zur Auflösung von atherosklerotischen Plaques

Die vorliegende Erfindung betrifft ein multifunktioneiies Blockcopolymer sowie ein durch Se!bstassemb!ierung gebildetes polymeres Nanoteilchen auf Basis des erfindungsgemäßen multifunktionellen Blockcopolymers. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine das polymere Nanoteilchen umfassende pharmazeutische Zusam- mensetzung sowie deren Verwendung zur Aufnahme von Cholesterin und gegebenenfalls Calciumionen aus atherosklerotischen Plaques.

Unter Arteriosklerose versteht man eine Systemerkrankung der Schlagadern (Arterien), welche durch die Ablagerung von Blutfetten, Thromben, Bindegewebe und auch Calciumhydroxyapatit in den Gefäßwänden gekennzeichnet ist. Durch die vorstehend genannten Ablagerungen, welche auch als atherosklerotische Plaques bezeichnet werden, kommt es schließlich zur Verengung und Verhärtung der Arterien mit der Folge eines eingeschränkten oder gänzlich unterbrochenen Blutflusses, was schließlich zu einem Herzinfarkt oder Schlaganfall führen kann. Während der Begriff „Arteriosklerose" in erster Linie den physiologischen Alterungsprozess der Arterie, also deren Verengung und Verhärtung, hervorhebt, betont der Begriff „Atherosklerose" hingegen vor allem die histologischen Veränderungen, welche der Arteriosklerose zugrunde liegen. Grundsätzlich nimmt mit fortschreitendem Lebensalter das Auftreten der Arteriosklerose zu. Allerdings leiden hierunter inzwischen auch jüngere Menschen, was insbesondere auf einen zunehmend ungesunden Lebensstil zurückzuführen ist, welcher sich beispielsweise in einer zucker- und fettreichen Ernährung sowie in einem Mangel an körperlicher Bewegung manifestiert. In westlichen Industrienationen bilden die Folgeerscheinungen der Arteriosklerose, d.h. Herzinfarkt und Schlaganfall, die häufigste Todesursache, weswegen der Vorbeugung aber auch der Behandlung der Arteriosklerose eine immense Bedeutung zukommt. Bei fortgeschrittener, d.h. lebensbedrohlicher Arteriosklerose kann zumeist nur noch ein chirurgischer Eingriff Abhilfe leisten. Zu nennen sind hier invasive Maßnahmen, wie etwa das Durchführen einer Ballonerweiterung, das Setzen eines Stents oder das Legen eines Bypasses. Im Anfangsstadium lässt sich die Arteriosklerose hinge- gen noch konservativ durch den Einsatz geeigneter Medikamente behandein, wobei die medikamentöse Therapie sinnvollerweise mit einer Umstellung des die Arteriosklerose bedingenden ungesunden Lebensstils einhergeht. Bei solch einer konservativen Behandlung kommen häufig Medikamente zum Einsatz, welche auch bei der Behandlung anderer Herz-Kreislauf-Erkrankungen verabreicht werden. Hierzu gehö- ren beispielsweise Medikamente, welche die Blutgerinnung hemmen und so die Entstehung von Thromben verhindern sollen. Daneben werden unter anderem auch Medikamente gegen Fettstoffwechselstörungen, sogenannte Lipid- bzw. Cholesterin- senker, eingesetzt. Da die im Stand der Technik bekannten Medikamente zur Behandlung der Arteriosklerose nicht selten mit Nebenwirkungen behaftet sind sowie bereits bestehende atherosklerotische Plaques häufig nicht oder nur geringfügig auflösen können, ist die Suche nach neuen und alternativen Ansätzen, welche eine effektive Behandlung der Arteriosklerose im Rahmen einer medikamentösen Therapie erlauben, nach wie vor ungebrochen.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Ansatz zur konservativen Behandlung der Arteriosklerose bereitzustellen, welcher eine effiziente Auflösung der atherosklerotischen Plaques ermöglichen soll, ohne dabei für den Pa- tienten mit nachteiligen Nebenwirkungen verbunden zu sein.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichneten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gelöst. Insbesondere wird erfindungsgemäß ein multifunktionelles Blockcopolymer, umfassend einen hydrophilen nicht-sauren Polymerblock (A) und weiter umfassend einen hydrophilen sauren Polymerblock (B) und/oder einen hydrophoben Polymerblock (C), bereitgestellt, wobei der hydrophobe Polymerblock (C) mit einem Steroid oder einem Derivat hiervon versehen ist und das multifunktionelle Blockcopolymer mindestens eine Struktur, ausgewählt aus (A)-(C), (A)-(B)-(C), (A)-(C)-(B) und einer Kombination aus den Strukturen (A)-(B) und (A)-(C), aufweist.

Aufgrund seiner spezifischen molekularen Struktur ist das erfindungsgemäße multi- funktionelle Blockcopolymer in der Lage, sich in Form von Mizellen anzuordnen, d.h. durch Selbstassemblierung polymere Nanoteilchen zu bilden. Letztere erlauben eine effiziente Aufnahme von aus atherosklerotischen Plaques stammenden Cholesterin- molekülen und gegebenenfalls Calciumionen im Teilcheninneren. Vorteilhafterweise sind die erfindungsgemäßen multifunktionellen Blockcopolymere sowie die daraus gebildeten polymeren Nanoteilchen frei von für den Patienten nachteiligen Nebenwirkungen.

Wie vorstehend erwähnt, umfasst das erfindungsgemäße multifunktionelle Blockcopolymer mindestens zwei verschiedene Polymerblöcke, wobei der hydrophile nicht- saure Polymerblock (A) Bestandteil eines jeden multifunktionellen Blockcopolymers ist. Neben dem hydrophilen nicht-sauren Polymerblock (A) umfasst das erfindungsgemäße multifunktionelle Blockcopolymer weiter einen hydrophilen sauren Polymerblock (B) und/oder einen hydrophoben Polymerblock (C). Gemäß der vorliegenden Erfindung weist das multifunktionelle Blockcopolymer zumindest die Struktur (A)-(C), (A)-(B)-(C), (A)-(C)-(B) oder eine Kombination aus den Strukturen (A)-(B) und (A)-(C) auf.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das erfindungsgemäße multifunktionelle Blockcopolymer weiter einen hydrophoben Polymerblock (C ^* ). Dieser ist an dasjenige Ende des hydrophilen nicht-sauren Polymerblocks (A) gebunden, weiches nicht mit dem hydrophilen sauren Polymerblock (B) bzw. dem hydrophoben Polymerblock (C) verbunden ist. Beispielsweise weist in dieser Ausführungsform das erfindungsgemäße multifunktionelle Blockcopolymer die Struktur (C ^* )- (A)-(B) oder (C*HA)-(C) bzw. deren Kombination auf.

Der hydrophile nicht-saure Polymerblock (A) bewirkt die Dispersion des vorstehend definierten multifunktionellen Blockcopolymers und des daraus durch Selbstassemb- iierung gebildeten polymeren Nanoteilchens in wässriger Umgebung. Entsprechend muss der hydrophile nicht-saure Polymerblock (A) ausreichend polar sein, um in wässrigen Medien löslich zu sein. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der hydrophile nicht-saure Polymerblock (A) ungeladen und weist keinerlei Säuregruppen auf. Hierunter sind auch CH-acide Gruppen zu verstehen, welche durch Einwirkung von starken Basen ebenfalls in eine deprotonierte und damit geladene Form übergehen können. Ansonsten unterliegt der hydrophile nicht-saure Polymerblock (A) erfindungsgemäß keinen weiteren Einschränkungen.

Der hydrophile saure Polymerblock (B) ist in der Lage Calciumionen aus Calciumhy- droxyapatit CasiPO^siOH), welches, wie vorstehend erwähnt, ein Bestandteil der atherosklerotischen Plaques darstellt, zu adsorbieren. Um dies zu realisieren, weist der hydrophile saure Polymerblock (B) zwingend Säuregruppen auf, wobei es sich hierbei bevorzugt um Carbonsäuregruppen, d.h. Carboxygruppen -COOH handelt. Allerdings ist gemäß der vorliegenden Erfindung der hydrophile saure Polymerblock (B) nicht auf die Anwesenheit von Carboxygruppen beschränkt. Beispielsweise kann es sich bei den Säuregruppen auch um Sulfonsäuregruppen, d.h. Hydroxysul- fonylgruppen -SO2OH handeln. Weiterhin kommen auch Phosphorsäuregruppen - OPO(OH)2 und Phosphonsäuregruppen -PO(OH)2 oder Derivate hiervon, und auch chelatisierende Gruppen, wie Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) oder Derivate hiervon, in Frage. Die Anzahl der Säuregruppen entspricht vorzugsweise der Anzahl der den hydrophilen sauren Polymerblock (B) bildenden Monomere. Ansonsten unterliegt der hydrophile saure Polymerblock (B) erfindungsgemäß keinen weiteren Einschränkungen.

Die nachstehenden Ausführungen für den hydrophoben Polymerblock (C) gelten in unabhängiger Weise auch für den hydrophoben Polymerblock (C ^* ), sofern dieser im erfindungsgemäßen multifunktionellen Blockcopolymer vorhanden ist, was durch den Begriff„bzw." kenntlich gemacht wird.

Der hydrophobe Polymerblock (C) bzw. (C*) ist in der Lage Cholesterinmoleküle, welche ebenfalls Bestandteil der atherosklerotischen Plaques sind, zu adsorbieren. Zu diesem Zweck ist der hydrophobe Polymerblock (C) bzw. (G*) mit einem Steroid oder einem Derivat hiervon, nachstehend als Steroid(derivat) bezeichnet, versehen. In diesem Zusammenhang spricht man auch von einem Pfropfen (engl. Grafting) des hydrophoben Polymerblocks (C) bzw. (C ^* ) mit dem Steroid(derivat). Entsprechend weist der hydrophobe Polymerblock (C) bzw. (C ^* ) notwendigerweise eine geeignete Funktionalität auf, welche die Anbindung des Steroid(derivat)s erlaubt, wobei es sich hierbei auch um eine nicht-kovalente Anbindung handeln kann. Durch das Pfropfen ist der hydrophobe Polymerblock (C) bzw. (C*) ausreichend unpolar, um Choleste- rinmoleküle aus den atherosklerotischen Plaques zu adsorbieren.

Erfindungsgemäß unterliegt das Steroid(derivat), welches an das Rückgrat des hydrophoben Polymerblocks (C) bzw. (C ^* ) kovalent bzw. nicht-kovalent gebunden ist, keinen besonderen Einschränkungen, solange es in der Lage ist, Cholesterinmolekü- le zu adsorbieren. Das Steroid kann beispielsweise mit aliphatischen Seitenketten funktionalisiert sein, welche die Hydrophobizität des Steroidgerüsts erhöhen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Steroid(derivat) um Cholesterin oder um ein Derivat hiervon, nachstehend als Cholesterin(derivat) bezeichnet, welches, wie vorstehend erwähnt, beispielsweise mit aliphatischen Seitenketten funktionalisiert ist. Aufgrund der struktureilen Ähnlichkeit kommt es hier zu einer besonders effizienten Van-der-Waals-Wechselwirkung mit den zu adsorbierenden Cholesterinmolekülen. Ein weiterer Vorteil liegt in der kommerziellen Verfügbarkeit von Cholesterin und seiner Derivate.

Das Ausmaß der kovalenten bzw. nicht-kovalenten Funktionalisierung des hydrophoben Polymerblocks (C) bzw. (C ^* ) mit dem Steroid(derivat), vorzugsweise mit dem Cholesterin(derivat), ist erfindungsgemäß keinen Einschränkungen unterworfen. So kann der hydrophobe Polymerblock (C) bzw. (C*) teilweise oder vollständig mit dem Steroid(derivat) gepfropft sein. Prinzipiell ist ein vollständiges Pfropfen, bei dem jedes Monomer des hydrophoben Polymerblocks (C) bzw. (C ^* ) mit dem Stero- id(derivat) versehen wird, von Vorteil, da sich hierdurch die Anzahl der Cholesterin- moleküle, welche der hydrophobe Polymerblock (C) bzw. (C ^* ) zu adsorbieren vermag, erhöht. Dem Fachmann ist hierbei allerdings bewusst, dass sich ein vollständiges Pfropfen aufgrund sterischer Effekte kaum realisieren lässt. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen multifunktionellen Blockcopolymers ist der hydrophile nicht-saure Polymerblock (A) ein Polyethylengly- col-Block und der hydrophile saure Polymerblock (B) sowie der hydrophobe Polymerblock (C) bzw. (C*) sind jeweils ein Polypeptid-Block. Ein nicht-einschränkender exemplarischer Strukturausschnitt des multifunktionellen Blockcopolymers dieser Ausführungsform mit der Struktur (A)-(B)-(C) ist durch die nachstehende Formel (I) dargestellt:

Ein entsprechender Strukturausschnitt für ein multifunktionelles Blockcopolymer der Struktur (A)-(C)-(B), (AHB), (A)-(C), (C ^* )-(A)-(B) und (C*)-(A)-(C) bzw. deren Kombination lässt sich auf analoge Weise formulieren. Die Indizes a, b und c stellen hier jeweils die Anzahl der Monomere, d.h. die Anzahl der Wiederholungseinheiten des hydrophilen nicht-sauren Polymerblocks (A), des hydrophilen sauren Polymerblocks (B) sowie des hydrophoben Polymerblocks (C) dar. Im Einklang mit den vorstehenden Ausführungen weist der Rest R' des hydrophilen sauren Polymerbiocks (B) eine Säuregruppe auf, während der Rest R" des hyd- rophoben Polymerblocks (C) dergestalt funktionalisiert ist, dass er mit einem Stero- id(derivat) versehen werden kann.

Der hydrophile saure Polymerblock (B) ist in dieser Ausführungsform vorzugsweise ein Polyglutaminsäure-Block oder ein Polyasparaginsäure-Block, ohne auf diese be- schränkt zu sein, wobei ein Polyglutaminsäure-Block besonders bevorzugt ist. Der hydrophile saure Polymerblock (B) weist somit die notwendigen Säuregruppen in den Resten R' auf. Ferner ist in dieser Ausführungsform der hydrophobe Polymerblock (C) vorzugsweise ein Polylysin-Block, ein Polyarginin-Block oder ein Polyhistidin- Block, ohne auf diese beschränkt zu sein, wobei ein Polylysin-Block besonders be- vorzugt ist. Durch die zusätzlichen Aminogruppen in den Resten R" verfügt der hydrophobe Polymerblock (C) über geeignete Funktionalitäten, welche sich schließlich mit einem Steroid(derivat) versehen lassen. Selbiges gilt entsprechend für den hydrophoben Polymerblock (C*), falls vorhanden.

Weiterhin ist es in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform bevorzugt, dass der hydrophile nicht-saure Polymerblock (A), d.h. der Polyethylenglycol-Block, 50 bis 200 Wiederholungseinheiten aufweist und der hydrophile saure Polymerblock (B), d.h. der Polypeptid-Block mit dem Rest R\ sowie der hydrophobe Polymerblock (C) bzw. (C*), d.h. der Polypeptid-Block mit dem Rest R", jeweils 4 bis 20, besonders bevorzugt jeweils 8 bis 15 Wiederholungseinheiten aufweisen. Hierdurch wird sicher- gestellt, dass sich die multifunktionellen Blockcopolymere dieser Ausführungsform durch Selbstassemblierung zu einem polymeren Nanoteilchen geeigneter Mizellengröße anordnen.

Die vorstehend beschriebenen multifunktionellen Blockcopolymere auf Basis von Po- lyethylenglycol und Polypeptiden sind aus kommerziell erhältlichen Ausgangsstoffen zugänglich und lassen sich vorteilhafterweise durch eine lebende ringöffnende Polymerisation darstellen. Zu diesem Zweck liegen die eingesetzten Aminosäuren in Form ihrer N-Carboxyanhydride vor, welche sich aus den jeweiligen Aminosäuren beispielsweise durch Umsetzung mit Triphosgen erhalten lassen. Hierzu ist es erfor- derlich, dass die Aminosäuren zuvor mit entsprechenden Schutzgruppen versehen werden. So wird die freie Carboxygruppe von Glutaminsäure typischerweise mit einem Benzyl-Rest geschützt, während sich die freie Aminogruppe von Lysin mit einem Benzyloxycarbonyl-Rest schützen lässt. Die aus den so geschützten Aminosäuren Glutaminsäure und Lysin erhaltenen N-Carboxyanhydride sind durch die nach- stehenden Formeln (II) und (III) dargestellt:

Die lebende ringöffnende Polymerisation lässt sich durch den Polyethylengiycol- Block in Gang setzen, wobei dieser im vorliegenden Fall entweder mit dem geschützten Glutaminsäure-N-Carboxyanhydrid oder mit dem geschützten Lysin-N- Car oxyanhydrid unter Ausbildung des entsprechenden Polypeptid-Blocks reagiert. Geeigneterweise wird zuvor eine endständige Hydroxygruppe des Polyethylenglycol- Blocks durch eine Aminogruppe ersetzt, um dessen Reaktivität zu steigern. Nach erfolgter Synthese eventuell eines weiteren Polypeptid-Blocks werden die Schutzgruppen schließlich wieder entfernt. Anschließend lassen sich die nun wieder freien Aminogruppen des Polylysin-Blocks mit einem Steroid(derivat), vorzugsweise einem Cholesterin(derivat), versehen. Dies kann beispielsweise unter Verwendung von Cholesterinchloroformat im Rahmen einer Carbamatverknüpfung geschehen. Entsprechende Syntheserouten sind dem Fachmann bekannt, wobei er die Reaktionsbedingungen routinemäßig an die jeweiligen Ausgangsstoffe anpasst.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen multifunkti- oneilen Blockcopolymers sind der hydrophile nicht-saure Polymerblock (A), der hydrophile saure Polymerblock (B) sowie der hydrophobe Polymerblock (C) bzw. (C*) jeweils ein funktionalisierter Poly-(2-Oxazolin)-Block. Ein nicht-einschränkender exemplarischer Strukturausschnitt des multifunktionellen Blockcopolymers dieser Ausführungsform mit der Struktur (A)-(B)-(C) ist durch die nachstehende Formel (IV) dargestellt:

, .· ·· · * . _Y '

A B C (IV)

Ein entsprechender Strukturausschnitt für ein multifunktionelles Blockcopolymer der Struktur (A)-(C)-(B), (AHB), (A)-(C), (C*)-(A)-(B) und (C ^* )-(A)-(C) bzw. deren Kombination lässt sich auf analoge Weise formulieren, wobei die Struktur (A)-(B)-(C) grundsätzlich bevorzugt ist.

Poly-(2-Oxazoline) lassen sich allgemein als Strukturisomere von Polypeptiden auffassen und werden daher gelegentlich auch als Pseudopeptide bezeichnet. Wie Polypeptide weisen Poly-(2-Oxazoline) pro Wiederholungseinheit eine Amidbindung auf, wobei sich diese nicht innerhalb des Polymerrückgrats befindet, sondern außerhalb hiervon als Seitenkette. Da hier das Stickstoffatom der Amidbindung tertiär ist, weisen Poly-(2-Oxazo!ine) eine besonders hohe Hydrolysebeständigkeit auf.

Die Indizes a, b und c stellen auch hier jeweils die Anzahl der Monomere, d.h. die Anzahl der Wiederholungseinheiten des hydrophilen nicht-sauren Polymerblocks (A), des hydrophilen sauren Polymerblocks (B) sowie des hydrophoben Polymerblocks (C) dar. Die den jeweiligen Polymerblöcken zugrunde liegenden 2-Oxazoline sind an der 2-Position mit den Resten R\ R" bzw. R"' funktionalisiert. Im Einklang mit den vorstehenden Ausführungen weist der Rest R' des hydrophilen sauren Polymerblocks (B) eine Säuregruppe auf, während der Rest R" des hydrophoben Polymerblocks (C) dergestalt funktionalisiert ist, dass er mit einem Steroid(derivat) versehen werden kann. Selbiges gilt entsprechend für den hydrophoben Polymerblock (C*), falls vorhanden. Weiterhin ist der Rest R'" des hydrophilen nicht-sauren Polymerblocks (A) dergestalt, dass eine ausreichende Wasserlöslichkeit gewährleistet ist. Folglich handelt es sich bei dem Rest R" ^! typischerweise um einen kurzkettigen Alkyl- rest, beispielsweise um Methyl, Ethyl oder n-Propyl, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein. Da mit zunehmender Kettenlänge die Wasserlöslichkeit abnimmt, ist der Rest R'" vorzugsweise Methyl.

Weiterhin ist es in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform bevorzugt, dass der hydrophile nicht-saure Polymerblock (A), d.h. der Poly-(2-Oxazolin)-Block mit dem Rest R"\ 25 bis 100 Wiederholungseinheiten aufweist, der hydrophile saure Polymerblock (B), d.h. der Poly-(2-Oxazoiin)-Block mit dem Rest R', 10 bis 15 Wieder- holungseinheiten aufweist und der hydrophobe Polymerblock (C) bzw. (C*), d.h. der Po!y-(2-Oxazolin)-Block mit dem Rest R", 1 bis 20 Wiederholungseinheiten aufweist. Hierdurch wird sichergestellt, dass sich die multifunktionellen Blockcopolymere dieser Ausführungsform durch Selbstassemblierung zu einem polymeren Nanoteilchen geeigneter Mizellengröße anordnen. Insbesondere wirkt sich bei dem hydrophoben Polymerblock (C) bzw. (C*) bereits eine einzelne hydrophobe Endgruppe auf die Mi- zellierung aus.

Die vorstehend beschriebenen multifunktionellen Blockcopolymere auf Basis von Po- ly-(2-Oxazolinen) lassen sich ebenfalls durch eine lebende ringöffnende Polymerisation darstellen. Im Vergleich zur lebenden ringöffnenden Polymerisation der Amino- säure-N-Carboxyanhydride folgt hier die Polymerisation einem kationischen Mechanismus, welcher beispielsweise durch Methyltrifluormethylsulfonat (Methyltriflat, Me- OTf) initiiert wird. Letzteres setzt durch Abspaltung eines Methyl-Kations die Polymerisation in Gang. Dem Fachmann ist bewusst, dass ionische Polymerisationen generell einer Abbruchreaktion bedürfen, um letztlich das neutrale Polymerisationsprodukt zu erhalten. Dem Fachmann sind hierfür geeignete Reagenzien bekannt.

Die eingesetzten 2-Oxazoline, insbesondere für den hydrophilen sauren Polymerblock (B) sowie für den hydrophoben Polymerblock (C) bzw. (C*), weisen vorzugs- weise einen ungesättigten Rest R' bzw. R" auf, wodurch nach erfolgter Polymerisation noch eine weitere Funktionalisierung möglich ist. Eine vorherige Funktionalisie- rung scheidet hier aufgrund von Nebenreaktionen während der Polymerisation in der Regel aus. So lässt sich nach Abschluss der lebenden ringöffnenden Polymerisation zum einen eine Säuregruppe in den hydrophilen sauren Polymerblock (B) einführen, zum anderen lässt sich der hydrophobe Polymerblock (C) bzw. (C ^* ) mit einem Stero- id(derivat), vorzugsweise einem Cholesterin(derivat), versehen. Beispielhaft sind hier die Verwendung von 2-(co-Alkinyl)-2-Oxazolinen als Monomere für den hydrophilen sauren Polymerblock (B) und die Verwendung von 2-(& -Alkenyl)-2-Oxazolinen als Monomere für den hydrophoben Polymerblock (C) bzw. (C ^* ) genannt. An die Drei- fachbindung der 2-(co-Alkinyl)-2-Oxazoline kann nach erfolgter Polymerisation beispielsweise durch eine ,3-dipolare Cycloaddition eine mit einer Azidogruppe funkti- onalisierte Carbonsäure zur Einführung der Säuregruppe addiert werden, während an die Doppelbindung der 2-(ro-Alkeny!)-2-Oxazoline nach erfolgter Polymerisation beispielsweise Thiocholesterin addiert werden kann. Gemäß der vorliegenden Erfin- dung ist die Einführung der Säuregruppe in den hydrophilen sauren Polymerblock (B) nicht auf ein bestimmtes Reaktionsschema beschränkt. Selbiges gilt für die Umsetzung des hydrophoben Polymerblocks (C) bzw. (C*) mit dem Steroid(derivat). Auch hier sind entsprechende Syntheserouten dem Fachmann bekannt, wobei er die Reaktionsbedingungen routinemäßig an die jeweiligen Ausgangsstoffe anpasst.

Alternativ können als Monomere für den hydrophoben Polymerblock (C) bzw. (C*) auch langkettige 2-Alk(en)yl-2-Oxazoline verwendet werden, beispielsweise 2-Nonyl- 2-Oxazolin, 2-Heptadecyl-2-Oxazoiin oder 2-((8Z,1 1Z)-Heptadeca-8,1 1 -dien-1- yl)-2-Oxazolin (im Folgenden mit NonOx, HeptadecOx und LinOx abgekürzt), welche aufgrund ihres hohen Kohlenwasserstoffanteiis ausreichend hydrophob sind, um das Steroid(derivat), vorzugsweise das Cholesterin(derivat), nicht-kovalent zu binden. In diesem Fall ist es sogar möglich, gänzlich auf die Anbindung des Steroid(derivat)s zu verzichten, da der hydrophobe Polymerblock (C) bzw. (C*) aufgrund der langkettigen Kohlenwasserstoffreste, wie beispielsweise Nonyl, Heptadecyl oder (8Z,11Z)- Heptadeca-8,11-dien-1-yl, bereits ausreichend hydrophob ist, um Cholesterinmolekü- ie aus der Umgebung aufzunehmen.

In einer unabhängigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das multifunktionelle Blockcopolymer einen hydrophilen nicht-sauren Polymerblock (A) und umfasst weiter einen hydrophilen sauren Polymerblock (B) und/oder einen hydrophoben Polymerblock (D), wobei der hydrophile nicht-saure Polymerblock (A), der hydrophile saure Polymerblock (B) sowie der hydrophobe Polymerblock (D) jeweils ein funktionalisierter Poly-(2-Oxazolin)-Block sind, der hydrophobe Polymerblock (D) mit einem unverzweigten Kohlenwasserstoffrest aus 8 bis 20 Kohlenstoffatomen versehen ist und das multifunktionelle Blockcopolymer mindestens eine Struktur, ausgewählt aus (A)-(D), (A)-(B)-(D), (A)-(D)-(B) und einer Kombination aus den Strukturen (A)-(B) und (A)-(D), aufweist. Grundsätzlich kann in dieser unabhängigen Ausführungsform jedes Monomer des hydrophoben Polymerblocks (D) einen unverzweigten Kohlenwasserstoff rest aus 8 bis 20, vorzugsweise 9 bis 18 Kohlenstoffatomen aufweisen, was jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung nicht zwingend erforderlich ist. Bei dem unverzweigten Kohlenwasserstoffrest kann es sich jeweils um einen Alkyl-, Alkenyl- und/oder Alkinylrest handeln, wobei im Falle eines ungesättigten Kohlenwasserstoffrests dieser nicht auf eine einzige Doppel- bzw. auf eine einzige Dreifachbindung beschränkt ist. Als Koh- ienwasserstoffreste sind hier exemplarisch Nonyl, Heptadecyl und (8Z.11Z)- Heptadeca-8,11-dien-1-yl genannt. Entsprechend handelt es sich in diesem Fall bei den eingesetzten 2-Oxazolinen für den hydrophoben Polymerblock (D) um 2-Nonyl- 2-Oxazolin, 2-Heptadecyl-2-Oxazolin und 2-((8Z,11Z)-Heptadeca-8,11-dien-1- yl)-2-Oxazolin. Was die Funktionalisierung der anderen Poly-(2-Oxazolin)-Blöcke in dieser unabhängigen Ausführungsform anbelangt, d.h. die Funktionalisierung des hydrophilen nicht-sauren Polymerblocks (A) und des hydrophilen sauren Polymerblocks (B), gelten die vorstehenden Ausführungen im Zusammenhang mit den ande- ren auf Poly-(2-Oxazolin)-Blöcken basierenden multifunktionellen Blockcopolymeren analog.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein polymeres Nanoteil- chen, welches aus dem erfindungsgemäßen multifunktionellen Blockcopolymer durch Selbstassemblierung gebildet ist.

Wie bereits eingangs erwähnt, erlaubt die spezifische molekulare Struktur des erfindungsgemäßen multifunktionellen Blockcopolymers dessen Anordnung in Form von Mizellen, d.h. in Form polymerer Nanoteilchen durch Selbstassemblierung. Das erfindungsgemäße polymere Nanoteilchen ist zumindest aus einem multifunktionellen Blockcopolymer der Struktur (A)-(C), (A)-(B)-(C), (A)-(C)-(B) oder aus einer Kombination der Strukturen (A)-(B) und (A)-(C) gebildet, wobei im letztgenannten Fall das polymere Nanoteilchen entweder beide Strukturen (A)-(B) und (A)-(C) einschließt oder jeweils in Form von separaten Nanoteilchen mit den Strukturen (A)-(B) bzw. (A)-(C) vorliegt. Wie vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Blockcopolymer erwähnt, kann zusätzlich noch ein hydrophober Polymerblock (C*) jeweils an den hydrophilen nicht-sauren Polymerblock (A) gebunden sein. Im Falle der Struktur (A)-(C) und (A)-(B)-(C) bildet der hydrophobe Polymerblock (C) den Kern des polymeren Nanoteilchens und ist, ebenso wie der hydrophile nichtsaure Polymerblock (A), für die Ausbildung der mizellaren Struktur des polymeren Nanoteilchens verantwortlich. Der hydrophile nicht-saure Polymerblock (A) sorgt dabei aufgrund seiner Wasserlöslichkeit für die Stabilisierung des polymeren Nanoteil- chens in wässriger Umgebung, wodurch sich schließlich polymere Nanoteilchendis- persionen erhalten lassen. Das erfindungsgemäße polymere Nanoteilchen weist demnach eine Kern-Schale-Struktur auf, wobei der Kern des polymeren Nanoteilchens durch den hydrophoben Polymerblock (C), und falls vorhanden, durch den hydrophoben Polymerblock (C*) gebildet ist, während der hydrophile nicht-saure Po- lymerblock (A) die Schale des polymeren Nanoteilchens bildet. Weist eines der das polymere Nanoteilchen bildenden multifunktionellen Blockco polymere zusätzlich einen hydrophilen sauren Polymerblock (B) auf, so kommt es gewissermaßen zur Ausbildung einer Zwischenschale. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Kern-Schale-Struktur eines polymeren Nanoteilchens, gebildet aus multifunktionellen Blockcopolymeren der Struktur (A)-(C), während Fig. 2 eine schematische Darstellung der Kern-Schale-Struktur eines polymeren Nanoteilchens, gebildet aus multifunktionellen Blockcopolymeren der Struktur (AHB)-(C), zeigt. Wie Fig. 1 und Fig. 2 weiter entnommen werden kann, ist das erfindungsgemäße polymere Nanoteilchen imstande, Cholesterinmoleküle und gegebenenfalls Calci- umionen aufzunehmen. Aus der Umgebung stammende Cholesterinmoleküle werden in den Kern des polymeren Nanoteilchens transportiert, wo sie an das Steroidgerüst, welches an den hydrophoben Polymerblock (C) bzw. (C*) gepfropft ist, adsorbiert werden. In gleicher Weise können die Cholesterinmoleküle auch an die aliphatischen Seitenketten eines entsprechend funktionaüsierten Steroidgerüsts adsorbieren. Darüber hinaus werden Calciumionen, welche in Form von Calciumhydroxyapatit gebunden sind, in der durch den hydrophilen sauren Polymerblock (B) gebildeten Zwischenschale adsorbiert, falls diese vorhanden ist.

Im Falle der multifunktionellen Blockcopolymere der Struktur (A)-(B) handelt es sich um doppelt hydrophile Blockcopolymere, welche in wässriger Umgebung zunächst vollständig gelöst sind. Durch Herauslösen von Calciumionen aus dem Hydroxyapatit liegen diese multifunktionellen Blockcopolymere schließlich als multivalente Ionen vor, wodurch die hydrophilen sauren Polymerblöcke (B) nicht-kovalent miteinander vernetzt werden. Dies führt wiederum zur Ausbildung von polymeren Nanoteilchen mit einer Kern-Schale-Struktur, wobei die hydrophilen sauren Polymerblöcke (B) mit den gebundenen Calciumionen im Inneren der Mizellen liegen. In ähnlicher Weise gilt dies auch für multifunktionelle Blockcopolymere der Struktur (A)-(C)-(B) und den daraus gebildeten polymeren Nanoteilchen. Hierbei kann die nicht-kovalente Vernetzung im Kerninneren synergistisch durch die intermolekulare Wechselwirkung der hydrophoben Polymerblöcke (C) unterstützt werden.

Das erfindungsgemäße polymere Nanoteilchen erlaubt somit die Aufnahme von Cho- lesterinmolekülen und gegebenenfalls Calciumionen aus der Umgebung. Insbesondere eignet sich das polymere Nanoteilchen hierdurch zur Auflösung von athero- sklerotischen Plaques. Durch Variation der Polymerblöcke (B) sowie (C) bzw. (C*), beispielsweise in Bezug auf die Anzahl der Wiederholungseinheiten, kann das poly- mere Nanoteilchen an die Zusammensetzung der atherosklerotischen Plaques an- gepasst werden.

Wie vorstehend erwähnt, kann das erfindungsgemäße polymere Nanoteilchen in ei- ner Ausführungsform entweder beide Strukturen (A)-(B) und (A)-(C) einschließen oder jeweils in Form von separaten Nanoteilchen mit den Strukturen (A)-(B) bzw. (A)- (C) vorliegen. Ist das polymere Nanoteilchen aus einem multifunktionellen Blockco- polymer sowohl der Struktur (A)-(B) als auch der Struktur (A)-(C) gebildet, kann durch Einstellen des Mischungsverhältnisses die Affinität des polymeren Nanoteil- chens gegenüber Calciumionen und Cholesterinmolekülen gezielt gesteuert werden.

Die erfindungsgemäßen multifunktionellen Blockco polymere sowie die hieraus durch Selbstassemblierung gebildeten polymeren Nanoteilchen lassen sich allgemein mit Hilfe von in der Polymer- und Kolloidchemie üblichen, dem Fachmann bekannten Verfahren analysieren. Die Molekulargewichtsverteilung der multifunktionellen Block- copolymere kann beispielsweise durch Gelpermeationschromatographie bestimmt werden, was typischerweise in Tetrahydrofuran gegen einen Polystyrol-Standard erfolgt. Mittels optischer Methoden, wie etwa der dynamischen Lichtstreuung, sowie analytischer Ultrazentrifugation lassen sich unter anderem die Größe der polymeren Nanoteilchen sowie deren Größenverteilungen ermitteln. Kritische Mizellbiidungs- konzentrationen sowie Ladungseigenschaften lassen sich beispielsweise durch Fluoreszenzmessungen sowie durch Zeta-Potentialmessungen bestimmen. Ferner können bildgebende Verfahren, wie etwa die (Kryo-)Transmissionselektronenmikros- kopie oder auch Rasterkraftmikroskopie, zur Charakterisierung der polymeren Nano- teilchen eingesetzt werden.

Die Größe des polymeren Nanoteilchens, gemessen durch dynamische Lichtstreuung, unterliegt erfindungsgemäß keinen Einschränkungen. Typische Werte hierfür liegen im Bereich von 10 bis 1000 nm, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein. Je nach Zusammensetzung der das polymere Nanoteilchen bildenden multifunktionellen Blockcopolymere sind auch Teiichengrößen im Mikrometerbereich möglich. Um insbesondere eine effiziente Aufnahme von Cholesterinmolekülen zu ermöglichen, weist das erfindungsgemäße polymere Nanoteilchen vorzugsweise eine Teilchengröße im Bereich von 20 bis 500 nm auf. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Cholesterin- moleküle vergleichsweise schnell in den Kern des polymeren Nanoteilchens vordringen können, wo sie schließlich an den gepfropften Steroid(derivat)en adsorbiert werden. Die vorstehenden Ausführungen in Bezug auf das polymere Nanoteiichen gelten analog auch für die unabhängige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wonach das multifunktionelle Blockcopolymer anstelle des hydrophoben Polymerblocks (C) den hydrophoben Polymerblock (D) umfasst. Entsprechend ist hier das polymere Nanoteiichen aus einem multifunktionellen Blockcopolymer der Struktur (A)-(D), (A)- (B)-(D), (A)-(D)-(B) oder aus einer Kombination der Strukturen (A)-(B) und (A)-(D) gebildet, wobei im letztgenannten Fall das polymere Nanoteiichen entweder beide Strukturen (A)-(B) und (A)-(D) einschließt oder jeweils in Form von separaten Nanoteiichen mit den Strukturen (A)-(B) bzw. (A)-(D) vorliegt. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine pharmazeutische Zusammensetzung, welche das erfindungsgemäße polymere Nanoteiichen umfasst.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die pharmazeutische Zusammensetzung neben dem polymeren Nanoteiichen noch einen oder mehrere pharmazeutisch ver- trägliche(n) Hilfsstoffe) umfassen, welche(r) insbesondere der Stabilisierung des polymeren Nanoteilchens unter physiologischen Bedingungen dientAen. Weiterhin lässt sich durch entsprechende Hilfsstoffe die Freisetzung des polymeren Nanoteilchens in der Umgebung der atherosklerotischen Plaques gezielt steuern. Insbesondere kann durch geeignete Wahl der Hilfsstoffe gewährleistet werden, dass dem po- lymeren Nanoteiichen eine ausreichende Zeitspanne zur Verfügung steht, um Cho- lesterinmoieküle und gegebenenfalls Calciumionen aus der Umgebung aufzunehmen. Dem Fachmann sind solche Hilfsstoffe bekannt, wie sie grundsätzlich auch in anderen pharmazeutischen Zusammensetzungen eingesetzt werden. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzung sowie ein Verfahren zur Aufnahme von Cholesterinmoiekülen und gegebenenfalls Calciumionen aus atherosklerotischen Plaques eines Individuums bzw. Patienten, insbesondere eines Menschen. Auch betrifft die vorliegende Erfindung die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammen- setzung zur Verwendung in der Aufnahme von Cholesterinmolekülen und gegebenenfalls Calciumionen aus atheroskierotischen Plaques eines Individuums bzw. Patienten, insbesondere eines Menschen. Die pharmazeutische Zusammensetzung lässt sich beispielsweise als Medikament verwenden, welches im einfachsten Fall oral verabreicht wird. Nach Aufnahme der Cholesterinmoleküle und gegebenenfalls der Calciumionen können die polymeren Nanoteilchen über den Harn ausgeschieden werden. Prinzipiell ist auch der Einsatz der erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzung im Rahmen einer Blutwäsche (Rheopherese) denkbar.

Die vorliegende Erfindung stellt einen neuartigen Ansatz dar, welcher die effiziente Auflösung von atheroskierotischen Plaques erlaubt. Ermöglicht wird dies durch die Aufnahme von Cholesterinmolekülen und gegebenenfalls Calciumionen im Inneren eines aus multifunktionellen Blockcopolymeren gebildeten polymeren Nanoteilchens. Durch geeignete Wahl der multifunktionellen Blockcopolymere können die Aufnahmeeigenschaften des polymeren Nanoteilchens gezielt gesteuert und so individuell an die Beschaffenheit der atheroskierotischen Plaques angepasst werden. Dies gilt insbesondere, wenn das polymere Nanoteilchen aus einem multifunktionellen Block- copolymer der Struktur (A)-(B) und (A)-(C) gebildet ist. Eine pharmazeutische Zusammensetzung, welche das erfindungsgemäße polymere Nanoteilchen, welches selbst pharmakologisch und toxikologisch inert ist, umfasst, kann somit zur effektiven Behandlung der Arteriosklerose verwendet werden. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Kern-Schale-Struktur eines erfindungsgemäßen polymeren Nanoteilchens, welches aus multifunktionellen Blockcopolymeren der Struktur (A)-(C) gebildet ist, wobei die Schale dem hydrophilen nicht- sauren Polymerblock (A) und der Kern dem hydrophoben Polymerblock (C) entsprechen. Ferner ist die Aufnahme von Cholesterinmolekülen, welche aus simulierten atheroskierotischen Plaques stammen, durch das polymere Nanoteilchen gezeigt. Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Kern-Schale-Struktur eines erfindungsgemäßen polymeren Nanoteilchens, weiches aus multifunktionellen Blockco- polymeren der Struktur (A)-(B)-(C) gebildet ist, wobei die Schale dem hydrophilen nicht-sauren Polymerblock (A), die Zwischenschaie dem hydrophilen sauren Poly- merblock (B) und der Kern dem hydrophoben Polymerblock (C) entsprechen. Ferner ist die Aufnahme von Cholesterinmolekülen sowie Caiciumionen, welche aus simulierten atherosklerotischen Plaques stammen, durch das polymere Nanoteilchen gezeigt. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung und die chemische Struktur der auf Po- lyethylenglycol-Polypeptid basierenden multifunktionellen Blockcopolymere der Struktur (A)-(B) sowie (A)-(C).

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung und die chemische Struktur der auf Poly- 2-Oxazolinen basierenden multifunktionellen Blockcopolymere der Struktur (A)-(B), (AMC) sowie (A)-(B)-(C).

Fig. 5 zeigt die Ergebnisse der Zytotoxizitätsstud ien ausgewählter polymerer Nanoteilchen basierend auf den erfindungsgemäßen multifunktionellen Blockcopolymeren. Keines der untersuchten polymeren Nanoteilchen zeigt unter den gegebenen Bedingungen einen negativen Einfluss auf die Zellviabilität der Nierenzellen oder verursacht Zelltod.

Beispiele

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.

Beispiel 1;

Ein multifunktionelles Blockcopolymer der Struktur (A)-(C) basierend auf Polyethyl- englycol-Polypeptid (Fig. 3) und der Zusammensetzung mPEGn3-b-PLys ,2(Chol)2.4 organisiert sich im wässrigen System (0,5 mg/mL) mizellar zu polymeren Nanoteilchen mit hydrophobem Kern und hydrophiler Schale. Die Teilchengröße beträgt etwa 50 nm bei einer kritischen Mizellbildungskonzentration von 10 ^"6 · ⁵ M und einer leicht positiven Oberflächenladung von 1 ,03 mV. Das so gebildete polymere Nanoteilchen absorbiert im Mittel 3,6 Cholesterinmoleküle pro Polymerkette (18 Gew.-%) aus einem dafür vorgesehenen Testsystem (Fig. 1 ). Die Teilchengröße nimmt hierbei auf etwa 240 nm zu.

Die nachstehende Tabelle A fasst die relevanten Daten zusammen, wobei neben dem polymeren Nanoteilchen aus Beispiel 1 noch weitere Systeme aufgelistet sind:

Tabelle A

M GPC in THF. M ¹ H-NMR kom ositioneile Analyse. M DLS, Intensitätsgewichteter Durchmesser.

Tabelle A zeigt hierbei eine exemplarische Auswahl von auf Polyethylenglycol- Polypeptid basierenden multifunktionellen Blockcopolymeren der Struktur (A)-(C) sowie der Struktur (C*)-(A)-(C), deren strukturelle Charakterisierung sowie deren Kapazität, bestimmte Mengen Cholesterin zu absorbieren.

Zytotoxizitätsstudien basierend auf einem dem Fachmann bekannten Alamar-Blue- Assay zeigen unter den gegebenen Bedingungen keinen negativen Einfluss auf die Zellviabilität von Nierenzellen. Ferner ist kein Zelltod zu beobachten (Fig. 5).

Beispiel 2: Ein multifunktionelles Blockcopolymer der Struktur (A)-(C) basierend auf Poly-2- Oxazolinen (Fig. 4) und der Zusammensetzung PMeOx46-b-PBuOxe(Chol)o,8 organisiert sich im wässrigen System (0,5 mg/mL) mizellar zu polymeren Nanoteilchen mit hydrophobem Kern und hydrophiler Schale. Die Teilchengröße beträgt etwa 21 nm bei einer kritischen Mizellbildungskonzentration von 18 mg/L (10 ^"5 · ⁵ M) und einer positiven Oberflächenladung von 2,0 mV. Das so gebildete polymere Nanoteilchen absorbiert im Mittel 3,9 Cholesterinmoleküle pro Polymerkette (23,5 Gew.-%) aus einem dafür vorgesehenen Testsystem (Fig. 1 ). Bei der Aufnahme der Cholesterinmoleküle findet keine signifikante Änderung der Teilchengröße statt.

Die nachstehende Tabelle B fasst die relevanten Daten zusammen, wobei neben dem polymeren Nanoteilchen aus Beispiel 2 noch weitere Systeme aufgelistet sind:

Tabelle B

W GPC in NMP. M ¹ H-NMR kompositioneile Analyse. M CMC Fluoreszenz-Messung. M DLS, Intensi- tätsgewichteter Durchmesser. ^ UV-Vis-Analyse in Triplikaten (mit Standardabweichungen von je drei Messungen). Tabelle B zeigt hierbei eine exemplarische Auswahl von auf Poly-2-Oxazolinen basierenden multifunktionellen Blockcopolymeren der Struktur (A)-(C), der Struktur (C ^* )-(A)-(C) sowie der Struktur (A)-(B)-(C), deren strukturelle Charakterisierung sowie deren Kapazität, bestimmte Mengen Cholesterin zu absorbieren.

Auch hier treten keine negativen Effekte gegenüber Nierenzellen auf (Fig. 5). Beispiel 3: Ein multifunktionelles Blockcopolymer der Struktur (A)-(B)-(C) basierend auf Poly-2- Oxazolinen (Fig. 4) und der Zusammensetzung P eOx ₆ o-b-PPynOx7,5(COO ^" ) ₂ ,3-b- PBuOxii, ₅ (Chol) ₀ ,9 organisiert sich im wässrigen System (0,5 mg/mL) mizellar zu poly- meren Nanoteilchen mit hydrophobem Kern, negativ geladener Zwischenschale und hydrophiler Schale. Die Teilchengröße beträgt etwa 20 nm bei einer kritischen Mizel- Ibildungskonzentration von 16 mg/L (10 ⁵ · ⁷ M) und einer negativen Oberflächenladung von -12,0 mV. Das so gebildete polymere Nanoteilchen absorbiert im Mittel 0,7 Cholesterinmoleküle pro Polymerkette (2,1 Gew.-%) aus einem dafür vorgesehenen Testsystem (Fig. 2). Bei der Aufnahme der Cholesterinmoleküle findet keine signifikante Änderung der Teilchengröße statt.

Die vorstehende Tabelle B zeigt die relevanten Daten aus Beispiel 3.

Auch hier treten keine negativen Effekte gegenüber Nierenzellen auf (Fig. 5). Beispiel 4: (Referenzbeispiel)

Doppelt hydrophile Blockcopolymere aus einem Polyethylenglycol-Block als hydrophilem nicht-saurem Polymerblock (A) und einem Polyasparaginsäure-Block bzw. einem Polyglutaminsäure-Block als hydrophilem saurem Polymerblock (B) zeigen im Rahmen eines Titrationsexperiments zur Bestimmung der Aufnahme von Calciumio- nen die in Tabelle C aufgeführten Ergebnisse:

Tabelle C Absorbiertes

Copolymere

Calcium

mPEGii3-PAsp33 0,60 Ca ²⁺ / COO- mPEGii ₃ -PGIuii 0,25 Ca ²⁺ / COO-

Beispiel 5:

Multifunktionelle Blockcopolymere der Struktur (A)-(D) basierend auf Poly-2- Oxazolinen, wobei für den hydrophoben Polymerblock (D) 2-Nonyl-2-Oxazolin als Monomer zum Einsatz kommt, zeigen die in Tabelle D aufgeführten Ergebnisse:

Tabelle D

PMeOxgo-b- 29 (76%)

0,18 0,36 1 ,6 (2,2) PNonOxn 564 (24%)

PMeOxi45-b- 22 (16%)

0,94 0,71 3,1 (1 ,6) PNonOx? 236 (84%)

P eOxi57-b- 33 (16%)

0,22 0,52 2,4 (1 ,3) PNonOxie 255 (84%)

Beispiel 6:

Multifunktionelle Blockcopolymere der Struktur (A)-(D) basierend auf Poly-2- Oxazolinen, wobei für den hydrophoben Polymerblock (D) 2-Heptadecyl-2-Oxazolin als Monomer zum Einsatz kommt, zeigen die in Tabelle E aufgeführten Ergebnisse:

Tabelle E

P eOx ₈₄ -b- 93 (16%)

0,23 0,42 1 ,5 (0,7) PHeptadecOx ₁₅ 365 (84%)

Beispiel 7:

Multifunktionelle Blockcopolymere der Struktur (A)-(D) basierend auf Poly-2- Oxazoiinen, wobei für den hydrophoben Polymerblock (D) 2-((8Z,1 Z)-Heptadeca- 8,11 -dien-1 -yl)-2-Oxazoiin (LinOx) als Monomer zum Einsatz kommt, zeigen die in Tabelle F aufgeführten Ergebnisse:

Tabelle F

PMeOx ₈₀ -b- 38 (24%)

0,15 0,37 3,6 (0,8)

PLinOXg 152 (76%)

PMeOx ₇₈ -b- 43 (30%)

0,19 0,42 3,8 (1 ,3) PLinOx ₇ 194 (70%)

P eOx ₉₄ -b-

0,18 1 15 (100%) 0,21 3,4 (3,0) PLinOx _10i5

P eOx ₁₀₀ -b- 37 (19%)

0,26 0,41 10,4 (2,1 ) PLinOx ₅ 167 (81 %)

Synthesebeispiele

Nachstehend finden sich exemplarisch die Synthesen der vorstehend untersuchten multifunktionellen Blockcopolymere.

1. Synthese der auf PEG-Peptiden basierenden Blockcopolymere der Struktur (AMC) und (AHB)

Synthese des mPEG-Nhh-Makroinitiators a-Amino-oü-Methoxypolyethyl glycol (mPEG-Nh ) (fvln = 5000 g/mol) a) Synthese von α-Phthalimido-w-Methoxypolyethylenglycol via Mitsunobu- Reaktion

Polyethylenglycolmethylether (mPEG) wurde unter vermindertem Druck auf 80°C erhitzt, um etwaiges absorbiertes Wasser zu entfernen. In einem 500 mL Rundkolben mit Seitenhahn wurden der getrocknete Polyethylenglycolmethylether (mPEG 5000) (25 g, 5 mmol), Triphenylphosphan (3,94 g, 15 mmol) und Phthalimid (2,2 g, 15 mmol) in 200 mL wasserfreiem THF gelöst. Die Zugabe von Diisopropylazodicar- boxylat (DIAD) (2,95 mL, 15 mmol), das in 5 mL wasserfreiem THF gelöst wurde, erfolgte tropfenweise. Das Reaktionsgemisch wurde für sieben Tage bei Raumtemperatur unter Stickstoffatmosphäre gerührt. Danach wurde das THF über einen Rotationsverdampfer entfernt. Der ölige gelbe Rückstand wurde in Wasser gelöst und der dabei entstandene Feststoff wurde über eine Filterfritte entfernt. Nachdem die wäss- rige Phase zweifach mit Diethylether gewaschen worden war, wurde das Lösungs- mittel entfernt. Dabei wurde ein farbloses öliges Produkt erhalten (25,2 g, 4,9 mmol, 98%).

¹ H-NMR (400 MHz, CDC ): δ / ppm = 7,70-8,50 (m, 3,91 H, H ^6"7 ), 3,89 (t, 2.83H, H ⁵ ), 3,73 (t, 2.04H, H ⁴ ), 3,64 (m, 452 H, H ^2"3 ), 3,37 (s, 3H, H ). b) Hydrazinolyse von a-Phthalimido-cü-Methoxypolyethylenglyco!

Eine Reaktionsmischung aus a-Phthalimido-co-Methoxypolyethylenglycol (25,2 g, 4,9 mmol), 90 mL Ethanol und einer Hydrazinmonohydrat-Lösung (64 Gew.-%, 3,833 g, 49 mmol) wurde für vier Stunden unter Rückfluss erhitzt, wodurch eine farblose Lösung erhalten wurde. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur wurde der pH-Wert mittels Zugabe von konzentrierter Salzsäure auf 1-2 eingestellt. Das dabei auskristallisierte Phthalimidohydrazin-Salz wurde abfiltriert und das Ethanol wurde unter vermindertem Druck entfernt. Der Rückstand wurde in Wasser gelöst und die opake Flüssigkeit klarte nach der Einstellung auf pH 10 mittels gesättigter NaOH- Lösung vollständig auf. Das Produkt wurde mit Dichlormethan extrahiert, die organische Phase mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und über einen Rotationsverdampfer entfernt. Der Rückstand wurde mit Wasser aufgenommen und zweifach mit Diethyiether gewaschen. Das Wasser wurde entfernt und das Rohprodukt wurde in Dichlormethan bei pH 10 gelöst und aus Diethyiether gefällt. Als Produkt wurde ein farbloses Pulver erhalten (21 ,07 g, 4,2 mmol, 86%).

¹ H-NMR (400 MHz, CDCb): δ / ppm = 3,64 (m, 452 H, H ^2"4 ), 3,37 (s, 3H, H ), 2,91 (t, 1.75H, H ⁵ ). ¹³ C-N R (400 MHz, CDCb): δ / ppm = 72,9 (C ⁴ ), 70,6 (C ^2"3 ), 59,8 (C ), 41 ,5 (C ⁵ ). GPC (50°C, THF): MW/MN = 1 ,07.

1.2 Synthese der N-Carboxyanhydrid-(NCA-)Monomere a) Synthese von γ-Benzyl-L-Glutaminsäure-N-Carboxyanhydrid (BzGlu-NCA)

In einem 500 mL Schlenk-Rohr wurde γ-Benzyl-L-Glutamat (15 g, 63,2 mmol) vorgelegt und abwechselnd evakuiert und mit Stickstoff begast. Der Feststoff wurde in 350 mL wasserfreiem THF suspendiert. Triphosgen (7,51 g, 25,3 mmol, 1 ,2 eq.) wurde zugegeben und es wurde auf 50°C erwärmt. Nach etwa einer Stunde klarte die Sus- pension vollständig auf. Das entstandene Chlorwasserstoffgas wurde direkt über einen Blasenzähler in gesättigter NaOH-Lösung neutralisiert. Nach vierstündiger Reaktionszeit wurde Stickstoff durch die Lösung geleitet, um überschüssiges Phosgen auszutreiben. Die transparente Lösung wurde auf etwa 50 mL eingeengt und langsam aus 600 mL n-Hexan gefällt. Das Rohprodukt wurde durch Umkristallisation in wasserfreiem Essigsäureethylester weiter aufgereinigt und getrocknet. Ein farbloser Feststoff wurde erhalten (14,806 g, 56,3 mmol, 89%).

¹ H-N R (400 MHz, CDC ): δ / ppm = 7,37 (m, 4,59H, H ⁶ ), 6,31 (s, 0,88H, H ) 5,14 (s, 2H, H ⁵ ) 4,73 (t, 1 H, H ² ), 2,60 (t, 1.97H, H ⁴ ), 2,28 (m, 1.05H, H ³ ), 2,13 (m, 1 ,05H, H ³ ). 3C{ ¹ H}-NMR (400 MHz, CDCb): δ / ppm = 172,6 (C ⁸ ), 169,4 (C ⁹ ), 135,3 (C ⁷ ), 128,6- 128,9 (C ⁶ ), 67,3 (C ⁵ ), 57,2 (C ² ), 30,2 (C ⁴ ), 27,1 (C ³ ). Elementaranalyse für C13H13NO5 (M = 263,53 g/mol): berechnet 59,31 % C, 5,32% H, 4,98% N, 30,39% O; gefunden 59,14% C, 5,57% H, 5,13% N, 30,16% O. b) Synthese von γ-Methyl-L-Glutaminsäure-N-Carboxyanhydrid (MGlu-NCA)

In einem 500 mL Schlenk-Rohr wurde γ-Methyl-L-Glutamat (15,0 g, 77,6 mmol) vorgelegt und abwechselnd evakuiert und mit Stickstoff begast. Der Feststoff wurde in 350 mL wasserfreiem THF suspendiert. Triphosgen (7,21 g, 31 ,0 mmol, 1 ,2 eq.) wurde zugegeben und auf 50°C erwärmt. Nach etwa einer Stunde klarte die Suspension vollständig auf. Das entstandene Chlorwasserstoffgas wurde direkt über einen Blasenzähler in gesättigter NaOH-Lösung neutralisiert. Nach vierstündiger Reaktionszeit wurde Stickstoff durch die Lösung geleitet, um überschüssiges Phosgen auszutreiben. Die transparente Lösung wurde auf etwa 80 mL eingeengt und langsam aus 600 mL n-Hexan gefällt. Das Rohprodukt wurde durch Umkristallisation in wasserfreiem Essigsäureethylester weiter aufgereinigt und getrocknet. Ein farbloser Feststoff wurde erhalten (14,806 g, 56,3 mmol, 89%). ¹ H-NMR (400 MHz, CDCis): δ / ppm = 4,40 (t, 0,98H, H ⁴ ), 3,72 (s, 2,85H, H ¹ ), 2,57 (t, 2,0H, H ² ), 2,28/2,13 (q, 2,09H, H ³ ). Elementaranalyse für C7H9NO5 (M = 187,15 g/mol): berechnet 44,92% C, 4,85% H, 7,48% N; gefunden 45,76% C, 4,94% H, 7,86% N. c) Synthese von N _E -Benzyloxycarbonyl-L-Lysin-N-Carboxyanhydrid (ZLys-NCA)

In einem 500 mL Schlenk-Rohr wurde Νε-Benzyloxycarbonyl-L-Lysin (20,9 g, 74,6 mmol) vorgelegt und abwechselnd evakuiert und mit Stickstoff begast. Der Feststoff wurde in 450 mL wasserfreiem THF suspendiert. Triphosgen (8,89 g, 29,8 mmol, 1 ,2 eq.) wurde zugegeben und es wurde auf 50°C erwärmt. Nach etwa einer Stunde klarte die Suspension vollständig auf. Das entstandene Chlorwasserstoffgas wurde direkt über einen Blasenzähler in gesättigter NaOH-Lösung neutralisiert. Nach vier- stündiger Reaktionszeit wurde Stickstoff durch die Lösung geleitet, um überschüssiges Phosgen auszutreiben. Die transparente Lösung wurde auf etwa 150 mL eingeengt und langsam aus 900 mL n-Hexan gefällt. Das Rohprodukt wurde durch Umkris- tallisation in wasserfreiem Essigsäureethylester weiter aufgereinigt und getrocknet. Ein farbloser blättchenartiger Feststoff wurde erhalten (20,859 g, 68,1 mmol, 91 %).

¹ H-N R (400 MHz, DMSO-de): δ / ppm = 9,07 (s, 0,85, H ), 7,33 (m, 4.80H, H ⁹ ), 7,22 (s, 0,81 H, H ⁷ ), 4,99 (s, 2H, H ⁸ ), 4,40 (t, 1 H, H ² ), 2,99 (q, 2H, H ⁶ ), 1 ,68 (m, 2H, H ⁵ ), 1 ,20-1 ,45 (m, 4H, H ³ ). ¹³ C{ ¹ H}-NMR (400 MHz, DMSO-de): δ / ppm = 156,1 (C ¹¹ ), 151 ,9 (C ² ), 137,2 (C ¹⁰ ), 127-128 (C ⁹ ), 65,1 (C ⁸ ), 57,0 (C ² ), 40,1 (C ⁶ ), 30,6 (C ³ ), 28,7 (C ⁵ ), 21 ,6 (C ⁴ ). Elementaranalyse für C15H18N2O5 (M = 306,32 g/mol): berechnet 58,82% C, 5,92% H, 9,15% N, 26,1 1 % O; gefunden 58,04% C, 6,17% H, 9,20% N, 26,59% O.

Synthese der amphiphilen Blockcopolymere PEG-b-PLys(Chol) der Struktur (AMC) a) Allgemeines Syntheseprotokoll der Polyethylenglycol-Block-Poly(N _£ -Benzyl- oxycarbonyl-L-Lysin)-Blockcopolymere (PEG-b-PZLys)

a-Amino-w-Methoxypolyethylenglycol (mPEG-NH2) ( _n = 5000 g/mol) (2 g, 0,4 mmol) bzw. Bis-a,w-Aminopolyethylenglycol (PEG-Diamin) (Mn = 10000 g/mol) (2 g, 0,2 mmol) wurde zusammen mit der entsprechenden Menge an ZLys-NCA (10- 20 eq.) in 10-15 mL wasserfreiem DMF unter Argonatmosphäre gelöst. Das Reaktionsgemisch wurde vier Tage bei 40°C gerührt. Anschließend wurde das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand aus Propanol umkristalli- siert. Das Rohprodukt wurde in etwas Dichlormethan aufgenommen und aus Diethyl- ether umkristallisiert, wobei 1 ,7-2,8 g (63-72%) eines farblosen Pulvers erhalten wurden.

(A)-(C)-1a mPEG-b-PZLysg.s:

1H-N R (500,13 MHz, DMSO-de) δ / ppm = 1 ,04-1 ,93 (m, 59,28H, H ^5"7 ), 2,94 (br s, 19.30H, H ⁸ ), 3,22 (s, 2,77H, H ), 3,40-3,71 (m, 452H, H ^2"3 ), 4,20 (m, 6,81 H, H ⁴ ), 4,99 (m, 20.65H, H ⁹ ), 7,32 (m, 61.69H, H ⁰ ). FT-IR Vmax / cm ^"1 = 842, 942, 962, 1060, 1106, 1278, 1341 , 1541 , 1624, 1648, 2879.

(A)-(C)-2a mPEG-b-PZLysg.s:

¹ H-NMR (500,13 MHz, DMSO-de) δ / ppm = 1 ,04-1 ,90 (m, 56.43H, H ^5"7 ), 2,95 (br s, 19,12H, H ⁸ ), 3,24 (s, 3H, H ¹ ), 3,26-3,72 (m, 452 H, H ^2"3 ), 4,21 (m, 4.56H, H ⁴ ), 4,96 (m, 20.34H, H ⁹ ), 7,29 (m, 61.79H, H ⁰ ). FT-IR max / cm ^"1 = 841 , 949, 1110, 1242, 1276, 1539, 1626, 1650, 1687, 2882.

(A)-(C)-3a bisPEG-b-PZLysio:

¹ H-N R (500,13 MHz, DMSO-de) δ / ppm = 1 ,15-1 ,71 (m, 63.32H, H ^5"7 ), 2,95 (br s, 20.54H, H ⁸ ), 3,40-3,63 (m, 904H, H ^2"3 ), 4,19 (m, 6.78H, H ⁴ ), 4,99 (m, 21 ,46H, H ⁹ ), 7,33 (m, 63.59H, H ¹⁰ ). FT-IR Vmax / cm ^"1 = 840, 956, 1102, 1241 , 1278, 1465, 1539, 1628, 1648, 1686, 2878. b) Allgemeines Syntheseprotokoll der Polyethylenglycol-Block-Poly(L-Lysin)- Blockcopolymere (PEG- -PLys)

PEG-b-PZLys wurde in 15-25 mL Trifluoressigsäure gelöst und für 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nach Fällung aus Diethylether und anschließender Zentri- fugation wurde der gelbliche Feststoff mit gesättigter NaHCO3-Lösung neutralisiert und gegen entionisiertes Wasser dialysiert (MWCO = 1000 g/mol). Die anschließende Gefriertrocknung ergab 1 ,3-2,1 g (~80%) eines farblosen pulvrigen Feststoffs. (A)-(C)-1 b mPEG-b-PLys7, ₃ :

¹ H-NMR (500,13 MHz, DMSO-de) δ / ppm = 1 ,06-1 ,81 (m, 48.84H, H ^5"7 ), 2,75 (br s, 14.76H, H ⁸ ), 3,23 (s, 3H, H ¹ ), 3,29-3,69 (m, 452H, H ^2"3 ), 4,22 (m, 6,61 H, H ). FT-IR Vmax / cnr ¹ = 841 , 946, 961 , 1060, 1 105, 279, 1341 , 1466, 1542, 1654, 1670, 2878. (A)-(C)-2b mPEG-b-PLys4,2:

¹ H-NMR (500,13 MHz, DMSO-de) δ / ppm = 1 ,20-1 ,80 (m, 26.82H, H ^5"7 ), 2,75 (br s, 8,17H, H ⁸ ), 3,23 (s, 2.83H, H ), 3,26-3,85 (m, 452H, H ^2'3 ), 4,22 (m, 4,49H, H ¹¹ ), 7,42 (m, 2,31 H, H ^arom ). FT-IR Vmax / cm ^"1 = 841 , 949, 1 107, 1279, 1342, 1466, 542, 1676, 2880.

(A)-(C)-3b bisPEG-b-PLysg:

H-NMR (500,13 MHz, DMSO-de) δ / ppm = 1 ,21-1 ,78 (m, 66.18H, H ^5"7 ), 2,75 (br s, 18.97H, H ⁸ ), 3,26-3,86 (m, 904H, H ^2"3 ), 4,20 (m, 9.35H, H ⁴ ), 4,99 (m, 0.60H, H ^benz ^), 7,37 (m, 5.69H, H ^arom ). FT-IR max / cm ^"1 = 840, 949, 1107, 1279, 1343, 1466, 1542, 1676, 2885. c) Allgemeines Syntheseprotokoll der Polyethylenglycol-Block-Poly(L-Lysin)- Cholesterin-Blockcopolymere (PEG-b-PLys(Chol)) bzw. aligemeines Syn- theseprotokol! von Polyethylenglycol-Cholesterin (mPEG-(Choi))

R = CH ₂ -CH NH-PLys(Chol)

PEG-b-PLys (750-820 mg, 0,073-0,136 mmol) bzw. mPEG-NH ₂ (M _w = 5000 g/mol, 1 ,2 g, 0,24 mmol) wurde in 5-10 mL Dichlormethan gelöst. Anschließend wurden Triethylamin (5 eq. pro Lysin-Monomer) und Cholesterinchloroformat (4 eq. pro Ly- sin-Monomer) zugegeben. Nach zwei Tagen Reaktionszeit wurde das Reaktionsgemisch filtriert und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Der Rückstand wurde in 50-70 mL Wasser gelöst und mit Dichlormethan extrahiert (5 mal 30 mL). Die vereinten organischen Phasen wurden über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel wurde entfernt. Das Rohprodukt wurde zur zusätz- liehen Aufreinigung in kleinen Mengen Dichlormethan gelöst und aus Diethylether gefällt. Es wurden nach der Filtration 450-780 mg (60-75%) eines farblosen Feststoffs erhalten.

(A)-(C)-1 mPEG-b-PLys7.3(Chol) ₂ , ₅ :

1H-NMR (500,13 MHz, CDCb) δ / ppm = 0,64 (s, 7,3H, H ³ ), 0,72-0,92 (m, 28H, H ¹²⁺¹⁴ ), 0,98-2,65 (m, 114H, H ^Chol ' ^ali P ^h ), 3,09 (m, 4H, H ⁸ ), 3,35 (s, 3H, H ¹ ), 3,38-3,88 (m, 452H, H ^2"3 ), 4,41-4,50 (m, 2.3H, H ⁹ ), 5,31 (m, 1 ,5H, H ⁰ ). FT-IR max / cm ¹ = 841 , 960, 1059, 1100, 1240, 1278, 1343, 1465, 1530, 1650, 2875, 3288. GPC M _P = 5635 g/mol; Mw(berechnet) = 7250 g/mol; PD = 1 ,28.

(A)-(C)-2 mPEG-b-PLys4,2(Chol) ₂ ,4:

H-NMR (500,13 MHz, CDCb) δ / ppm = 0,65 (s, 7,1 H, H ³ ), 0,84 (dd, J = 6,6 Hz, J = 1 ,6 Hz, 16H, H ² ), 0,89 (d, J = 6,5 Hz, 9H, H ¹⁴ ), 0,98-2,65 (m, 07H, H ^{Chol aii} P ^h ), 3,10 (m, 1 ,5H, H ⁸ ), 3,36 (s, 3H, H ¹ ), 3,39-3,82 (m, 452H, H ^2"3 ), 4,01-4,29 (m, 15H), 4,43 (m, 3H, H ⁹ ), 5,33 (m, 3H, H ¹⁰ ). FT-IR max / cm ^"1 = 841 , 958, 1059, 1098, 1240, 1278, 1341 , 1466, 1522, 1635, 2876. GPC M _P = 6602 g/mol; Mw(berechnet) = 6479 g/mol; PD = 1 ,29. (A)-(C)-3 bisPEG-b-PLys9(Chol)4,i :

H-NMR (500,13 MHz, CDC ) δ / ppm = 0,66 (s, 12.5H, H ¹³ ), 0,84 (d, J = 6,1 Hz, 30H, H ¹² ), 0,89 (d, J = 6,5 Hz, 19H, H ¹⁴ ), 0,98-2,65 (m, 227H, H ^Choi - ^ali e ^h ), 3,11 (m, 7H, H ⁸ ), 3,22-3,86 (m, 900H, H ^2"3 ), 4,44 (m, 5H, H ⁹ ), 5,33 (m, 4H, H ¹⁰ ). FT-IR v _ma x / cm" ¹ = 841 , 960, 1059, 1100, 1240, 1278, 1343, 1466, 1526, 1647, 2873. GPC M _P = 12942 g/mol; Mw(berechnet) = 13217 g/mo!; PD = 1 ,19.

1.4 Synthese der doppelt hydrophilen Blockcopolymere PEG-b-PGIu der Struktur (A)-(B)

a) Synthese von Methoxypolyethylenglycol-b-Poly(Y-Methyl-L-Glutaminsäure) (mPEG-b-PMGIu)

Unter Stickstoffatmosphäre wurden jeweils entsprechende Mengen von v-Methyl-L- Glutaminsäure-N-Carboxyanhydrid (MGlu-NCA) ((a) 0,28 g, 1 ,5 mmol; (b) 0,56 g, 3,0 mmol) in 10 ml_ wasserfreiem DMF gelöst. Eine DMF-Lösung aus mPEG-NH2 (0,5 mg, 0,1 mmol) in 8 mL Dimethylformamid wurde zugegeben und es wurde für sieben Tage bei Raumtemperatur gerührt. Dabei wurde das Reaktionsgemisch mehrfach evakuiert, um das entstandene CO2 zu entfernen. Das Rohprodukt wurde aus 350 mL Diethylether gefällt und filtriert. Es wurde ein farbloses Pulver erhalten.

(A)-(B)-1a 171PEG113-PMGIU12:

¹ H-NMR (400 MHz, THF-d): δ / ppm = 4,75 (m, 11 ,29, H ⁴ ), 3,88 (m, 462, H ² " ³ ), 3,79 (s, 38,21 , H ⁷ ), 3,55 (s, 3H, H ¹ ), 2,60 (m, 23,95, H ⁶ ), 2,11-2,27 (m, 24,66, H ⁵ ).

(A)-(B)-2a mPEGii3-PMGIU29:

H-N R (400 MHz, THF-d): δ / ppm = 4,75 (m, 28,58, H ⁴ ), 3,88 (m, 468, H ² " ³ ), 3,79 (s, 94,50, H ⁷ ), 3,55 (s, 3H, H ), 2,60 (m, 58,8, H ⁶ ), 2,11-2,27 (m, 58,6, H ⁵ ). b) Entschützung von Methoxypolyethylenglycol-b-Poly(Y-Methyl-L-Glutamin- säure) (mPEG-b-PMGiu) zu Methoxypolyethylenglycol-b-Poly(L-Glutamin- säure) (mPEG-b-PGIu)

mPEG-b-PMGIu wurde in 30 mL THF gelöst und mit 1 N NaOH (5 mL) bei 40°C über Nacht gerührt. Nachdem das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt worden war, wurde der Rückstand in 45 mL doppelt entionisiertem Wasser aufgenommen und mit 1 N HCl neutralisiert. Das Rohprodukt wurde gegen Wasser dialysiert ( WCO = 1000 g/mol). Durch Gefriertrocknung wurde ein farbloses Pulver erhalten.

(A)-(B)-1 mPEGii3-PMGIun:

¹ H-N R (400 MHz, THF-d): δ / ppm = 4,87 (m, 11 ,08, H ⁴ ), 3,94 (s, 462, H ^2"3 ), 3,61 (s, 3H, H ¹ ), 2,70 (m, 21 ,92, H ⁶ ), 2,23-2,38 (m, 22,08, H ⁵ ). (A)-(B)-2 mPEGii3-PMGIU27:

¹ H-NMR (400 MHz, THF-d): δ / ppm = 4,87 (m, 27,11 , H ⁴ ), 3,94 (s, 462, H ^2"3 ), 3,61 (s, 3H, H ), 2,70 (m, 54,09, H ⁶ ), 2,23-2,38 (m, 54,7, H ⁵ ).

2. Synthese der auf Polyoxazolinen basierenden Blockcopolymere der Struktur (A)-(C) und (A)-(B)-(C)

2.1 Synthese von 6-Azidohex nsäure

6-Bromhexansäure (3,0 g, 15,4 mmol) und Natriumazid (2,0 g, 30,8 mmol) wurden in 10 mL wasserfreiem DMF unter Stickstoffatmosphäre gelöst und bei 85°C für drei Stunden gerührt. Nach zusätzlicher 15-stündiger Reaktionszeit bei Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch mit Dichlormethan verdünnt und mit 1 N HCI-Lösung gewaschen. Die organische Phase wurde über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck entfernt. Es wurde eine farblose viskose Flüssigkeit erhalten (1 ,93 g, 80%). ¹ H NMR (400 MHz, CDC ) δ / ppm = 11 ,13 (br s, 1 H), 3,25 (t, 2 H, 6,9 Hz), 2,33 (t, 2 H), 1 ,73-1 ,58 (m, 4 H), ,49-1 ,40 (m, 2 H). ESI-MS m/z berechnet 157,09; gefunden 157,09 + H ⁺ .

2.2 Synthese der 2-Oxazolin-Monomere

Synthese von 2-(But-3-enyl)-2-Oxazolin (BuOx) In einem ausgeheizten Schlenk-Kolben unter Stickstoffatmosphäre wurde eine Mischung aus 39,2 mL (2,5 M, 98 mmol) n-Butyliithium in Hexan in 110 mL wasserfreiem THF auf -78°C gekühlt. Dazu wurden 14,5 mL (103,17 mmol) Diisopropylamin (frisch destilliert über CaH2) tropfenweise zugegeben, ohne dass eine Temperatur von -65°C überschritten wurde. Die Lösung wurde für eine Stunde bei -78°C gerührt. Anschließend wurden 8,74 mL (103,17 mmol) 2-Methyl-2-Oxazolin (MeOx) über einen Zeitraum von 30 Minuten zugetropft und es wurde bei -78°C für eine weitere Stunde gerührt. Zu der Reaktionsmischung wurden 8,91 mL (103,17 mmol) Allylbro- mid über einen Zeitraum von 30 Minuten zugetropft und bei -78°C für eine weitere Stunde gerührt. Die gelbliche Lösung wurde dann bei Raumtemperatur über Nacht gerührt und anschließend mit 20 mL Methanol gequencht. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt, der Rückstand wurde in Dichlormethan aufgenommen und dreifach mit Wasser und gesättigter NaCI-Lösung gewaschen. Die organische Phase wurde über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel wurde entfernt. Das Rohprodukt wurde destillativ aufgereinigt. Es wurde eine farblose klare Flüssigkeit erhalten (Siedepunkt ^mbar : 59°C; 10,75 g, 83%). H-NMR (400 MHz, CDCb); δ / ppm = 5,59 (m, 1 H, H ⁵ ), 4,76 (m, 2H, H ⁶ ), 3,96 (t, ³ J = 9,48 Hz, 2H, H ⁴ ), 3,56 (t, ³ J = 9,16 Hz, 2H, H ³ ), 2,12 (s, 4H, H ¹⁺² ). ATR-IR v/cm" ¹ = 3079 (C=CH ₂ str) (m), 2972 (C-H str) (w), 1666 (C=0 str) (s), 1640 (C=C str) (m). ESI-MS m/z berechnet 125,08; gefunden 125,08 + H ⁺ .

2.2.2 Synthese von 2-(Pent-4-inyl)-2-Oxazolin (PynOx) a) Synthese von N-Succinimidyl-5-Hexinat

In einem wasserfreien Schlenk-Kolben wurden 25,00 g (223,0 mmol) 5-Hexinsäure in 1100 mL wasserfreiem Dichlormethan gelöst. Dazu wurden 51 ,23 g (267,5 mmol) 1-Ethyl-3-(3-Dimethylaminopropyl)carbodiimidhydrochlorid (EDAC) und 41 ,06 g (356,8 mmol) N-Hydroxysuccinimid zugegeben. Nach 41 Stunden Reaktionszeit bei Raumtemperatur wurde das Lösungsmittel entfernt und der viskose Rückstand wurde in Diethylether gelöst und dreimal mit entionisiertem Wasser gewaschen. Die ver- einten organischen Phasen wurden über Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck konzentriert. Es wurde ein farbloser Feststoff erhalten (41 ,76 g, 89%).

¹ H-NMR (400 MHz, CDC ): δ / ppm = 2,79 (s, 4H, H ^5+e ), 2,73 (m, 2H, H ⁴ ), 2,31 (m, 2H, H ² ), 2,00 (t, ³ J = 2,64 Hz, 1 H, H ¹ ), 1 ,92 (pd, ³ J _P = 7,12 Hz, ³ J _d = 1 ,16 Hz, 2H, H ³ ). b) Synthese von N-(2-Chlorethyl)-5-Hexinamid

i

16,00 g (399 mmol) NaOH wurden in 500 mL entionisiertem Wasser gelöst und trop- fenweise zu einer Mischung aus 41 ,76 g (199,6 mmol) N-Succinimidyl-5-Hexinat und 46,31 g (399 mmol) 2-Chlorethylaminhydrochlorid in 1050 mL Dichlormethan gegeben und für zwölf Stunden stark gerührt. Die organische Phase wurde dreimal mit Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde ein gelblicher Feststoff erhalten (30,05 g, 87%).

¹ H-N R (400 MHz, CDCb): δ / ppm = 6,21 (br, 1 H, H ⁹ ), 3,57 (m, 4H, H ²⁺³ ), 2,23 (t, ³ J = 7,52 Hz, 2H, H ⁴ ), 2,22 (m, 2H, H ⁵ ), 1 ,96 (m, 1 H, H ⁶ ), 1 ,82 (pd, ³ J _P = 7,12 Hz, ³ J _d = 2,08 Hz, 2H, H ⁷ ). C) Synthese von 2-(Pent-4-inyl)-2-Oxazolin (PynOx)

Eine Lösung aus 7,00 g (173,0 mmol) NaOH in 95 mL Methanol wurde tropfenweise zu einer Lösung aus 30,05 g (173,0 mmol) N-(2-Chlorethyl)-5-Hexinamid in 30 mL Methanol gegeben. Die Temperatur wurde für 18 Stunden bei 70°C gehalten. Anschließend wurde die Reaktionslösung bei Raumtemperatur filtriert, um den auskris- taliisierten Feststoff zu entfernen. Das Fiitrat wurde mit Diethylether auf 500 mL verdünnt und mit entionisiertem Wasser gewaschen (4 mal 400 mL). Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde das Rohprodukt direkt destilliert und es wurde eine farblo- se klare Flüssigkeit erhalten (Siedepunkt ^mbar : 50-54°C; 16,5 g, 70%).

¹ H-NMR (400 MHz, CDCis): δ / ppm = 4,05 (t, ³ J = 9,56 Hz, 2H, H ² ), 3,65 (t, ³ J = 9,40 Hz, 2H, H ¹ ), 2,23 (td, ³ Jt = 7,40 Hz, ³ J _d = 0,84 Hz, 2H, H ³ ), 2,12 (m, 2H, H ⁵ ), 1 ,83 (m, 1 H, H ⁶ ), 1 ,69 (pt, ³ J _P = 7,32 Hz, 2H, H ⁴ ). ATR-IR v / cm ¹ = 3301 (=C-H str) (m), 2954 (C-H str) (w), 1666 (C=0 str) (s), 1414 (CH2-CO) (m), 638 (=C-H wag) (s). ESI- S m/z berechnet 137,08; gefunden 137,08 + H ⁺ .

2.3 Synthese der muitifunktionelien Blockcopoiymere auf Oxazolin-Basis der

Struktur (A)-(C), (AHB)-(C) und (C ^* )-(A)-(C)

Allgemeines Syntheseprotokoll der Blockcopolymerisation

15

Die Blockcopoiymere wurden in einer Synthesemikrowelle polymerisiert. Alle Komponenten wurden in einer Glovebox mit Stickstoffatmosphäre zugegeben. In einem ausgeheizten Mikrowelienreaktor wurden der Initiator Methyltrifiuormethyisulfonat (MeOTf) und die entsprechenden Monomere mit vorgegebener stöchiometrischer Zusammensetzung, wie in Tabelle G angegeben, in je 6 mL wasserfreiem Acetonitril für 40 Minuten bei 140°C zur Reaktion gebracht. Nach Abkühlen auf Raumtempera- tur wurde das weitere Monomer in der Glovebox zugeben und für weitere 40 Minuten bei 140°C in der Mikrowelle polymerisiert. Es wurde gegebenenfalls mit einem dritten Monomer wiederholt. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur wurde Wasser oder 1- Boc-Piperazin in der Glovebox zugegeben und die Polymerisation wurde für weitere 20 Minuten bei 140°C in der Mikrowelle abgeschlossen. Die Polymergemische wur- den direkt gegen Wasser dialyisert (MWCO = 1000 g/mol). Nach Gefriertrocknung wurde ein farbloser Feststoff erhalten.

Tabelle G - Stöchiometrische Zusammensetzung der synthetisierten Copolymere

Die nachfolgenden analytischen Daten stehen exemplarisch für PMeOxeo-b- PPynOx7,5-b-PBuOxii,5:

¹ H-N R (400 MHz, CDC ): δ / ppm = 5,81 (br, 1 1 , 5H, H ¹⁴ ), 5,02 (m, 23H, H ⁵ ), 3,46 (m, 316H, H ^{2 7} ), 3,04+2,95 (m, 3H, H ), 2,55-2,22 (br, 91 H, H ^{9" 3} ), 2,10 (m, 180H, H ⁸ ), 2,03 (br, 7,5H, H ¹⁶ ). ATR-IR v /cm ^"1 = 3282 (ΞΟ-Η str) (w), 2920 (C-H str) (w), 1618 (C=O str) (vs), 1414 (CH2-CO) (s), 638 (=C-H wag) (w).

2.3.2 Allgemeines Syntheseprotokoll der Post-Polymerisationsfunktionalisierung der Blockcopolymere via Azid-Alkin-Cycloaddition nach Huisgen

Die in Tabelle H angegebenen Komponenten, d.h. Blockcopolymer, 6-Azido- hexansäure, CuBr und N,N,N\N'-Pentamethyldiethy!entriamin (PMDTA) wurden in einem ausgeheizten Schlenk-Kolben in wasserfreiem DMF gelöst und für drei Tage gerührt. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch erst gegen eine Ethylendiamin- tetraessigsäure-Lösung dialysiert und dann gegen entionisiertes Wasser (MWCO = 1000 g/mol). Nach Gefriertrocknung wurde ein farbloser Feststoff erhalten.

Tabelle H - Stöchiometrische Zusammensetzung der Blockcopolymere nach der Post-Polymerisationsfunktionalisierung via Azid-Alkin-Cycloaddition nach Huisgen

Die nachfolgenden analytischen Daten stehen exemplarisch für PMeOxeo-b- PPynOx7,5(COO-)2,3-b-PBuOxi 1 ,5:

¹ H-N R (400 MHz, CDC ): δ / ppm = 7,45 (br, 2H, H ²¹ ), 5,82 (br, 1 1 , 5H, H ¹⁴ ), 5,21 (m, 23H, H ¹⁵ ), 4,33 (br, 4,5H, H ¹⁶ ), 3,46 (br, 320H, H ^{2 7} ), 3,04+2,95 (m, 3H, H ¹ ), 2,75 (br, 4,5H, H ²⁰ ), 2,46-2,28 (m, 108H, H ^10"13 ), 2,11 (m, 186H, H ⁸ ), 1 ,84 (m, 44H, H ⁹ ), 1 ,62 (br, 6,8H, H ¹⁷ ), 1 ,30 (br, 4.64H, H ¹⁸ ). 2.3.3 Allgemeines Syntheseprotokoll der Post-Polymer[sationsfunktionalisierung der Blockcopolymere via Thiol-En-Addition

! n einem ausgeheizten Schlenk-Kolben wurden die in Tabelle I angegeben Mengen von Polymer, Thiocholesterin und 2 _! 2-Dimethoxy-2-Phenylacetophenon (DMPA) in wasserfreiem THF und Methanol (1 :1 v/v) gelöst und unter UV-Bestrahlung {365 nm) bei Raumtemperatur für drei Tage gerührt. Nach Dialyse gegen Methanol und Wasser (MWCO = 1000 g/mol) sowie anschließender Gefriertrocknung wurde ein weißes Pulver erhalten. Dieses wurde mit einer großen Menge Ether überschichtet und über Nacht gerührt. Nach Filtration wurde ein weißer Feststoff erhalten. Tabelle I - Stöchiometrische Zusammensetzung der Blockcopolymere nach der

Post-Polymerisationsfunktionalisierung via Thiol-En-Addition

molare Zusammensetzung

Eintrag Struktur Copolymer

[C=C]/[Cho!-SH]/[DMPA]

1 (AMC) PMeOx28-b-PBuOx7,7(Chol)4 7,7 : 4,0 : 0,077

2 (A)-(C) PMeOx50-b-PBuOxii(Chol) ₃ ,8 11 : 6,0 : 0,110

3 (AMC) PMeOx46-b-PBuOx ₅ ,5(Chol)o,8 5,5 : 1 ,0 : 0,055

4 (A)-(C) PMeOx67-b-PBuOx4, ₅ (Chol)i,8 4,5 : 3,0 : 0,045

5 (A)-(C) P eOx58-b-PBuOx8,8(Chol)2,4 8,8 : 8,8 : 0,088

6 (A)-(C) PMeOx58-b-PBuOx ₈ .8(Chol) ₃ ,3 8,8 : 4,4 : 0,088 7 (AMC) PMeOxeo-b-PBuOxii(Chol)6 1 1 : 8,0 : 0,110

8 (A)-(C) P eOx8o-b-PBuOxi6(Chol)i.s 16 : 4,0 : 0,160

9 (A)-(C) PMeOx75-b-PBuOxn(C ol)4 1 1 : 4,0 : 0,1 10

PBuOx7,2(Chol)o.5-b-

10 (C*)-(A)-(C) PMeOx ₈ 7-b- 14,4 : 7,2 : 0,144

PBuOx7,2{Chol)o.5

PMeOxeo-b-

11 (A)-(B)-(C) PPynOx7.5(COO ^" )2 3-b- 11 ,5 : 5,8 : 0,115

PBuOxii, ₅ (Choi)o,9

P eOx46-b-

12 (A)-(B)-(C) PPynOxii(COO )7-b- 11 ,0 : 5,0 : 0,1 10

PBuOxio,e(ChoI)o,5

Die nachfolgenden analytischen Daten stehen exemplarisch für P eOxeo-b- PPynOx7,5(COO-)2,3-b-PBuOxii, ₅ (Chol)o,9:

¹ H-NMR (400 MHz, CDC ): δ / ppm = 7,45 (br, 2H, H ²¹ ), 5,82 (br, 10.15H, H ⁴ ), 5,33 (br, 0,9H, H ²² ), 5,21 (m, 23H, H ⁵ ), 4,33 (br, 4.5H, H ¹⁶ ), 3,46 (br, 320H, H ^2"7 ), 3,04+2,95 (m, 3H, H ¹ ), 2,75 (br, 4,5H, H ²⁰ ), 2,46-2,28 (m, 108H, H ^10"13 ), 2,1 1 (m, 186H, H ⁸ ), 1 ,84 (m, 44H, H ⁹ ), 1 ,62 (br, 6,8H, H ⁷ ), 1 ,30 (br, 4,64H, H ¹⁸ ), 0,86 (m,

9,97H, H ²⁴ ' ²⁵ ), 0,67 (s, 2.65H, H ²³ ).

3. Synthese von amphiphilen Blockcopolymeren auf Basis von 2-Methyl-2- Oxazolin sowie 2-Alk(en)yl-2-Oxazolinen der Struktur (A)-(D)

3.1 Synthese der 2-Alk(en)yl-2-Oxazolin-Monomere

3.1.1 Synthese von 2-Nonyl-2-Oxazo!in

In einem ausgeheizten Schlenk-Kolben wurde unter Stickstoffatomsphäre eine Mischung aus 100 mL THF und n-Butyllithium (2,5 M, 98 mmol) auf -78°C gekühlt. Die anschließende Zugabe von 14,5 mL Lithiumdiisopropylamid (LDA) (103,17 mmol) erfolgte tropfenweise, ohne dass die Temperatur dabei -65°C überschritt. Zu der LDA-Lösung wurden 8,74 mL 2-Methyl-2-Oxazolin (103,17 mmol) hinzugegeben, wobei die Temperatur unter -65°C gehalten wurde. Die Reaktionsmischung wurde für eine Stunde bei -78°C gerührt und anschließend wurden 17,95 mL 1 -Bromoctan (103,17 mmol) hinzugetropft. Nach Rühren der Lösung über Nacht bei Raumtemperatur wurde die Reaktion durch Zugabe von 40 mL Ethanol gequencht. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt und der erhaltene Rückstand in Dichlormethan und Wasser aufgenommen. Die organische Phase wurde dreimal mit je 100 mL Wasser und einmal mit 100 mL gesättigter NaCI-Lösung gewaschen, anschließend über Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt. Die Aufreinigung des Rohprodukts erfolgte destillativ unter vermindertem Druck. Das reine Produkt wurde als farblose Flüssigkeit erhalten (Siedetemperatur ^1mbar : 110°C; 19,26 g, 97,6 mmol, 95%). H-N R (400 MHz, CDC ): δ / ppm = 4,21 (t, 3H, H ), 3,81 (t, 3H, H ² ), 2,26 (t, 2H, H ³ ), 1 ,62 (q, 2H, H ⁴ ), 1 ,26 (s, 12H, H ^5"10 ), 0,87 (t, 3H, H ¹ ). ATR-IR v / cm ^"1 = 2969 (C-H str) (w), 1670 (C=0 str) (s). GC Retentionszeit: 5,34 min (90,89%). ESI-MS berechnet 197,32; gefunden 197,19 + H ⁺ . Elementaranalyse berechnet 7,10% H, 73,04% C, 11 ,75% N; gefunden 6,63% H, 69,86% C, 11 ,36% N.

Synthese von -Heptadecyl-2-Oxazolin

In einem ausgeheizten Schlenk-Kolben wurden unter Stickstoffatmosphäre 17,19 mL n-Butyllithium (42,98 mmol, 1 ,05 eq.) in 50 mL trockenem THF gelöst und bei -78°C für 30 Minuten gerührt. Zu der blassgelben Lösung wurden 6,33 mL Lithiumdiisopro- pylamin (45,03 mmol, 1 ,1 eq.) hinzugegeben und es wurde für eine Stunde gerührt. Nach der Zugabe von 3,46 mL 2-Methyl-2-Oxazolin (40,94 mmol, 1 eq.), gelöst in 50 mL trockenem THF, wurde das Reaktionsgemisch erneut für eine Stunde bei -78°C gerührt. Anschließend wurden 12,50 mL Hexadecylbromid (40,94 mmol, 1 eq.) hinzugegeben, die Lösung wurde für 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und die Reaktion wurde mit 8 mL Methanol abgeschlossen. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt, der Rückstand in 150 mL Dichlormethan aufgenommen und zweimal mit je 100 mL Wasser und einmal mit 100 mL gesättigter NaCI-Lösung gewaschen. Die organische Phase wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und entfernt. Der erhaltene Rückstand wurde über eine basische Kieselgel- Säule, erhalten durch Aufschlämmung mit Methanol-KOH-Lösung (40 mL : 1 g), gereinigt. Als Laufmittel wurden n-Hexan und Essigsäureethylester in einem Verhältnis von 9:1 verwendet. Das reine Produkt wurde als farbloser Feststoff erhalten (5,23 g, 42%).

¹ H-NMR (400 MHz, CDC ): δ / ppm = 4,22 (t, ³ JH,H = 9,46 Hz, 2H, N-CH2), 3,82 (t, ³ JH,H = 9,24 Hz, 2H, O-CH2), 2,27 (t, ³ JH,H = 7,18 Hz, 2H, H ), 1 ,62 (q, ³ JH,H = 7,30 Hz, 2H, H ² ), 1 ,25 (s, 28H, -CH2-), 0,88 (t, ³ JH.H = 6,69 Hz, 3H, H ³ ). GC Retentionszeit 7,91 min (91 ,92%). ATR-IR v/ cm ¹ = 2969 (C-H str) (w), 1670 (C=0 str) (s). ESI- S berechnet 309,54; gefunden 309,4 + H ⁺ . Elementaranalyse berechnet 4,53% H, 77,61 % C, 12,70% N; gefunden 4,66% H, 77,84% C, 12,08% N.

3.1.3 Synthese von 2-((8Z,11Z)-Heptadeca-8,11-dien-1-yl)-2-Oxazolin

Das Monomer 2-((8Z,11Z)-Heptadeca-8,11-dien-1-yl)-2-Oxazolin wurde anhand einer dreistufigen Synthese hergestellt. Die jeweiligen Schritte und die Aufreinigung wurden wie folgt durchgeführt:

1. Stufe: Linolsäure— > N-Succinimidyllinoleoyiat

In einem ausgeheizten Schlenk-Kolben wurden N-Hydroxysuccinimid (6,57 g, 57,09 mmol) zusammen mit 1-Ethyl-3-(3-Dimethylaminopropyl)carbodiimid (EDAC) (8,20 g, 42,82 mmol) unter Stickstoffatmosphäre in 180 ml_ trockenem Dichlormethan gelöst. Nach der Zugabe von Linolsäure (10,15 g, 36,19 mmol) wurde das Reaktionsgemisch für 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurde das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand in 1000 mL Diethylether aufgenommen und mit 400 mL entionisiertem Wasser (10:4 v/v) gewaschen. Die wässrige Phase wurde zweimal mit je 300 mL Diethylether extrahiert, die vereinten organischen Phasen wurden über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel wurde entfernt. Aufgrund einer unvollständigen Umsetzung der Edukte wurde die Reaktion wiederholt. Das Zwischenprodukt aus dem ersten Ansatz wurde zu einer Lösung aus N-Hydroxysuccinimid (3,68 g, 31 ,97 mmol) und EDAC (4,60 g, 24,02 mmol) in 100 mL trockenem Dichlormethan gegeben und das Reaktionsgemisch wurde für 41 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde der Rückstand in einer Mischung aus Diethyiether und entionisiertem Wasser aufgenommen. Die wässrige Phase wurde dreimal mit je 300 mL Diethyiether extrahiert, die vereinten organischen Phasen wurden anschließend über Natriumsulfat getrock- net. Nach dem Entfernen des Lösungsmittels wurde ein farbloses Öl erhalten (12,67 g, 33,56 mmol, 92,73%).

¹ H-NMR (400 MHz, CDC ): δ / ppm = 5,35 (m, 3.95H, Η ^8"9 · ^{1 "12} ), 2,83 (s, 3,95H, H ^8"19 ), 2,77 (t, 2.23H, H ¹⁰ ), 2,60 (t, 2.02H, H ¹ ), 2,04 (q, 3,97H, Η ⁷ · ¹³ ), 1 ,74 (quint. 1 ,97H, H ² ), 1 ,64-1 ,23 (m, 14.57H, Η ^3"6 · ^14"16 ), 0,89 (t, 3H, H ¹⁷ ).

N-Succinimidyilinoleoylat - N-(2-Chlorethyl)linoleoylamid

Zu einer Lösung aus NaOH (2,68 g, 67,01 mmol) und 2-Chlorethy!ammoniumchlorid (7,79 g, 67,16 mmol) in 75 mL entionisiertem Wasser wurde N-Succinimidyl- linoleoylat (12,67 g, 33,56 mmol), gelöst in 170 mL Dichlormethan, tropfenweise unter starkem Rühren hinzugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 69 Stunden gerührt, anschließend wurde die organische Phase abgetrennt, zweimal mit je 200 mL entionisiertem Wasser gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfer- nen des Lösungsmittels wurde ein gelblicher Feststoff mit buttriger Konsistenz erhalten (10,00 g, 29,24 mmol, 87,14%).

¹ H-NMR (400 MHz, CDCb): δ / ppm = 5,96 (s, 0,62H, H ²⁰ ), 5,34 (m, 4,10H, H ^{8"9, 1"12} ), 4,21 (t, 0.36H, H ¹⁹ ), 3,81 (t, 0,38H, H ¹⁸ ), 2,75 (t, 2,01 H, H ¹⁰ ), 2,19 (t, 1.49H, H ), 2,04 (q, 4,10H, Η ⁷ · ¹³ ), 1 ,62 (m, 2,01 , H ² ), 1 ,39-1 ,22 (m, 14.79H, Η ^{3 9} · ^14"16 ), 0,87 (t, 3H, H ⁷ ).

3. Stufe: N-(2-Chlorethyl)linoleoylamid — 2-((8Z,1 1Z)-Heptadeca-8,1 1-dien-1-yl)-2- Oxazolin 17 7 5 3

11

N-(2-Chlorethyl)linoleoylamid (10,00 g, 29,24 mmol) wurde in 20 mL trockenem Methanol gelöst und auf 70°C erwärmt. Anschließend wurden 20 mL einer frisch hergestellten Lösung von KOH in Methanol (1 ,77 M) hinzugetropft. Die Reaktion wurde für 19 Stunden bei 70°C gerührt und anschließend wurde das ausgefallene Salz abfiltriert und das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt. Der erhaltene gelbliche Feststoff wurde über eine basische Kieselgel-Säule, erhalten durch Auf- schlämmung mit NaOH-MeOH-Lösung, gereinigt. Als Laufmittel wurde n-Hexan verwendet. Nach Vereinigung der gereinigten Fraktionen und Entfernen des Lösungs- mittels wurde ein farbloses transparentes Öl erhalten (5,62 g, 18,39 mmol, 62,89%).

¹ H-NMR (400 MHz, CDC ): δ / ppm = 5,34 (m, 3,91 H, Η ^8"9 · ^11"12 ), 4,20 (t, 1 ,89H, H ¹⁸ ), 3,80 (t, 1.92H, H ⁹ ), 2,76 (t, 1.94H, H ⁰ ), 2,25 (t, 1.95H, H ), 2,03 (q, 3.95H, Η ⁷ · ¹³ ), 1 ,62 (m, 2.00H, H ² ), 1 ,40-1 ,21 (14.33H, H ^{3~16, 14"16} ), 0,88 (t, 2.91 H, H ¹⁷ ). ATR-IR v / cm ^"1 = 3007 (C=C-H) (w), 2925+2854 (C-H str) (w), 1630 (C=O str) (s), 1364 (-CH ₃ ) (w). GC Retentionszeit 7,90 min, (>99,9%). Elementaranalyse berechnet 4,58% N, 78,63% C, 1 1 ,55% H; gefunden 4,85% N, 78,59% C, 1 1 ,51 % H.

3.2 Synthese der amphiphilen Blockcopolymere der Struktur (A)-(D)

Die im Folgenden vorgestellten amphiphilen Blockcopolymere auf Basis von 2-Methyl- 2-Oxazolin sowie 2-Nonyl-2-Oxazolin, 2-Heptadecyl-2-Oxazolin bzw. 2-((8Z,1 1Z)- Heptadeca-8, 11 -dien-1 -yl)-2-Oxazolin wurden anhand von zwei verschiedenen Methoden erhalten: (1 ) unter Anwendung der Schlenk-Technik, wobei ein Ölbad als Wärmequelle genutzt wurde (Ölbad-Methode) und (2) unter Einsatz einer Mikrowelle als Wärmequelle, wobei die Reaktanden in einer Glovebox in den Reaktor gefüllt wurden (Mikrowellen-Methode). Die beiden vorstehend genannten Methoden basieren auf Syntheserouten, die im Stand der Technik für die Blockcopolymerisation von kurzkettigen 2-Alkyl-2-Oxazolinen unter Verwendung eines Ölbades oder einer Mik- rowelle beschrieben worden sind. (1 ) Ölbad-Methode

Die Blockcopolymerisation wurde jeweils unter Anwendung der Schlenk-Technik in einem Ölbad durchgeführt. Für die Synthese des ersten Blocks wurden 2-Methyl-2-Oxazolin (25-60 eq.) und 5 ml_ trockenes Acetonitril in einem ausgeheizten Kolben unter Stickstoffatmosphäre vorgelegt. Nach Zugabe von Methyltrifluorme- thylsulfonat (1 eq., 0,12 mmol) wurde die Lösung für 24 Stunden bei 75°C gerührt. Anschließend wurde das zweite 2-Oxazolin-Monomer (3-9 eq.) hinzugegeben, wie in Tabelle J angegeben. Nachdem das Reaktionsgemisch erneut für 24 Stunden bei 75°C gerührt worden war, erfolgte der Abschluss der Reaktion durch die Zugabe von Ethanolamin oder Piperidin im Überschuss. Die erhaltenen Mischungen wurden für einen Tag gegen Methanol und anschließend unter mehrfachem Lösungsmittelaustausch für zwei weitere Tage gegen entionisiertes Wasser dialysiert (MWCO = 1000 g/mol). Die wässrigen Dispersionen wurden anschließend gefriergetrocknet und die Polymere wurden als farbloses Pulver erhalten.

(2) Mikrowellen-Methode

Die Blockcopolymerisation wurde jeweils in einem Mikrowellenreaktor (10 mL) durchgeführt. Die Temperaturkontrolle erfolgte durch ein IR-Thermostat. Die Reak- tanden wurden in einer Glovebox in den Reaktor gefüllt, wodurch ein Reaktionsverlauf unter Stickstoffatmosphäre sichergestellt werden konnte. Für die Synthese des ersten Blocks wurden 2-Methyl-2-Oxazolin (25-60 eq.), wie in Tabelle J angegeben, und 3 mL trockenes Acetonitril in einem ausgeheizten Mikrowellenreaktor vorgelegt. Nach Zugabe von Methyltrifluormethylsulfonat (1 eq., 0,12 mmol) wurde die Lösung innerhalb von fünf Minuten in der Mikrowolle auf 140°C erhitzt und anschließend 45 Minuten bei 140°C gerührt. Nach Abkühlung des Reaktionsgemisches auf Raumtemperatur erfolgte die Zugabe des zweiten 2-Oxazolin-Monomers (3-9 eq.), wie in Tabelle J angegeben. Im Anschluss an einen weiteren Heizzyklus (5 Minuten Erhitzen auf 140°C, danach 40 Minuten Rühren bei 140°C) wurde die Reaktion mit entionisiertem Wasser abgeschlossen. Die erhaltenen Mischungen wurden für einen Tag gegen Methanol und anschließend unter mehrfachem Lösungsmittelaustausch für zwei weitere Tage gegen entionisiertes Wasser dialysiert (MWCO = 1000 g/mol). Die wässrigen Dispersionen wurden anschließend gefriergetrocknet und die Polymere wurden als farbloses Pulver erhalten.

Tabelle J - Verwendete Chemikalien für die Synthese der amphiphilen Blockcopoly- mere auf Basis von 2-Methyl-2-Oxazolin sowie 2-Nonyl-2-Oxazolin, 2-Heptadecyl-2- Oxazolin bzw. 2-((8Z,11Z)-Heptadeca-8,11-dien-1-yl)-2-Oxazolin

3.2.1 Synthese von Poly-2-Methyl-2-Oxazolin-b-Poly-2-Nonyl-2-Oxazolin

Alle hier vorgestellten Poly-2-Methyl-2-Oxazolin-b-Poly-2-Nonyl-2-Oxazoline wurden unter Anwendung der Ölbad-Methode synthetisiert, wobei 2-Nonyl-2-Oxazolin als zweites Monomer hinzugegeben wurde. Tabelle K zeigt eine Übersicht der synthetisierten Blockcopolymere. Tabelle K - Übersicht der synthetisierten Poly-2-Methyl-2-Oxazolin-Block-Poly-2- Nonyl-2-Oxazolin-Blockcopolymere

Äquivalente

Ein¬

Struktur Copolymer Synthese Terminierungs- [MeOTf]/[MeOx]/

trag reagenz

[NonOx] PMeOxsr-b-

1 (A)-(D) Ölbad 1 : 25 : 3 Ethanolamin PNonOx4

PMeOx29-b-

2 (A)-(D) Ölbad 1 : 25 : 6 Ethanolamin

PNonOxe

PMeOx28-b-

3 (A)-(D) Ölbad 1 : 25 : 9 Ethanolamin

PNonOxic

PMeOxso-b-

4 (A)-(D) Ölbad 1 : 45 : 3 Ethanolamin PNonOx3,5

PMeOx6o-b-

5 (A)-(D) Ölbad 1 : 45 : 6 Ethanolamin

PNonOxe.5

PMeOxi57-b-

6 (AMD) Ölbad 1 : 60 : 9 Piperidin

PNonOxie

PMeOxi45-b-

7 (A)-(D) Ölbad 1 : 60 : 3 Piperidin PNonOx7

PMeöxgo-b-

8 (A)-(D) Ölbad 1 : 45 : 9 Piperidin

PNonOxn

Für das Blockcopolymer PMeOx29-b-PNonOx6 wurden exemplarisch folgende analytische Daten erhalten: ¹ H-NMR (400 MHz, CDC ): δ / ppm = 3,73-3,31 (m, 139.39H, H ^10"1 ), 3,04+2,95 (m, 3H, H ¹³ ), 2,31-2,18 (m, 20.84H, H ¹ ), 2,1 1 (t, 87.92H, H ¹² ), 1 ,59 (s, 11.86H, H ² ), 1 ,34- 1 ,19 (m, 69.72H, H ^3"8 ), 0,87 (t, 17,59, H ⁹ ). ATR-IR v / cm ¹ = 2925 (C-H ₂ asym.), 2854 (C-H ₂ sym.), 1626 (C=0 Str.), 1417 (CH2-CO), 1363 (C-hb term.). Mal- di-TOF MS Am = 85,1 (MeOx), 197,3 (NonOx).

3.2.2 Synthese von Poly-2-Methyl-2-Oxazolin-b-Poly-2-Heptadecyl-2-Oxazolin

Die hier vorgestellten Poly-2-Methyl-2-Oxazolin-b-Poly-2-Heptadecyl-2-Oxazoline wurden unter Verwendung der Ölbad- oder der Mikrowellen-Methode hergestellt, wobei 2-Heptadecyl-2-Oxazolin als zweites Monomer hinzugegeben wurde. Tabelle L zeigt eine Übersicht der synthetisierten Blockcopolymere.

Tabelle L - Übersicht der synthetisierten Poly-2-Methyl-2-Oxazolin-Block-Poly-2- Heptadecyl-2-Oxazolin-Blockcopolymere Äquivalente

EinTerminierungs-

Struktur Copolymer Synthese [MeOTf]/[MeOx]/

trag reagenz

[HeptadecOx]

PMeOx33-b-

1 (A)-(D) Ölbad 1 : 25 : 3 Piperidin

PHeptadecOx4

PMeOx3o-b-

2 (A)-{D) Ölbad 1 : 25 : 6 Piperidin

PHeptadecOx7.5

PMeOx29-b-

3 (A)-(D) Mikrowelle 1 : 25 : 9 H ₂ 0

PHeptadecOxn

PMeOx8i-b-

4 (A)-(D) Mikrowelle 1 : 60 : 8 H ₂ 0

PHeptadecOx9,5

PMeOx84-b-

5 (A)-(D) Mikrowelle 1 : 60 : 11 H ₂ 0

PHeptadecOxis

Für das Blockcopolymer PMeOx3o-b-PHeptadecOx7,5 wurden exemplarisch folgende analytische Daten erhalten: H-NMR (400 MHz, CDC ): 5 / ppm = 4,41 (s, 0,62H, OH), 3,81-3,20 (m, 150.70H, H ¹⁸ " ¹⁹ ), 3,04+2,95 (m, 3H, H ²¹ ), 2,5-2,19 (m, 15,95H, H ), 2,11 (t, 89.24H, H ²⁰ ), 1 ,58 (s, 15.08H, H ² ), 1 ,36-1 ,15 (m, 213,28H, H ^{3" 6} ), 0,87 (t, 22.75H, H ¹⁷ ). ATR-IR v / cm ¹ = 29 8 (C-H ₂ asym.), 2850 (C-H2 sym.), 1628 (C=O str.), 1418 (CH2-CO), 1365 (C-H3 term.). Maldi-TOF MS Am = 85,1 (MeOx), 309,5 (HeptadecOx).

3.2.3 Synthese von Poly-2-Methyl-2-Oxazolin-b-Poly-2-((8Z,11Z)-Heptadeca-8,11- dien-1 -yl)-2-Oxazolin

Die hier vorgestellten Poly-2-Methyl-2-Oxazo!in-b-Poly-2-((8Z,11Z)-Heptadeca-8,11- dien-1 -yl)-2-Oxazoline wurden unter Verwendung der Ölbad- oder der Mikrowellen- Methode hergestellt, wobei 2-((8Z,1 Z)-Heptadeca-8,11 -dien-1 -yl)-2-Oxazolin als zweites Monomer hinzugegeben wurde. Tabelle M zeigt eine Übersicht der synthetisierten Blockcopolymere. Tabelle M - Übersicht der synthetisierten Poly-2-Methyl-2-Oxazolin-Block-Poly-2- ((8Z, 11 Z)-Heptadeca-8, 11 -dien-1 -yl)-2-Oxazolin-B!ockcopolymere Äquivalente

Ein¬

Struktur Copolymer Synthese [MeOTf]/[MeOx]/ Terminierungs- trag reagenz

[LinOx]

P eOx42-b-

1 (A)-(D) Ölbad 1 : 25 : 3 Piperidin

PLinOxs

PMeOx27-b-

2 (A)-(D) Mikrowelle 1 : 25 : 6 H ₂ 0

PLinOx7,5

PMeOx32-b-

3 (A)-(D) Mikrowelle 1 : 25 : 9 H2O

PLinOxi2,5

PMeOx55-b-

⁴ (A)-(D) Mikrowelle 1 : 45 : 6 H2O

PLinOx8,5

PMeOxss-b-

5 (A)-(D) Mikrowelle 1 : 45 : 9 H2O

PLinOxi2,s

PMeOxeo-b-

6 (A)-(D) Ölbad 1 : 45 : 3 Piperidin

PLinOxe

P eOx?8-b-

7 (A)-(D) Mikrowelle 1 : 60 : 6 H2O

PLinOx?

PMeOx94-b-

8 (A)-(D) Ölbad 1 : 60 : 9 Piperidin

PLinOxio,5

PMeOxioo-b-

9 (A)-(D) Mikrowelle 1 : 60 : 3 H2O

PLinOxs I

Für das Blockcopolymer PMeOx27-b-PLinOx7,5 wurden exemplarisch folgende analytische Daten erhalten: ¹ H-NMR (400 MHz, CDC ): δ / ppm = 5,42-5,24 (m, 28,71 H, H ^{8"9 1"12} ), 4,37 (s, 0.72H, OH), 3,64-3,17 (m, 139,14H, H ^{18" 9} }, 3,03+2,94 (m, 3H, H ² ), 2,75 (t, 14.76H, H ¹⁰ ), 2,48-2,17 (m, 14.38H, H ), 2,10 (t, 81.62H, H ²⁰ ), 2,05-1 ,90 (m, 38.96H, H ^{7 13} ), 1 ,58 (s, 14,89H, H ² ), 1 ,40-1 ,21 (m, 104,90H, Η ^3'6 · ^14"16 ), 0,87 (t, 22,41 H, H ⁷ ). ATR-IR v / cm ^"1 = 3007 (C-H in C=C-H), 2925 (C-H ₂ asym.), 2854 (C-H2 sym.), 1630 (C=O Str.), 1417 (CH2-CO), 1365 (C-H3 term.). Maldi-TOF MS Am = 17 (OH), 85,1 (MeOx), 305,5 (LinOx).