Synthese und Modifikation polymerer Träger auf Basis von Galactarsäure

Abstract

Im Bereich der medizinischen Chemie sowie der Bioaffinitätschromatographie sind polymere Träger, die ausreichend hydrophilen Charakter, Biokompatibilität, mechanische Stabilität sowie eine hohe Beladung mit funktionellen Gruppen besitzen, von großem Interesse.<br />In diese Arbeit wurden hydrophile Mikropartikel mit definierten Eigenschaften (Partikelgröße, Morphologie) mittels Suspensionspolymerisation hergestellt. Dabei wurden die verwendeten Prozessparameter optimiert und Partikel mit 50 - 120 mym erhalten. Die Bestimmung der Teilchengrößenverteilung erfolgte mit klassischer Siebanalyse und Rasterelektronenmikroskopie (REM). Die Beladungen mit Hydroxy-Gruppen wurden titrimetrisch und mittels Gaschromatographie bestimmt.<br />Die den macroporösen Polymeren zugrunde liegenden Monomere wurden in mehrstufigen Synthesen hergestellt. Dabei diente ein auf Galactarsäure basierendes Bis-Methacrylamid als Grundbaustein für alle Polymerisation.<br />Um den Vernetzungs-grad zu senken und um zusätzliche Funktionalitäten in das Polymer einzubringen wurden Comonomere hergestellt und in Kombination mit dem Bis-Methacrylamid zur Reaktion gebracht. Alle hergestellten Polymere wurden mittels REM-Analyse hinsichtlich Partikelgröße, Morphologie und Oberflächentopographie untersucht. Dabei konnte eine die Partikel umgebende Schale festgestellt werden, welche auf den Polymerisations-mechanismus zurückzuführen war. Im Zuge einer Abbaustudie konnte diese Schale durch oxidative Behandlung aufgebrochen und so die Zugänglichkeit der inneren Oberfläche der Partikel verbessert werden. Durch Copolymerisation mit einem funktionalisierten Methacrylamid konnten Amino-Gruppen in die Polymerstruktur eingebaut werden. Im Fall der so hergestellten Copolymerisate konnte die gewünschte poröse Oberflächenstruktur ohne zusätzlich Nachbehandlung erreicht werden. Zur Funktionalisierung der Polymere wurden nicht umgesetzte Methacrylamid-Doppelbindungen auch mittels Michael-Addition zur Reaktion gebracht. Dabei konnte qualitativ bewiesen werden, dass Mercaptane an die noch vorhandenen Doppelbindungen gebunden werden können.