Диссертация (1091972), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Значения его нижней критической температуры растворения (НКТР)22лежат в интервале 30-32 °C. Поведение водных растворов полимера при нагревании и охлаждении является полностью обратимым, и, в отличие от другогораспространенноготермочувствительногополимера–поли-N-изобутиракриламида, ПВК является менее токсичным и полностью биосовместимым. Наличие этих ценных свойств делают (со)полимеры на основеВК привлекательными для исследований и создания новых материал длябиомедицинского применения.Для расширения спектра практически значимых свойств ПВК, целесообразно проводить радикальную сополимеризацию ВК с различными непредельными соединениями. Так, сополимеризация ВК с рядом некоторых Nвинилазолов приводит к получению продуктов с более высокими значениямиНКТР их водных растворов [65,66].
Мономеры, содержащие ненасыщенныйазольный цикл, могут проявлять как донорный, так и акцепторный характервзаимодействия, вследствие чего обладают кислотно-основными свойствамии способностью к комплексообразованию с ионами металлов и другими соединениями, что делает их перспективными в качестве сомономеров для ВК[24, 29]. Сочетание звеньев термочувствительного ВК с азольными циклами,обладающими кислотно-основными свойствами, приводит к образованию нетолько термо-, но и рН-чувствительных сополимеров [66, 68, 69].Винильные производные незамещенных имидазола, триазола и тетразола, как правило, более активны при радикальной сополимеризации с ВК,что хорошо видно из кривых составов сополимеров (рис. 1) и подтверждаетсязначениями констант r1 и r2 (табл.6).
Большая активность винилазолов объясняется неравномерным распределением электронной плотности в азольномцикле, что приводит к повышению электроноакцепторности такого заместителя [67]. Однако при введении в азольный цикл заместителей, оказывающихвлияние на распределение электронной плотности или оказывающих стерическое влияние, активность мономера снижается [65].23Рис.1.Кривыевинилимидазол,составовсополимеров:1–N-винилкапролактам-1-2–N-винилкапролактам-1-винил-2-метилимидазол,винилкапролактам-1-винил-2-метил-3-имидазолиййодид,3–N4–N-винилкапролактам-1-винилбензимидазол.Таблица 6Сополимеризация ВК (М1) с некоторыми мономерами№п/п12345М2Условияr1r2Источник1-Винилимидазол1-Винил-2метилимидазол1-Винил-2-метил-3имидазолий йодид1-Винил-2метилбензимидазол1-Винил-1,2,3триазолДМФА, 70°C,АИБН0.31±0.070.77±0.19[65]0.20±0.040.46±0.03[65]0.54±0.070.03±0.02[65]0.23±0.040.44±0.08[65]0.55±0.030.76±0.04[24]0.83±0.081.71±0.38[67]0.24±0.060.17±0.051.33±0.031.93±0.02[68][69]61-Винил-1,2,4триазол785-Винилтетразол2-Метил-5-Этанол, 70°C,АИБНПропанол-2,70°C, АИБНМикрогетерофазная сополимеризацияЭтанол, 60°CЭтанол, 60°C24910111213141516171819202122232425винилтетразолМетакриловаяДMСO:H2О0.03кислота(90:10), 50oCГлицедилметакрилат Диоксан, 60oC 0.039±0.01N,Nдиметиламиноэтил0.07±0.02метакрилатВ массе, УФ2инициироваГидроксиэтилметакние0.01рилат20.01ГидроксиэтилакрилатМикроэмульсионная поМетилметакрилат0.25лимеризация,40°СПропанол-2,н-Бутилакрилат0.190°СN-винилпирролидон1.7±0.02Винилацетат2.5ВинилацетатЭтанол2.2±0.02ВинилацетатБутанол1.33±0.01ВинилацетатВ массе0.632-Винилпиридин0.124-Винилпиридин0.102-Метил-50.04винилпиридинСтирол1.02±0.01N-третбутоксикарбонила0.0345±0.0Диоксан, 65°Сминопропилметакри013ламид0.76.75±0.292.44±0.277.31.32.631.2[29]2.8±0.020.350.32±0.040.30±0.100.314.354.4311.580.2±0.017.27±0.61Как известно, реакции радикальной полимеризации ВК протекают быстро.
Однако в условиях сополимеризации из-за нестабильности растущегорадикала ВК и, как следствие, низкой активности, при образовании вторымсомономером более устойчивого радикала, как в случае с мономерами метакрилового ряда, полимерный продукт, полученный по свободно-радикальномумеханизму, будет обогащен звеньями более активного сомономера [29].25По этой же причине для N-винилкапролактама затруднено участие вреакциях контролируемой полимеризации. С использованием техники RAFTили ее комбинации с полимеризацией с раскрытием цикла, полимеризации спереносом атома или в присутствии соединений кобальта удается получатьблок-сополимеры на основе ВК [29].Известны блок-сополимеры ВК-ВП, полученные в присутствии ксантата [70], самоассоциирующиеся в водных растворах и имеющие НКТР при 6065°С.
Позднее [71] техника синтеза была усовершенствована и удалось получить блок-спополимеры с температурой фазового разделения в диапазоне 3846.5°С. Ди- и триблок-сополимеры ВК-ВП, обладающие двумя Тфр, удалосьсинтезировать в присутствии соединений кобальта [72].Сочетанием RAFT и полимеризации с раскрытием кольца полученыблок-сополимеры на основе ВК с ε-капролактоном [73-74]. В [73] как агентпереносчик цепи применялся О-этилксантат, а в работе [74] для достиженияблочной структуры использовался макромономер на основе поли-Nвинилкапролактама.
Водные растворы полученных продуктов термочувствительны и имеют склонность к мицеллообразованию. Известны так же другиепримеры блок-сополимеры на основе ВК, полученные специальными способами полимеризации [29].Одним из самых активно развивающих направлений в области синтеза(со)полимеров на основе N-винилкапролактама является синтез микро- и наногелей. Подобные материалы являются перспективными для применения вбиомедицинских целях, особенно в качестве адресных доставщиков лекарственных средств. Полимеры ВК обладают хорошей комплексообразующейспособностью в водных растворах, а наноразмерные частицы гелей соответствуют диаметру пор и каналов больных клеток, имеющих более высокуютемпературу, чему здоровых, что способствует их беспрепятственному проникновению внутрь.
Благодаря термочувствительности винилкапролактамовых звеньев для гелей на его основе характерен коллапс, способствующийвыделению лекарственного вещества во времени за пределы частицы, обес-26печивая, таким образом, адресную доставку и пролонгированное действиепрепаратов [29].Гели ВК получают, как правило, эмульсионной полимеризацией или ееразновидностями, такими как полимеризация в обратной или микроэмульсии.Синтез устойчивых во времени гелей возможен как в присутствии эмульгатора, так и без него [75].
Обычно эмульгатор, используемый для получениядисперсии, представляет собой низкомолекулярный ПАВ, тип которого подбирается в зависимости от желаемого заряда частицы [29]. Однако в последнее время популярность приобретает безэмульсионная полимеризация, когдадля стабилизации частиц дисперсии используются особенности строениямакромономера, например, эфир метакриловой кислоты и полиэтиленгликоля [76], или уже готового полимера, вносимого в раствор сшивающего агента[77]. Высокомолекулярные ПАВ, такие как гидрофобно модифицированныйполиакриламид или блок-сополимер полиэтиленгликоля «Плюроник», так жеуспешно используются для синтеза устойчивых во времени и среде электролитов водных дисперсий на основе ВК [75].
В качестве инициатора такой полимеризацииобычноприменяютсяперсульфаты,окислительно-восстановительные системы и другие водорастворимые инициаторы [29].Гели на основе сополимеров ВК с алиганатом натрия [77] и акриламидом [78] успешно применены для инкапсулирования противоракового препарата 5-фторурацила, а дисперсия сетчатого сополимера ВК-малеиновая кислота является эффективным сорбентом для катионных красителей [79].Описано получение привитых сополимеров N-винилкапролактама поддействием γ-излучения 60Со.
Таким путем получены сополимеры с полипропиленом [80] и хитозаном [81-82]. Все синтезированные продукты обладаюттермочувствительными свойствами, а сополимеры с хитозаном склонны кнабуханию более чем в 7.5 раз. Полимерные материалы со сходными свойствами получены путем прививки звеньев ВК к другим полисахаридам [29].Сочетанием техник RAFT и полимеризации с переносом атома осуществленсинтез графт-сополимеров ВК с поли-трет-бутилакрилатом [83-84]. На пер-27вом этапе методом RAFT синтезирован поли-трет-бутилакрилат. Прививкаосуществлялась не по стандартному принципу «прививка к» (grafting to), акак «прививка от» (grafting from). Синтезированные сополимеры имеют четко выраженную структуру и узкое молекулярно-массовое распределение(Mw/Mn = 1.32).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
