Synthese und Charakterisierung von speziellen makromolekularen Architekturen basierend auf Poly(γ-benzyl-L-glutamat) als stäbchenförmiges Modellpolymer

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Synthese und Charakterisierung von verschiedenen polypeptidhaltigen Strukturen, die auf dem synthetischen Polypeptid Poly(gamma-benzyl-L-glutamat) (PBLG) basieren. Komplexe polypeptidhaltige Strukturen dienen als Modellsysteme zur Nachahmung von Proteinen und deren Selbstorganisation. Zur Herstellung von drei verschiedenen Strukturen wie PBLG-haltige Sternpolymere, Stäbchen Knäuel Blockcopolymere und PBLG-Bürsten wird endfunktionalisiertes PBLG als stäbchenförmiges Modellpolymer benötigt. Die Synthese von PBLG erfolgt über die Nickel-initiierte NCA Polymerisation sowie die amin-initiierte NCA Polymerisation. Es wird PBLG mit definierten Molekulargewichten und engen Molekulargewichtsverteilungen in einer kontrollierten Polymerisation erhalten. Für die Darstellung von Stäbchen-Knäuel Blockcopolymer wird PBLG mithilfe eines bifunktionellen Initiators hergestellt und als Makroinitiator für eine kontrolliert radikalische Polymerisation (NMP) eingesetzt. Mithilfe von GPC und LACCC können wichtige Hinweise auf eine erfolgreiche Synthese von Blockcopolymer gegeben werden. Für die Darstellung von PBLG-haltigen Sternpolymeren und PBLG-Bürsten wird die „Click-Chemie“ als Kupplungsreaktion eingesetzt. Mit zunehmendem Molekulargewicht des PBLG-arms wird die Kupplungseffektivität beeinflusst. Das spezifische Aggregationsverhalten von polypeptidhaltigen Pfropfcopolymeren in Lösung wird mithilfe der CD-Spektroskopie untersucht. Für die Untersuchung des pH-abhängigen Helix-Knäuel Übergangs im wässrigen Medium wird PBLG unter hydrolytischen Bedingungen entschützt und so in die Poly(L-glutaminsäure) (PLGA) überführt. Es wird mit steigendem Polymerisationsgrad der PLGA-Seitenkette sowie mit der Anzahl an kovalent gebundenen Seitenketten eine zunehmende Helizität im Pfropfcopolymer (pH < 4,5) beobachtet. Insgesamt wird gezeigt, dass mit den hier eingesetzten Synthesestrategien polypeptidhaltige komplexe Strukturen realisiert werden können.