Σε αυτή τη διατριβή μελετούμε τα αμφίφιλα πολυπεπτίδια ως προς την σύνθεση, τον
χαρακτηρισμό και την αυτοοργάνωση τους σε υδατικά διαλύματα, µε χρήση τεχνικών
πολυμερισμού διάνοιξης δακτυλίου των Ν-καρβοξυ ανυδριτών των αντίστοιχων
αμινοξέων, καθώς και τεχνικές υψηλού κενού για τον καθαρισμό των αντιδραστηρίων
και των διαλυτών. Για την σύνθεση καλά καθορισμένων πολυπεπτιδίων, αμιγών και
υβριδικών, διαπιστώθηκε ότι είναι απαραίτητος ο καλός καθαρισμός των αρχικών
πρόδρομων μονομερών (Ν-καρβοξυ ανυδρίτες αμινοξέων).
Ως προς τα πολυπεπτίδια, συνθέσαμε γραμμικά κατά συστάδες συμπολυπεπτίδια που
σχηματίζουν α-έλικες του τύπου ΑΒ, υβριδικά κατά συστάδες πολυπεπτίδια
πολυ(αιθυλενοξειδίου)-πολυ(L-προλίνης) του τύπου ΑΒ, υβριδικά τρισυσταδικά
πολυπεπτίδια του τύπου ΑΒΑ με πολυ(αιθυλενοξείδιο) ως μεσαία συστάδα και
πλευρικές συστάδες: πολυ(L-λυσίνη), πολυ(L-προλίνη), πολυ(L-γλουταμικό οξύ),
καθώς επίσης και υβριδικά τρισυσταδικά πολυπεπτίδια του τύπου ΑΒC, αστεροειδή
συμπολυμερή πολυ(στυρενίου)-πολυ(L-προλίνης) και εμβολιασμένα πολυπεπτίδια πάνω
σε νανοσωλήνες.
Oλα τα πολυμερή χαρακτηρίστηκαν με πληθώρα φασματοσκοπικών τεχνικών (FTIR, NMR,
SEC, TGA, UV-Vis), ενώ ως προς την αυτοοργάνωση τους, εξετάσαμε την συμπεριφορά
τους σε υδατικά διαλύματα (CD, TEM) και την αυτοοργάνωση τους σε στερεά
κατάσταση, τόσο σε επίπεδο μοναδιαίας κυψελίδας (WAXS, XRD) όσο και σε οργάνωση
μεγάλης κλίμακας (SAXS). Τέλος, είναι σημαντικό να αναφερθεί ότι όλα τα
πολυμερή που συντέθηκαν στην διδακτορική αυτή διατριβή, βρήκαν εφαρμογές είτε
ως μοντέλα (μοριακός χάρακας), είτε ως μιμητές μεταξιού (αυξημένες μηχανικές
ιδιότητες), ενώ ορισμένα είχαν σπουδαίες βιο-εφαρμογές (πέτρα στα νεφρά, φορείς
αντικαρκινικών φαρμάκων).
(EL)
In this dissertation we study the synthesis, characterization and self-assembly
of amphiphilic polypeptides in aqueous solutions, using the ring-opening
polymerization technique as long as high vacuum techniques for the purification
of all the chemicals involved (reagents, solvents). For the preparation of
well-defined polypeptides, the purification of the initial monomers (N-carboxy
anhydrides) is of paramount importance.
As regards the polypeptides, we synthesized linear block copolypeptides of ΑΒ
type that both adopt a-helices, hybrid block polypeptides of ΑΒ type,
consisting of poly(ethylene oxide) and poly(L-proline), hybrid triblock
polypeptides of ΑΒA type, with poly(ethylene oxide) as the middle block and
poly(L-lysine), poly(L-proline) or poly(L-glutamic acid) as the side blocks, as
long as hybrid triblock polypeptides of ΑΒC type, star hybrid polypeptides,
consisting of poly(ethylene oxide) and poly(L-proline) and polypeptides grafted
on carbon nanotubes.
The polymers were characterized with different spectroscopic methods (FTIR,
NMR, SEC, TGA, UV-Vis), while as regards their self-assembly, we examined their
behavior in aqueous solutions (CD, TEM) and in the solid state, in both
short-range order (WAXS, XRD) and long-range order (SAXS). Finally, it is
important to be mentioned that all the polymers synthesized in this
dissertation, had potential applications as models (molecular rulers), as silk
mimetics (high mechanical properties) and very interesting bio-applications
(kidney stones, drug carriers for cancer therapy).
(EN)
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
