Thermosensitive hydrogels of poly(methyl vinyl ether-co-maleic anhydride) - Pluronic (R) F127 copolymers for controlled protein release

Thermosensitive hydrogels are of a great interest due to their many biomedical and pharmaceutical applications. In this study, we synthesized a new series of random poly (methyl vinyl ether-co-maleic anhydride) (Gantrez (R) AN, GZ) and Pluronic (R) F127 (PF127) copolymers (GZ-PF127), that formed thermosensitive hydrogels whose gelation temperature and mechanical properties could be controlled by the molar ratio of GZ and PF127 polymers and the copolymer concentration in water. Gelation temperatures tended to decrease when the GZm/PF127 ratio increased. Thus, at a fixed GZm/PF127 value, sol-gel temperatures decreased at higher copolymer concentrations. Moreover, these hydrogels controlled the release of proteins such as bovine serum albumin (BSA) and recombinant recombinant kinetoplastid membrane protein of Leishmania (rKMP-11) more than the PF127 system. Toxicity studies carried out in J774.2 macrophages showed that cell viability was higher than 80%. Finally, histopathological analysis revealed that subcutaneous administration of low volumes of these hydrogels elicited a tolerable inflammatory response that could be useful to induce immune responses against the protein cargo in the development of vaccine adjuvants.

Effet des chaînes de poly(4-vinylpyridinium) sur l'adhésion de bactéries pathogènes aux surfaces

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Films minces supramoléculaires de copolymères de PS-P4VP réalisés par trempage

Bien que ce soit un procédé industriel répandu, les films de copolymères à blocs préparés par trempage (« dip-coating ») sont moins étudiés que ceux obtenus par tournette (« spin-coating »). Pourtant, il est possible grâce à cette technique de contrôler précisément les caractéristiques de ces films. Au-delà de la méthode de fabrication, la capacité de modifier la morphologie des films trempés à l’aide d’autres facteurs externes est un enjeu primordial pour leur utilisation dans les nanotechnologies. Nous avons choisi, ici, d’étudier l’influence d’une petite molécule sur la morphologie de films supramoléculaires réalisés par « dip-coating » à partir de solutions de poly(styrène-b-4-vinyl pyridine) (PS-P4VP) dans le tétrahydrofurane (THF). En présence de 1-naphtol (NOH) et d’1-acide napthoïque (NCOOH), qui se complexent par pont hydrogène au bloc P4VP, ces films donnent, respectivement, une morphologie en nodules (sphères) et en stries (cylindres horizontaux). Des études par spectroscopie infrarouge ont permis de mesurer la quantité de petite molécule dans ces films minces, qui varie avec la vitesse de retrait mais qui s’avère être identique pour les deux petites molécules, à une vitesse de retrait donnée. Cependant, des études thermiques ont montré qu’une faible fraction de petite molécule est dispersée dans le PS (davantage de NOH que de NCOOH à cause de la plus faible liaison hydrogène du premier). La vitesse de retrait est un paramètre clé permettant de contrôler à la fois l’épaisseur et la composition du film supramoléculaire. L’évolution de l’épaisseur peut être modélisée par deux régimes récemment découverts. Aux faibles vitesses, l’épaisseur décroît (régime de capillarité), atteint un minimum, puis augmente aux vitesses plus élevées (régime de drainage). La quantité de petite molécule augmente aux faibles vitesses pour atteindre un plateau correspondant à la composition de la solution aux vitesses les plus élevées. Des changements de morphologie, à la fois liés à l’épaisseur et à la quantité de petite molécule, sont alors observés lorsque la vitesse de retrait est modifiée. Le choix du solvant est aussi primordial dans le procédé de « dip-coating » et a été étudié en utilisant le chloroforme, qui est un bon solvant pour les deux blocs. Il s’avère qu’à la fois la composition ainsi que la morphologie des films de PS-P4VP complexés sont différentes par rapport aux expériences réalisées dans le THF. Premièrement, la quantité de petite molécule reste constante avec la vitesse de retrait mais les films sont plus riches en NCOOH qu’en NOH. Deuxièmement, la morphologie des films contenant du NOH présente des stries ainsi que des lamelles à plat, tandis que seules ces dernières sont observables pour le NCOOH. Ce comportement est essentiellement dû à la quantité différente de petite molécule modulée par leur force de complexation différente avec le P4VP dans le chloroforme. Enfin, ces films ont été utilisés pour l’adsorption contrôlée de nanoparticules d’or afin de guider leur organisation sur des surfaces recouvertes de PS-P4VP. Avant de servir comme gabarits, un recuit en vapeurs de solvant permet soit d’améliorer l’ordre à longue distance des nodules de P4VP, soit de modifier la morphologie des films selon le solvant utilisé (THF ou chloroforme). Ils peuvent être ensuite exposés à une solution de nanoparticules d’or de 15 nm de diamètre qui permet leur adsorption sélective sur les nodules (ou stries) de P4VP.

Films minces de copolymères à blocs supramoléculaires et photosensibles

La technique de trempage («dip-coating») est un procédé rapide et efficace pour former des films minces de copolymères à blocs (CPB) d’épaisseur et de nano-morphologies variées. Très peu d’études ont toutefois porté sur le trempage des CPB supramoléculaires et/ou photosensibles. Le trempage du CPB poly(styrène-b-4-vinyl pyridine) (PS-P4VP) a premièrement été étudié avec des petites molécules (PM) d’acide 1-naphtoïque (NCOOH) et de 1-naphtol (NOH) capables de former des ponts hydrogène (ponts H) avec le bloc P4VP dans 4 solvants (tétrahydrofurane (THF), p-dioxane, toluène et chloroforme). Le ratio d’incorporation (RI) molaire PM/VP dans les films trempés augmente avec la vitesse de retrait mais sa variation dépend fortement du solvant et de la PM utilisés. Le RI et la morphologie des films minces dépendent de la possibilité (ou non) du solvant à former des ponts H avec la PM et de sa sélectivité au bloc de PS menant (ou non) à des micelles de P4VP/PM en solution dont la rigidité influence l’état cinétique du système en film mince. La dépendance en une courbe en V de l’épaisseur des films en fonction la vitesse de retrait définit deux régimes, nommés régimes capillaire et de drainage. Ces régimes influencent différemment le RI et la morphologie finale. Nous nous sommes ensuite intéressés aux complexes de PS-P4VP avec des azobenzènes (AB) photosensibles, le 4-hydroxy-4’-butyl-azobenzène (BHAB) et le 4-hydroxy-4’-cyano-azobenzène (CHAB). Ces AB peuvent non seulement former des ponts H avec le bloc P4VP mais aussi s'isomériser entre les formes trans et cis sous illumination. Les expériences avec PS-P4VP/BHAB dans le THF et le toluène ont révélé que l'irradiation pendant le trempage permet de provoquer une transition entre les morphologies sphérique et cylindrique à basses vitesses de retrait. Ces transitions sont expliquées par l’augmentation du ratio molaire BHAB/VP pris dans les films sous illumination et par le plus grand volume des isomères BHAB-cis par rapport aux BHAB-trans. L'irradiation permet également de moduler l'épaisseur des films sans égard à la présence des AB. Finalement, des solutions de PS-P4VP/CHAB et PS-P4VP/BHAB dans le THF avec un CPB de masse molaire plus élevée ont été étudiées afin de comprendre l’effet d'un temps de demi-vie plus court de l’AB et de la présence de micelles en solution. Le photocontrôle morphologique perd de son efficacité avec le CHAB car l’augmentation du RI de CHAB dans les films illuminés par rapport aux films non irradiés est moins prononcée que pour les complexes de BHAB. Le choix du PS-P4VP est également important puisque la présence de micelles dans les solutions de THF du PS-P4VP(36,5k-16k), même si elle n’influence pas les RI BHAB/VP, fige davantage la morphologie sphérique en solution par rapport à une solution non-micellaire de PS-P4VP(24k-9,5k), limitant les possibilités de transition morphologique.

Miscibility studies in poly(methyl vinyl ether)/hydroxypropylcellulose binary system in aqueous solutions and solid state

The phase separation behaviour in aqueous mixtures of poly(methyl vinyl ether) and hydroxypropylcellulose has been studied by cloud points method and viscometric measurements. The miscibility of these blends in solid state has been assessed by infrared spectroscopy; methanol vapours sorption experiments and scanning electron microscopy. The values of Gibbs energy of mixing of the polymers and their blends with methanol as well as between each other were calculated. It was found that in solid state the polymers can interact with methanol very well but the polymer-polymer interactions are unfavourable. Although in aqueous solutions the polymers exhibit some intermolecular interactions their solid blends are not completely miscible. (C) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Host–guest supramolecular interactions in the coordination compounds of 4,4′-azobis(pyridine) with MnX2(X = NCS–, NCNCN–, and PF6–): structural analyses and theoretical study

Three new Mn(II) coordination compounds {[Mn(NCNCN)2(azpy)]·0.5azpy}n (1), {[Mn(NCS)2(azpy)(CH3OH)2]·azpy}n (2), and [Mn(azpy)2(H2O)4][Mn(azpy)(H2O)5]·4PF6·H2O·5.5azpy (3) (where azpy = 4,4'-azobis-(pyridine)) have been synthesized by self-assembly of the primary ligands, dicyanamide, thiocyanate, and hexafluorophosphate, respectively, together with azpy as the secondary spacer. All three complexes were characterized by elemental analyses, IR spectroscopy, thermal analyses, and single crystal X-ray crystallography. The structural analyses reveal that complex 1 forms a two-dimensional (2D) grid sheet motif These sheets assemble to form a microporous framework that incorporates coordination-free azpy by host-guest pi center dot center dot center dot pi. and C-H center dot center dot center dot N hydrogen bonding interactions. Complex 2 features azpy bridged one-dimensional (ID) chains of centrosymmetric [Mn(NCS)(2)(CH3OH)(2)} units which form a 2D porous sheet via a CH3 center dot center dot center dot pi supramolecular interaction. A guest azpy molecule is incorporated within the pores by strong H-bonding interactions. Complex 3 affords a 0-D motif with two monomeric Mn(II) units in the asymmetric unit. There exist pi center dot center dot center dot pi, anion center dot center dot center dot pi, and strong hydrogen bonding interactions between the azpy, water, and the anions. Density functional theory (DFT) calculations, at the M06/6-31+G* level of theory, are used to characterize a great variety of interactions that explicitly show the importance of host-guest supramolecular interactions for the stabilization of coordination compounds and creation of the fascinating three-dimensional (3D) architecture of the title compounds.

Coating of Cotton Yarn with Poly(vinyl alcohol) and Poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) Crosslinked via Ultraviolet Radiation

The coating of cotton fiber is used in the textile industry to increase the mechanical resistance of the yarn and their resistance to vibration, friction, impact, and elongation, which are some of the forces to which the yarn is subjected during the weaving process. The main objective of this study was to investigate the use of synthetic hydrophilic polymers, poly(vinyl alcohol) (PVA), and poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) (PVP) to coat 100% cotton textile fiber, with the aim of giving the fiber temporary mechanical resistance. For the fixation of the polymer on the fiber, UV-C radiation was used as the crosslinking process. The influence of the crosslinking process was determined through tensile testing of the coated fibers. The results indicated that UV-C radiation increased the mechanical resistance of the yarn coated with PVP by up to 44% and the yarn coated with PVA by up to 67% compared with the pure cotton yarn, that is, without polymeric coating and crosslinking. This study is of great relevance, and it is important to consider that UV-C radiation dispenses with the use of chemical substances and prevents the generation of toxic waste at the end of the process. (C) 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 119: 2560-2567, 2011

Crosslinking of Poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) in the Coating of Cotton Yarn

Coating of cotton yarn is employed in the textile industry to increase the mechanical resistance of the yarns and resistance to vibration, friction, impact, and elongation, which are some of the forces to which the yarn is subjected during the weaving process. The main objective of this study is to investigate the usage of a synthetic hydrophilic polymer, poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) (PVP), to coat 100% cotton textile yarn, aiming to give the yarn a temporary mechanical resistance. For the improvement of the mechanical resistance of the yarn, the following crosslinking processes of PVP were investigated: UV-C (ultraviolet) radiation, the Fenton and photo-Fenton reactions, and sensitized UV-C radiation. The influence of each crosslinking process was determined through tensile testing of the coated yarns. The results indicated that the best crosslinking process employed was UV-C radiation; increasing the mechanical resistance of the yarn up to 44% if compared with the pure cotton yarn, that is, without polymeric coating and crosslinking. POLYM. ENG. SCI., 51:445-453, 2011. (C) 2010 Society of Plastics Engineers

Synthesis and characterization of ruthenium complexes immobilized on poly(4-vinylpyridine)

The [Ru(NH3)5(H2O)]2+ and trans-[Ru(NH3)4SO2(H2O)]2+ complexes ions were immobilized on poly(4-vinylpyridine) (4-PVP) through reactions in aqueous solutions. The stability of the imobilized complexes was checked in aqueous solution in the pH 2.0-8.0 range. The number of pyridinic nitrogens in the polymer 4-PVP is 2.80±0.05 mmol/g according to nitrogen elemental analysis. Potentiometric titration experiments showed that the accessible nitrogen, in aqueous medium, was 0.94±0.02 mmol/g with a p Ka value of 7.4±0.2. In addition, ruthenium and sulfate analysis has demonstrated that about 15% of the accessible nitrogen sites are able to coordinate to the metal centers. The characterization of the immobilized complexes was made through diffuse electronic and infrared spectroscopies and differential pulse and cyclic voltammetries. © 1993 Plenum Publishing Corporation.

Cross linked Poly (4-Vinylpyridine-Ethylene Glycol Dimethacrylate) Used for Preconcentration of Cd(II) and its Determination by Flow Injection Flame Atomic Absorption Spectrometry

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)