Self-assembly and supramolecular cross-linking of amphiphilic block copolymers based on 2,6-diaminopyridine for application in nanomedicine
Durante las últimas décadas, el autoensamblado de los copolímeros bloque anfífilos en disolución ha atraído la atención considerablemente, ya que da lugar a estructuras con dimensiones nanométricas y un amplio rango de morfologías entre las que se incluyen micelas esféricas, y/o cilíndricas, vesícul...
| Autores: | , , |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2023 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Zaragoza |
| Repositorio: | Zaguán. Repositorio Digital de la Universidad de Zaragoza |
| OAI Identifier: | oai:zaguan.unizar.es:145314 |
| Acceso en línea: | http://zaguan.unizar.es/record/145314 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | química orgánica química macromolecular síntesis de macromoléculas propiedades de materiales |
| Sumario: | Durante las últimas décadas, el autoensamblado de los copolímeros bloque anfífilos en disolución ha atraído la atención considerablemente, ya que da lugar a estructuras con dimensiones nanométricas y un amplio rango de morfologías entre las que se incluyen micelas esféricas, y/o cilíndricas, vesículas y otras estructuras más complejas o de alto orden. Estos agregados poliméricos presentan aplicaciones en numerosos campos, desde la nanomedicina, con la encapsulación, transporte y liberación de moléculas de interés, a aplicaciones más industriales como polielectrólitos o nanorreactores, pasando por la preparación de materiales híbridos, o la cosmética. Por ejemplo, Synperonic¿ y Kolliphor¿ son copolímeros bloque anfífilos que se utilizan como surfactantes y emulsionantes en cosméticos y en productos farmacéuticos. <br />El grupo de Cristales Líquidos y Polímeros ha trabajado en los últimos años en la síntesis de copolímeros bloque anfífilos, con diversas estructuras y/o arquitecturas, en los cuales se han incorporado de forma covalente unidades con respuesta a la luz (derivados de azobenceno o cumarina), con el objetivo de preparar dispersiones acuosas de nanotransportadores con respuesta a estímulos para la liberación controlada de fármacos. También se ha explorado la incorporación de derivados de la unidad de 2,6-diaminopiridina (DAP) a copolímeros bloque anfífilos. Dichas unidades son un análogo de la adenina capaz de interaccionar con unidades de timina mediante reconocimiento molecular a través de tres enlaces de hidrógeno. Por tanto, derivados de timina se pueden unir a copolímeros bloque para introducir una funcionalidad, como se ha probado con derivados de azobenceno, y así inducir fotorrespuesta en los resultantes agregados poliméricos. Dicha funcionalización supramolecular constituye una aproximación más versátil que la química covalente.<br />Teniendo en cuenta estos antecedentes, el objetivo general planteado para esta tesis doctoral ha sido la síntesis de distintos copolímeros bloque anfífilos incorporando unidades de DAP, explorando nuevas arquitecturas, y el estudio de su autoensamblado en agua mediante distintas metodologías. En los trabajos desarrollados en nuestro grupo, los autoensamblados poliméricos se han preparado tradicionalmente mediante el método de co-solvente, el cual resulta lento, especialmente cuando se necesita preparar cantidades significativas de material. Una alternativa a este método es la microfluídica, que permite la obtención de nanopartículas poliméricas de una forma fácil, rápida y reproducible, ya que se consiguen procesos de mezcla y calentamiento controlados y homogéneos debido a las pequeñas dimensiones de los microrreactores. Además, el autoensamblado inducido por polimerización (PISA) ha emergido en los últimos años como una metodología atractiva, puesto que la preparación de autoensamblados tiene lugar al mismo tiempo que la polimerización del copolímero bloque, en una sola etapa. PISA permite obtener dispersiones poliméricas altamente concentradas con morfologías complejas y de alto orden. También se ha llevado a cabo la reticulación supramolecular de los autoensamblados poliméricos mediante enlace de hidrógeno entre las unidades de DAP y timina, utilizando para ello diversas estrategias. Asimismo, se ha planteado el estudio de la viabilidad celular de estas dispersiones de autoensamblados, así como la evaluación para su potencial aplicación como transportadores de transductores térmicos, transporte y liberación de fármacos o en catálisis.<br />Con estos objetivos, el trabajo recogido en esta tesis doctoral se ha organizado en diferentes capítulos cuyo contenido se describe a continuación:<br />- Síntesis de una serie de copolímeros bloque anfífilos dendrítico-lineales con un bloque lineal hidrófilo de polietilenglicol (PEG) y un bloque hidrófobo compuesto por un dendrón derivado del ácido 2,2-bis(hidroximetil)propionico (de generación 1, 2, 3 o 4) funcionalizado con unidades DAP en la periferia. Estudio de su autoensamblado en agua mediante el método de co-solvente y mediante microfluídica, y estudio de la reticulación supramolecular de los autoensamblados resultantes utilizando reticulantes basados en timina con distintos puntos de entrecruzamiento (Capítulo 2).<br />- Síntesis de un copolímero bloque anfífilo lineal-lineal formado por un bloque hidrófilo de PEG y un bloque hidrófobo compuesto por un polimetacrilato con unidades laterales DAP, y estudio de su autoensamblado por co-solvente y por microfluídica. Encapsulación de naproxeno mediante microfluídica en las nanopartículas poliméricas y estudio de su liberación en función de la temperatura. Preparación de nanopartículas híbridas poliméricas y de paladio con dicho copolímero bloque por microfluídica y evaluación de su aplicación en terapia fototérmica y de su actividad catalítica (Capítulo 3).<br />- Estudio de la reticulación supramolecular mediante enlace de hidrógeno a través de dos estrategias diferentes. Reticulación usando reticulantes moleculares basados en timina con distintos puntos de entrecruzamiento. Reticulación mediante autoreconocimiento de unidades laterales DAP-timina presentes en uno de los segmentos del copolímero bloque (Capítulo 4).<br />- Preparación de dispersiones acuosas de autoensamblados poliméricos altamente concentradas, que contiene unidades de DAP, utilizando la metodología PISA, así como estudio de la reticulación supramolecular por enlace de hidrógeno de los autoensamblados formados, utilizando un agente reticulante basado en timina (Capítulo 5).<br /> |
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