Abstrakti
Tämän väitöskirjan tarkoitus oli tutkia lohko- ja oksastettujen kopolymeerien itsejärjestymistä nanohiukkasissa faasierottuneisiin, mitoiltaan 3-30 nm paksuihin sisärakenteisiin, kun hiukkaset tuotetaan aerosolivirtausreaktoritekniikalla. Väitöskirjassa tutkittiin myös nanohiukkasten soveltuvuutta lääkkeenkuljetukseen. Lohkopolymeerit koostuvat kahdesta tai useammasta kemiallisesti erilaisesta polymeeristä, jotka on kovalenttisesti sidottu toisiinsa. Oksastetuissa kopolymeereissä molekyylejä on kiinnitetty sivuketjuina pääketjuun. Kopolymeerien eri osien väliset kemialliset erot johtavat faasierottumiseen. Tässä kokeellisessa työssä aerosolivirtausreaktorimenetelmää käytettiin valmistamaan nanohiukkasia lohko- ja oksastetuista kopolymeereistä. Tässä menetelmässä esiliuos, joka sisältää kopolymeerit ja mahdolliset muut molekyylit, pisaroidaan kantokaasuun aerosoliksi ja johdetaan virtausreaktoriin. Liuotin haihtuu aerosolipisaroista, jotka kuivuvat kiinteiksi nanohiukkasiksi. Tutkitut kopolymeerit olivat poly(styreeni-lohko-4-vinyylipyridiini) (PS-b-P4VP), lämpövasteellinen hydrogeeli poly(styreeni-lohko-N-isopropyyliakryyliamidi-lohko-styreeni) (PS-b-PNIPAm-b-PS) sekä oksastettu poly-L-lysiini(dodekyylibenzeenisulfoninen happo) (PLL(DBSA)). Lisäksi lääkkeenkuljetussoveltuvuutta tutkittiin PS-b-PNIPAm-b-PS:llä ja PLL(DBSA):lla.
Itsejärjestyminen PS-b-P4VP nanohiukkasissa riippui aerosolireaktorin lämpötilasta sekä liuottimen ja kopolymeerien koostumuksesta. Kiinnittämällä sivuketjuja sylintereitä muodostavaan P4VP:iin tuotettiin sipulimaisia hiukkasia, joissa sivuketjut muodostivat yksittäisen kerroksen P4VP-lamellien väliin. Lisäämällä sivuketjujen määrää asteittain tämä rakenne muuttui smektisiksi lamelleja vastaan kohtisuoriksi tasoiksi. Suurin sivuketjujen määrä johti sipulirakenteen hajoamiseen.
PS-b-PNIPAm-b-PS muodosti nanohiukkasissa sipulimaisia, gyroidimaisia sekä pallomaisia sisärakenteita, joissa PNIPAm oli matriisimateriaali ja PS muodosti fyysisesti ristisilloittavat alueet. Pallomaisen ja gyroidimaisen sisärakenteen omaavat nanohiukkaset turposivat vedessä 20 °C lämpötilassa. 1,8-ANS fluoresenssi-molekyylin vapautus oli nopeinta gyroidimaisista ja hitainta pallorakenteisista nanohiukkasista. Vapautukset olivat nopeampia 25 °C:ssa kuin 45 °C:ssa.
PLL(DBSA):n itsejärjestyminen alpha-kierteisiin tai beta-laskoksiin oli hallittavissa liuottimella ja lämpötilalla. Beta-laskokset ilmenivät ~3 nm paksuina lamelleina nanohiukkasien pinnalla ja alpha-kierteet matomaisina alueina nanohiukkasien sisällä. Budesonidi ja ketoprofeeni estivät beta-laskosten muodostumisen nanohiukkasiin. Lääkkeenvapautus nanohiukkasista paransi huonoliukoisen budesoniden vapautusta.
Julkaisun otsikon käännös | Lohko- ja oksastettujen polymeerien itsejärjestyminen aerosolinanohiukkasissa |
---|---|
Alkuperäiskieli | Englanti |
Pätevyys | Tohtorintutkinto |
Myöntävä instituutio |
|
Valvoja/neuvonantaja |
|
Kustantaja | |
Painoksen ISBN | 978-952-60-6311-9 |
Sähköinen ISBN | 978-952-60-6312-6 |
Tila | Julkaistu - 2015 |
OKM-julkaisutyyppi | G5 Artikkeliväitöskirja |
Tutkimusalat
- aerosoli
- lohkopolymeeri
- itsejärjestyminen
- nanohiukkanen
- lääkkeenvapautus