Effect of hydrophilic segment length on size and stability of core crosslinked micelles

Abstract

Polimerik miseller potansiyel ilaç taşıma sistemi özelliğinden dolayı son yıllarda yaygın olarak kullanılmaktır. Miselleri oluşuran hidrofilik ve hidrofobik kısımlar, aralarındaki çözünürlük farkından dolayı su içerisinde kendiliğinden çekirdek-kabuk yapısı oluştururlar. Hidrofobik çekirdek kısım suda çözünürlüğü az olan ilaç molekülleri için rezervuar görevi görürken, kabuk kısmı bütün sistemin sudaki çözünürlüğünü sağlar. Bu sayede, polimerik miseller devamlı ve kontrollü ilaç salınım platformlarının hazırlanmasında sıkça kullanılırlar. Misellerin stabilitesi, kandaki dolaşım süresinin artmasında ve kontrollü ilaç salınımının gerçekleşmesinde önemli yere sahiptir. Bu yüzden daha kararlı miseller elde edebilmek için birçok strateji geliştirilmiştir. Bunlardan birtanesi de çekirdeği çapraz bağlama yöntemidir. Bu tezde, çeşitli amfifilik polimer-dendron konjugatları, bio-çözünür hidrofobik dendron ve bio-uyumlu hidrofilik polimer kullanılarak, Huisgen tipi 'klik' reaksiyonu aracılığıyla sentezlenmiştir. Konjugasyonlar değişik zincir uzunluğuna sahip polimerler ile uç grupları alken birimleri içeren dendronlar arasında olmuştur ve misel oluşum çalışmaları, sulu ortam içinde incelenmiştir. Misel stabilitesini arttırmak için, iç kısım tiyol-en 'klik' kimyası kullanılarak çapraz bağlanmıştır ve çekirdeği çapraz bağlanmamış misellerle ebat ve stabilite açısından karşılaştırılmıştır. Konjugatların hidrofilik zincir uzunluğu değiştirilerek elde edilen misellerin, boyut ve stabilite üzerindeki etkisi incelenmiştir.

Polymeric micelles are being extensively studied in recent years for their potential use as drug carriers. They consist of hydrophilic and hydrophobic segments and due to the solubility difference between these segments, polymeric micelles are self-assembled into core-shell nanostructures formed in aqueous solution. The hydrophobic reservoir of micelles are capable of hosting low water soluble drug molecules, thus so-prepared micellar constructs have been widely utilized in preparation of sustained/controlled drug releasing platforms. In order to improve the stability of micelles and to achieve a more gradual release profile crosslinking strategies can be employed. In this thesis, several amphiphilic linear polymer-dendron conjugates have been synthesized via Huisgen type 'click' reaction using biodegradable, hydrophobic polyester dendron and biocompatible, hydrophilic p(PEGMA)-based copolymers. These conjugates differ from each other in terms of length of hydrophilic segment while the hydrophobic dendron part is constant. Since, the periphery of the dendron contains alkene units, core of the micelles were crosslinked using thiol-ene 'click' chemisty to increase the stability of the micelles. The micelle formation of conjugates were investigated in aqueous media, studying size and stability. The results demonstrated that as increasing the polymer length of the conjugates, critical micelle concentrations and size distributions did not change which means that stability of the micelles remained same.