Síntese de um polímero dibloco anfifílico e termossensível: poli(AAm-co-AN)-POEGMA

Abstract

Polímeros termossensíveis anfifílicos têm despertado grande interesse pela sua capacidade de atuação como constituintes de sistemas de liberação de fármacos responsivos à temperatura. Devido a característica anfifílica, podem formar micelas em solução aquosa e assim carrear fármacos hidrofóbicos na região central dessas micelas. A termoresponsividade desses sistemas torna a entrega desses fármacos dependente da temperatura local, possibilitando carreamento e liberação do fármaco em regiões específicas do corpo humano. Os polímeros com propriedades térmicas possuem solubilidade dependente da temperatura, podendo ser classificados em dois tipos: LCST, que apresentam temperatura crítica inferior de solução, e UCST, que apresentam temperatura crítica superior de solução. Os polímeros UCST, como poli(acrilamida-co-acrilonitrila) (PAA), são menos explorados que os LCST em virtude das dificuldades no processo de síntese. A demonstração de rotas sintéticas mais simples e de fácil controle da termossensibilidade, nos últimos 10 anos, tornou os polímeros UCST atrativos na confecção de sistemas de liberação inteligentes. Neste trabalho, polímeros dibloco anfifílicos PAA-b-POEGMA com comportamento UCST foram sintetizados e caracterizados, a fim de avaliar a influência da incorporação do bloco hidrofílico poli[(oligo(etilenoglicol)-metil-éter-metacrilato)], POEGMA, na termossensibilidade do bloco PAA em tampão fosfato-salino (PBS, pH 7,4). O PAA-b-POEGMA foi obtido via polimerização RAFT (transferência reversível de cadeia por adição-fragmentação). Esse polímero foi caracterizado por espectroscopia vibracional na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), ressonância magnética nuclear (RMN) de 1H, calorimetria exploratória diferencial (DSC) e espectroscopia na região do ultravioleta-visível (UV-Vis). O aumento da proporção do monômero acrilonitrila no PAA aumentou a temperatura de clarificação (TCL). A incorporação do bloco POEGMA em PAA favoreceu as interações com o solvente e, portanto, diminuiu os valores de TCL. O método de polimerização RAFT se mostrou adequado nas sínteses dos polímeros em bloco com diferentes conteúdos de POEGMA.

Amphiphilic thermosensitive polymers have attracted great interest due to their ability to act as components of temperature-responsive drug delivery systems. Due to their amphiphilic characteristic, they can form micelles in aqueous solutions and carry hydrophobic drugs in the central region of the micelles. The thermoresponsiveness of these systems makes drug delivery dependent on local temperature, enabling the transport and release of the drug in specific regions of the human body. Polymers with thermal properties have temperature-dependent solubility and can be classified into two types: LCST, which has a lower critical solution temperature, and UCST, which has an upper critical solution temperature. UCST polymers, such as poly(acrylamide-co-acrylonitrile) (PAA), are less explored than LCST polymers due to the difficulties in the synthesis process. The demonstration of simpler synthetic routes and easier control of thermosensitivity in the last 10 years has made UCST polymers attractive for the preparation of smart delivery systems. In this work, amphiphilic diblock polymers PAA-b-POEGMA with UCST behavior were synthesized and characterized in order to evaluate the influence of the incorporation of the hydrophilic block poly[(oligo(ethylene glycol)-methyl-ether-methacrylate)], POEGMA, on the thermosensitivity of the PAA block in phosphate-buffered saline (PBS, pH 7.4). PAA-b-POEGMA was obtained via RAFT (reversible addition-fragmentation chain transfer) polymerization. This polymer was characterized by Fourier transform infrared (FTIR) vibrational spectroscopy, 1H nuclear magnetic resonance (1H NMR), differential scanning calorimetry (DSC) and ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy. The increase in the proportion of acrylonitrile monomers in PAA increased the clarification temperature (TCL). The incorporation of the POEGMA block in PAA favored the interactions with the solvent and, therefore, decreased the TCL values. The RAFT polymerization method proved to be appropriate for the synthesis of block polymers with different POEGMA contents.