Химическая модификация полимеров на основе полиэфиров и полиэтиленфосфатов – путь к синтетическим биоразлагаемым функциональным материалам биомедицинского назначенияНИР

Chemical modification of polymers based on polyesters and polyethylene phosphates - a way towards synthetic biodegradable functional materials for biomedical use

Источник финансирования НИР

грант РНФ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 31 июля 2018 г.-30 июня 2019 г. Химическая модификация полимеров на основе полиэфиров и полиэтиленфосфатов – путь к синтетическим биоразлагаемым функциональным материалам биомедицинского назначения
Результаты этапа: 1. Продемонстрирована низкая эффективность известных методов введения NHS фрагмента по концевой группе синтетических полимеров биомедицинского назначения. Для решения поставленных задач, разработан новый реагент для синтеза NHS-производных БРП, а именно: NHS-модифицированный моно-хлорангидрид глутаровой кислоты. С использованием этого реагента, выполнена модификация полиэфиров и полифосфатов, показано, что NHS-фрагмент вводится по концевой группе полимера. 2. NHS-модифицированные полимеры введены в реакции с модельными амидами и флуоресцентным белком, факт ковалентного связывания доказан с использованием спектроскопии ЯМР и флуоресцентной микроскопии. 3. Синтезировано более 20 образцов (4-гидроксибензил)гликолида с лактидом, метилгликолидом и гликолидом. Показано, что сополимеризация с лактидом и метилгликолидом приводит к образованию статистических сополимеров. Установлено, что сополимеризация с гликолидом требует использования повышенных температур и протекает с участием фенольных групп в качестве инициаторов полимеризации. 4. Исследована сополимеризация (4-гидроксибензил)гликолида с метилэтиленфосфатом и изопропилэтиленфосфатом. Установлено, что при использовании традиционных катализаторов полимеризации (TBD) и BHT-Mg катализатора формированию стат-сополимеров препятствует различие в реакционной способности сомономеров. Начаты систематические исследования статистической сополимеризации фосфатов с лактидами и монозамещенными гликолидами с целью разработки нового класса биоразлагаемых полимеров. 5. Исследовано взаимодействие сополимера на основе лактида и (4-гидроксибензил)гликолида с ацилирующими и электрофильными реагентами. Разработан метод функционализации по фенольной гидроксигруппе с образованием N-оксисукцинимидного производного. Экспериментально доказана эффективность подобной функционализации на примере волокнистых пленок, полученных из сополимера гликолида с (4-гидроксибензил)гликолидом методом электроспиннинга. 6. Синтезировано более 10 образцов полимеров на основе глицидилэтиленфосфата, а также других реакционноспособных мономеров – 2-((2,2-диметил-1,3-диоксолан-4-ил)метокси)-1,3,2-диоксафосфолан 2-оксида и 2-((2-фенил-1,3-диоксан-5-ил)окси)-1,3,2- 7. Исследовано взаимодействие сополимеров глицидил этиленфосфата с различными нуклеофилами. Показано, что селективная модификация возможна методом каталитического гидрирования, с использованием S-нуклеофилов, а также в условиях контролируемого гидролиза. Получены полимеры, содержащие β-гидроксиалкильные фрагменты. Установлено, что эти сополимеры подвержены гидролизу в слабо основной среде, что открывает путь к разработке перспективных материалов биомедицинского назначения – гидролитически неустойчивых биоразлагаемых полимеров. 8. Синтезировано 7 образцов блок-сополимеров на основе трет-бутилэтиленфосфата с ПЭГ, капролактоном и L-лактидом, исследован их гидролитический термолиз в присутствии катионов щелочных и щелочноземельных металлов, переходных металлов и РЗЭ. Установлено, что гидролиз в присутствии многозарядных катионов приводит к образованию сшитых полимеров. 9. Установлено, что сополимеры капролактон–PEPA способны к мицеллообразованию. В ходе исследований по проекту предложен более простой и перспективный метод формирования дисперсий полимеров на основе капролактона с поверхностью, содержащей полифосфатные фрагменты, основанный на контролируемом удалении растворителя из микроэмульсий полимерного раствора. Разработана методика получения микросферических частиц БРП с полифосфат-модифицированной поверхностью. 10. Подготовлены к печати статьи, направленные в журнал Mendeleev Communication (отчетная публикация 1) и European Polymer Journal (Q1, отчетная публикация 2).
2 1 июля 2019 г.-30 июня 2020 г. Химическая модификация полимеров на основе полиэфиров и полиэтиленфосфатов – путь к синтетическим биоразлагаемым функциональным материалам биомедицинского назначения
Результаты этапа:
3 1 июля 2020 г.-30 июня 2021 г. Химическая модификация полимеров на основе полиэфиров и полиэтиленфосфатов – путь к синтетическим биоразлагаемым функциональным материалам биомедицинского назначения
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".