Cu(0) wire-mediated SET-LRP in biphasic systems and development of stimuli cleavable polymers

Abstract

La polimerització radicalària controlada catalitzada per Cu(0) es una de les metodologies més importants en l’àmbit de les polimeritzacions radicalàries degut a seva simplicitat i la possibilitat de sintetitzar polímers amb estructures ben definides i arquitectures complexes. En aquesta mateixa línia el desenvolupament de sistemes polimèrics capaços d’encapsular i alliberar fàrmacs es una de les línies de investigació més explotades e investigades en els darrers anys, ja que millorar la solubilitat de fàrmacs hidrofòbics i alliberar-los sota la presencia de certs estímuls biològics segueix sent una tasca bastant laboriosa. El objectiu principal d’aquesta tesis es investigar la polimerització radicalària catalitzada per Cu(0) en presencia de sistemes bifàsics i tanmateix explorar el potencial i les limitacions d’aquesta metodologia per obtindré polímers amb una estructura perfectament definida. En ultima instancia l’aplicació d’aquest tipus de polimerització radicalària catalitzada i altres mètodes de polimerització seran emprats per la síntesi de polímers sensibles a certs estímuls i amb la finalitat d’encapsular fàrmacs per actuar com vehicles en l’alliberació controlada dels mateixos.

La polimerización radicalaria catalizada por Cu(0) es una de las principales metodologías en el campo de las polimerizaciones radicalarias debido a su alto grado de simplicidad i la posibilidad de sintetizar polímeros con estructuras perfectamente definidas. En esta misma línea el desarrollo de sistemas poliméricos capaces de encapsular fármacos es una línea de investigación en constante desarrollo y de gran interés ya que la necesidad de mejorar la solubilidad de fármacos hidrofóbicos y liberarlos bajo la presencia de determinados estímulos de biológica relevancia sigue siendo una tarea complicada. El objetivo principal de esta tesis es investigar la polimerización radicalaria catalizada por Cu(0) en sistemas bifásicos con el objetivo de obtener polímeros con un alto grado de estructura definida. En última instancia la aplicación de este tipo de polimerización radicalaria junto con otros métodos de polimerización será empleado para el desarrollo de polímeros sensibles a ciertos estímulos de biológica relevancia con la finalidad encapsular fármacos y liberarlos de manera controlada.

Cu(0)wire-catalyzed SET-LRP has been postulated as one of the most versatile LRP techniques due to its operational simplicity which enables the construction of well-defined polymers and more complex architectures. In particular, the development of polymeric materials with suitable applications for medicine (e.g. polymeric nanoparticles able to encapsulate and release drugs) is a field of growing interest since they improve the poor solubility of hydrophobic drugs in aqueous media. However, their selective delivery under the application of different biological relevant stimuli still remains challenging. The main objective of this thesis is to investigate the Cu(0)wire-catalyzed SET-LRP in “programmed” biphasic systems and to explore the potential and limitations of this methodology with the ultimate goal of obtaining well-defined polymers with complex architectures and maximum end-group fidelity. Eventually, the application of biphasic SET-LRP and other polymerization techniques has been used for the synthesis of stimuli cleavage polymers and their potential application as drug delivery systems has been studied.