ラクチドとグリコリドの「ランダム」共重合の制御のための戦略：狭い分散を有するPEG-B-PLGAブロックポリマーの合成への応用

ポリ（乳酸 - コグリコール酸）（PLGA）は、さまざまな生物医学用途での使用にも許容できる生分解性共重合体です。通常、ランダムPLGAポリマーは、高温でスズベースの触媒を使用して、バルクバッチ重合で合成されます。この方法は、エステル交換のために比較的広い多分散性指数（PDI）をもたらし、ポリマー産物はしばしば変色します。ここでは、環状エステルの環状重合のための既知の効果的で便利な有機触媒である1,8-ジアザビシクロ[5.4.0] -Undec-7-ene（DBU）の使用を報告し、ラクテイドのランダムコポリマーを合成するためにグリコリド。ラクチドおよびグリコリドのホモおよび副腎の重合速度は、NMR分光法を介して調査されました。ラクタイドモノマー、ポリ（エチレングリコール）（PEG）マクロ酸化剤、およびDBU触媒を含む溶液に、より反応性の高いグリコリドモノマーの制御された添加を採用する新しい戦略が開発されました。この戦術（セミバッチ重合）を使用して、予想された分子量と観察された分子量の優れた相関を示し、狭いPDIを所有する一連のブロック共重合体を合成しました。また、これらのブロックコポリマーの熱特性を測定し、ブロック共重合体の組成に基づいて観察されました。また、準備のいくつかの側面で実験的な厳密さの必要性を調査し、前述の望ましい特性を保持するポリマー製品を提供する便利な反応条件のセットを特定しました。これらの重合は、室温で急速に進行し、錫ベースの触媒を必要とせずに、生物医学的調査での使用に適したPEG-B-PLGAを提供します。

Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) is a biodegradable copolymer that is also acceptable for use in a variety of biomedical applications. Typically, a random PLGA polymer is synthesized in a bulk batch polymerization using a tin-based catalyst at high temperatures. This methodology results in relatively broad polydispersity indexes (PDIs) due to transesterification, and the polymer product is often discolored. We report here the use of 1,8-diazabicyclo[5.4.0]-undec-7-ene (DBU), a known, effective, and convenient organocatalyst for the ring-opening polymerization of cyclic esters, to synthesize random copolymers of lactide and glycolide. The polymerization kinetics of the homo- and copolymerizations of lactide and glycolide were explored via NMR spectroscopy. A novel strategy that employs a controlled addition of the more reactive glycolide monomer to a solution containing the lactide monomer, the poly(ethylene glycol) (PEG) macroinitiator, and DBU catalyst was developed. Using this tactic (semi-batch polymerization), we synthesized a series of block copolymers that exhibited excellent correlation of the expected and observed molecular weights and possessed narrow PDIs. We also measured the thermal properties of these block copolymers and observed trends based on the composition of the block copolymer. We also explored the need for experimental rigor in several aspects of the preparations and have identified a set of convenient reaction conditions that provide polymer products that retain the aforementioned desirable characteristics. These polymerizations proceed rapidly at room temperature and without the need for tin-based catalysts to provide PEG-b-PLGAs suitable for use in biomedical investigations.