أكتوبر 10, 2013
يتم توليفها بولي (جلايكول الإثيلين) (PEG) البوليمرات نجمة فرشاة الذراع (BASPs) مع توزيعات الشامل الضيقة وأحجام نانوية الانضباطي في حلقة عبر فتح الابدال والاحلال البلمرة (مرح) من macromonomer PEG-في norbornene تليها نقل أجزاء من المعيشة نتيجة البادئ فرشاة لقارورة تحتوي على كميات متنوعة من جامدة، وصور شطورة مكرر في norbornene crosslinker.
الهدف العام من التجربة التالية هو تعلم كيفية صنع سلسلة من الجسيمات النانوية القائمة على البولي إيثيلين جلايكول أو PEG بالتوازي باستخدام metathesis opening ring أو polymerization أو rom. يتم تحقيق هذا الهدف من خلال تجميع مونومر ماكرو مناسب ورابط متشابك. تحدد هذه المركبات خصائص الجسيمات النانوية النهائية في الخطوة الثانية.
يتم بلمرة مونومر الماكرو بواسطة لعبة السباحة لإنتاج مجموعة من بوليمرات فرشاة الزجاجة الحية مع سلاسل جانبية الوتد. بعد ذلك ، يتم نقل بوليمرات فرشاة الزجاجة الحية إلى قوارير بكميات مختلفة من الرابط من أجل بدء نمو الجسيمات النانوية. يمكن أن ينتج عن هذا الإجراء مجموعة متنوعة من الجسيمات النانوية ذات الكتل المولية التي تعتمد على كمية الرابط المتقاطع المضافة والوظيفة التي يتم تحديدها بواسطة مونومر الماكرو وهيكل الربط المتقاطع.
يمكن بعد ذلك تحديد الكتل المولية عن طريق كروماتوغرافيا نفاذية الجل. الميزة الرئيسية لهذه التقنية على الطرق الحالية مثل بلمرة الجذور الحرة ، هي أنه يمكن إجراؤها بسرعة كبيرة على سطح الطاولة ويمكن استخدامها لبلمرة مجموعة واسعة من المونومرات التي تعمل بكثافة وحيوية. يعد المطالبة بالعرض المرئي لهذه الطريقة أمرا بالغ الأهمية لأنه على الرغم من بساطتها ، إلا أنها تتطلب قدرا كبيرا من تعدد المهام.
ستظهر هذا الإجراء اليوم جيني لو ، طالبة دراسات عليا من مجموعتي. أولا ، أضف 300 ملليغرام من أحادي الأمين منتهي البولي إيثيلين جلايكول 3000 أو أمين الوتد 3000 إلى قارورة تلألؤ سعة 40 مليلتر ، مزودة بقضيب تحريك. بعد ذلك ، أضف ثلاثة ملليلتر من ثنائي ميثيل فورماميد اللامائي أو DMF إلى القارورة لإذابة أمين الوتد.
اترك المحلول يقلب ويسخن برفق حتى يذوب كل أمين الوتد. بعد إضافة 36 ملليغرام من Norbertine NHS Ester ، قم بتغطية القارورة وحرك خليط التفاعل في درجة حرارة الغرفة طوال الليل. عند الانتهاء ، قم بإزالة شريط التقليب وأضف ما يقرب من 35 مل من إيثيل الأثير البارد إلى محلول التفاعل.
لترسيب مونومر الماكرو الوتد ، قم بتصفية الراسب الأبيض الرقيق باستخدام قمع بوشنر واغسله على نطاق واسع باستخدام داثيل الأثير. ثم انقل الراسب إلى قارورة تلألؤ سعة 20 مليلتر وجففها تحت الفراغ لمدة 24 ساعة. لإزالة الأثير داثيل المتبقي لتحضير المحفز أ ، أضف 500 ملليغرام من اليرقات ، محفز الجيل الثاني إلى قارورة تلألؤ سعة 20 ملليلترا.
مجهزة بشريط تحريك ، أضف ما يقرب من 0.5 مل من pur إلى القارورة ، وراقب المحلول. تغير اللون من الأحمر إلى الأخضر. اترك التفاعل ينزعج لفترة وجيزة حتى يختفي اللون الأحمر بالكامل ويصبح المحلول لزجا.
إذا لم يختف اللون الأحمر تماما ، أضف المزيد من البيورين حسب الحاجة. بعد ذلك ، املأ قارورة التفاعل بحوالي 20 مل من البنتان البارد لترسيب المركب A. إذا لزم الأمر ، استخدم ملعقة لتفتيت الرواسب. قم بتصفية التعليق باستخدام قمع بوير لجمع الراسب الأخضر.
ثم اغسل الراسب بأربعة أضعاف 15 مل من البنتان البارد. انقل المادة الصلبة الخضراء إلى قارورة تلألؤ سعة 20 مليلتر وجففها تحت الفراغ طوال الليل. في قارورة سعة ثلاثة ملليلتر ، مزودة بقضيب تحريك ، قم بوزن 65 ملليغرام من مونومر الماكرو الوتد بعناية.
ب- إذا لزم الأمر ، استخدم مسدسا ثابتا لإزالة الكهرباء الساكنة من القوارير والملعقة. بعد إضافة 158 ميكرولترا من tetra hydro FU أو THF إلى القارورة ، قم بتغطيتها على الفور لمنع تبخر المحلول اترك المحلول يتحرك ويسخن برفق إذا لزم الأمر ، حتى يتم إذابة كل مونومر الماكرو إلى قارورة سعة ثلاثة ملليلتر تحتوي على 2.8 ملليغرام من المحفز A عند 466 ميكرولتر من الفورين المائي اللامائي لإعطاء ستة ملليغرام لكل مليلتر محلول محفز
.بمجرد تغطية القارورة ، قم بتدويرها برفق حتى يذوب المحفز تماما ، مما ينتج عنه محلول أخضر للغابة. بعد نقل محلول المحفز إلى حقنة ، ضع طرف الإبرة فوق خليط مونومر الماكرو التحريك مباشرة وأضف بسرعة 243 ميكرولتر من المحلول إلى القارورة. قم بتغطية القارورة على الفور واترك خليط التفاعل يتحرك لمدة 15 دقيقة لتشكيل بادئ الفرشاة الحية.
يجب استخدام بادئ الفرشاة الحية على الفور للخطوة الخامسة. بعد ذلك ، أضف بعناية 3.6 ملليغرام و 5.5 ملليغرام و 7.3 ملليغرام من الرابط المتقاطع biz norbertine NBO المعد مسبقا إلى ثلاث قوارير منفصلة ، ثلاثة مليلتر مزودة بقضبان تحريك. بدلا من ذلك ، يمكن إضافة الرابط المتقاطع إلى هذه القوارير قبل البدء.
الخطوة الرابعة أعلاه. انقل محلول بادئ الفرشاة الحية إلى حقنة. ضع طرف الإبرة فوق الرابط الصلب مباشرة وأضف 123 ميكرولترا من المحلول إلى كل من القوارير الثلاثة.
قمبتغطية القوارير على الفور وقم بتشغيل طبق التقليب. حرك البوليمر النجمي ثلاثي الذراع أو تفاعلات تشكيل BSP في درجة حرارة الغرفة حتى الانتهاء. يكتمل تكوين مكتبة الإسكندرية باستخدام هذا المونومر الكبير المحدد والرابط المتقاطع في أربع ساعات.
ومع ذلك ، يمكن ترك ردود الفعل لمدة تصل إلى 24 ساعة دون عواقب. قم بإخماد التفاعلات بإضافة قطرة واحدة من إيثيل فينيل الأثير. قلبي لمدة 10 دقائق لضمان التبريد الكامل بعد ترشيح التخفيف.
تحليل العينات بواسطة GPC. في هذه الدراسة ، تم تحضير مونومرات PEG الكبيرة B one و B two و B three من مصادر مناعية مختلفة من PEG ونتائج تكوين الجسيمات النانوية BA قبل وبعد التحضير الصارم للكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء. تمت مقارنة تنقية المونومر الكلي ، كما هو موضح هنا آثار GPC لمجموعة متنوعة من الجهير المحضرة من B واحد و B اثنين و B ثلاثة.
في جميع الحالات ، توضح البيانات أن زيادة تكافؤ الرابط المتقاطع يؤدي إلى زيادة الكتلة المولية للباس. كما لوحظ سابقا ، فإن 10 مكافآت من الروابط المتشابكة لا تكفي لتحقيق بت في الثانية موحدة. تظهر العينة أثرا متعدد الوسائط بوضوح مع كمية كبيرة من بوليمر الفرشاة المتبقي ، خاصة في حالة مونومر الماكرو غير المنقى.
ب واحد ، تؤدي كميات أكبر من الرابط إلى توزيعات موحدة للكتلة المولية مع القليل جدا من الفرشاة المتبقية. في مونومر الماكرو ، يتضاعف متوسط الكتلة المولية للوزن تقريبا وينتقل من 15 إلى 20 مكافئا في حالة B ثلاثة ، لا يبقى مونومر ماكرو متبقي وأقل من 1٪ فرشاة متبقية ل 15 و 20 حالة مكافئة بمجرد إتقانها ، يمكن استخدام هذه التقنية لإنشاء مكتبات من أكثر من ثلاثة جسيمات ومتوازية إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر تتبع كل قارورة والكميات المناسبة من الكواشف لإضافتها إلى كل قارورة ، خاصة مع زيادة حجم المكتبة.
يعد حفظ السجلات الجيد والاهتمام بالتفاصيل أمرا بالغ الأهمية. باتباع هذا الإجراء ، يمكنك صنع مواد لمجموعة من التطبيقات المختلفة التي تشمل توصيل الدواء ، والتجميع الذاتي ، والتحفيز المدعوم ببساطة عن طريق تغيير المونومرات الكلية المختلفة والروابط المتقاطعة ، أو باستخدام مخاليط من المونومرات الكلية والروابط المتقاطعة.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تستعرض هذه المقالة طريقة تخليق متوازية وسريعة لإنشاء جسيمات نانوية من بوليمرات نجمية ذات أذرع فرشاتية (BASP) باستخدام نهج "الفرشاة أولاً". وتعتمد هذه العملية على بلمرة فتح الحلقة بالتبادل (ROMP) لمونومرات كبيرة من بولي(إيثيلين جلايكول) (PEG) منتهية بالنوربورنين، يتبع ذلك الربط التشابكي باستخدام رابط تشابكي ثنائي النوربورنين قابل للتحلل الضوئي. تتيح هذه الطريقة إنتاجاً فعالاً لجسيمات نانوية ذات خصائص قابلة للضبط، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات في مجالات إيصال الأدوية، والتصوير البيولوجي، والحفز الكيميائي.
يتيح التخليق المتوازي والسريع لبوليمرات PEG النجمية القابلة للتحلل الضوئي عبر طريقة "الفرشاة أولاً" (brush-first method) توليد مكتبات من الجسيمات النانوية بكفاءة عالية لاكتشاف تركيبات توصيل الأدوية والتصوير في المراحل المبكرة. ويدعم هذا النهج الاستكشاف عالي الإنتاجية للعلاقات بين البنية والخصائص، مما يسرع من عملية تحديد المرشحين ذوي السمات الفيزيوكيميائية المثلى. كما أن توافق هذه الطريقة مع الظروف المحيطة يقلل من العوائق التشغيلية ويعزز مرونة مجموعة المشاريع لفرق البحث والتطوير.
تدمج طريقة التخليق المعتمدة على الفُرش أولاً هذه بين مرحلتي الاكتشاف المبكر وتحديد المركبات الرائدة، مما يتيح التوليد والفحص السريع لمرشحات الجسيمات النانوية قبل الانتقال إلى المرحلة قبل السريرية.