Synthese und Untersuchung von neuen Alpha,Omega-funktionalisierten Lipopolymeren zum Aufbau von polymerunterstützten Lipiddoppelschichten

Ziel dieser Arbeit war es hydrophile Lipopolymere darzustellen, mit denen es möglich sein sollte polymerunterstützte Lipiddoppelschichten auf festen Substratoberflächen zu fixieren. Die Polymere sollten einen Oberflächenanker, eine lipophile Gruppe und ein hydrophiles Polymerrückgrat enthalten. Hierzu wurden Alpha,Omega-funktionalisierte Polymere ausgehend von lipophilen Initiatoren dargestellt. Ausgehend von hydrophoben 2-Brompropionsäureamiden konnte eine kontrollierte radikalische Polymerisation (ATRP) von verschiedenen Acrylamiden durchgeführt werden. So wurden verschiedene Copolymere aus Acrylamid, N-Isopropylacrylamid und N-(3-Dimethylaminopropyl)-acrylamid synthetisiert. Der Einbau des Oberflächenankers als Funktionalität erfolgte indirekt durch Polymerisation eines N-Acryloxysuccinimid Endblocks, welcher in einer anschließenden polymeranalogen Reaktion mit Cysteaminmethyldisulfid umgesetzt wurde.In Ladungsuntersuchungen (PCD) konnte das pH-abhängige Verhalten der Polymere untersucht werden. Der Knäuelkollaps (LCST) der Poly-(N-isopropylacrylamide) wurde mittels Turbidimetrie und DSC charakterisiert. Die Adsorption der Polymere auf Goldoberflächen wurde mit Hilfe der Oberflächenplasmonen Spektroskopie (SPS) aus wässriger Lösung nachgewiesen werden. Dabei bildeten sich ultradünne Filme von 15-20 Å Dicke aus. Kontaktwinkelmessungen wiesen diesen adsorbierten Polymerfilmen ein sehr hydrophiles Verhalten nach. In Lösung adsorbierten die Polymere auf Vesikeloberflächen. Auf ultradünnen Polymerfilmen adsorbierten die Vesikel, wobei mit Hilfe der SPS eine Dickenzunahme um etwa 50 Å nachgewiesen werden konnte. Die ultradünnen Filme der Poly(N-isopropylacrylamide) wiesen eine temperaturabhängige Attraktivität gegenüber Vesikeln auf. Durch gezielte Polystyrol-Entnetzung konnten strukturierte Träger erhalten werden.

The aim of this work was to prepare hydrophilic lipopolymers, which should be capable to build-up polymer supported lipid bilayers on a solid substrate. The polymers should contain a surface anchor, a lipophilic group and a hydrophilic polymer backbone. For this Alpha,Omega-functionalized polymers were synthesized. Based on hydrophobic 2-bromo-propionic amides as initiators a controlled radical polymerization (ATRP) could be initiated using different acrylamides. Thus different copolymers from acrylamide, N-isopropylacrylamide and N-(3-dimethylaminopropyl)-acrylamide were synthesized. The surface anchor as ?-functionality was incorporated indirectly via polymerization of a N-acryloxysuccinimide as a final block, which reacted in a polymer-analogous reaction with cysteamin methyl disulfide.In charge investigations (PCD) the pH-dependent behavior of the polymers could be examined. The lower critical solution temperature (LCST) of poly (N-isopropylacrylamides) was characterized by means of turbidimetry and DSC. The adsorption of the polymers on gold surfaces from aqueous solution could be monitored by surface plasmon spectroscopy (SPS). Ultra thin films of 15-20 Å thickness were formed. Contact angle measurements proved a very hydrophilic behavior of these adsorbed polymer films. In solution the polymers adsorbed on vesicle surfaces. On ultra thin polymer films the vesicles adsorbed. SPS registered a thickness increase of approximately 50 Å. Ultra thin films of poly-(N-isopropylacrylamides) showed a temperature-dependent attraction to vesicles. Structured surfaces could be obtained by direct polystyrene dewetting.