Effect of sorbitan-based surfactants on glass transition temperature of cellulose esters

Thermal behavior of mixtures composed of cellulose acetate butyrate (CAB), carboxymethylcellulose acetate butyrate (CMCAB), or cellulose acetate phthalate (CAPh), and sorbitan-based surfactants was investigated as a function of mixture composition by means of differential scanning calorimetry (DSC). Surfactants with three different alkyl chain lengths, namely, polyoxyethylenesorbitan monolaurate (Tween 20), polyoxyethylenesorbitan monopalmitate (Tween 40), and polyoxyethylene sorbitan monostearate (Tween 60) were chosen. DSC measurements revealed that Tween 20, 40, and 60 act as plasticizers for CAB, CMCAB, and CAPh (except for Tween 60), leading to a dramatic reduction of glass transition temperature (T-g). The dependence of experimental T-g values on the mixture composition was compared with theoretical predictions using the Fox equation. Plasticization was strongly dependent on mixture composition, surfactant hydrophobic chain length, and type of cellulose ester functional group.

Rheological Measurements and Thermal Characterization of Lamellar Gel Phase Emulsions Developed with Cetearyl Alcohol/Nonionic Ethoxylated Surfactants

The aim of this research was to characterize emulsion systems (ES) containing nonionic ethoxylated surfactants by using rheological, microscopic, and thermogravimetric assays. Three formulations were developed: ES-1: 8.0% (w/w) oleth-20; ES-2: 4.0% (w/w) oleth-20/4.0% (w/w) steareth-21; and ES-3: 8.0% (w/w) steareth-21. The systems showed typical non-Newtonian pseudo-plastic behavior. The presence of a lamellar gel phase was observed for all systems, with ES-2 being more pronounced. Through thermogravimetry, the profiles of the three systems were found to be similar, consisting of two main events, the first one being characterized by loss of water and, beyond 110 degrees C, by loss of the oil phase.

Cationic nanoparticles for delivery of amphotericin B: preparation, characterization and activity in vitro

Abstract Background Particulate systems are well known to be able to deliver drugs with high efficiency and fewer adverse side effects, possibly by endocytosis of the drug carriers. On the other hand, cationic compounds and assemblies exhibit a general antimicrobial action. In this work, cationic nanoparticles built from drug, cationic lipid and polyelectrolytes are shown to be excellent and active carriers of amphotericin B against C. albicans. Results Assemblies of amphotericin B and cationic lipid at extreme drug to lipid molar ratios were wrapped by polyelectrolytes forming cationic nanoparticles of high colloid stability and fungicidal activity against Candida albicans. Experimental strategy involved dynamic light scattering for particle sizing, zeta-potential analysis, colloid stability, determination of AmB aggregation state by optical spectra and determination of activity against Candida albicans in vitro from cfu countings. Conclusion Novel and effective cationic particles delivered amphotericin B to C. albicans in vitro with optimal efficiency seldom achieved from drug, cationic lipid or cationic polyelectrolyte in separate. The multiple assembly of antibiotic, cationic lipid and cationic polyelctrolyte, consecutively nanostructured in each particle produced a strategical and effective attack against the fungus cells.

The Gemini planet-finding campaign: the frequency of giant planets aroud debris disk stars

We have completed a high-contrast direct imaging survey for giant planets around 57 debris disk stars as part of the Gemini NICI Planet-Finding Campaign. We achieved median H-band contrasts of 12.4 mag at 0.''5 and 14.1 mag at 1'' separation. Follow-up observations of the 66 candidates with projected separation <500 AU show that all of them are background objects. To establish statistical constraints on the underlying giant planet population based on our imaging data, we have developed a new Bayesian formalism that incorporates (1) non-detections, (2) single-epoch candidates, (3) astrometric and (4) photometric information, and (5) the possibility of multiple planets per star to constrain the planet population. Our formalism allows us to include in our analysis the previously known β Pictoris and the HR 8799 planets. Our results show at 95% confidence that <13% of debris disk stars have a ≥5 M Jup planet beyond 80 AU, and <21% of debris disk stars have a ≥3 M Jup planet outside of 40 AU, based on hot-start evolutionary models. We model the population of directly imaged planets as d 2 N/dMdavpropm α a β, where m is planet mass and a is orbital semi-major axis (with a maximum value of a max). We find that β < –0.8 and/or α > 1.7. Likewise, we find that β < –0.8 and/or a max < 200 AU. For the case where the planet frequency rises sharply with mass (α > 1.7), this occurs because all the planets detected to date have masses above 5 M Jup, but planets of lower mass could easily have been detected by our search. If we ignore the β Pic and HR 8799 planets (should they belong to a rare and distinct group), we find that <20% of debris disk stars have a ≥3 M Jup planet beyond 10 AU, and β < –0.8 and/or α < –1.5. Likewise, β < –0.8 and/or a max < 125 AU. Our Bayesian constraints are not strong enough to reveal any dependence of the planet frequency on stellar host mass. Studies of transition disks have suggested that about 20% of stars are undergoing planet formation; our non-detections at large separations show that planets with orbital separation >40 AU and planet masses >3 M Jup do not carve the central holes in these disks.

The Gemini NICI planet-finding campaign: the frequency of giant planets around young B and A stars

We have carried out high contrast imaging of 70 young, nearby B and A stars to search for brown dwarf and planetary companions as part of the Gemini NICI Planet-Finding Campaign. Our survey represents the largest, deepest survey for planets around high-mass stars (≈1.5-2.5 M ☉) conducted to date and includes the planet hosts β Pic and Fomalhaut. We obtained follow-up astrometry of all candidate companions within 400 AU projected separation for stars in uncrowded fields and identified new low-mass companions to HD 1160 and HIP 79797. We have found that the previously known young brown dwarf companion to HIP 79797 is itself a tight (3 AU) binary, composed of brown dwarfs with masses 58$^{+21}_{-20}$ M Jup and 55$^{+20}_{-19}$ M Jup, making this system one of the rare substellar binaries in orbit around a star. Considering the contrast limits of our NICI data and the fact that we did not detect any planets, we use high-fidelity Monte Carlo simulations to show that fewer than 20% of 2 M ☉ stars can have giant planets greater than 4 M Jup between 59 and 460 AU at 95% confidence, and fewer than 10% of these stars can have a planet more massive than 10 M Jup between 38 and 650 AU. Overall, we find that large-separation giant planets are not common around B and A stars: fewer than 10% of B and A stars can have an analog to the HR 8799 b (7 M Jup, 68 AU) planet at 95% confidence. We also describe a new Bayesian technique for determining the ages of field B and A stars from photometry and theoretical isochrones. Our method produces more plausible ages for high-mass stars than previous age-dating techniques, which tend to underestimate stellar ages and their uncertainties.

Comparison of physical properties of two exogenous surfactants: new parameter.

The pulmonary surfactant has essential physical properties for normal lung function. The most important property is the surface tension. In this work, it was evaluated the surface tension of two commercial exogenous surfactants used in surfactant replacement therapy, poractant alfa (Curosurf, Chiesi Farmaceuticals, Italy) and beractant (Survanta, Abbott Laboratories, USA) using new parameters. A Langmuir film balance (Minitrough, KSV Instruments, Finland) was used to measure surface tension of poractant alfa and beractant samples. For both samples, we prepared a solution of 1 mg/m dissolved in chloroform (100π`), which was applied over a subphase of milli-Q water (175 ml) in the chamber of the balance. The chamber has two moving barriers that can change its surface area between a maximal value of 112.5 cm 2 , and a minimal value of 22.5 cm 2, defining a balance cycle. Each surfactant had its surface tension evaluated during 20 balance cycles for three times. Four quantities were calculated from the experiment: Minimum Surface Tension (MTS), defined as the surface tension at minimal surface area during the first cycle; Mean Work Cycle (MWC), defined as the mean hysteresis area of the measured surface tension curve of the last 16 balance cycles; Critical Active Surface Area in Compression (CASAC) or in Expansion (CASAE), defined as the maximal chamber area where the surfactant is active on the surface in compression or expansion. The t-test was applied to verify for statistical significance of the results. Comproved with the MST is the same reported in literature, the differences between MWC, CASAC, and CASAE were statistically significant (p<0.001). The MWC, CASAC and CASAE were higher for poractant alfa than for beractant. A higher MWC for poractant alfa means higher elastic recoil of the lung in comparison with beractant. Using a different methodology, our results showed that poractant alfa is probably more effective in a surfactant replacement therapy than beractant due the use of poractant alfa in relation to the use of beractant in preterm infants with Respiratory Distress Syndrome (RDS).

Mechanical Measurements Of Two Exogenous Surfactants Using A Langmuir Film Balance:A Comparative Study

Rationale: The primary function of surfactant is to reduce the surface tension at air-liquid interface. In this study, the surface tension behavior of two commercial surfactants, poractant alfa (ChiesiFarmaceuticals,ltaly) and beractant (Abbott Laboratories,USA), were evaluated,using new parameters. Methods: We used a Langmuir film balance (Minitrough,KSV lnstruments,Finland) to measure of surface tension of both poractant alfa and beractant samples. For both samples,we prepared a solution of 1 mg/mdl dissolved in chloroform. The solution (1uL) was applied over a subphase of milli-Q water (175 ml) in the chamber of the balance. The chamber has two moving barriers that can change its surface area between a maximum value of 112.5 cm2 anda minimum value of 22.5 cm2, defining a balance cycle.lhree sample's films were evaluated for each sample, during 20 balance cycles. Here quantify two new variables, which is the mean hysteresis area of the measured curve surface tension of the last 16 balance cycles,defined here as Mean Work Cycle (MWC), and the moment that the surfactant is active in the surface, this measure is defined here as Active Surface Area Critical in the compression (ASACC) and the expansion (ASACE). The test was applied to compare the statistical significance of the results.

Effect of interaction with micelles on the excited-state optical properties of zinc porphyrins and J-aggregates formation

This work reports on the photophysical properties of zinc porphyrins meso-tetrakis methylpyridiniumyl (Zn2+TMPyP) and meso-tetrakis sulfonatophenyl (Zn2+TPPS) in homogeneous aqueous solutions and in the presence of sodium dodecyl sulfate (SDS) and cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) micelles. The excited-state dynamic was investigated with the Z-scan technique, UV-Vis absorption, and fluorescence spectroscopy. Photophysical parameters were obtained by analyzing the experimental data with a conventional five-energy-level diagram. The interaction of the charged side porphyrin groups with oppositely charged surfactants can reduce the electrostatic repulsion between porphyrin molecules leading to aggregation, which affected the porphyrin characteristics such as absorption cross-sections, lifetimes and quantum yields. The interaction between anionic ZnTPPS with cationic CTAB micelles induced the formation of porphyrin J-aggregates, while this effect was not observed in the interaction of ZnTMPyP with SDS micelles. This difference is, probably, due to the difference in electrostatic repulsion between the porphyrin molecules. The insights obtained by these results are important for the understanding of the photophysical behavior of porphyrins, regarding potential applications in pharmacokinetics as encapsulation of photosensitizer for drug delivery systems and in its interaction with cellular membrane.

Studies on the interaction of surfactants and neutral cyclodextrins by capillary electrophoresis. Application to chiral analysis

In the present study, mixed systems composed of SDS in the presence of neutral cyclodextrins were considered. Firstly, the effect of the CDs on the CMC of the surfactant was evaluated by CE experiments. Furthermore, a new CE approach based on electric current measurement was developed for the estimation of the stoichiometry as well as of the binding constants of SDS-CDs complexes. The results of these investigations were compared to those obtained with a different technique, electronic paramagnetic resonance (EPR). The obtained results suggested that methylated CDs, in particular (2,6-di-O-methyl)-beta-cyclodextrin (DM-beta-CD), strongly affect the micellization of SDS in comparison to the other studied CDs. This effect also paralleled the chiral CD-MEKC performance, as indicated by the enantioresolution of (+/-)-Catechin, which was firstly selected as a model compound representative of important chiral phytomarkers. Then a CD-MEKC system, composed of sodium dodecyl sulfate as surfactant (90 mM) and hydroxypropyl-beta-cyclodextrin (25 mM) as chiral selector, under acidic conditions (25 mM borate – phosphate buffer, pH 2.5) was applied to study the thermal epimerisation of epi-structured catechins, (-)-Epicatechin and (-)-Epigallocatechin, to non epi-structured (-)-Catechin and (-)-Gallocatechin. The latter compounds, being non-native molecules, were for the first time regarded as useful phytomarkers of tea sample degradation. The proposed method was applied to the analysis of more than twenty tea samples of different geographical origins (China, Japan, Ceylon), having undergone different storage conditions and manufacturing processes.

Surfactants and their aerobic degradation products

Die Ziele der vorliegenden Arbeit waren 1) die Entwicklung und Validierung von sensitiven und substanz-spezifischen Methoden für die quantitative Bestimmung von anionischen, nichtionischen und amphoteren Tensiden und deren Metaboliten in wässrigen Umweltproben unter Einsatz leistungsfähiger, massenspektrometrischer Analysengeräte,2) die Gewinnung von aeroben, polaren Abbauprodukten aus Tensiden in einem die realen Umweltbedingungen simulierenden Labor-Festbettbioreaktor (FBBR), dessen Biozönose oberflächenwasserbürtig war,3) zur Aufklärung des Abbaumechanismus von Tensiden neue, in 2) gewonnene Metabolite zu identifizieren und massenspektrometrisch zu charakterisieren ebenso wie den Primärabbau und den weiteren Abbau zu verfolgen,4) durch quantitative Untersuchungen von Tensiden und deren Abbauprodukten in Abwasser und Oberflächenwasser Informationen zu ihrem Eintrag und Verhalten bei unterschiedlichen hydrologischen und klimatischen Bedingungen zu erhalten,5) das Verhalten von persistenten Tensidmetaboliten in Wasserwerken, die belastetes Oberflächenwasser aufbereiten, zu untersuchen und deren Vorkommen im Trinkwasser zu bestimmen,6) mögliche Schadwirkungen von neu entdeckten Metabolite mittels ökotoxikologischer Biotests abzuschätzen,7) durch Vergleich der Felddaten mit den Ergebnissen der Laborversuche die Umweltrelevanz der Abbaustudien zu belegen. Die Auswahl der untersuchten Verbindungen erfolgte unter Berücksichtigung ihres Produktionsvolumens und der Neuheit auf dem Tensidmarkt. Sie umfasste die Waschmittelinhaltsstoffe lineare Alkylbenzol-sulfonate (LAS), welches das Tensid mit der höchsten Produktionsmenge darstellte, die beiden nichtionischen Tenside Alkylglucamide (AG) und Alkylpolyglucoside (APG), ebenso wie das amphotere Tensid Cocamidopropylbetain (CAPB). Außerdem wurde der polymere Farbübertragungsinhibitor Polyvinylpyrrolidon (PVP) untersucht.

Synthesis and characterization of structurally well-defined polymer-layered silicate nanocomposites

Zusammenfassung Nanokomposite aus Polymeren und Schichtsilikaten werden zumeist auf der Basis natürlicher Tone wie Montmorillonit hergestellt. Für NMR- und EPR-Untersuchungen der Tensidschicht, die das Silikat mit dem Polymer kompatibilisiert, ist der Eisengehalt natürlicher Tone jedoch abträglich, weil er zu einer Verkürzung der Relaxationszeiten und zu einer Linienverbreiterung in den Spektren führt. Dieses Problem konnte überwunden werden, indem als Silikatkomponente eisenfreies, strukturell wohldefiniertes Magadiit hydrothermal synthetisiert und für die Kompositbildung eingesetzt wurde. Die Morphologie des Magadiits wurde durch Rasterelektronenmikroskopie charakterisiert und der Interkalationsgrad von schmelzinterkalierten Polymer-Nanokompositen wurde durch Weitwinkelröntgenstreuung bestimmt. Polymere mit Carbonylgruppen scheinen leichter zu interkalieren als solche ohne Carbonylgruppen. Polycaprolacton interkalierte sowohl in Oragnomagadiite auf der Basis von Ammoniumtensiden als auch in solche auf der Basis von Phosphoniumtensiden. Die Dynamik auf einer Nanosekundenzeitskala und die Struktur der Tensidschicht wurden mittels ortsspezifisch spinmarkierter Tensidsonden unter Nutzung von Dauerstrich- (CW) und Puls-Methoden der elektronenparamagnetischen Resonanzspektroskopie (EPR) untersucht. Zusätzlich wurde die statische 2H-Kernmagnetresonanz (NMR) an spezifisch deuterierten Tensiden angewendet, um die Tensiddynamik auf einer komplementären Zeitskala zwischen Mikrosekunden und Millisekunden zu erfassen. Sowohl die CW-EPR- als auch die 2H-NMR-Ergebnisse zeigen eine Beschleunigung der Tensiddynamik durch Interkalation von Polycaprolacton auf, während sich in den nichtinterkalierten Mikrokompositen mit Polystyrol die Tensiddynamik verlangsamt. Die Rotationskorrelationszeiten und Aktivierungsenergien offenbaren verschiedene Regime der Tensiddynamik. In Polystyrol-Mikrokompositen entspricht die Übergangstemperatur zwischen den Regimen der Glasübergangstemperatur von Polystyrol, während sie in Polycaprolacton-Nanokompositen bei der Schmelztemperatur von Polycaprolacton liegt. Durch die erhebliche Verlängerung der Elektronenspin-Relaxationszeiten bei Verwendung von eisenfreiem Magadiit können Messdaten hoher Qualität mit Puls-EPR-Experimenten erhalten werden. Insebsondere wurden die Vier-Puls-Elektron-Elektron-Doppelresonanz (DEER), die Elektronenspinechoenveloppenmodulation (ESEEM) und die Elektronen-Kern-Doppelresonanz (ENDOR) an spinmarkierten sowie spezifisch deuterierten Tensiden angewandt. Die ENDOR-Ergebnisse legen ein Model der Tensidschicht nahe, in dem zusätzlich zu den Oberflächenlagen auf dem Silikat eine wohldefinierte mittlere Lage existiert. Dieses Modell erklärt auch Verdünnungseffekte durch das Polymer in Kompositen mit Polycaprolacton und Polystyrol. Die umfangreiche Information aus den Magnetresonanztechniken ergänzt die Information aus konventionellen Charakterisierungstechniken wie Röntgendiffraktion und Transmissionselektronenmikroskopie und führt so zu einem detaillierteren Bild der Struktur und Dynamik der Tensidschicht in Nanokompositen aus Polymeren und Schichtsilikaten.

Synthesis, characterization and chemical modification of a cationic polyelectrolyte poly(methylene amine)

Polyamine polymers have attracted attention due to their ability to demonstrate pH dependent cationic nature and presence of highly reactive pendant amino groups. These amino groups make them suitable for a host of applications through cross-linking and derivatization. As a result the end use application of a polyamine is largely driven by the number of amino groups and the way they are attached to the polymer backbone. Thus, this piece of work describes the synthesis and investigation of properties of a novel aliphatic polyamine, poly(methylene amine); that carries maximum number of amino group on its backbone. The target polymer, poly(methylene amine); was synthesized via two major steps viz.1.synthesis of precursor polymers of poly(methylene amine) and 2. Hydrolysis of the precursor polymers to obtain poly(methylene amine). The precursor polymers poly (1,3-diacetylimidazole-2-one)(6) and poly(1,3-diformyldihydroimidazol-2-one)(7) were synthesized via radical polymerization of their respective monomers. The monomers were polymerized in bulk as well as in solution at different reaction conditions. The maximum molecular weights were achieved by polymerizing the monomers in bulk (Mn = 6.5 x 104 g/mol and Mw = 2.13 x 105 g/mol) of 6. The precursor polymers were hydrolyzed under strong reaction conditions in ethanol in presence of NaOH, LiCl at 170°C to yield poly(methylene amine). The process of hydrolysis was monitored by IR spectroscopy. The solution properties of poly(methylene amine) and its hydrochloride were investigated by viscosimetry and light scattering. The reduced viscosity of poly (methylene amine) hydrochloride as a function of polymer concentration demonstrated a behavior typical of cationic polyelectrolyte. With decrease in polymer concentration the reduced viscosity of poly(methylene amine) hydrochloride increased gradually. The dynamic light scattering studies also revealed behaviors of a polyelectrolyte. Poly(methylene amine) was reacted with electrophiles to yield novel materials. While the attachment of alkyl group onto the nitrogen would increase nucleophilicity, it would also impose steric hindrance. As a result the degree of substitution on poly(methylene amine) would be governed by both the factors. Therefore, few model reactions with electrophiles were performed on polvinylamine under similar reaction conditions in order to make a comparative evaluation. It was found that under similar reaction conditions the degree of substitution was higher in case of polyvinylamine in comparison with poly (methylene amine).This shows that the steric hindrance outweighs nucleophilicity while deciding degree of substitution of electrophiles on poly(methylene amine). The modification was further extended to its use as an initiator for ring opening polymerization of benzyloxy protected N-carboxyanhydride of z-Lysine. The resulting polymer had an interesting brush like architecture. The solid state morphology of this polymer was investigated by SAXS. The 2D-WAXS diffractograms revealed hexagonal morphology of peptide segments without formation of alpha helices.

Maßgeschneiderte polymerisierbare Tenside zur simultanen Stabilisierung und Oberflächenfunktionalisierung von Nanopartikeln in der Miniemulsionspolymerisation

Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene funktionale, polymerisierbare Tenside (Surfmere) synthetisiert, um unmittelbar und exklusiv die Partikeloberfläche in der Miniemulsionspolymerisation mit der gewünschten Funktion für weitere Anwendungen auszurüsten. Hierdurch ist es möglich, auf konventionelle Tenside, welche bedingt durch ihre Mobilität in einigen Anwendungen zu Schwierigkeiten führen, gänzlich zu verzichten. Zusätzlich bietet der Einsatz von Surfmeren eine höhere Kontrolle über die Lokalisation und Verteilung der Funktionalitäten auf der Partikeloberfläche, im Vergleich zum Einsatz von klassischen Comonomeren. rnThematische Schwerpunkte der Arbeit lagen in der Ausrüstung von Partikeloberflächen mit Haftgruppen (Phosphonsäuren) oder Fluoreszenzmarkern sowie der Aufbringung von Initiatorgruppen über Surfmere zur Synthese von Kern-Schale-Partikeln in einem zweistufigen Prozess. Bei allen neu synthetisierten Surfmeren wurde als polymerisierbare Einheit eine Methacrylamidgruppe gewählt, um Funktionalitätenverlust durch Hydrolyse auszuschließen.rnIm Bereich der Haftgruppen wurde gezeigt, dass der Einsatz von phosphonathaltigen Surfmeren die Kontrolle der Partikelgröße und Funktionalisierungsdichte in weiten Bereichen ermöglicht und langzeitstabile Dispersionen erhalten werden. Die Partikel wurden auf ihre Cytotoxizität und ihre biomimetische Mineralisierbarkeit hin untersucht.rnZum Nachweis der Copolymerisation des Surfmers mit dem Hauptmonomer wurde ein Phosphonsäure-Surfmer mit einem Farbstoff auf Naphthalimidbasis synthetisiert. Dies ermöglichte den Nachweis der Copolymerisation mittels Gelpermeationschromatographie.rnZur Fluoreszenzmarkierung von Partikeloberfläche wurden erstmals Surfmere realisiert, die in der Kopfgruppe eine BODIPY-Einheit, welche in 2 oder 2,6-Position sulfoniert wurde, als Fluorophor tragen. Der Polymerisationsbeweis wurde durch HPLC-Messungen geführt und die Lokalisation auf der Partikeloberfläche durch Quenchungsexperimente verifiziert. rnDes Weiteren wurde ein kationisches Surfmer synthetisiert, welches nahe der Kopfgruppe eine Bromo iso-buttersäureeinheit zur AGET-ATRP-Initiierung trägt und somit potentiell zum Aufbau von Kern-Schale-Morphologien befähigt ist.

Synthese und Charakterisierung von multivalenten kationischen Tensiden und Polymeren

Der Einsatz von den Polyelektrolytkomplexen von DNA / RNA mit Polykationen oder Lipiden in der Gen-Therapie ist für Wissenschaftler von besonderem Interesse, da sie als Träger für den Transport von genetischem Material in lebende Zellen fungieren können. Interessant ist auch die Komplexbildung aus Gadolinium und Polykation, hier können die stabil gebildeten Aggregate als Kontrastmittel zur Anwendung in der Magnetresonanztomographie eingeführt werden. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, strukturdefinierte, positiv geladene, polyvalente sperminanaloge Polymere zu synthetisieren. Durch die polyelektrolytische Natur erlauben solche Polymere die Komplexierung von mehr Gadolinium-Polyoxometalaten und wären deshalb sehr gut als Kontrastmittel geeignet. Aufbauend auf den Vorarbeiten, wurde insbesondere die Komplexbildung von kationischem Polymer mit der Green Fluorescent Protein DNA in physiologischem Salzgehalt untersucht. Die Beschreibung der Synthese im Rahmen dieser Arbeit zeigt, dass es mit dem entwickelten Syntheseprinzip, also unter Einsatz von orthogonaler Schutzgruppenchemie und funktionaler Transformation gelungen ist, durch einfache nukleophile Substitution die Kopplung der Elementareinheiten zu komplexeren, auch ionischen Tensiden durchzuführen. Die Komplexierung von Gadolinium-Polyoxometalat mit kationisch geladenem Polymer in reinem Wasser und in physiologischem Salzgehalt hat gezeigt, dass bei einem Ladungsverhältnis von ungefähr 2:1 stabile sphärische Komplexe gebildet werden. HeLa-Zellen zeigen keine hohe Empfindlichkeit gegenüber Polykation-POM-Komplexen, da deren toxische Wirkung nur einen Anteil toter Zellen von maximal 24 % zur Folge hatte. Die Bildqualität einer MRT-Aufnahme der gebildeten Polykation-POM-Komplexe wurde im Vergleich zu den reinen Gadolinium-Polyoxometalat-Lösungen erheblich verbessert. Die Komplexierung von DNA mit dem im Überschuss vorliegenden kationisch geladenen Polymer wurde mittels Rasterkraftmikroskopie, statischer sowie dynamischer Lichtstreuung untersucht. Die Molmasse und Größe der Polykation-DNA-Komplexe geben eindeutige Hinweise darauf, dass sich in physiologischer Salzlösung Multi-Ketten-Komplexe bilden. Neben der Untersuchung der Polymer-Komplexe wurde eine Reihe neuartiger multivalenter kationischer Tenside hergestellt, wobei ihre Eigenschaften beispielsweise mit Tensid B (C12N4), Tensid C (EG8N4) und Tensid F (EG8C12N4) in wässriger Lösung bei verschiedener Salzkonzentration im Vordergrund stehen.