materiálů. Tyto kopolymery obsahují sekvenci s hydrofobním charakterem, tvořenou buď homopolymerem, tvořeným opakujícími se strukturními jednotkami obecného vzorce I, ve kterém Rj znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 6 uhlíkových atomů nebo skupinu (CH2)m-COOR3, ve které m znamená celé číslo od 1 do 5 a R3 znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 6 uhlíkových atomů, R2 znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 6 uhlíkových atomů a n znamená celé číslo od 1 do 5, nebo statistickým kopolymerem, tvořeným různými opakujícími se strukturními jednotkami výše definovaného obecného vzorce I, nebo konečně statistickým kopolymerem, převážně tvořeným jednotkami výše uvedeného obecného vzorce I.
COOR, —CH2 C
DOO—(CH2)n—COOR2
Nové povrchově aktivní kopolymery na bázi methylidenmalonátu
Oblast techniky
Vynález se obecně týká nové skupiny povrchově aktivních biokompatibilních kopolymerů, majících široké spektrum použití, zejména ve farmaceutické oblasti a pro syntézu látek v dispergovaném stavu, jakož i pro povrchovou úpravu biologických materiálů.
Vynález se zejména týká povrchově aktivních biokompatibilních kopolymerů, které mají jednu nebo několik sekvencí hydrofobního charakteru, tvořených převážně opakujícími se nebo neopakujícími se strukturními jednotkami dále uvedeného obecného vzorce, a které jsou zejména tvořeny poly(methylidenmalonát)em.
Dosavadní stav techniky
Již dlouho jsou známé povrchově aktivní kopolymery, tvořené jednou nebo několika sekvencemi, majícími hydrofilní charakter a jednou nebo několika sekvencemi, majícími hydrofobní charakter.
Takto jsou pro přípravu kompozic pro kosmetické nebo farmaceutické použití zejména používány produkty, tvořené póly oxy ethylenovým i sekvencemi hydrofobního charakteru, které byly uvedeny na trh pod označením Pluronic.
Hlavní nedostatek těchto kopolymerů pramení ze skutečnosti, že neobsahují žádnou biodegradovatelnou sekvenci.
Povrchově aktivní kopolymery, obsahující biologicky odbouratelné sekvence, již byly popsané například v patentovém dokumentu EP 583955. Jedná se o blokové kopolymery, obsahující jednotky ethylenoxidu a jednotky odvozené od aminokyselin ve funkci hydrofobních sekvencí.
Biologická odbouratelnost těchto známých kopolymerů je založena na štěpení hlavního řetězce.
Nyní bylo zjištěno, a toto zjištění tvoří podstatu vynálezu, že existuje nová skupina biokompatibilních a mechanizmem bioeroze biologicky odbouratelných povrchově aktivních kopolymerů, přičemž uvedená bioeroze významně nemodifikuje stupeň polymerace uvedeného kopolymerů.
Přesněji specifikováno, jsou kopolymery podle vynálezu schopné odbourání chemickou nebo biologickou cestou štěpením bočních substituentů, tvořících sekvence hydrofobního charakteru a tato bioeroze výhodně vede k přechodu od kopolymerů, majícího charakteristiky povrchově aktivního činidla, ke zcela hydrofilnímu kopolymerů se stejným stupněm polymerace, jaký měl výchozí polymer.
Kopolymery podle vynálezu mají velký počet výhod oproti až dosud známým povrchově aktivním kopolymerům, přičemž tyto výhody jsou odvozeny od specifické chemické struktury jejich sekvencí s hydrofobním charakterem.
Tyto sekvence zejména umožňují poskytnout kopolymery, mající různou strukturu, tj. blokovou nebo roubovanou strukturu, přičemž kopolymery s posledně uvedenou strukturou jsou obtížně přístupné v případě kopolymerů, popsaných například v patentovém dokumentu EP 583 955.
Vysoká reaktivita jak při aniontové, tak i při radikálové polymeraci monomerů, použitých pro realizaci uvedených sekvencí hydrofobního charakteru, usnadňuje nastavení molekulové hmotnosti těchto sekvencí a tudíž i vlastnosti rezultujících kopolymerů.
-1 CZ 294928 B6
Konečně kopolymery podle vynálezu mají v závislosti na chemické struktuře jejich sekvencí s hydrofobním charakterem různé degradační kinetiky a jsou takto vhodné pro široké spektrum aplikací.
Podstata vynálezu
První předmět vynálezu se takto týká biokompatibilních kopolymerů typu, zahrnujícího alespoň jednu sekvenci, mající hydrofilní charakter a alespoň jednu sekvenci, mající hydrofobní charakter, přičemž podstata těchto kopolymerů spočívá v tom, že uvedená sekvence s hydrofobním charakterem je tvořena:
- buď homopolymerem, tvořeným opakujícími se strukturními jednotkami následujícího obecného vzorce I
COORn —ch2—cGOO—(CH2)n — CCOR2 (I), ve kterém
Ri znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 6 uhlíkových atomů nebo skupinu (CH2)in-COOR3, kde m znamená celé číslo od 1 do 5 a R3 znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 6 uhlíkových atomů,
R2 znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 6 uhlíkových atomů a n znamená celé číslo od 1 a 5,
- nebo statistickým kopolymerem, tvořeným různými opakujícími se strukturními jednotkami výše definovaného obecného vzorce I,
- nebo konečně statistickým kopolymerem, převážně tvořeným jednotkami výše definovaného obecného vzorce I.
Výhodně bude výše uvedená sekvence s hydrofobním charakterem tvořena homopolymerem, tvořeným opakujícími se strukturními jednotkami výše definovaného obecného vzorce.
V rámci vynálezu může být uvedená sekvence s hydrofobním charakterem rovněž tvořena statistickým kopolymerem, tvořeným různými opakujícími se strukturními jednotkami výše definovaného obecného vzorce I, nebo také statistickým kopolymerem, převážně tvořeným jednotkami výše definovaného vzorce I, tj. tvořeným alespoň 50 %, vyjádřeno jako molární množství, takových jednotek, přičemž ostatní jednotky mohou být tvořeny akrylovými, vinylovými nebo malonovými monomery, které jsou kopolymerovatelné s methylidenmalonátovými jednotkami obecného vzorce I.
V rámci aktuálně výhodného způsobu provedení vynálezu je výše uvedená sekvence s hydrofobním charakterem tvořena opakujícími se strukturními jednotkami výše uvedeného obecného vzorce I, ve kterém
-2CZ 294928 B6
R, znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 6 uhlíkových atomů,
R2 znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 6 uhlíkových atomů a n znamená celé číslo rovné 1.
V rámci obzvláště výhodného provedení vynálezu je výše uvedená sekvence s hydrofobním charakterem tvořena homopolymerem, tvořeným opakujícími se strukturními jednotkami vzorce cooch2ch3 —CH2 C coo —ch2—cooch2ch3
V rámci specifického provedení vynálezu je sekvence s hydrofílním charakterem biokompatibilních kopolymerů podle vynálezu zvolena z množiny, zahrnující poly(oxyethylen), poly(vinylalkohol), poly(vinylpyrrolidon), poly(N-2-hydroxypropylmethakrylamid), poly(hydroxyethylmethakrylát), hydrofilní poly(aminokyselinu), jakou je polylysin, a polysacharid, přičemž výhodné je uvedená sekvence tvořena poly(oxyethylen)em.
Kopolymery podle vynálezu mohou mít různé blokové nebo roubované struktury.
Tyto kopolymery mohou být obecně charakterizovány:
- hmotnostním obsahem sekvencí s hydrofobním charakterem mezi 5 a 95 %, výhodně mezi 10 a 90%,
- celkovou molární hmotností sekvencí s hydrofobním charakterem mezi 1000 a 80 000 g/mol, výhodně mezi 1000 a 50 000 g/mol.
Kopolymery podle vynálezu mohou být připraveny klasickými o sobě známými polymeračními technikami.
Z těchto technik lze výhodně použít aniontovou polymeraci, radikálovou polymeraci nebo také techniku kopulace prekurzorových sekvencí, přičemž tyto sekvence se předběžně adekvátním způsobem funkcionalizují na konci řetězce.
Aniontová polymerace je obzvláště vhodná pro přípravu blokových kopolymerů.
Tento typ polymerace zahrnuje sekvenční přidávání monomerů a umožňuje získat dokonale definovanou strukturu, přičemž použitá množství iniciátorů a monomerů umožňují regulovat stupeň polymerace každé ze sekvencí.
Blokový kopolymer může být takto získán:
- buď aniontovou polymeraci prvního monomeru a reakcí na růstovém řetězci druhého monomeru,
- nebo aktivací prekurzorového polymeru, který bude sloužit jako iniciátor při polymeraci druhého monomeru.
-3 CZ 294928 B6
Iniciační činidly schopnými použití v rámci uvedených aniontových polymerací obecně budou:
- jednak organokovové deriváty, jako například butyllithium a zejména difenylhexyllithium, a
- jednak alkoxidy a zejména makromolekulární alkoxidy, jako například POE-alkoxid, které mohou být získány aktivací hydroxy-funkce pomocí kumyldraslíku, difenylmethyldraslíku nebo naftalendraslíku.
Uvedená aniontová polymerace bude rovněž provedena v rozpouštědle, které je kompatibilní s různými sekvencemi kopolymeru.
V případě, kdy je sekvence s hydrofílním charakterem tvořena poly(oxyethylen)em a sekvence s hydrofobním charakterem je tvořena poly(methylidenmalonát)em, budou blokové kopolymery podle vynálezu výhodně připraveny postupnou aniontovou polymerací ethylenoxidu a potom methylidenmalonátu nebo aktivací komerčního monohydroxylovanéhopolyoxyethylenového prekurzoru a následnou aniontovou polymerací poly(methylidenmalonát)ové sekvence.
Obecně se jako polymerační rozpouštědlo výhodně použije tetrahydrofuran, přičemž toto rozpouštědlo umožňuje pracovat v homogenním prostředí, což příznivě ovlivňuje kinetiku polymerace.
Pokud jde o výchozí monomery, methylidenmalonáty mohou být připraveny například způsobem, popsaným v patentovém dokumentu EP 283346, odpovídajícímu patentům US 4 931 584 a US 5 142 098, přičemž takto získané produkty se odplyní za vakua lopatkového čerpadla až do konstantní hmotnosti za účelem odstranění polymeračního inhibitoru (SO2).
Monomery, použité pro přípravu uvedených hydrofílních sekvencí, jsou obecně komerčně dostupné produkty.
Technika kopulace je rovněž obzvláště vhodná pro přípravu blokových kopolymerů.
Tato reakce se obecně provádí za použití předběžně syntetizovaných a funkcionalizovaných homopolymerů v přítomnosti kopulačního činidla a případně aktivačního činidla a ve vhodném rozpouštědle.
V případě přípravy výhodných kopolymerů podle vynálezu, jejichž hydrofilní sekvence je tvořena poly(oxyethylen)em a jejich hydrofobní sekvence je tvořena poly(methylidenmalonát)em, se výhodně použije homopolymer poly(oxyethylen)u, funkcionalizovaného α-karboxy-skupinou, a homopolymer (poly(methylidenmalonát)u, funkcionalizovaného a-hydroxy-skupinou.
Homopolymer poly(oxyethylen)u, funkcionalizovaného α-karboxy-skupinou, může být například získán převedením komerčního poly(oxyethylen)u, funkcionalizovaného a-hydroxy-skupinou, za použití anhydridu kyseliny jantarové.
Homopolymer (poly(methylenmalonát)u, funkcionalizovaného α-hydroxy-skupinou, může být získán přímo aniontovou syntézou ve vodném prostředí nebo aniontovou syntézou v rozpouštědle za použití vodného roztoku hydroxidu sodného, jakožto polymeračního iniciátoru.
Jako kopulační činidlo, které je obzvláště vhodné pro uvedenou polymerací, lze výhodně použít dicyklohexylkarbodiimid (DCCI).
Uvedená kopulační reakce může být případně aktivována bazickou katalýzou a obecně probíhá v rozpouštědle, které je kompatibilní s uvedenými homopolymery, kterým je zejména dichlormethan ve specifickém případě výhodných kopolymerů podle vynálezu.
Pro přípravu roubovaných kopolymerů je obzvláště vhodná radikálová polymerace.
-4CZ 294928 B6
Tato polymerace se obecně provádí za použití makromonomeru ve funkci výchozího produktu, tj. oligomeru, nesoucího na jednom ze svých konců ethylenickou skupinu, která je radikálově polymerovatelná a která je schopna reagovat s monomerem za vzniku kopolymeru s roubovanou strukturou.
Tato polymerace bude obecně provedena v přítomnosti iniciátoru a ve vhodném rozpouštědle.
V případě přípravy roubovaných kopolymerů podle vynálezu, jejichž hydrofílní sekvence je tvořena poly(oxyethylen)em, mohou být použity různé funkcionalizované makromery.
Obzvláště výhodné je použití makromonomeru, funkcionalizovaného methakryloylovou skupinou.
Takový produkt může být komerčně dostupný (Aldrich) a bude tvořen například poly(oxyethylen)ovým řetězcem s molámí molekulovou hmotností mezi 308 a 440 g/mol, nebo bude připraven z komerčně dostupného poly(ethylenglykol)monomethyletheru kopulací s kyselinou methakrylovou v dichlormethanu za účelem vytvoření terminální methoxy-funkce.
Takový makromonomer může být rovněž připraven aktivací poly(oxyethylen)u a následnou reakcí s methakryloylchloridem.
Kopolymery s roubovanou strukturou podle vynálezu mohou být rovněž připraveny transesterifikací poly(oxyethylen)monomethyletheru v úrovni bočních esterových řetězců předběžně syntetizovaného poly(methylidenmalonát)u.
Tato transesterifikace bude obecně provedena za použití alkoholu, v přítomnosti katalyzátoru a při zvýšené teplotě.
Obecně mají kopolymery podle vynálezu široké spektrum použití ve funkci povrchově aktivních činidel.
Tyto kopolymery zejména umožňují snížit povrchové napětí vody a styčné napětí systému voda-organické rozpouštědlo, nemísitelné s vodou.
Tyto kopolymery také umožňují přípravu micelárních systémů ve vodném prostředí, které jsou použitelné jako nosiče účinných látek.
Tyto kopolymery dále umožňují přípravu nebo stabilizaci jednoduchých emulzí typu voda-voleji nebo olej-ve-vodě.
Tyto kopolymery také umožňují zapouzdření různých účinných látek, zejména látek určených pro terapeutické použití.
Kopolymery podle vynálezu nachází také použití jako ochranné koloidy pro stabilizaci nanočástic.
Tyto kopolymery budou obzvláště užitečné v případě, kdy se uvedené částice vytvoří z polymerů, které mají opakující se strukturní jednotky, které jsou identické s jednotkami jejich vlastních sekvencí s hydrofobním charakterem, což samozřejmě usnadňuje zakotvení kopolymeru na povrchu uvedených částic, přičemž se udělí tomuto povrchu biokompatibilní a hydrofílní charakter vzhledem k tomu, že v uvedeném kopolymeru je přítomna alespoň jedna biokompatibilní hydrofílní sekvence.
-5CZ 294928 B6
Kopolymery podle vynálezu mohou být rovněž použity jako činidla pro povrchovou úpravu biologických materiálů, prováděnou zejména za udělení hydrofílního charakteru povrchům, ošetřeným zakotvením uvedených polymerů, nebo snížení na minimum styčné adheze mezi těmito povrchy a živočišnými tkáněmi, buňkami nebo biologickými molekulami, když jsou uvedené materiály nebo biologické materiály určené pro uvedení do styku s uvedenými buňkami nebo biologickými molekulami.
Kopolymery podle vynálezu mohou být rovněž použity pro výrobu částic, schopných použití ve funkci kontrastních činidel.
Kopolymery podle vynálezu mohou být také použity jako biokompatibilní materiály, například ve formě fólií nebo tvářených dílů, jakož i pro povrchovou úpravu implantátových struktur a pro modifikaci mechanizmů mezilehlé adsorpce.
V následující části popisu bude vynález blíže objasněn pomocí konkrétních příkladů jeho provedení, přičemž tyto příklady mají pouze ilustrační charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu. Zkratky, použité v těchto příkladech, mají následující významy:
OE: ethylenoxid,
POE: poly(oxyethylen),
MM2.1.2: methylidenmalonát následujícího vzorce:
který lze uvést jako: 1-ethoxykarbony 1-1,1 -ethoxykarbonylmethylenoxykarbonylethen,
MM2.3.2:
methylidenmalonát následujícího vzorce:
MM3.3: methylidenmalonát následujícího vzorce:
-6CZ 294928 B6
O
,c—och2ch2ch3 h2c=c och2ch2ch3 0
PMM2.1.2: polymer, tvořený opakujícími se monomemími jednotkami následujícího vzorce: COOCH2CH3 —CH2 —n— CO—0—ch2--COOCH2CH3
PMM2.3.2: polymer, tvořený opakujícími se monomerními jednotkami následujícího vzorce: cooch2ch3 —ch2--j-- co—0—(CH2>-COOCH2CH3
PMM3.3: polymer, tvořený opakujícími se monomerními jednotkami následujícího vzorce: cooch2ch2ch3 Looch2ch2ch3
THF: I.P.: tetrahydrofuran, index polymolekularity,
DCCI: dimethylaminopyridin,
PEG: polyethylenglykol.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Příprava blokového polymeru podle vynálezu aniontovou polymerací
Připraví se blokový kopolymer POE-PMM 2.1.2 postupnou polymerací obou monomerů, přičemž se začne přípravou bloku POE a příprava blokového kopolymeru se provede podle následujícího protokolu.
Reaktor, ve kterém se provádí polymerace (250 ml), je připojen k vakuovému čerpadlu, umožňujícímu pracovat za hlubokého vakua a zbavit se protických nečistot.
Rozpouštědlo (THF, 150 ml) zbavené stop vlhkosti se kryogenně destiluje v reaktoru při teplotě -70 °C.
Pomocí injekční stříkačky se skrze dělicí přepážku potom přidá terc.butoxid draselný (0,lN/THF), 10 ml.
Potom se prostřednictvím kryogenní destilace zavede ethylenoxid (5 g).
Polymerace se provádí při teplotě místnosti po dobu 48 hodin. Po uplynutí této doby se odebere vzorek, umožňující kontrolu (provedenou gelovou permeační chromatografíí) molekulové hmotnosti (4000 g/mol) a indexu polymolekularity (1,13) první sekvence.
Dále se rychle a najednou při teplotě místnosti přidá jako inhibitor polymerace MM 2.1.2 (0,5 ml), který je čerstvě odplyněn za vakua za účelem odstranění oxidu siřičitého.
Po 5 hodinách se kopolymer deaktivuje přidáním methanolu a vysráží v diethyletheru.
KPOE se připojilo 5 strukturních jednotek MM 2.1.2, což odpovídá molární hmotnosti pro PMM 2.1.2 rovné 1150 g/mol.
Termickou analýzou získaného kopolymeru byla stanovena teplota přechodu do skelného stavu -16 °C a pík teploty tání při 45 °C (ΔΗ = 117 J/g).
Příklad 2
Příprava blokových kopolymerů podle vynálezu aniontovou polymerací
Postupuje se podle stejného protokolu, jaký byl popsán v příkladu 1, přičemž byly použity následující reakční složky:
rozpouštědlo: THF, 100 ml, ethylenoxid (OE): 3 g, iniciátor: difenylmethyldraslík (0,25 N/THF), 3 ml, MM 2.1.2: buď 2 ml nebo 3,2 ml.
Syntetizovaný POE má molární hmotnost 3600 g/mol (I.P. = 1,12).
Přidání druhé sekvence při teplotě místnosti vede ke kopolymeru s finální molární hmotností 5900 g/mol (pro 2 ml přidaného monomeru) a 9300 g/mol (pro 3,2 ml přidaného monomeru), což znamená, že bylo zabudováno 10, respektive 15 strukturních jednotek MM 2.1.2, což odpovídá celkové molární hmotnosti 2300, respektive 5750 g/mol.
Termickou analýzou získaného kopolymeru byla stanovena teplota přechodu do skelného stavu prvního kopolymeru -18 °C a teplota přechodu do skelného stavu druhého kopolymeru 6 °C, přičemž píky teploty tání byly nalezeny u teploty 33 °C, respektive 39 °C (ΔΗ 53 respektive 63 J/g).
Příklad 2A
Příprava blokového kopolymeru podle vynálezu aniontovou polymerací
V rámci tohoto příkladu se připraví kopolymer podle vynálezu, jehož hydrofobní sekvence je tvořena statistickým kopolymerem, tvořeným různými jednotkami.
-8CZ 294928 B6
Postupuje se podle stejného protokolu, jaký byl použit v příkladech 1 a 2, přičemž se použije následující reakční složky:
rozpouštědlo: THF, 100 ml, ethylenoxid (OE): 4g, iniciátor: difenylmethyldraslík (0,35M/THF), 2,9 ml,
MM 2.1.2: 1,5 ml,
MM 3.3: 3 ml.
Získaný POE syntetizovaný způsobem, který již byl popsán v předcházejících příkladech, má molární hmotnost 11 000 (I.P. = 1,11). Potom se rychle přidá při teplotě místnosti k alkoxidové funkci bloku POE směs obou monomerů (MM 2.1.2 a MM 3.3), která je čerstvě odplyněna za vakua.
Po deaktivaci se získaný kopolymer vysráží v diethyletheru. Potom se kopolymer oddělí od etherového roztoku odstředěním.
Nukleární magneticko-rezonanční analýzou a analýzou provedenou gelovou permeační chromatografií byly stanoveny hmotnostní procentní podíly 23,6% pro MM 2.1.2 (25 strukturních jednotek) a 30,6 % pro MM 3.3 (36 strukturních jednotek).
Termickou analýzou získaného kopolymerů byla stanovena teplota tání POE 58 °C (ΔΗ = 61 J/g) a jediná teplota přechodu do skelného stavu rovná 11 °C.
Příklad 2B
Příprava blokových kopolymerů podle vynálezu aniontovou polymerací
V rámci tohoto příkladu se použije stejný protokol, jaký byl použit v příkladu 2A, přičemž se použijí následující reakční složky:
rozpouštědlo: THF, 150 ml, ethylenoxid (OE): 3 g, iniciátor: difenylmethyldraslík (0,35M/THF), 3 ml, hydrofobní monomery: MM 2.1.2, 2 ml a MM 3.3, 3,3 ml nebo
MM 2.1.2, 2 ml a MM 3,3, 2 ml.
První syntetizovaná sekvence, kterou je POE, má molekulovou hmotnost 9500 g/mol (I.P. = 1,03).
Potom se směs obou monomerů přidá s cílem připojení k alkoxidové funkci bloku POE.
Po vysrážení a izolaci kopolymerů se jeho finální složení stanoví nukleární magneticko-rezonanční analýzou.
V případě směsi MM 2.1.2 + MM 3.3, 2:2 činí hmotnostní procentní podíl zabudovaného MM 2.1.2 32,2 % (27 strukturních jednotek) a hmotnostní procentní podíl zabudovaného MM 3.3 činí 19,4 % (19 strukturních jednotek).
V případě směsi MM 2.1.2 + MM 3.3, 2:2 činí hmotnostní procentní podíl zabudovaného MM 2.1.2 29,6% (29 strukturního jednotek) a hmotnostní procentní podíl zabudovaného MM 3.3 činí 27,6 % (30 strukturních jednotek).
-9CZ 294928 B6
Příklad 2C
Příprava blokového kopolymeru podle vynálezu aniontovou polymerací
V rámci tohoto příkladu se použije experimentální protokol, který byl popsán pro příklady 1 a 2, přičemž se použijí následující reakční složky:
rozpouštědlo: THF, 100 ml, ethylenoxid (OE): 3 g, iniciátor: difenylmethyldraslík (0,32M/THF), 2,7 ml,
MM 2.3.2: 2 ml.
POE syntetizovaný klasickým způsobem má molámí hmotnost 3500g/mol (I.P. = 1,10).
K alkoxidu se při teplotě místnosti rychle přidá druhý monomer, který byl předběžně zředěn v několika mililitrech THF, což vede ke kopolymeru, ve kterém je zabudováno 5 strukturních jednotek MM 2.3.2, což odpovídá molární hmotnosti 1 290 g/mol pro PMM 2.3.2.
Příklad 2D
Příprava blokových kopolymerů podle vynálezu aniontovou polymerací
V rámci tohoto příkladu se použije experimentální protokol, který již byl popsán pro příklady 2A a 2B, přičemž se použijí následující reakční složky:
rozpouštědlo: THF, 100 ml, ethylenoxid (OE): 4 g, iniciátor: difenylmethyldraslík (0,4M/THF, 2,5 ml,
MM 2.1.2: 1,5 ml,
MM 2.3.2: 2 ml.
POE syntetizovaný způsobem, který byl již popsán v předcházejících příkladech, má molámí hmotnost 11 000 g/mol (I.P. = 1,11).
Potom se při teplotě místnosti rychle přidá k alkoxidové funkci bloku POE směs obou monomerů MM 2.1.2 + MM 2.3.2, která je čerstvě odplyněna za vakua.
Po deaktivaci se kopolymer vysráží v diethyletheru. Nukleární magnetickorezonanční analýzou a analýzou provedenou gelovou permeační chromatografíí se stanoví hmotnostní procentní podíly 7 % pro MM 2.1.2 (4 strukturní jednotky) a 13 % pro MM 2.3.2 (7 strukturních jednotek).
Příklad 3
Příprava blokového kopolymeru aniontovou polymerací
Kopolymer POE-PMM 2.1.2 byl získán opětovnou iniciací prekurzorů POE, který byl předběžně vytvořen s danou délkou řetězce, a potom reakcí získaného alkoxidu s methylidenmalonátem, přičemž byl použit následující experimentální protokol.
Monohydroxylovaný PEG (PEG-monomethylether, Aldrich, Mn = 2000 g/mol) se v polymeračním reaktoru, připojeném k vakuovému čerpadlu, vysuší za hlubokého vakua.
-10CZ 294928 B6
100 ml bezvodého THF se zavede kryogenní destilací k polymeru, nacházejícímu se při teplotě -70 °C. Teplota se potom postupně zvýší na 20 °C k umožnění solubilizace polymeru.
Prostřednictvím dělicí přepážky v reaktoru se po kapkách přidá stanovené množství organokovového derivátu (difenylhexyllithium (0,056 M v THF, 10,7 ml).
Roztok se skoro bezprostředně odbarví po uvedeném přídavku, přičemž bleděžluté reziduální zbarvení svědčí o přítomnosti alkoxidových aniontů.
Po 3 hodinách reakce se do reaktoru rychle přidá při teplotě místnosti MM 2.1.2 (3,7 g), který byl čerstvě odplyněn za vakua a zředěn v 10 ml THF. Reakční prostředí se odbarví v průběhu několika sekund.
Po 5 hodinách se polymerace ukončí přidáním 5 ml methanolu. Reakční prostředí se potom zahustí a polymer se izoluje vysrážením v etheru, promytím v etheru a vysušením za vakua.
Příklad 3A
Příprava blokového kopolymerů podle vynálezu aniontovou polymerací.
V rámci tohoto příkladu se připraví tříblokový kopolymer PMM 2.1.2-POE-PPM 2.1.2 opětovnou iniciací dihydroxylovaného prekurzoru POE s předem stanovenou molární hmotností, a potom reakcí dialkoxidu s methylidenmalonátem, přičemž byl použit experimentální protokol, který je analogický s protokolem, použitým v příkladu 3.
Byly použity následující reakční složky:
rozpouštědlo: THF, 100 ml, dihydroxylovaný POE (Fluka) 2000 g/mol: 2 g, iniciátor: difenylhexyllithium (0,145M/THF): 13,8 ml, MM 2.1.2: 3 ml.
Přidané množství organolithia umožňuje metalaci obou hydroxylovaných konců bloku POE a takto iniciaci a potom polymeraci sekvence MM 2.1.2 z jedné i druhé strany hydrofilní sekvence.
Po uplynutí 5 hodin od přídavku MM 2.1.2 se polymerace ukončí zavedením 5 ml methanolu do reakčního prostředí. Po zahuštění reakčního prostředí se kopolymer izoluje vysrážením v etheru.
Finální obsah MM 2.1.2 v kopolymerů činí 81,6% hmotnosti, což odpovídá posloupnosti 19 strukturních jednotek MM 2.1.2, 45 strukturním jednotkám OE a potom znovu 19 strukturním jednotkám MM 2.1.2.
Příklad 4
Příprava blokového kopolymerů podle vynálezu kopulační reakcí.
V rámci tohoto příkladu byl blokový kopolymer podle vynálezu získán kopulační reakcí homopolymeru, který je oxyethylován a funkcionalizován v poloze a karboxylovou skupinou (Mn= 5000 g/mol), s homopolymerem MM 2.1.2, který je funkcionalizován v poloze a hydroxy-skupinou.
Ukončení OH a-hydroxy-funkcionalizované sekvence PMM 2.1.2 může být dosaženo:
- 11 CZ 294928 B6
- buď syntézou polymeru ve vodném prostředí (o tom viz Lescure F. a kol., Pharmaceutical Research, 11,9, 1270-1276, 1994),
- nebo použitím vodného roztoku hydroxidu sodného jako iniciátoru polymerace MM 2.1.2 v prostředí THF nebo acetonu.
Ekvivalent každého z homopolymerů se rozpustí v dichlormethanu; potom se přidá ekvivalent DCCL a 0,3 ekvivalentu DMAP ve formě roztoku v dichlormethanu.
Po 10 hodinách reakce při teplotě místnosti se charakteristický zákal dicyklohexylmoěoviny (DCHU) odstraní filtrací.
Směs se potom promyje kyselinou (odstranění zbývajícího DCHU a DMAP) a následně neutralizuje roztokem uhličitanu sodného. Finální kopolymer se potom získá vysrážením ve vodě, která nerozpouští převažující sekvenci, kterou je PMM 2.1.2.
Příklad 5
Příprava roubovaného kopolymeru podle vynálezu radikálovou polymerací
V rámci tohoto příkladu byl roubovaný kopolymer získán z následujících homopolymerů:
- PEG-monomethylether Aldrich (Mn = 2000 g/mol): 0,1 g,
- PMM 2.1.2 (Mn = 30 000 g/mol): 0,27 g, a to podle následujícího experimentálního protokolu.
Oba vysušené homopolymery se rozpustí v toluenu. Získaná směs se odplyní pod dusíkovou atmosférou a zahřeje na teplotu 60 °C. Potom se k reakční směsi přidá katalyzátor (sůl l-hexanol-2-ethyltitanutu (4+), Tyzor TOT (Du Pont), zředěný v malém množství toluenu. Syntéza se provádí po dobu 12 hodin při teplotě 60 °C.
Surový reakční produkt se potom zahustí a následně vysráží ve vodě za účelem rozdělení kopolymeru a netransesterifikovaného PMM 2.1.2.
Příklad 6
Příprava roubovaného kopolymeru podle vynálezu radikálovou polymerací
Roubovaný kopolymer podle vynálezu byl získán z následující dvou produktů:
- PeG-methakrylát (makromonomer), Mn = 2000 g/mol: 0,71 g,
- MM 2.1.2: 0,62 g.
Do tříhrdlé baňky se zavedou oba uvedené komonomery stejně jako rozpouštědlo (THF, 30 ml). Získaná směs se zahřeje na teplotu 40 °C. Potom se přidá iniciátor (cyklohexylperoxokarbonát (1 mol. %, vztaženo na celkové množství použitých monomerů) ve formě roztoku v THF. Syntéza se provádí po dobu 18 hodin při 40 °C.
Reakční rozpouštědlo se odpaří a vytvořený kopolymer je ještě ve směsi se zbytkovou frakcí makromonomeru.
Skutečné získání kopolymeru může být prokázáno technikou gelové permeační chromatografie a tvorbou micel ve vodném prostředí.
- 12CZ 294928 B6
Příklad 6a
Příprava roubovaného kopolymeru podle vynálezu mechanizmem transesterifikace
Kopolymer šroubovanou strukturou PMM 2.1.2-POE byl získán transesterifikací poly(oxyethylen)monomethyletheru na bočních esterových řetězcích předběžně syntetizovaným poly(methylidenmalonát)em, přičemž byly použity následující reakční složky:
rozpouštědlo: THF, 150 ml,
PMM 2.1.2 (Mn = 30 000 g/mol): 2 g, iniciátor: difenylhexyllithium (0,02M/THF): 3,3 ml, POE-monomethylether, Mn = 2000 g/mol: 0,15 g.
Při přípravě uvedeného kopolymeru byl použit následující experimentální protokol.
Do polymeračního reaktoru se při teplotě -70 °C zavede čerstvě kryogenně destilovaný THF. Potom se do reaktoru zavede difenylhexyllithium a teplota se ponechá vystoupit na 15 °C. Potom se přidá POE-monomethylether. Následuje okamžité odbarvení výchozího tmavěčerveného zabarvení iniciátoru. Potom se do reaktoru, kde se nachází alkoxid, zavede PMM 2.1.2, syntetizovaný aniontovým mechanizmem v THF při teplotě -70 °C a rovněž za použití difenylhexyllithia jako iniciátoru. Po 3 hodinách reakce se polymerace zastaví přidáním 1 ml methanolu a polymer se izoluje po odpaření reakčního rozpouštědla za vakua.
Příklad 7
Použití kopolymerů podle vynálezu pro získání micel ve vodě
Získaní micel ve vodě po dialýze roztoku kopolymerů ve výchozí směsi THF/MeOH/H2O, mající objemový poměr uvedených složek 2:1:1.
Cílem tohoto příkladu je demonstrovat povrchově aktivní vlastnosti kopolymerů POE-PMM 2.1.2 ve vodě tvorbou micel, které zase samy o sobě mohou tvořit nosiče účinných látek.
Dialýza se provádí skrze membránu (Spektra POR. ref 132638, poréznost 1000 Daltonů), která umožňuje pouze průchod rozpouštědla, avšak nikoliv průchod kopolymeru. Uvedená dialýza vede k postupnému obohacení vodou uvnitř objemu, vymezeného membránou.
Velikost získaných micel je uvedena v následující tabulce.
Kopolymery (*) Koncentrace dialyzovaného roztoku (g/1) Střední průměr v jednotkách hmotnosti (Dw) a standardní odchylka (SD) (vyjádřené v nm)
OE 84-MM 13 3,5 Dw = 36,5 ± 0,4 SD = 7
OE 84-MM 23 4,5 Dw = 40,6 ±0,1 SD = 5
OE 114-MM 15 4,0 Dw = 33,8 ± 1,4 SD = 12
OE 114-MM8 6,8 Dw = 80,2 ± 3,2 SD = 24
(*): kopolymery jsou získané způsobem, popsaným vpříkladech 1 a 2,
OEx.MMy - kopolymer, mající x jednotek OE a y jednotek MM 2.1.2.
- 13 CZ 294928 B6
Příklad 8
Použití kopolymerů podle vynálezu pro stabilizaci emulze voda-v-oleji
Připraví se emulze přidáním 1 ml vody k roztoku 10 ml ethylacetátu, obsahujícího předem stanovené množství kopolymeru. Získaná směs se emulguje po dobu 5 minut za použití míchadla Ultra Turrax Janke a Kunkel při rychlosti otáčení 13 000 otáček za minutu. Stabilita emulzí se vyhodnotí vizuálně pomocí optického zařízení typu Turbiscan ΜΑ 1000.
Byl také proveden srovnávací pokus za použití polymeru typu Pluronic.
Charakteristiky emulzí jsou uvedeny v následující tabulce.
Studované kopolymery % hmotn. POE HBL podle Griffína” Doba sedimentace emulze (h)
Pluronic F68 80 16 24
(srovnávací)
OE91-MM3 85,3 17 40
OE 114-MM 10 68,5 14 50
OE 114-MM 13 62,6 12,6 170
OE 84-MM 13 55,3 11 400
OE 84-MM 23 41,1 8 >450
(**): empirický Griffinův vztah (1954): HBL= 20 (molekulová hmotnost hydrofilních funkcí)/(celková molekulová hmotnost).
(*): OEx.MMy = kopolymer, mající x jednotek OE a Y jednotek MM 2.1.2.
Příklad 9
Měření povrchového napětí vodného roztoku kopolymerů PPM212-POE
Za účelem ověření povrchově aktivního charakteru syntetizovaných kopolymerů byla provedena měření povrchového napětí vodných roztoků kopolymerů s koncentrací 10 g/1, získaných přímým rozpuštěním kopolymeru ve vodě. Roztoky se před vlastním měřením ponechají v klidu po dobu 12 hodin.
Uvedená měření byla provedena při teplotě 20 °C pomocí přístroje Tensimat n3 (Prolabo) za použití platinové lamely.
Roztok Povrchové napětí (mN/m)
Čistá voda 72
Pluronic F68 46
OE 114-MM 13* 44
OE 84-MM 13* 40
OE 84-MM 23* 41
(*): nb jednotek OE/nb jednotek MM212; kopolymery jsou získány způsobem, popsaným v příkladech 1 a 2.
Příklad 10
V rámci tohoto příkladu byly provedeny výpočty povrchových energií kopolymerních filmů, uložených na skleněné lamele na základě smáčivosti (metoda nanesené kapky) za použití zařízení
- 14CZ 294928 B6
NFT Communication (MONTS, Francie, přičemž byl měřen kontaktní úhel Θ kapalin (čistá voda, Prolabo, ethylenglykol, formamid, glycerol, dijodmethan a 1-bromnaftalen, Sigma-Aldrich) se známým povrchovým napětím.
Získané výsledky jsou srovnány s výsledky, získanými pro fólii hydrofobního materiálu, kterým je PMM 2.1.2.
Materiál’ γ disperzní (γ°) γ polární (γ1*)
PMM 2.1.2 39 4,5
OE 84-MM 13 39 11
OE 114-MM 10 41 13
OE91-MM3 42 13
(*): OEx-MMy: kopolymer, mající x jednotek OE a y jednotek MM 2.1.2.
Na základě výsledků, uvedených v předcházející tabulce, lze konstatovat, že složka povrchové energie, charakterizující hydrofilnost (γ1*), roste s procentním obsahem OE v různých kopolymerech.
Příklad 11
Za účelem ověření schopnosti kopolymerů podle vynálezu inhibovat adsorpci biologických molekul nebo buněk byly provedeny výpočty povrchové energie na základě smáčivosti (metoda nanesené kapky), měřené za použití zařízení NFT Communication (Monsts, Francie) suchých fólií samotných kopolymerů a potom, co byly tyto fólie uvedeny do styku s vodnými roztoky biologických molekul (albumin z kuřecího vajíčka, Aldrich).
Pokaždé se provede srovnání shydrofobním materiálem PMM 2.1.2.
Materiál Samotné kopolymery Kopolymery v přítomnosti vaječného albuminu
γ-disper. (Y°) γ-polár. (?)
γ-disper. (Y°) γ-polár. (Ž)
PPM 2.1.2 39 4,5 40 15
OE 84-MM 13 39 11 40 12
OE 114-MM 10 41 13 42 10
OE91-MM3 42 13 41 11
(*): OEx-MMy: kopolymer, mající x jednotek OE a y jednotek MM 2.1.2.
Z výše uvedených výsledků lze učinit závěr, že se zvyšujícím se procentním obsahem ethylenoxidu se zmenšují změny hodnot složek povrchové energie, měřené v přítomnosti a v nepřítomnosti vaječného albuminu. Míra adsorpce biomolekul na fólii kopolymerů je tudíž nižší.
Příklad 12
Použití kopolymerů podle vynálezu pro získání nanočástic ve vodě
Povrchově aktivní vlastnosti kopolymerů podle vynálezu jsou v rámci tohoto příkladu využity k dosažení stability hydrofobních částic PMM 2.1.2 nanometrických rozměrů ve vodě. Tyto nanočástice se získají dispergováním 200 mg polymeru PMM 2.1.1, rozpuštěného ve 2 ml acetonu, ve vodném prostředí (10 ml, destilovaná voda obsahující POE-PMM 2.1.2 (38% hmotn. MM 2.1.2) za intenzivního míchání.
- 15 CZ 294928 B6
Střední průměry uvedených částic byly stanoveny za použití zařízení Coultronics typu Coulter N4, při teplotě 20 °C.
Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce.
% PMM 2.1.2-POE’ Střední průměr částic (nm)
0,5 161 ±40
1 220 ± 60
2 240 ± 70
(*): vyjádřeno v g na 100 ml vodné fáze.
Výše uvedené výsledky ukazují, že kopolymery podle vynálezu mají povrchově aktivní vlastnosti, které umožňují stabilizovat suspenzi nanočástic ve vodě v nepřítomnosti všech ostatních povrchově aktivních činidel nebo ochranných koloidů.
Příklad 13A
Formulace nanočástic PMM 2.1.2, stabilizovaných kopolymerem PMM 2.1.2-POE podle vynálezu a nesoucích cyklosporin A
V rámci tohoto příkladu byl použit následující protokol:
polymerační prostředí: osmózovaná voda, pH 6,3 = 5 ml,
acetonová fáze: -MM 2.1.2 = 50 mg, - PMM 2.1.2-POE = 100 mg, - aceton = 1 ml,
cyklosporin A: 5 mg radiačně neznačeného (chladného)/500 μΐ ethanolu a tritiovaný cyklosporin A (4,4 pCi).
Acetonová fáze se disperguje ve vodě za míchání magnetickým míchadlem (1000 otáček za minutu). 30 minut od počátku polymerace se přidá směs chladného cyklosporinu A a horkého (radiačně značeného) cyklosporinu A. Doba polymerace činí 18 hodin.
Střední průměr částic, měřený pomocí zařízení Nanosizer (Coultronic, Francie), činí 206 nm ± 41 nm (průměrná hodnota ze tří měření).
Stanovení míry vázání cyklosporinu se provede následujícím způsobem.
- metoda: kapalné scintilační stanovení (Compteur Beckman LS 6000), scintilační kapalina: Ultima Gold (Packard), ultracentrifugace 1 ml suspenze při 140 000 g po dobu 45 minut, měření radioaktivity ve 200 μΐ supernatantu a 200 μΐ celkové suspenze.
Takto změřená míra vázání cyklosporinu A, odpovídající procentnímu podílu účinné látky, nalezené v nanočásticích, vztaženému k výchozímu zavedenému množství cyklosporinu A, činí 50 % ± 3 %.
Příklad 13B
Formulace nanočástic PMM 2.1.2, stabilizovaných kopolymerem PMM 2.1.2-POE podle vynálezu a nesoucích doxorubicin
-16CZ 294928 B6
V rámci tohoto příkladu byl použit následující experimentální protokol: polymerační prostředí: osmózovaná voda, pH 6,3 = 5 ml, doxorubicin = 4 mg, acetonová fáze: MM 2.1.2 = 50 mg,
PMM2.1.2-POE= 100 mg, aceton = 1 ml.
Doxorubicin se rozpustí ve vodě. Potom se acetonová fáze disperguje ve vodné fázi za míchání magnetickým míchadlem (1000 otáček za minutu). Doba polymerace činí 18 hodin.
Střední průměr částic, změřený pomocí zařízení Nanosizer (coultronics, Francie), činí 179 nm ± 28 nm (průměrná hodnota ze tří měření).
Stanovení míry zapouzdření doxorubicinu se provede následujícím způsobem:
metoda: vysoce výkonná kapalinová chromatografíe, sloupec Cl8, molární fáze: soustava tvořená směsí methanolu, ethylacetátu a kyseliny octové v objemovém poměru 70:28,7:1,3, ultracentrifugace 1 ml suspenze při 140 000 g po dobu 45 minut, stanovení koncentrace doxorubicinu v celkové suspenzi a v supernatantu.
Takto změřená míra zapouzdření doxorubicinu, odpovídající procentnímu podílu účinné látky, nalezené v nanočásticích, vztaženému k výchozímu zavedenému množství doxorubicinu, činí 43 %.
Příklad 13C
Formulace nanočástic PMM 2.1.2, stabilizovaných kopolymerem PMM 2.1.2-POE podle vynálezu a nesoucích konjugát peptid V3/vaječný albumin
V rámci tohoto příkladu se použije následující experimentální protokol:
polymerační prostředí: osmózovaná voda, pH 6,3 = 5 ml, peptid V3/vaječný albumin = 1,15 mg respektive 0,6 mg, acetonová fáze: MM2.1.2 = 50mg,
PMM 2.1.2-POE = 100 mg, aceton = 1 ml.
Konjugát peptid V3/vaječný albumin je získán ve formě vodné suspenze v PBS s koncentrací 2,3 mg peptidů a 1,2 mg vaječného albuminu na 1 ml suspenze. Koncentrace konjugátu v suspenzi nanočástic je tedy 0,23 mg peptidů a 0,12 mg vaječného albuminu na 1 ml.
Acetonová fáze se přidá za míchání (1000 otáček za minutu) do vodné fáze. Doba polymerace činí 18 hodin.
Střední průměr částic, měřený pomocí zařízení Nanosizer (Coultronics, Francie), činí 161 nm ± 19 nm (průměrná hodnota ze tří měření).
Stanovení míry zapouzdření konjugátu peptid V3/vaječný albumin se provede následujícím způsobem:
- 17CZ 294928 B6 metoda: gradientová vysoce výkonná kapalinová chromatografie na sloupci C18 po degradaci nanočástic a analýza aminokyselin, mobilní fáze A: octan sodný 0,05M, pH 5,1, mobilní fáze B: soustava, tvořená směsí acetonu a vody v objemovém poměru 60:40, detektor ultrafialového záření: λ = 254 nm, ultracentrifugace 1 ml suspenze při 140 000 g po dobu 45 minut, vysoce výkonná kapalinová chromatografie degradačního zbytku celkové suspenze a supernatantu.
Takto stanovená míra zapouzdření konjugátu V3/vaječný albumin, odpovídající procentnímu podílu účinné látky, nalezené v nanočásticích, vztaženému k výchozímu zavedenému množství, činí 48 % ± 3 %.
Obecný závěr
Takto mohou být získány nanočástice PMM 2.1.2 vosmózované vodě s pH 6,3, které jsou stabilizované alespoň 2 % kopolymeru PMM 2.1.2-POE. Za těchto podmínek mohou být testované účinné látky, kterými jsou cyklosporin A, doxorubicin a konjugát peptid V3/vaječný albumin, zapouzdřeny.

Claims (10)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Biokompatibilní kopolymery typu, obsahujícího alespoň jednu sekvenci, mající hydrofilní charakter a alespoň jednu sekvenci, mající hydrofobní charakter, vyznačené tím, že uvedená sekvence s hydrofobním charakterem je tvořena:
    - buď homopolymerem, tvořeným opakujícími se strukturními jednotkami obecného vzorcel
    COORt
    CH2--C-COO —(CK2)n —COOR2 ve kterém
    Ri znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 6 uhlíkových atomů nebo skupinu (CH2)m-COOR3, ve které m znamená celé číslo od 1 do 5 a R3 znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 6 uhlíkových atomů,
    R2 znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 6 uhlíkových atomů a n znamená celé číslo od 1 a 5,
    - nebo statistickým kopolymerem, tvořeným různými opakujícími se strukturními jednotkami výše definovaného obecného vzorce I,
    - nebo konečně statistickým kopolymerem, převážně tvořeným jednotkami výše definovaného obecného vzorce I.
    -18 CZ 294928 B6
  2. 2. Kopolymery podle nároku 1, vyznačené tím, že výše uvedená sekvence s hydrofobním charakterem je tvořena opakujícími se strukturními jednotkami výše definovaného obecného vzorce I, ve kterém
    Ri znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 6 uhlíkových atomů,
    R2 znamená alkylovou skupinu, obsahující 1 až 6 uhlíkových atomů a n znamená celé číslo rovné 1.
  3. 3. Kopolymery podle nároku 1, vyznačené tím, že výše uvedená sekvence shydrofobním charakterem je tvořena opakujícími se strukturními jednotkami vzorce
    COOCHjCHj —CH2--C-COO — CH2—COOCH2CH3
  4. 4. Kopolymery podle některého z nároků 1 až 3, vyznačené tím, že výše uvedená sekvence s hydrofilním charakterem je zvolena z množiny, zahrnující poly(oxyethylen), poly(vinylalkohol), poly(vinylpyrrolidon), poly(N-2-hydroxypropylmethakrylamid), poly(hydroxyethylmethakrylát), poly(aminokyselinu), jakou je polylysin, a polysacharid.
  5. 5. Kopolymery podle některého z nároků 1 až 4, vyznačené tím, že mají blokovou strukturu, výhodně dvoublokovou nebo tříblokovou strukturu, nebo roubovanou strukturu.
  6. 6. Kopolymery podle některého z nároků 1 až 5, v y z n a č e n é t í m , že mají hmotnostní obsah sekvence s hydrofobním charakterem mezi 5 a 95 %, výhodně mezi 10 a 90 %.
  7. 7. Kopolymery podle některého z nároků 1 až 6, vyznačené tím, že celková molární hmotnost sekvence s hydrofobním charakterem se pohybuje mezi 1000 a 80 000 g/mol, výhodně mezi 1000 a 50 000 g/mol.
  8. 8. Použití kopolymerů podle některého z nároků 1 až 7 pro přípravu micelárních systémů a emulzí, pro přípravu nebo stabilizaci nanočástic nebo pro zapouzdření účinných látek.
  9. 9. Použití kopolymerů podle některého z nároků 1 až 7 jako činidel pro úpravu povrchu materiálů nebo biologických materiálů, zejména zakotvením uvedených kopolymerů na úpravo váných površích a udělením hydrofilního charakteru těmto povrchům.
  10. 10. Použití kopolymerů podle některého z nároků 1 až 7 jako činidel pro úpravu povrchů materiálů nebo biologických materiálů, určených pro uvedení do styku s živočišnými tkáněmi, buňkami nebo biologickými molekulami, zejména za účelem snížení na minimum adheze na rozhraní s uvedenými živočišnými tkáněmi, buňkami nebo biologickými molekulami.
CZ20002747A 1998-01-29 1999-01-29 Nové povrchově aktivní kopolymery na bázi methylidenmalonátu CZ294928B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9801001A FR2774096B1 (fr) 1998-01-29 1998-01-29 Nouveaux copolymeres tensioactifs a base de methylidene malonate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20002747A3 CZ20002747A3 (cs) 2001-01-17
CZ294928B6 true CZ294928B6 (cs) 2005-04-13

Family

ID=9522340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20002747A CZ294928B6 (cs) 1998-01-29 1999-01-29 Nové povrchově aktivní kopolymery na bázi methylidenmalonátu

Country Status (24)

Country Link
US (1) US6750298B1 (cs)
EP (1) EP1051436B1 (cs)
JP (1) JP2002501953A (cs)
KR (1) KR20010040476A (cs)
CN (1) CN1114633C (cs)
AR (1) AR018536A1 (cs)
AT (1) ATE253602T1 (cs)
AU (1) AU744995B2 (cs)
BR (1) BR9908537A (cs)
CA (1) CA2318828A1 (cs)
CZ (1) CZ294928B6 (cs)
DE (1) DE69912578T2 (cs)
ES (1) ES2211028T3 (cs)
FR (1) FR2774096B1 (cs)
HK (1) HK1034525A1 (cs)
HU (1) HUP0100238A3 (cs)
IL (1) IL137441A0 (cs)
NO (1) NO20003873D0 (cs)
NZ (1) NZ505946A (cs)
PL (1) PL341934A1 (cs)
RU (1) RU2216551C2 (cs)
SK (1) SK11042000A3 (cs)
WO (1) WO1999038898A1 (cs)
ZA (1) ZA99721B (cs)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4786053B2 (ja) * 2000-04-12 2011-10-05 中国塗料株式会社 防汚塗料組成物、防汚塗膜、該塗膜で被覆された基材、防汚方法
JP4611561B2 (ja) * 2000-04-12 2011-01-12 Dic株式会社 新規なビニル系樹脂およびその製造方法
CN1300270C (zh) * 2000-04-12 2007-02-14 大日本油墨化学工业株式会社 防污涂料组合物和新型树脂
KR100427725B1 (ko) * 2001-03-22 2004-04-27 광주과학기술원 나노 입자와 고분자 물질을 이용한 나노 복합체 제조 방법
WO2003050152A1 (en) * 2001-12-07 2003-06-19 Hercules Incorporated Anionic copolymers prepared in an inverse emulsion matrix and their use in preparing cellulosic fiber compositions
JP3961312B2 (ja) 2002-02-26 2007-08-22 株式会社デンソー 内燃機関の制御装置
DE10217439A1 (de) * 2002-04-18 2003-10-30 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Polyamiden
WO2004043425A1 (de) * 2002-11-14 2004-05-27 Universität Duisburg-Essen Implantat, therapeutisches mittel und micelle
CA2554335A1 (en) * 2004-01-27 2005-08-04 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung Use of statistical copolymers
DE102004004209A1 (de) * 2004-01-27 2005-08-18 Merck Patent Gmbh Verwendung von statistischen Copolymeren
ITRM20060682A1 (it) * 2006-12-19 2008-06-20 Sicit Chemitech S P A Nuovi derivati polimerici biodegradabili
US8993795B2 (en) 2009-05-07 2015-03-31 Optmed Inc Methylidene malonate process
US8106234B2 (en) * 2009-05-07 2012-01-31 OptMed, Inc Methylidene malonate process
US8609885B2 (en) 2010-10-20 2013-12-17 Bioformix Inc. Synthesis of methylene malonates substantially free of impurities
US9279022B1 (en) * 2014-09-08 2016-03-08 Sirrus, Inc. Solution polymers including one or more 1,1-disubstituted alkene compounds, solution polymerization methods, and polymer compositions
US9249265B1 (en) * 2014-09-08 2016-02-02 Sirrus, Inc. Emulsion polymers including one or more 1,1-disubstituted alkene compounds, emulsion methods, and polymer compositions
US9828324B2 (en) 2010-10-20 2017-11-28 Sirrus, Inc. Methylene beta-diketone monomers, methods for making methylene beta-diketone monomers, polymerizable compositions and products formed therefrom
US10414839B2 (en) 2010-10-20 2019-09-17 Sirrus, Inc. Polymers including a methylene beta-ketoester and products formed therefrom
FR2969619B1 (fr) * 2010-12-23 2013-01-04 Arkema France Particules polymeriques filamenteuses et procede de preparation desdites particules par polymerisation radicalaire controlee en emulsion.
US9512058B2 (en) 2011-10-19 2016-12-06 Sirrus Inc. Multifunctional monomers, methods for making multifunctional monomers, polymerizable compostions and products formed thereform
CA2869108A1 (en) 2012-03-30 2013-10-03 Bioformix Inc. Methods for activating polymerizable compositions, polymerizable systems, and products formed thereby
CA2869112A1 (en) 2012-03-30 2013-10-03 Bioformix Inc. Composite and laminate articles and polymerizable systems for producing the same
CA2869115A1 (en) 2012-03-30 2013-10-03 Bioformix Inc. Ink and coating formulations and polymerizable systems for producing the same
US10047192B2 (en) 2012-06-01 2018-08-14 Sirrus, Inc. Optical material and articles formed therefrom
WO2014078689A1 (en) 2012-11-16 2014-05-22 Bioformix Inc. Plastics bonding systems and methods
EP2926368B1 (en) 2012-11-30 2020-04-08 Sirrus, Inc. Electronic assembly
CN105008321A (zh) 2013-01-11 2015-10-28 瑟拉斯公司 经过双(羟甲基)丙二酸酯的途径获得亚甲基丙二酸酯的方法
US9416091B1 (en) 2015-02-04 2016-08-16 Sirrus, Inc. Catalytic transesterification of ester compounds with groups reactive under transesterification conditions
US9315597B2 (en) 2014-09-08 2016-04-19 Sirrus, Inc. Compositions containing 1,1-disubstituted alkene compounds for preparing polymers having enhanced glass transition temperatures
US10501400B2 (en) 2015-02-04 2019-12-10 Sirrus, Inc. Heterogeneous catalytic transesterification of ester compounds with groups reactive under transesterification conditions
US9334430B1 (en) * 2015-05-29 2016-05-10 Sirrus, Inc. Encapsulated polymerization initiators, polymerization systems and methods using the same
US9217098B1 (en) 2015-06-01 2015-12-22 Sirrus, Inc. Electroinitiated polymerization of compositions having a 1,1-disubstituted alkene compound
US9518001B1 (en) 2016-05-13 2016-12-13 Sirrus, Inc. High purity 1,1-dicarbonyl substituted-1-alkenes and methods for their preparation
US10428177B2 (en) * 2016-06-03 2019-10-01 Sirrus, Inc. Water absorbing or water soluble polymers, intermediate compounds, and methods thereof
US9567475B1 (en) 2016-06-03 2017-02-14 Sirrus, Inc. Coatings containing polyester macromers containing 1,1-dicarbonyl-substituted 1 alkenes
US10196481B2 (en) 2016-06-03 2019-02-05 Sirrus, Inc. Polymer and other compounds functionalized with terminal 1,1-disubstituted alkene monomer(s) and methods thereof
JP2019522064A (ja) * 2016-06-03 2019-08-08 シラス・インコーポレイテッド 吸水性または水溶性ポリマー、中間化合物、及びそれらの方法
US9617377B1 (en) 2016-06-03 2017-04-11 Sirrus, Inc. Polyester macromers containing 1,1-dicarbonyl-substituted 1 alkenes
EP3630857A1 (en) 2017-06-02 2020-04-08 Arkema France Curable compositions and uses thereof
CN114127220B (zh) 2019-07-19 2024-01-19 阿科玛法国公司 可用于获得非致敏性的固化产品的可固化组合物

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940003548U (ko) * 1992-08-14 1994-02-21 김형술 세탁물 건조기
FR2722411B1 (fr) * 1994-07-18 1996-10-04 Union Pharma Scient Appl Immunonanoparticules revetues d'anticorps monoclonaux anti-beta2 microglobuline et leur utilisation pour la prophylaxie et/ou le traitement de pathologies dues a une infection par le virus hiv
DE19508049C2 (de) * 1995-02-23 1997-02-06 Schering Ag Verwendung von Methylenmalondiesterderivaten zur Herstellung von gasenthaltenden Mikropartikeln
FR2755136B1 (fr) * 1996-10-25 1999-01-22 Virsol Procede de preparation de nanoparticules de methylidene malonate, nanoparticules contenant eventuellement une ou plusieurs molecules biologiquement actives et compositions pharmaceutiques les contenant
FR2789314B1 (fr) * 1999-02-09 2001-04-27 Virsol Materiau de suture de plaies a base de methylidene malonate

Also Published As

Publication number Publication date
AR018536A1 (es) 2001-11-28
US6750298B1 (en) 2004-06-15
AU2168899A (en) 1999-08-16
JP2002501953A (ja) 2002-01-22
CA2318828A1 (en) 1999-08-05
HK1034525A1 (en) 2001-10-26
FR2774096B1 (fr) 2000-04-07
WO1999038898A1 (fr) 1999-08-05
CZ20002747A3 (cs) 2001-01-17
NO20003873L (no) 2000-07-28
EP1051436B1 (fr) 2003-11-05
FR2774096A1 (fr) 1999-07-30
IL137441A0 (en) 2001-07-24
ZA99721B (en) 1999-07-29
EP1051436A1 (fr) 2000-11-15
HUP0100238A3 (en) 2002-02-28
DE69912578D1 (de) 2003-12-11
ES2211028T3 (es) 2004-07-01
PL341934A1 (en) 2001-05-07
KR20010040476A (ko) 2001-05-15
CN1114633C (zh) 2003-07-16
RU2216551C2 (ru) 2003-11-20
CN1289347A (zh) 2001-03-28
BR9908537A (pt) 2000-11-28
DE69912578T2 (de) 2004-09-30
NZ505946A (en) 2002-12-20
NO20003873D0 (no) 2000-07-28
SK11042000A3 (sk) 2001-04-09
HUP0100238A2 (hu) 2001-06-28
AU744995B2 (en) 2002-03-07
ATE253602T1 (de) 2003-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ294928B6 (cs) Nové povrchově aktivní kopolymery na bázi methylidenmalonátu
DE60310695T2 (de) Amphiphile diblock-, triblock- und sternblockcopolymere und und diese enthaltende arzneimittel
Lele et al. Synthesis of novel amphiphilic star-shaped poly (ε-caprolactone)-block-poly (N-(2-hydroxypropyl) methacrylamide) by combination of ring-opening and chain transfer polymerization
JP2002513042A (ja) 新規ポリメチリデンマロネート微小球、調製方法、及び、それらを含む医薬組成物
SK26096A3 (en) Contrasting agent, method of manufacture thereof and application
Lu et al. Acetals moiety contained pH-sensitive amphiphilic copolymer self-assembly used for drug carrier
WO2007109584A1 (en) Temperature-and ph-responsive polymer compositions
US5990263A (en) Contrast agents
Wang et al. CO 2-induced reversible morphology transition from giant worms to polymersomes assembled from a block-random segmented copolymer
Van Butsele et al. Synthesis and pH-dependent micellization of diblock copolymer mixtures
Sponchioni et al. Poly (HPMA)-based copolymers with biodegradable side chains able to self assemble into nanoparticles
Jiang et al. Aqueous solution behaviour of novel water-soluble amphiphilic copolymers with elevated hydrophobic unit content
Menon et al. A photoresponsive fluorescent glycopolymer
CN109535345B (zh) 基于半连续加料法制备聚合物的方法
Falireas et al. Synthesis, aqueous solution behavior and self-assembly of a dual pH/thermo-responsive fluorinated diblock terpolymer
Duong et al. Micelles with surface conjugated RGD peptide and crosslinked polyurea core via RAFT polymerization
Patrickios et al. Synthesis and characterization of amphiphilic diblock copolymers of methyl tri (ethylene glycol) vinyl ether and isobutyl vinyl ether
Li et al. Thermogels based on biocompatible OEGMA-MEGMA diblock copolymers
WO2005097857A1 (ja) ブラシ状交互共重合体及びその製造方法
Hong et al. Drug release behavior of poly (ε-caprolactone)-b-Poly (acrylic acid) Shell Crosslinked Micelles below the Critical Micelle Concentration
Brown et al. Steric stabilization by grafting and copolymerization of water‐soluble oligomers and polymers
Li et al. Synthesis and comparative studies on the surface-active and biological properties of linear poly (glycidol) esters
Alaimo et al. A photocleavable stabilizer for the preparation of PHEMA nanogels by dispersion polymerization in supercritical carbon dioxide
Chen et al. Self-assembly and drug delivery behaviors of a novel thermo-sensitive block glycopolymer
GB2339202A (en) Hyperbranched hybrid block copolymers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 19990129