Η ηλεκτροστατική συμπλοκοποίηση μεταξύ διπλά υδρόφιλων ή αμφίφιλων συμπολυμερών κατά συστάδες και ενός μοντέλου μορίου πορφυρίνης διερευνήθηκε ως μέσο για την ανάπτυξη συμπλόκων πολυηλεκτρολυτών μικκυλιακού τύπου (polyion complex micelles, PICs) ή έμφορτα πολυηλεκτρολυτικά μικκύλια που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως φωτοευαίσθητα νανοσωματίδια με πορφυρίνη. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιήθηκε το διυδρόφιλο συμπολυμερές πολυ(μεθακρυλικός αιθυλεστέρας της 2-(διμεθυλαμινο) αιθανόλης)-b-πολυ[μεθακρυλικός μεθυλεστέρας της ολιγο αιθυλενογλυκόλης] (PDMAEMA-b-POEGMA), μαζί με το αντίστοιχο συμπολυμερές τεταρτοταγούς πολυηλεκτρολύτη (QPDMAEMA-b-POEGMA), καθώς και το αμφίφιλο συμπολυμερές QPDMAEMA-b-πολυ(μεθακρυλικός λαυρυλεστέρας) (QPDMAEMA-b-PLMA) και το ένυδρο τετρανάτριο άλας της 5,10,15,20-τετραφαινυλ-21Η,23Η-πορφίνη-p,p',p″,p'''-τετρασουλφονικό οξύ πορφυρίνη (TPPS). Οι συστάδες (Q)PDMAEMA επιτρέπουν την ηλεκτροστατική σύνδεση με το TPPS σχηματίζοντας έτσι τον μικκυλιακό πυρήνα στην περίπτωση των PICs, ενώ οι συστάδες POEGMA λειτουργούν ως κορώνα των μικκυλίων και προσδίδουν διαλυτότητα, βιοσυμβατότητα και ιδιότητες απόκρυψης (stealth properties) στα σχηματισμένα νανοσωματίδια. Αντίστοιχα στην περίπτωση του αμφίφιλου συμπολυμερούς QPDMAEMA-b-PLMA τα πολυηλεκτρολυτικά μικκύλια που σχηματίζονται λόγω της αυτο-οργάνωσης τους συμπολυμερούς αποτελούνται από πυρήνα PLMA και πολυηλεκτρολυτική κορώνα από αλυσίδες QPDMAEMA, οι οποίες αλληλεπιδρούν ηλεκτροστατικά με την TPPS, σχηματίζοντας έτσι έμφορτα φωτοευαίσθητα μικκύλια. Εξετάστηκαν διαφορετικές αναλογίες φορτίου κατά την ανάμειξη των δύο συστατικών με στόχο την παραγωγή σταθερών νανοφορέων πορφυρίνης. Η μάζα, το μέγεθος, η κατανομή μεγέθους και το αποτελεσματικό φορτίο των νανοσωματιδίων που προκύπτουν, καθώς και η απόκρισή τους στις αλλαγές στο περιβάλλον τους (δηλαδή, pH και θερμοκρασία) διερευνήθηκαν με δυναμική και ηλεκτροφορητική σκέδαση φωτός (DLS και ELS). Επιπλέον, οι φωτοφυσικές ιδιότητες της συμπλοκοποιημένης πορφυρίνης μαζί με περαιτέρω δομικές πληροφορίες αποκτήθηκαν μέσω μετρήσεων φασματοσκοπίας UV-Vis και φθορισμού.
(EL)
The electrostatic complexation between double hydrophilic or amphiphilic block copolymers (BC) and a model porphyrin was explored as a means for the development of polyion complex micelles (PICs) or polyelectrolyte micelles that can be utilized as photosensitive porphyrin loaded nanoparticles. Specifically, we employed the double hydrophilic poly(2-(dimethylamino) ethyl methacrylate)-b-poly[(oligo ethylene glycol) methyl ether methacrylate] (PDMAEMA-b-POEGMA) diblock copolymer, along with its quaternized polyelectrolyte copolymer counterpart (QPDMAEMA-b-POEGMA), as well as the amphiphilic poly(lauryl methacrylate)-b-QPDMAEMA (PLMA-b-QPDMAEMA) and 5,10,15,20-tetraphenyl-21H,23H-porphine-p,p′,p″,p′′′-tetrasulfonic acid tetrasodium hydrate (TPPS) porphyrin. For the double hydrophilic BC the (Q)PDMAEMA blocks enable electrostatic binding with TPPS thus forming the micellar core, while the POEGMA blocks act as the corona of the micelles and impart solubility, biocompatibility and stealth properties to the formed nanoparticles. Respectively, in the case of the amphiphilic PLMA-b-QPDMAEMA copolymer the polyelectrolyte micelles that are formed due to the copolymer’s self-assembly are comprised by a PLMA core and a polyelectrolyte corona of QPDMAEMA chains, which enable the electrostatic interaction with TPPS, thus forming loaded photosensitive micelles. Different mixing charge ratios were examined aiming to produce stable nanocarriers. The mass, size, size distribution and effective charge of the resulting nanoparticles, as well as their response to changes in their environment (i.e., pH and temperature) were investigated by dynamic and electrophoretic light scattering (DLS and ELS). Moreover, the photophysical properties of the complexed porphyrin along with further structural insight were obtained through UV-Vis and fluorescence spectroscopy measurements.
(EN)
/aggregator-openarchives/portal/institutions/uoa
