Biokataliz v sinteze poliefiramidov - perspektivnykh biodegradiruemykh polimerov dlya meditsiny

Abstract

Full Text

Биоразлагаемые синтетические полимеры в последнее время находят все более широкое применение в медицине. При выборе биомедицинского материала важна не только его способность к биологическому разложению, но и биосовместимость, подходящие механические свойства, а также отсутствие токсичных продуктов распада. В этой связи значительный интерес представляют полиэфирамиды, в структуре которых присутствуют сложноэфирные связи, обуславливающие способность к биоразложению, и амидные связи, придающие полимерному материалу термомеханические свойства полиамидов. Полиэфирамиды привлекают интерес как материалы для терапевтических устройств, таких как временные протезы и трёхмерные пористые структуры в качестве каркасов для тканевой инженерии. Способность полиэфирамидов стимулировать адгезию и пролиферацию клеток может быть полезна в регенеративной медицине. На основе полиэфирами-дов могут быть созданы системы доставки лекарств с контролируемым высвобождением. В связи с этим развитие методов синтеза полиэфирамидов различной структуры является практически важной задачей, а окси- и аминокислоты представляют перспективный строительный материал для их получения. В качестве мономеров для синтеза полиэфирамидов могут быть использованы замещенные 2,5-дикетоморфолины - шестичленные гетероциклы, являющиеся продуктами конденсации a-амино- и a-оксикислот, а также сложные эфиры N-оксиацил-аминокислот. Впервые разработанный метод хемоэнзиматического синтеза производных 2,5-дикетоморфолина и сложных эфиров N-оксиацил-аминокислот с использованием доступного фермента пенициллинацилазы и простых исходных реактивов - амидов оксикислот, аминокислот и их сложных эфиров позволяет получать мономеры в энантиомерно чистой форме с высоким выходом и избежать многостадийного органического синтеза. Таким путём можно получить мономеры с широким разнообразием функциональных групп, что, в свою очередь, обеспечивает разнообразие структур и функциональных свойств получаемых полимеров. Дополнительные перспективы при получении поли-эфирамидов связаны также с применением ферментов, в первую очередь липаз, как катализаторов полимеризации. Сочетание химических и ферментативных методов делает возможным получение ранее неизвестных биоразлагаемых полимеров с широким разнообразием свойств и открывает путь для использования новых био-разлагаемых полимеров в медицине.