Poliaszparaginsav-l-poli(N-izopropilakrilamid) kotérhálós hidrogél szintézise és tulajdonságainak vizsgálata
A polimerek és a polimer gélek szerepe felértékelődött a gyógyszer-technológiában, mivel a belőlük készült hordozó mátrixokkal biztosítani lehet a hatóanyag-molekulák jól definiált kinetikával lejátszódó kioldódását. Az emberi testben a két legmeghatározóbb fizikai-kémiai paraméter a hőmérséklet és a pH, ezért kerültek a fejlesztések homlokterébe az olyan multireszponzív polimer gélek, melyek tulajdonságaik ugrásszerű és jelentős megváltoztatásával válaszolnak az említett környezeti paraméterek változására.
A kutatómunka célja egy, az emberi szervezettel teljes mértékben biokompatibilis, a környezetet és a szervezetet nem terhelő, toxikus bomlástermékeket nem generáló, a környezeti paraméterek változtatására érzékeny kotérháló előállítása volt, mely alkalmazható hatóanyag-leadó mátrixként. Olyan rendszereket állítottam elő, melyekben a testhőmérséklet közeli fázisátalakulással rendelkező hőmérsékletérzékeny polimer, a poli(N-izopropilakrilamid) [PNIPAAm], illetve a pH-érzékeny poliaszparaginsav [PASP] tulajdonságai ötvöződnek.
A kotérháló szintézise vizes közegben zajlott, ehhez elsőként a poliszukcinimid [PSI] alap polimer vízoldhatóságát oldottam meg, a főlánc etanol-aminnal történő kémiai módosításával. Allil-amin oldalcsoportok beépítésével biztosítottam, hogy a PSI részt vegyen az N-izopropilakrilamid gyökös mechanizmusú polimerizációjában, kialakítva ezzel egy multireszponzív hidrogél kotérhálót. A PASP-l-PNIPAAm kotérhálót végül lúgos hidrolízis után kaptam meg.
A hidrogélek szerkezetét NMR- és FTIR mérésekkel vizsgáltam. SEM felvételekkel igazoltam, hogy a hidrogélek morfológiája megváltozik a környezeti pH és a hőmérséklet módosításának hatására. Egyensúlyi duzzadásfok méréseket végeztem a pH-, illetve a hőmérsékletváltozás hatásának bemutatására.
A gélből történő kioldódást diklofenák-nátrium, nem szteroid típusú gyulladáscsökkentő felhasználásával tanulmányoztam. A hidrogél kotérháló alkalmazásakor a hatóanyag-leadás elnyújtható, így a mellékhatások veszélye csökkenthető.
Köszönetnyilvánítás: A kutatást támogatta az Országos Tudományos Kutatási Alapprogramok (OTKA PD76401) és az NKTH – A*STAR (Szingapúr) - Kétoldalú TéT Pályázat (BIOSPONA). A munka a Bolyai János Kutatási Ösztöndíj támogatásával készült.
Referenciák:
[1.] Ward M. A.; Georgiou T. K.: Polymers 3 1215-1242 (2011)
[2.] Erdodi G.; Kennedy J. P.: Progress in Polymer Science 31 1-18 (2006)
szerző
-
Solti Katalin
gyógyszervegyész-mérnöki
nappali
konzulensek
-
Dr. Szilágyi András
egyetemi docens, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék -
Némethy Árpád
doktoráns, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék