Micelles sensibles à la chaleur, au PH et à la lumière

Abstract

L'ouverture des micelles de copolymère à blocs (CPB) contrôlée par un stimulus (chaleur, pH, lumière, etc.) suscite beaucoup d'intérêts dans le domaine de la libération contrôlée de médicaments. L'amélioration du contrôle de l'ouverture des micelles à un endroit spécifique et à un temps précis est un enjeu majeur. La plupart des micelles sensibles à la chaleur utilisent la température critique inférieure (LCST) d'un bloc pour déstabiliser les micelles. Dans un premier temps, l'étude porte sur l'élaboration d'un nouveau type de micelles CPB qui sont sensibles à la chaleur via un groupement protecteur thermolabile. Le copolymère étudié est le poly(oxyde d'éthylène)-bloc-poly(méthacrylate de 2-tétrahydropyranyl) (PEO-b-PTHPMA). En effet, l'hydrolyse du groupement tétrahydropyranyl (THP) est sensible à la chaleur ainsi qu'au pH acide. Le copolymère a été synthétisé par polymérisation radicalaire par transfert d'atome (ATRP). L'analyse du CPB a été effectuée par chromatographie de perméation de gel (GPC), spectroscopie infrarouge, résonance magnétique nucléaire du proton (RMN 1H), et par calorimétrie différentielle à balayage (DSC). Pour ce qui est de l'effet de la chaleur et du pH sur les micelles du PEO-b-PTHPMA, la spectroscopie de fluorescence, la diffusion dynamique de la lumière (DLS), ainsi que la microscopie électronique à balayage (MEB) ont été utilisées. L'étude démontre que la déstabilisation des micelles est influencée par la chaleur, le pH et la longueur des blocs du copolymère. De plus, pour la première fois trois événements liés à l'ouverture des micelles ont été suivis. La seconde partie du mémoire est consacrée à l'étude de micelles photosensibles. Un deuxième nouveau CPB a été synthétisé par ATRP, soit le copolymère poly(oxyde d'éthylène)-bloc-poly(méthacrylate de [7-(diéthylamino)coumarine-4-yl]méthyl) (PEO-b-PDEACMMA). Le bloc contenant la molécule de coumarine est photosensible. Elle peut être clivée par l'absorption d'un photon UV ou de deux photons proche infrarouge, déplaçant ainsi la balance hydrophile/hydrophobe vers la déstabilisation des micelles. La caractérisation du copolymère ainsi que des micelles a été effectuée avec les mêmes méthodes que pour le premier projet. L'étude démontre une amélioration de la sensibilité des micelles à l'absorption à deux photons, ce qui est un avantage pour la libération de médicaments à l'aide de la lumière.