Synthèse, auto-assemblage et libération contrôlée de principes actifs des nouveaux copolymères à blocs thermo-sensibles et amphiphiles à base de polylactide, de polyacrylamide et de poly(oligo(éthylène glycol) méthacrylate)

par Yanfei Hu

Thèse de doctorat en Biologie Santé

Sous la direction de Su-Ming Li et de Vincent Darcos.

Soutenue le 08-04-2015

à Montpellier , dans le cadre de Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; ....-2014) , en partenariat avec Institut des Biomolécules Max Mousseron (Montpellier) (laboratoire) et de Institut des Biomolécules Max Mousseron / IBMM (laboratoire) .

Le jury était composé de Su-Ming Li, Vincent Darcos, André Deratani, Catherine Ladavière.

Les rapporteurs étaient Christophe Mingotaud, Didier Gigmes.

mots clés

• Copolymère à blocs
• Thermo-Sensible
• Amphiphile
• Auto-Assemblage
• Libération de principes actifs
• Polyméthacrymide
• Copolymères séquencés
• Micelles -- Autoassemblage
• Composés amphiphiles
• Polymères en médecine
• Vecteurs de médicaments
• Polypropylèneglycol

Résumé

Deux séries de copolymères tribloc thermo-sensibles et amphiphiles, à savoir poly(L-lactide)/poly(N-isopropylacrylamide-co-N,N-diméthylacrylamide) et poly(L-lactide)/poly(2-(2-méthoxyéthoxy) éthyl méthacrylate-co-oligo(éthylène glycol) méthacrylate) ont été synthétisées par polymérisation radicalaire par transfert d'atomes en utilisant le Br-PLLA-Br comme macroamorceur dans des conditions douces. Les copolymères obtenus présentent une structure de chaînes bien définie avec une dispersité étroite, et sont capable de s'auto-assembler dans un milieu aqueux pour donner des micelles sphériques de taille en dessous de 100 nm et de faible concentration micellaire critique (<0.016 mg mL-1). La température critique inférieure de solution peut être ajustée avec précision en faisant varier le rapport NIPAAm/DMAAm ou MEO2MA/OEGMA. Un principe actif hydrophobe, curcumine, a été choisi comme modèle pour déterminer les propriétés de libération des micelles à différentes températures. Une libération thermo-sensible de curcumine a été observée, indiquant que ces copolymères sont prometteurs pour la libération ciblée de principes actifs anti-tumoraux.

mots clés

• Block copolymer
• Thermo-Responsive
• Amphiphilic
• Self-Assembly
• Drug delivery
• Polymethacrylamide

Titre traduit

Synthesis, self-assembly and controlled drug delivery of novel thermo-responsive and amphiphilic block copolymers based on polylactide, polyacrylamide and poly(oligo(ethylene glycol) methacrylate)

Résumé

Two series of thermo-responsive and amphiphilic triblock copolymers, i.e. poly(L-lactide)/poly(N-isopropylacrylamide-co-N,N-dimethylacrylamide) and poly(L-lactide)/poly(2-(2-methoxyethoxy) ethyl methacrylate-co-oligo(ethylene glycol) methacrylate) were synthesized by atom transfer radical polymerization using Br-PLLA-Br as macroinitiator under mild conditions. The obtained copolymers present well defined chain structures with narrow dispersity, and are able to self-assemble in aqueous medium yielding spherical micelles with size below 100 nm and low critical micellization concentration (<0.016 mg mL-1). The lower critical solution temperature is precisely adjusted by changing the NIPAAm/DMAAm or MEO2MA/OEGMA ratio. A hydrophobic drug, curcumin, is taken as a model to evaluate the drug release properties of micelles at different temperatures. Thermo-responsive drug release behavior is observed, indicating that these copolymers are promising candidate for targeted delivery of anticancer drugs.