Neue Wege zu Polymerselbstanordnungen basierend auf doppelt hydrophilen Blockcopolymeren
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Projekt hat sich mit der Synthese von doppelt hydrophilen Blockcopolymeren (DHBCs) und deren Selbstanordnung beschäftigt. Im Gegensatz zum aktuellen Stand der Forschung vor Projektbeginn sollte in diesem Projekt ein komplett neues Konzept hydrophiler Selbstanordnungen untersucht werden mit einem Fokus auf der Biokompatibilität der verwendeten Materialien. Hierbei wurden Strukturen untersucht, die sich komplett aus wasserlöslichen Polymeren zusammensetzen. In der Projektbearbeitung wurde ein Fokus auf die Synthese neuer Polymere gelegt, die anhand unserer Vorergebnisse vielversprechende Eigenschaften haben. Insbesondere wurden Blockcopolymere basierend auf Polysacchariden und deren Phasenverhalten als Homopolymere, hochmolekulare Blockcopolymere und Bürstenpolymere basierend auf Polyoxazolinen untersucht. Im Lauf des Projekts wurden wässrige Mehrphasensysteme als Ausgangspunkt für DHBC-Systeme untersucht und basierend auf diesen Ergebnissen und Vorergebnissen, geeignete Polymerblöcke identifiziert. Verschiedene Polymerblöcke, zum Beispiel Polysaccharide, Polyacrylamide und Polyoxazoline, und Polymerarchitekturen, zum Beispiel linear und Bürsten-artig wurden verwendet. Über die Projektdauer konnten verschiedene Fortschritte erzielt werden, die weit über den Stand der Literatur zu Anfang des Projekts hinausgehen. Es konnten Mehrphasensysteme basierend auf DHBCs gebildet werden, was zuvor noch nicht beschrieben wurde. Hier haben wir zwei verschiedene DHBC Systeme mit unterschiedlicher Polymerarchitektur untersucht. In einem Fall wurde die Vernetzung dieser Strukturen untersucht. Die Vernetzung führte zu komplett hydrophilen Partikeln. Möglichkeiten für zukünftige Anwendungen liegen hier im Bereich der Wirkstofftransporter mit verbesserten Eigenschaften (Permeabilität und Bioabbaubarkeit). Außerdem konnte in diesem Projekt die Synthese von hochmolekularen DHBCs untersucht und verbessert werden. Diese konnten wiederum für die Selbstanordnung eingesetzt werden, wobei unerwartete photonische Effekte beobachtet wurden. Dies könnte die Tür für eine komplette Reihe von optischen Anwendungen ergeben, zum Beispiel für strukturierte Farben oder Sensorik.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Aggregation and Crosslinking of Poly(N,N‐dimethylacrylamide)‐b‐pullulan Double Hydrophilic Block Copolymers. Macromolecular Chemistry and Physics, 221(13).
Plucinski, Alexander; Willersinn, Jochen; Lira, Rafael B.; Dimova, Rumiana & Schmidt, Bernhard V. K. J.
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Cascade Kinetics in an Enzyme-Loaded Aqueous Two-Phase System. Langmuir, 36(6), 1401-1408.
Pavlovic, Marko; Plucinski, Alexander; Zhang, Jianrui; Antonietti, Markus; Zeininger, Lukas & Schmidt, Bernhard V. K. J.
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Temperature sensitive water-in-water emulsions. Chemical Communications, 56(50), 6814-6817.
Pavlovic, Marko; Plucinski, Alexander; Zeininger, Lukas & Schmidt, Bernhard V. K. J.
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All-Aqueous Multi-phase Systems and Emulsions Formed via Low-Concentration Ultra-high-Molar Mass Polyacrylamides. Macromolecules, 54(12), 5366-5375.
Plucinski, Alexander; Pavlovic, Marko & Schmidt, Bernhard V. K. J.
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Stimuli‐Responsive Aggregation of High Molar Mass Poly(N,N‐Diethylacrylamide)‐b‐Poly(4‐Acryloylmorpholine) in Tetrahydrofuran. Macromolecular Rapid Communications, 43(3).
Plucinski, Alexander; Pavlovic, Marko; Clarke, Mairi; Bhella, David & Schmidt, Bernhard V. K. J.
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pH sensitive water-in-water emulsions based on the pullulan and poly(N,N-dimethylacrylamide) aqueous two-phase system. Polymer Chemistry, 13(28), 4170-4177.
Plucinski, Alexander & Schmidt, Bernhard V. K. J.
