Amphiphilic diblock copolymers composed of poly(ethylene glycol)-b-poly(ß-benzyl L-aspartate) (PEG-b-PBLA) as a hydrophilic and hydrophobic block were synthesized and their amino terminal group were modified with methacryloyl group. Subsequently, their nanoscale self-assembly structure, polymeric micelle was stabilized through core-polymerization using UV photopolymerization method. BLA-NCA, as a monomer of PBLA block, was synthesized by phosgenation of ß-benzyl L-aspartate using triphosgen and PEG-b-PBLA amphiphilic block copolymer was obtained through copolymerization of BLA-NCA by ring opening polymerization using PEG as a primary amine macroinitiator. Methacryloyl-modified poly(ethylene glycol)-b-poly(ß-benzyl L-aspartate)-methacryloyl (PEG-b-PBLA-MA) was synthesized through acylation reaction of amine terminal of PBLA block. The synthesis was verified by ^1H-NMR, FT-IR, analysis. To study solution properties of water soluble copolymers only four copolymers with less than 20 degree of polymerization (DP) were employed.
Nanoscopic self-assembled structure, polymeric micelle was prepared by sonication using a bath-type sonifier. The self-assembling behavior in aqueous medium was studied using dynamic light scattering and fluorescence spectroscopy. Then, PEG-b-PBLA-MA was loaded with DMPA (2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone), photoinitiator, by O/W emulsion or dialysis method according to DPs and followed by photopolymerization with 365nm-UV mercury lamp. Only polymeric micelle from PEG-b-PBLA-MA with DP 6 was successfully photopolymerized, of which molecular weight was determined by gel permeation chromatography(GPC). In order to study enhanced micellar stability dilution with water and treatment with non-selective, organic solvent were done and their morphology was identified with AFM images.
폴리아미노산 유도체의 하나인 ß-benzyl L-aspartate를 이용하여 양친성 diblock 공중합체 (PEG-b-PBLA)를 합성하고, 이것의 소수성 말단 기능성 그룹인 아민기를 이용하여 중합 반응성이 좋은 methacryloyl 그룹을 도입하였다. 이것은 자기공명 분광기와 푸리에 변환 적외선 분광기를 사용하여 물질의 합성이 성공적으로 되었음을 확인하였다. 이어서 일련의 중합도 5.51, 9.23, 12.1, 14.9를 갖는 양친성 고분자를 합성하고 이 역시 모두 소수성의 아민 말단기를 이용하여 methacryloyl group을 도입하였다. 이들의 용액 특성을 UV와 DLS, Fluorescence Spectrometer를 통하여 연구하였다. 일련의 양친성 고분자들은 모두 구형의 마이셀을 형성하였으며, 10-30nm에 이르는 크기를 보였다. 마이셀의 형성 여부는 또한 강한 소수성 probe인 pyrene을 사용하여 그것의 vibrational 구조가 probe가 처한 microenvironment에 따라 달라지는 것을 이용하여 임계 마이셀 농도(CMC) 또한 측정하였다.
일련의 마이셀 중 중합도가 약 5.51에 이르는 양친성 고분자 만이 광중합에 성공하였으며 물에 대한 용해도가 좋은 반면 DP가 큰 폴리머 마이셀보다는 열역학 적 안정성이 떨어질 수 있겠지만, 광중합을 통해 이를 보완하며 물에 대한 용해도 가 좋은 전달체를 만드므로 해서 약물전달체로서의 잠재적 능력을 보여주었다. 개개의 마이셀을 관찰하기 위해서 DP 5.51의 폴리머 마이셀의 농도를 거의 CMC까지 낮추어서 mica 표면에 deposition시킨 결과 광중합을 시키지 않은 마이셀에 비하여 약간의 크기 증가를 보였다. 또한 광중합을 마친 마이셀들은 희석과 비선택적인 용매 환경하에서 그 안정성을 시험하였는데, CMC 이하(약 1001배)에서도 그 unimer들이 흩어지지 않고 온전한 구조를 가지고 있음을 AFM image를 통하여 확인하였다.
