Синтез альтернантных полимерных щеток с боковыми поли-2-алкил-2-оксазолиновыми цепями для биомедицинских применений

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

С помощью подхода “прививка через” в водной среде синтезированы альтернантные цилиндрические полимерные щетки. Макромономерами служили поли-2-этил-2-оксазолин и поли-2-изопропил-2-оксазолин, содержащие в качестве концевых групп остатки винилбензола и N-замещенного малеимида. Макромономеры с молекулярной массой (4.3–4.7) × 103 получены методом катионной полимеризации с раскрытием цикла 2-алкил-2-оксазолинов с применением инициаторов 4-хлорметилстирола и 4-малеимидобензолсульфонилхлорида. Полимерные щетки получены сополимеризацией макромономеров в растворе хлорбензола при температуре 70 °C и инициировании динитрилом азобисизомасляной кислоты, а также в водных растворах в условиях окислительно-восстановительного инициирования под действием персульфата калия и сульфата железа(II) в присутствии восстановителя гидросульфита натрия. Определена относительная активность полиоксазолиновых макромономеров по методу Майо‒Льюиса при их сополимеризации в растворе хлорбензола: r1 = 0.015 и r2 = 0.115. Рассмотрена возможность полимеризации в водных растворах при пониженных (3 °C) и повышенных (75 °C) значениях температуры. Молекулярно-массовые и гидродинамические характеристики полимерных щеток определены методами гель-проникающей хроматографии, статического и динамического рассеяния света. Образцы альтернантных полимерных щеток характеризуются массами (15‒52) × 103 и узким молекулярно-массовым распределением 1.32–1.66. Температура фазового разделения в водных растворах для исследованных полимерных щеток находится в диапазоне 33°–39 °C.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Н. Блохин

Институт высокомолекулярных соединений – филиал Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: blokhin_an@hq.macro.ru
Россия, Санкт-Петербург

Т. Ю. Кирилэ

Институт высокомолекулярных соединений – филиал Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Email: blokhin_an@hq.macro.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. Б. Разина

Институт высокомолекулярных соединений – филиал Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Email: blokhin_an@hq.macro.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. П. Филиппов

Институт высокомолекулярных соединений – филиал Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Email: blokhin_an@hq.macro.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. В. Теньковцев

Институт высокомолекулярных соединений – филиал Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Email: blokhin_an@hq.macro.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Иванов И.В., Мелешко Т.К., Кашина А.В., Якиманский А.В. // Успехи химии. 2019. Т. 88. № 12. С. 1248.
  2. Pietrasik J., Sumerlin B.S., Lee R.Y., Matyjaszewski K. // Macromol. Chem. Phys. 2007. V. 208. P. 30.
  3. Nese A., Lebedeva N.V., Sherwood G., Averick S., Li Y., Gao H., Peteanu L., Sheiko S.S., Matyjaszewski K. // Macromolecules. 2011. V. 44. P. 5905.
  4. Chen T., Yang H., Wu X., Yu D., Ma A., He X., Sun K., Wang J. // Langmuir. 2019. V. 35. P. 3031.
  5. Cheng G., Böker A., Zhang M., Krausch G., Müller A.H.E. // Macromolecules. 2001. V. 34. P. 6883.
  6. Pyun J., Kowalewski T., Matyjaszewski K. // Macromol. Rapid Comm. 2003. V. 24. P. 1043.
  7. Ilgach D.M., Meleshko T.K., Yakimansky A.V. // Polymer Science C. 2015. V. 57. № 1. P. 3.
  8. Барабанова А.И., Громов В.Ф., Бунэ Е.В., Богачев Ю.С., Козлова Н.В., Телешов Э.Н. // Высокомолек. соед. А. 1994. Т. 36. № 6. С. 901.
  9. Nekrasova Т.N., Кirila Т.Yu., Kurlykin М.P., Теn′kovtsev А.V., Filippov А.P. // Polymer Science В. 2021. V. 63. № 2. P. 116.
  10. Gubarev A.S., Lezov A.A., Podsevalnikova A.N., Mikusheva N.G., Fetin P.A., Zorin I.M., Aseyev V.O., Sedlacek O., Hoogenboom R., Tsvetkov N.V. // Polymers. 2023. V. 15. P. 623.
  11. Rodchenko S., Amirova A., Milenin S., Ryzhkov A., Talalaeva E., Kalinina A., Kurlykin M., Tenkovtsev A., Filippov A. // Eur. Polym. J. 2020. V. 140. Р. 110035.
  12. Witte H., Seeliger W. // Justus Liebigs Annalen der Chemie. 1974. P. 996.
  13. Cremlyn R., Nunes R. // Phosphorus Sulfur Silicon Relat. Elem. 1987. V. 31. P. 245.
  14. Amirova A.I., Dudkina M.M., Tenkovtsev A.V., Filippov A.P. // Colloid Polym. Sci. 2015. V. 293. P. 239.
  15. Shimano Y., Sato K., Kobayashi S. // Polym. J. 1999. V. 31. № 3. P. 219.
  16. Weber C., Babiuch K.P., Rogers S., Perevyazko I., Hoogenboom R., Schubert U.S. // Polym. Chem. 2012. V. 3. № 10. P. 2976.
  17. Luef K.P., Hoogenboom R., Schubert U.S., Wiesbrock F. // Adv. Polym. Sci. 2015. V. 274. P. 183.
  18. Hoogenboom R., Fijten M.W.M., Schubert U.S. // J. Polym. Sci., Polym. Chem. 2004. V. 42. P. 1830.
  19. Hoogenboom R., Fijten M.W.M., Thijs H.M.L., van Lankvelt B.M., Schubert U.S. // Design. Monomers Polym. 2005. V. 8. P. 659.
  20. Wiesbrock F., Hoogenboom R., Leenen M.A.M., Meier M.A.R., Schubert U.S. // Macromolecules. 2005. V. 38. P. 5025.
  21. Bag S., Ghosh S., Paul S., Khan M.E.H., De P. // Macromol. Rapid Commun. 2021. V. 42. Р. 2100501.
  22. Nakayama Y., Smets G. // J. Polym. Sci., Polym. Chem. 1967. V. 5. P. 1619.
  23. Liu Q., Lv X., Li N., Pan X., Zhu J., Zhu X. // Polymer. 2018. V. 10. P. 321.
  24. Hill D.J.T., Shao L.Y., Pomery P.J., Whittaker A.K. // Polymer. 2001. V. 42. P. 4791.
  25. Mayo F.R., Lewis F.M. // J. Am. Chem. Soc. 1944. V. 66. № 9. P. 1594.
  26. Blokhin A.N., Kurlykin M.P., Razina A.B., Dudkina M.M., Ten’kovtsev A.V. // Polymer Science B. 2018. V. 60. № 4. P. 421.
  27. Weller D., McDaniel J.R., Fischer K., Chilkoti A., Schmidt M. // Macromolecules. 2013. V. 46. P. 4966.
  28. Oleszko N., Utrata-Wesołek A., Wałach W., Libera M., Hercog A., Szeluga U., Domański M., Trzebicka B., Dworak A. // Macromolecules. 2015. V. 48. № 6. P. 1852.
  29. Diab C., Akiyama Y., Kataoka K., Winnik F.M. // Macromolecules. 2004. V. 37. № 7. P. 2556.
  30. Kirila T.Yu., Razina A.B., Ten’kovtsev A.V., Filippov A.P. // Polymer Science C. 2022. V. 64. № 2. P. 211.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Схема 1

Скачать (78KB)
Метаданные
3. Рис. 1. Спектры ЯМР 1H макромономера поли-2-изопропил-2-оксазолина (1) и макромономера поли-2-этил-2-оксазолина (2). Цветные рисунки можно посмотреть в электронной версии

Скачать (258KB)
Метаданные
4. Рис. 2. Спектр ЯМР 1H исходной полимеризационной смеси макромономеров ММ-1 и ММ-2 в хлорбензоле с мономерным составом F1/F2 = 0.94. Показаны сигналы винильных фрагментов CH (a1), СН2 (a2, a3), малеимидных фрагментов CH (b) и гексаметилдисилоксана CH3 (c)

Скачать (144KB)
Метаданные
5. Рис. 3. Графики Майо–Льюиса, полученные для сополимеризации макромономеров ММ-1 и ММ-2. Треугольный диапазон вероятных значений r1 и r2 (1). Полноразмерный график с пересечением трех линейных зависимостей (2)

Скачать (156KB)
Метаданные
6. Рис. 4. Спектр ЯМР 1H образца привитого сополимера

Скачать (315KB)
Метаданные
7. Рис. 5. Фрагмент спектров ЯМР 1H образцов 2 и 3, полученных в водных растворах

Скачать (71KB)
Метаданные
8. Рис. 6. Хроматограммы образцов полимерных щеток 1–3

Скачать (100KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024