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Polyphosphazene copolymers for biomedical applications
Juliane Rumpelsberger
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Chemie
Betreuer*in
Christian Kowol
DOI
10.25365/thesis.76583
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-28850.22539.134160-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
In den letzten Jahren wurde viel Forschung im Bereich der Polymere betrieben, welche für biomedizinische Applikationen verwendet werden. Polymere haben sich hinsichtlich ihrer Verwendung weiterentwickelt, beginnend von der Anwendung in Maschinen, in der Automobilindustrie, für Bauanwendungen, Verpackung, in der Elektronikindustrie, und vielen mehr, wurden Polymere auch schnell im medizinischen Bereich für die Massenproduktion von Kanülen, Einwegspritzen, Handschuhen, sterilisierbaren Verpackungen und Operationsequipment für die Medizintechnik verwendet. Neue Polymere wurden entwickelt, die speziellen Anforderungen gerecht werden mussten, damit sie innerhalb des menschlichen Körpers Verwendung finden konnten. Diese Polymere wurden nicht nur als Prothesen und Implantate verwendet, sondern sogar für spezialisierte, biomedizinische Anwendungen, wie der Verwendung als Wirkstoffträgerpolymere, genützt. Solche Wirkstoffträgerpolymere müssen definierten Anforderungen entsprechen. Sie müssen Abbaubarkeit unter physiologischen Bedingungen aufweisen und dabei nur nicht-toxische Abbauprodukte hinterlassen, weiters müssen Löslichkeit unter physiologischen Konditionen, sowie hinreichende Stabilität gegeben sein. Das Ziel dieser Arbeit war es, polyphosphazen-basierte Copolymere zu synthetisieren, welche man für derartige biomedizinische Anwendungen verwenden kann. Polyphosphazene wurden synthetisiert, welche mit verschiedenen Linkern reagiert wurden, um durch nachfolgende Copolymerisationen "Bottlebrush" Polymere zu erhalten. Einerseits wurden über den sogenannten "grafting from"Ansatz mit Polyglutaminsäure polymerisiert. Weiters wurden Polyphosphazen poly-N-(2-hydroxypropyl)methacrylamid Bottlebrush-Copolymere über den "grafting to" Ansatz synthetisiert, wobei Click-Chemie genützt wurde. Das wurde durchgeführt, um verschiedene polyphosphazen-basierte Copolymere herzustellen, welche über vorteilhafte Eigenschaften verfügen, wie verschiedene Stabilitäten in wässrigen Systemen und verschiedene Bindungsstellen oder funktionelle Endgruppen. Diese Copolymere waren geplant für die kontrollierte Wirkstoffgabe und deshalb wurde auch versucht, einen Peptidwirkstoff auf diese Copolymere anzubringen, sowie eine weitere Hydrazin-Funktionalität, welche zum Anbringen verschiedenster Wirkstoffe genützt werden kann.
Abstract
(Englisch)
In recent years, extensive research has been conducted in the field of polymers for biomedical applications. Polymers have evolved in their use, starting from applications in machinery, the automotive industry, construction, packaging, and the electronics industry, to being rapidly adopted in the medical field for the mass production of cannulas, disposable syringes, gloves, sterilizable packaging, and surgical equipment for medical technology. Furthermore, new polymers have been developed to meet specific requirements for their use within the human body. These polymers are not only employed as prostheses and implants, but even for specialized biomedical applications such as drug carrier polymers. The essential requirements for such drug carrier polymers are clearly defined, being degradable under physiological conditions, leaving only non-toxic degradation products, and exhibiting solubility and sufficient stability under physiological conditions. The aim of this work was to synthesize polyphosphazene-based copolymers for such biomedical applications. Polyphosphazenes were synthesized, reacted with various linkers, and further copolymerized to obtain bottlebrush polymers. On the one hand, a “grafting-from” approach with polyglutamic acid was followed. On the other hand, a polyphosphazene- poly-N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide copolymer was prepared by the “grafting-to” approach, utilizing click chemistry. This was done to produce various polyphosphazene-based copolymers with advantageous properties, such as different stabilities in aqueous systems and various binding sites or functional end groups. These copolymers were intended for controlled drug delivery, and further investigated regarding conjugation with a peptide drug, as well as an additional hydrazide functionality for direct conjugation with carbonyl functionalized drugs.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Polyphosphazen-basierte Copolymere Im Körper abbaubaubare Polymere pHPMA-co-PPz PPz-co-PGA Polymere als Wirkstoffträger Polyphosphazene Bottlebrush Copolymere Poly-N-(2-hydroxypropyl)methacrylamid Poly-alpha-L-glutaminsäure
Schlagwörter
(Englisch)
Polyphosphazene based copolymers PPz-co-pHPMA PPz-co-PGA Poly-alpha-L-glutamic acid Poly-N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide Bottlebrush copolymers Degradable polyphosphazene copolymers Polymeric drug carriers Polyphosphazenes
Autor*innen
Juliane Rumpelsberger
Haupttitel (Englisch)
Polyphosphazene copolymers for biomedical applications
Paralleltitel (Deutsch)
Polyphosphazen-Copolymere für biomedizinische Anwendungen
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
120 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Christian Kowol
AC Nummer
AC17311687
Utheses ID
72522
Studienkennzahl
UA | 066 | 862 | |