Nuovi copolimeri anfifilici a base di polietilenglicol-polisilossano autoassemblanti in soluzione ed in film solido

Sono stati preparati nuovi copolimeri anfifilici, statistici di struttura generale PEGMAx-co-SiMAy (x = 95, 85 mol%), mediante polimerizzazione radicalica a trasferimento d’atomo (ATRP) di un monomero idrofilo poliossietilenico (PEGMA) e un monomero idrofobo polisilossanico (SiMA). Il bilancio idrofilo/idrofobo dei copolimeri è stato modulato in modo controllato allo scopo di realizzare nanostrutture anfifiliche in grado di organizzarsi spontaneamente in soluzione, specificatamente in soluzione acquosa, e in massa alla superficie di film sottili. Dei copolimeri anfifilici sintetizzati è stato studiato l’auto-assemblaggio in soluzioni acquose diluite mediante misure di diffusione dinamica della luce (DLS), di emissione di fluorescenza e di diffusione della fluorescenza. È stata evidenzaiata la formazione di nanooggetti con diametri idrodinamici Dh = 2 - 15 nm in micelle unimere, cioè unimolecolri, mediante il ripiegamento della singola catena macromolecolare su stessa come risultato dell’instaurarsi di interazioni intramolecolari tra le catene polisilossaniche idrofobe. Più micelle unimere hanno dato luogo ad aggregati intermolecolari (Dh = 300 - 800 nm) al di sopra di una temperatura critica Tc. Tale transizione di fase è risultata reversibile, senza isteresi, al di sotto di Tc dimostrando la natura termoresponsiva delle soluzioni. La formazione di tali micelle “unimere” è stata inoltre confermata da analisi di fluorescenza effettuate con un analogo copolimero anfifilico terminato J(PEGMAx-co-SiMAy) ad un’estremità con una sonda fluorescente di tipo julolidinico. È stato osservato che l’intensità di fluorescenza e, consistentemente, la resa quantica delle soluzioni acquose del copolimero contenente la sonda fluorescente, sono molto maggiori rispetto a quelle delle soluzioni dello stesso campione in solvente organico. Sono state anche preparate e analizzate in spettroscopia di fluorescenza a diverse temperature soluzioni acquose contenenti il copolimero PEGMAx-co-SiMAy (x = 95 mol%) e bromuro di etidio, molecola intercalante di acidi nucleici comunemente utilizzata in tecniche di biologia molecolare. I copolimeri anfifilici sono stati depositati in film sottili mediante spin-coating da soluzione al fine di investigare le proprietà vapocromiche del copolimero contenente la sonda fluorescente. Tali proprietà sono state testate sia per solventi organici che per l’acqua, monitorando il decadimento dell’intensità di fluorescenza in funzione del tempo di esposizione. Le prove vapocromiche sono state condotte con lo scopo di valutare le potenzialità di questi sistemi come sensori e rilevatori di composti organici volatili (VOC) ed umidità