Auto-assemblage et modélisation des copolymères à blocs amphiphiles polylactide/poly(éthylène glycol) de différentes structures de chaînes en solution aqueuse

Self-assembly and modeling of amphiphilic polylactide/poly (ethylene glycol) block copolymers with diverse chain structures in aqueous solution

• Auteur / Autrice : Xiaohan Wu
• Direction : Su-Ming Li
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 09/11/2012
• Etablissement(s) : Montpellier 1
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; ....-2014)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Biomolécules Max Mousseron (Montpellier)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Su-Ming Li, Patrick Bron, Corine Gerardin
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : André Deratani, Bruno Ameduri

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux nanostructurés

Composés amphiphiles

Autoassemblage

Micelles

Copolymères greffés

Polymères en médecine

Polyéthylèneglycol

Copolymères séquencés

Mots clés libres

Auto-assemblage

Polylactide

Poly(éthylène glycol)

Modélisation

Micelle anisotropic

Polymersome

Self-assembly

Polylactide

Poly(ethylene glycol)

Modeling

Anisotropic micelle

Polymersome

Résumé

Une série de copolymères à blocs amphiphiles polylactide/poly(éthylène glycol) (PLA/PEG) a été synthétisée par polymérisation par ouverture de cycles, chimie clic, ou couplage des homopolymères PLA et PEG avec des extrémités de chaînes fonctionnels (OH, COOH ou NH2). Différentes configurations de PLA (PLLA et PDLA) ont été considérées pour élucider l'effet de stéréocomplexation sur les propriétés physico-chimiques des copolymères. Les copolymères présentent différentes structures de chaînes, y compris dibloc PEG-PLA, tribloc PLA-PEG-PLA du type ABA ou PEG-PLA-PEG asymétrique du type BAB-type. La masse molaire des copolymères varies de 2 000 à 20 000, et le rapport EO/LA de 1.0 to 7.0 environ. Différents agrégats formés par auto-assemblage tels que des nanotubes, polymersomes, filomicelles, micelles anisotropiques et micelles sphériques ont été obtenus par dissolution directe de copolymères, mélange de différents copolymères, ou mélange de copolymères avec surfactant dans une solution aqueuse. Des modèles théoriques ont été proposés pour simuler la formation des agrégats et expliquer l'évolution de leur taille et morphologie en fonction du rapport EO/LA, longueur de bloc, etc.

A series of amphiphilic polylactide/poly(ethylene glycol) (PLA/PEG) block copolymers was synthesized by ring-opening polymerization, click chemistry, or coupling PLA and PEG homopolymers with functional end groups (OH, COOH or NH2). Different configurations of PLA (PLLA and PDLA) were considered to elucidate the effect of stereocomplexation on the physico-chemical properties of copolymers. The obtained copolymers exhibit diverse chain structures, including PEG-PLA diblock, PLA-PEG-PLA ABA-type or asymmetric PEG-PLA-PEG BAB-type triblock structures. The molar mass of copolymers ranges from c.a. 2,000 to 20,000, and the EO/LA ratio from c.a. 1.0 to 7.0. Diverse self-assembled aggregates, including nanotubes, polymersomes, filomicelles, anisotropic micelles and spherical micelles, were obtained by dissolving the resulting copolymers, mixing different copolymers, or mixing copolymers with surfactant in aqueous solution. Theoretical models are proposed to simulate the formation of aggregates and to explain the evolution of their size and morphology as a function of EO/LA ratio, block length, etc.