Enzymatic synthesis of polyesters and their application in protein-polymer conjugation and networks formation : kumulative Dissertation

Abstract

Verschiedene bioabbaubare Polyester wurden enzymatisch in Gegenwart von Lipase B (CAL-B) synthetisiert, dann chemisch mit Seitenketten, welche mit primären Amingruppen enden, modifiziert und durch umfassende Charakterisierung gründlich untersucht. Im ersten Teil wurde amin-gepfropftes Poly(glycerol adipat) (PGA(M)) erfolgreich mit einem Modellprotein, Dimethylcasein (DMC), in Gegenwart von mikrobieller Transglutaminase (mTGase) konjugiert. Im zweiten Teil wurde amin-gepfropftes Poly(D-Sorbitol adipat) (PDSA) erfolgreich mit einem therapeutischen Protein, rekombinantes humanes Erythropoietin (rHuEPO), mittels mTGase konjugiert. SDS-PAGE bewies die Konjugatbildung. Im letzten Teil wurden Poly(glycerol adipat) (PGA)-basierte Netzwerke mittels Aza-Michael-Addition synthetisiert, welche ein großes Potenzial besitzen, als Träger für die kontrollierte Abgabe von Proteinen und Arzneimitteln eingesetzt zu werden. Festkörper-NMR- und FTIR-Spektroskopie bestätigten die Netzwerkbildung.

Different biodegradable polyesters were enzymatically synthesized in the presence of lipase B (CAL-B), then chemically modified with side chains terminated with primary amine groups and thoroughly investigated through comprehensive characterization. In the first part, amine-grafted poly(glycerol adipate) (PGA(M)) was successfully conjugated with a model protein, dimethylcasein (DMC), in the presence of microbial transglutaminase (mTGase). In the second part, amine-grafted poly(D-sorbitol adipate) (PDSA) was successfully conjugated with a therapeutic protein, recombinant human erythropoietin (rHuEPO), via mTGase. SDS-PAGE proved the conjugates formation. In the last part, poly(glycerol adipate) (PGA)-based networks were synthesized via aza-Michael addition with a potential application as carriers for controlled delivery of proteins and drugs. Solid-state NMR and FTIR spectroscopy confirmed the networks formation.