Интерполимерные комплексы

Интерполимерные комплексы (ИПК) это продукты кооперативных нековалентных взаимодействий комплементарных разнородных макромолекул в растворах[1][2][3]. Различают 4 типа таких комплексов:

  1. Полиэлектролитные комплексы (ПЭК) или интерполиэлектролитные комплексы (ИПЭК)[3].
  2. ИПК, образованные посредством водородных связей[4].
  3. Стереокомплексы[5].
  4. Комплексы с переносом заряда[6].

Закономерности образования и структура ИПК

ИПК могут быть получены либо путём смешения комплементарных макромолекул в растворах, либо посредством матричной полимеризации. Возможно также получение ИПК на границе жидких растворов, а также на твердых и мягких поверхностях. Как правило, структура образующихся ИПК зависит от множества факторов, таких как концентрация растворов, природа растворителя, температура, рН растворов, присутствие низкомолекулярных солей и т. д. При смешении разбавленных растворов полимеров ИПК обычно образуются в виде коллоидных частиц, в то время как использование более концентрированных растворов приводит к образованию гелей.

Методы исследования ИПК

Методы исследования ИПК включают в себя (1) подходы для установления факта комплексообразования и составов образующихся поликомплексов в растворах[7], (2) подходы для изучения структуры поликомплексов, а также (3) методы исследования поликомплексов в твёрдом состоянии[8].

Применения ИПК

  • В фармацевтике для изготовления лекарственных форм[9][10][11][12].
  • Нанесение покрытий на поверхности, например, методом послойного нанесения (layer-by-layer deposition)[13].
  • Получение полупроницаемых мембран и плёнок[14].
  • Структурирование почв для защиты от эррозии[15].
  • В технологиях капсулирования[16].

Примечания

  1. Interactions Between Macromolecules in Solution and Intermacromolecular Complexes (англ.) // Advances in Polymer Science / E. Tsuchida, K. Abe. — 1982. doi:10.1007/bfb0017548. Архивировано 30 августа 2020 года.
  2. Esen A. Bekturov, Larisa A. Bimendina. Interpolymer complexes (англ.) // Speciality Polymers. — Springer Berlin Heidelberg, 1981. P. 99–147. ISBN 9783540385257. doi:10.1007/3-540-10554-9_11. Архивировано 11 июня 2018 года.
  3. 1 2 Кабанов В.А. Полиэлектролитные комплексы в растворе и в конденсированной фазе // Успехи Химии. — 2005. Т. 74, № 1. С. 5-23.
  4. Vitaliy V. Khutoryanskiy, Georgios Staikos. Hydrogen-bonded Interpolymer Complexes: Formation, Structure and Applications. — World Scientific, 2009. — 377 с. — ISBN 9789812707857.
  5. Hideto Tsuji. Poly(lactic acid) stereocomplexes: A decade of progress (англ.) // Advanced Drug Delivery Reviews. — 2016-12. Vol. 107. P. 97–135. doi:10.1016/j.addr.2016.04.017. Архивировано 10 августа 2019 года.
  6. S I Peredereeva, I G Orlov, Mikhail I Cherkashin. Polymeric Charge-transfer Complexes // Russian Chemical Reviews. — 1975-04-30. Т. 44, вып. 4. С. 295–305. ISSN 1468-4837 0036-021X, 1468-4837. doi:10.1070/rc1975v044n04abeh002268.
  7. Anastasiia Murmiliuk, Sviatoslav Hladysh, Sergey K. Filippov, Miroslav Stepanek. Comprehensive Multidimensional Characterization of Polyelectrolytes and Interpolyelectrolyte Complexes in Aqueous Solutions (англ.) // Reviews and Advances in Chemistry. — 2022-09-01. Vol. 12, iss. 3. P. 163–177. ISSN 2634-8284. doi:10.1134/S263482762260013X.
  8. Современные Методы Исследования Полимерных Комплексов В Водных И Органических Растворах // Высокомолекулярные Соединения. Серия А. — 2018. Т. 60, вып. 5. С. 357–383. ISSN 2412-9844 2308-1120, 2412-9844. Архивировано 8 августа 2019 года.
  9. Руслан Ибрагимович Мустафин. Интерполимерные сочетания химически комплементарных типов сополимеров Eudragit® как новое направление в создании пероральных систем доставки и лекарственных форм с модифицированным высвобождением (обзор) // Химико-фармацевтический журнал. — 2011. Т. 45, вып. 5. С. 28–39. ISSN 0023-1134. doi:10.30906/0023-1134-2011-45-5-28-39. Архивировано 8 августа 2019 года.
  10. Vitaliy V. Khutoryanskiy. Hydrogen-bonded interpolymer complexes as materials for pharmaceutical applications // International Journal of Pharmaceutics. — 2007-04-04. Т. 334, вып. 1. С. 15–26. ISSN 0378-5173. doi:10.1016/j.ijpharm.2007.01.037. Архивировано 8 августа 2019 года.
  11. James M. Fay, Alexander V. Kabanov. Interpolyelectrolyte Complexes as an Emerging Technology for Pharmaceutical Delivery of Polypeptides (англ.) // Reviews and Advances in Chemistry. — 2022-09-01. Vol. 12, iss. 3. P. 137–162. ISSN 2634-8284. doi:10.1134/S2634827622600177.
  12. Anastasiia Murmiliuk, Hiroki Iwase, Jia-Jhen Kang, Shilpa Mohanakumar, Marie-Sousai Appavou, Kathleen Wood, László Almásy, Adél Len, Kuno Schwärzer, Jürgen Allgaier, Martin Dulle, Thomas Gensch, Beate Förster, Kanae Ito, Hiroshi Nakagawa, Simone Wiegand, Stephan Förster, Aurel Radulescu. Polyelectrolyte-protein synergism: pH-responsive polyelectrolyte/insulin complexes as versatile carriers for targeted protein and drug delivery // Journal of Colloid and Interface Science. — 2024. Т. 665. С. 801–813. ISSN 0021-9797. doi:10.1016/j.jcis.2024.03.156.
  13. Gero Decher. Fuzzy Nanoassemblies: Toward Layered Polymeric Multicomposites (англ.) // Science. — 1997-08-29. Vol. 277, iss. 5330. P. 1232–1237. ISSN 1095-9203 0036-8075, 1095-9203. doi:10.1126/science.277.5330.1232. Архивировано 8 августа 2019 года.
  14. L. E. Bromberg. Composite membranes based on polyelectrolyte complexes // Journal of Membrane Science. — 1991-10-01. Т. 62, вып. 2. С. 131–143. ISSN 0376-7388. doi:10.1016/0376-7388(91)80057-D.
  15. A. B. Zezin, S. V. Mikheikin, V. B. Rogacheva, M. F. Zansokhova, A. V. Sybachin. Polymeric stabilizers for protection of soil and ground against wind and water erosion // Advances in Colloid and Interface Science. — 2015-12-01. Т. 226. С. 17–23. ISSN 0001-8686. doi:10.1016/j.cis.2015.06.006. Архивировано 8 августа 2019 года.
  16. Wim E. Hennink, Stefaan C. De Smedt, Jo Demeester, Andrei G. Skirtach, Wolfgang J. Parak. Polyelectrolyte microcapsules for biomedical applications (англ.) // Soft Matter. — 2009-01-08. Vol. 5, iss. 2. P. 282–291. ISSN 1744-6848. doi:10.1039/B808262F. Архивировано 8 августа 2019 года.