Разработан новый метод синтеза разлагаемого полимера

Москва, 11:55, 29 Окт 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Ученые из Массачусетского технологического института изобрели способ синтеза полимеров, лучше распадающихся в организме и окружающей среде.

Команда повысила разлагаемость, добавив новый компонент к каркасу полимера, сообщает phys.org. Этот мономер формирует связи, разрываемые слабыми кислотами, основаниями и ионами, вроде фторида. Так ученые заставили лучше разлагаться материалы, полученные путем метатезисной полимеризацией с раскрытием цикла (МПРЦ).

«Мы уверены, что это – первый общий подход к производству МПРЦ продуктов, быстро распадающихся в биологических условиях, — сказал старший автор работы, адъюнкт-профессор Иеремия Джонсон. – Дополнительное преимущество в том, что метод рассчитан на стандартный процесс. Нужно только ввести мономер».

Выводы исследования опубликованы в Nature Chemistry.

В МПРЦ чаще всего используют норборнены, содержащие легко открывающиеся кольцевые структуры. До начала полимеризации к ним можно добавить молекулы, вроде лекарств или визуализирующих агентов.

Лаборатория Джонсона использовала этот синтетический подход для получения материалов разной геометрии: линейных, звездчатых, напоминающих ершик. Они подходят для одновременной доставки нескольких противораковых препаратов или перемещения разных визуализирующих веществ.

«Это – очень быстрая и мощная реакция, — объяснил специалист. – Но с существенным недостатком – каркас полностью состоит из углерод-углеродных связей, препятствующих распаду полимера».

Лаборатория Джонсона пыталась решить проблему, создавая частицы, размером около 10 нм для более легкого выведения из организма. Другие ученые пытались повысить разлагаемость полимеров, заменяя норборнены. Но при этом снижалась эффективность полимеризации. Пейтон Шиех, ведущий автор, нашел решение, пытаясь увеличить выделение лекарств из носителя. Он создал напоминающую норборнен молекулу со связью кислород-кремний-кислород. Такое кольцо, силиловый эфир, также открывается при МПРЦ, создавая более разлагаемый полимер. При соотношении с норборненом 1 к 1, материал начинал распадаться при рН около 6,5. Скорость разложения увеличилась в 10 раз.