Введение к работе
Актуальность проблемі;. Одной из наиболее вахнкх задач современной макромолекулярной химии является конструирование полимеров медицинского назначения, среди которых особое место занимают биосоЕместимые полимеры, предназначенные для контакта с живым организмом. Такие полимеры, используемые в качестве временных имплантантов, носителей лекарственных или иных физиологически активных веществ и т.д., должны обладать ещё одним важным качеством - подьергаться фрагментации под воздействием активных сред организма (биодеструкции) и выводиться из него без последствий.
Создание полимерных материалов с биодеградируемой основной цепью ведется по нескольким направлениям, среди которых особо перспективно ееєдєниє в макромолекулярную цепь ферменгосдецифи-ческих групп, обеспечивающих деструкцию полимеров до легко удаляемых из организма нетоксичных (желательно ассимилируемых организмом) низкомолекулярных фрагментов с заданной скоростью под воздействием данного класса ферментов (гидролэз).
С этих позиций интерес представляют гетероцеоные полимеры на основе d, -аминокислот, содержащие ферментоспецифические пептидные связи в осноеных цепях макромолекул. Большинство таких полимеров, известных в настоящее Еремя е литературе, получается сложным цутеы, включающим полимеризьцию N —карбоксиангидридов.
Поэтому актуальным является создание ноекх, удобных методов синтеза гетероцепных полимеров на основе ct-аминокислот.
Цель работы. Целью настоящей работы является разработка простого метода синтеза гетероцепных полиамидов, содержащих в основных цепях макромолекул остатки d. -аминокислот, заключающегося во взаимодействии 2,2-д-фенилен-бис-оксазолкнонов с диаминами, изучение основных закономерностей и выявление особенностей процессов полимерообразования. Важной составной частью работы является синтез бифункциональных мономеров электрофиль-ной природы - 2,2-п-фенилен-бис-оксазолинонов, получаемых циклизацией соответствующих N, N* -терефталоил-бис- о-аминокислот > исследование их реакционной способности. В цель работ входило также изучение физико-химических свойств полученных полимеров и оценка их биосовместимости и биодеструктируемости.
Научная новизна. Впервые синтезированы Н,Н -терефталоил--бис-сА-аминокнслотн и соответствующие 2,2-п-фенилен-бис-окса-золиноны на основе Ы.-аминокислот: валина, норвалина, изолей-цина, норлейцина, фенилаланина, ыетионина, адамантил-1-глицина, jS-адамантил-І-аланина; Усовершенствованы способы синтеза 2,2-п--фенилен-бис-оксазолинонов на основе глицина, аланина и лейцина. Впервые изучена реакционная способность синтезированных 2,2-п--фенилен-бис-оксазолинонов. Проведено систематическое исследование основных закономерностей поликонденсации 2,2-п-фенилен-бис--оксазолинонов с диаминами и получены высокомолекулярные, пленке- и волокнообразуодие полиамиды к сополиамиды. Впервые показана возможность синтеза полиамидов взаимодействием 2,2-п-фени-лен-бис-оксазолинонов с мХ-бистриметилсилильными производными алифатических диаминов, в том числе Hd, N6 -бис-тряметилси-лил-L -лизином. Еа основе последнего впервые получены функциональные полиамиды, содержащие в основных цепях дипептицные фрагменты, е результате поликонденсации, в которой рост цепи макромолекулы одновременно является реакцией образования пептидной связи; взаимодействием 2,2-п-фенилен-бис-оксазолпнонов с теле-хелическими олигопептидами на осноеє L-фенилаланина и Ь-лей-цина синтезированы сегментированные полиамиды, содержащие полипептидные блоки в осноеных цепях макромолекул. Впервые проведено исследование биосовместимости, биодеградации в экспериментах In vitro и In vivo полученных гомо- и сополиамидов.
Научная и практическая ценность работы. Научная новизна заключается в разработке простого и доступного метода синтеза ге-тероцепных гомо- и сополиамидов на основе ct -аминокислот, синтезе и изучении реакционной способности электрофильных мономеров - 2,2-п-фенилен-бис-оксазолинонов, исследовании биосовместимости и биодеградации синтезированных полимеров. Практическую ценность представляют полученные высокомолекулярные, пленко- и волокнообразуодие, биосовместимые полиамиды. Биосовместимый со-полиамид на основе N.N1-терефталоил- "DL-фенилаланина, м, М'.--терефталоил-Еалина и гексаметиленциамина был успешно опробован в эксперименте в качестве покрытия при обширных повреждениях кояи, при нейрохирургических операциях для закрытия твердой оболочки мозга ( dura motet- ). Монофилаыентнне волокна из этого сополиамида способствуют направленному росту нервных клеток. Сополиамид успешно прошел испытания (в эксперименте) в хирургии
паренхиматозных органов (в вице пористых пленок, гранул и твмио-' нов), проявляя при этом еысокий гемостатический эффект и рекомендован для клинического испытания.
Личный вклац автора. Непосредственно самим автором осуществлен и усовершенствован синтез всех приведенных в диссертационной работе И.и'-диацил-бис-аминокислот и 2,2-п~фенилен-бис-ок-сазолинонов,N,H'-триметилсилилироЕанных диаминов, проведена и изучена поликонденсация с участием указанных мономеров, а также телехелическнх олигопептидов, изучены свойства полученных полимеров.
Ацаычнтил-1-глицин и -адамантил-1-аланин любезно были пре
доставлены профессором Ц.А.Красуцким (Киевский политехнический
институт), телехелические сишгопептиды - профессором ПЛефелиным
(Институт макромолекулярной химии ЧСАН, Г.Прага) при выполнении
совместных работ в рамках многостороннего сотрудничества АН соц-
стран.
Рентгеносгруктурный, элементный и термоыехакический анализы проведены в ИНЭОС АН СССР.
ЬюсоЕместимость и биодеграцируемость полученных полимеров изучались авторок совместно с биологической группой лаборатории биоактивных полимеров и полипептидов Института молекулярной биологии и биологической физики АН ГССР, а также с. отделом биосов-ыестишх полимеров Института органической химии АН УССР (г.Киев). Экспериментальное изучение образцов в хирургических ситуациях про водилось совместно с Институтом клинической и экспериментальной хирургии и Институтом неврологии МЗ ГССР. Направленный рост нервных клеток изучался в Институте физиологии АН ГССР.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на ІУ Республиканской конференции молодых ученых,Тбилиси, 1979 г., IX и X Международных микросимпозиумах по псликон-денсации (Будапешт, 1983 г., Солнечный Берег, 1985 г.), УІ Всесоюзном симпозиуме "Полимеры медицинского назначения", Алма-Ата, 1983 г., ХХП Всесоюзной конференции по высокомолекулярным соединениям, Алма-Ата, 1985 г., У Всесоюзном симпозиуме по инженерной энзкмологии, Кобулети, 1985 г., Международной конференции "Полимеры в медицине", Варшава, 1988 г., Международной конференции "Полимеры в медицине и хирургии", Голландия, г.Лииувенхорст, 1989 г., ХУЛ Всесоюзной конференции "Синтез и реакционная способность органических соединений серы", Тбилиси, 1989 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ и 9 тезисов докладов.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 159 страницах машинописного текста. Она включает 20 таблиц н 19 рисунков и состоит из введения, обзора литературы, результатов работы и их обсуждения, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы (194 наименований) и приложений.
![Синтез и исследование свойств полиимидов и сополиимидов на основе [(2-амино-)- или (2-аминометил-)бицикло[2.2.1]гепт-3-ил)]анилинов](/i/i/4483/387416.png "Синтез и исследование свойств полиимидов и сополиимидов на основе [(2-амино-)- или (2-аминометил-)бицикло[2.2.1]гепт-3-ил)]анилинов Потаёнкова Елена Александровна")