Dokument: Synthese von Amphiphilen Blockcopolymeren auf Basis von Cystein- bzw. Thiol-modifiziertem Polyethylenglykol

Titel:	Synthese von Amphiphilen Blockcopolymeren auf Basis von Cystein- bzw. Thiol-modifiziertem Polyethylenglykol
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=2997
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20050103-000997-3
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Casper, Patrick [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 2,56 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Dr. h.c. Ritter, Helmut [Gutachter] Prof. Dr. Staudt-Bickel, Claudia [Gutachter]
Stichwörter:	amphiphile Blockcopolymere, Cystein, Thiole, Iniferter, radikalische Polymerisation, Polyethylenglykol,
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie
Beschreibung:	Das Ziel der Arbeit war die Herstellung von hydrophilen Präpolymeren mit Thiolendgruppen. Diese sollten als neue Makroiniferter zum Aufbau von amphiphilen Blockcopolymeren durch radikalische Polymerisation von hydrophoben Monomeren verwendet werden. Die SH-haltigen Präpolymere sollte vor allem durch die Kondensation von Cysteinderivaten mit Polyethylenglykolderivaten (PEG) aufgebaut werden. Die Verknüpfung der PEG-Derivate mit Cystein kann dabei entweder über die Säuregruppe, vorzugsweise als hydrolysestabiles Amid, oder die Aminogruppe von Cystein durchgeführt werden. Neben der Thiolfunktion bleibt jeweils eine weitere freie funktionelle Gruppe übrig, die vor oder nach einer Polymerisation weiter derivatisiert werden kann. Die für die Kupplung benötigten Cysteinderivate wurden ausgehend von Cystein bzw. Cysteinethylester synthetisiert. Durch Umsetzung mit Aceton bzw. Formaldehyd wurden verschiedene Thiazolidine, d.h. Amino-Thiol-Acetale, erhalten. Dadurch wurde ein gleichzeitiger Schutz der Amino- und Thiolfunktion realisiert. Für einige Reaktion musste auch die sekundäre Aminofunktion dieser Thiazolidine mit einer Boc-Gruppe geschützt werden. Die für die Kupplungsreaktionen benötigten PEG-Derivate mit reaktiven Endgruppen wurden in einfachen nukleophilen Substitutionen aus den hydroxyterminierten PEG- bzw. PEGMME-Molekülen mit den entsprechenden Sulfonylchloriden bzw. Thionylchlorid hergestellt. Eine alternative war die Umsetzung von PEG mit Bernsteinsäureanhydrid und anschließender Chlorierung zum PEG-Disäurechlorid. Durch die Umsetzung der aktivierten PEG-Derivate mit geeigneten Aminen wurden die für die Bildung der Amidbindung benötigten PEG-Aminoderivate erhalten. Für die Verknüpfung der Cystein- und PEG-Derivate über die Cystein-Säuregruppe wurden zunächst Vorversuche mit kurzkettigen Aminoverbindungen durchgeführt. Hierbei sollte sich zeigen, welche Methode für eine Kupplung der langkettigen PEG-Derivate in Frage kommt. Es wurden verschieden Kupplungsmethoden der Peptidchemie angewandt. Von den verwendeten Methoden lieferte der N-Hydroxysuccinimidylester als aktivierter Ester sowie das Kupplungsreagenz Chlorotripyrrolidinophosphonium-hexafluorophosphat (PyCloP) mit einem Bisaminotriethylenglykol das gewünschten Produkt 1,8-Bis[(3-Boc-2,2-dimethyl-thiazolidin-4-carbonyl)amino]-3,6-dioxaoctan in hohen Ausbeuten. Diese Ergebnisse konnten mit den anderen Methoden bisher nicht erzielt werden. Bei der Anwendung dieser beiden Methoden zur Kupplung der längerkettigen PEG-Derivate mit den Cysteinderivaten konnten jedoch nicht die gewünschten langkettigen Makroiniferterderivate isoliert werden. Auch bei den zusätzlich noch verwendeten Methoden wurden die gewünschten Produkte nur in sehr geringen Mengen gebildet, sodass eine Reinigung bisher nicht möglich war. Erst durch eine stärkere Aktivierung der PEG-Derivate durch die oben erwähnte Synthese des Säurechlorids O,O’-Bis(3-(chlorocarbonyl)propionyl)-PEG400 konnte die Kupplung mit dem sterisch nicht abgeschirmten Stickstoff von (4R)-4-Thiazolidincarbonsäureethylester zum entsprechenden Produkt O,O’-Bis[4-oxo-4-(4-ethoxycarbonyl-thiazolidin-3-yl)-butanoyl]-PEG400 realisiert werden. Die Abspaltung der Cysteinschutzgruppe bei dem über die Aminofunktion verknüpften Makroiniferter O,O’-Bis[4-oxo-4-(4-ethoxycarbonyl-thiazolidin-3-yl)-butanoyl]-PEG400 mit Säuren gelang nicht. Die Abspaltung der Boc-Schutzgruppe und der Isopropylidenschutzgruppe von der Verbindung 1,8-Bis[(3-Boc-2,2-dimethylthiazolidin-4-carbonyl)amino]-3,6-dioxaoctan mit Trifluoressigsäure bzw. Wasser gelang hingegen problemlos und der kurzkettige Iniferter 1,8-Bis[(3-mercapto-2-amono-propionyl)amino]-3,6-dioxaoctan-bis-trifluoroacetat konnte daher isoliert werden. Dieser Iniferter wurde schließlich in einer radikalischen Polymerisation mit Styrol und N,N’-Azobis(2-methylpropionitril) (AIBN) in Ethanol umgesetzt. Bei dieser Reaktion wurde ein Feststoff erhalten, der sich in der GPC-Untersuchung als bimodales Oligo- bzw. Polymergemisch (ca. 800 g/mol und 11.000 g/mol) herausstellte. Es wird vermutet, dass es sich dabei um eine Mischung aus Homopolystyrol und dem auf den Iniferter aufgepropften Styrol handelt. Auch mit Hilfe von DSC (differential scanning calorimetry) Daten konnten die beiden Spezies jedoch nicht eindeutig zugeordnet werden.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Chemie
Dokument erstellt am:	03.01.2005
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	21.12.2004
Datum der Promotion:	21.12.2004