Particles without a Box: Brush-first Synthesis of Photodegradable PEG Star Polymers under Ambient Conditions

以下实验的总体目标是学习如何使用开环复分解、聚合或 rom 平行制备一系列基于聚乙二醇或 PEG 的纳米颗粒。通过首先合成合适的宏观单体和交联剂来实现这一目标。这些化合物在第二步中定义了最终的纳米颗粒特性。

大分子单体通过 romp 聚合，产生一批具有钉子侧链的活瓶刷状聚合物。接下来，将活瓶刷状聚合物转移到含有不同量交联剂的小瓶中，以启动纳米颗粒生长。该程序可以产生各种纳米颗粒，其摩尔质量取决于添加的交联剂的量以及由宏观单体和交联剂结构定义的功能。

然后可以通过凝胶渗透色谱法测定摩尔质量。与自由基聚合等现有方法相比，该技术的主要优点是它可以在工作台上非常快速地进行，并可用于聚合各种功能密集且粘稠的单体。这种方法的要求 Visual 演示至关重要，因为虽然它很简单，但它需要大量的多任务处理。

今天演示这个程序的是我小组的研究生 Jenny Lu。首先，将 300 毫克单胺封端聚乙二醇 3000 或聚乙二醇胺 3000 加入配备搅拌棒的 40 毫升闪烁瓶中。然后，向小瓶中加入 3 毫升无水二甲基甲酰胺或 DMF 以溶解 peg 胺。

让溶液搅拌并轻轻加热，直到所有聚乙二醇胺都溶解。加入 36 毫克去甲酸碱 NHS 酯后，盖上样品瓶并在室温下搅拌反应混合物过夜。完成后，取下搅拌棒，向反应溶液中加入大约 35 毫升的冷乙醚。

要沉淀 peg 宏单体，请使用 buchner 漏斗过滤白色蓬松的沉淀物，并用 dathy 醚充分洗涤。然后将沉淀物转移到 20 mL 闪烁瓶中，并在真空下干燥 24 小时。为了去除残留的乙醚以制备催化剂 A，将 500 毫克 grubs（第二代催化剂）添加到 20 毫升闪烁瓶中。

配备搅拌棒，向小瓶中加入约 0.5 毫升 pur，观察溶液。颜色从红色变为绿色。短暂地干扰反应，直到所有红色消失并且溶液变得粘稠。

如果红色尚未完全消失，请根据需要添加更多嘌呤。在此之后，用大约 20 毫升冷戊烷填充反应瓶以沉淀复合物 A.如果需要，使用刮刀打碎沉淀物。使用 buer 漏斗过滤悬浮液以收集绿色沉淀物。

然后用 4 乘 15 毫升的冷戊烷洗涤沉淀物。将绿色固体转移到 20 mL 闪烁瓶中，并在真空下干燥过夜。在一个装有搅拌棒的 3 ml 小瓶中，仔细称取 65 毫克 peg 宏量单体。

B.如有必要，使用静电枪去除样品瓶和刮刀上的静电。向样品瓶中加入 158 μL 四氢 FU 或 THF 后，立即加盖以防止溶剂蒸发。必要时，让溶液轻轻搅拌和加热，直到所有大体积单体溶解到含有 2.8 毫克催化剂 A 和 466 微升无水氢弗林蛋白酶的 3 毫升小瓶中，得到每毫升 6 毫克的催化剂溶液。

加盖样品瓶盖后，轻轻旋转，使催化剂完全溶解，得到森林绿色的溶液。将催化剂溶液转移到注射器中后，将针尖放在搅拌大体单体混合物的正上方，然后快速向样品瓶中加入 243 μL 溶液。立即盖上样品瓶盖，让反应混合物搅拌 15 分钟，以形成活性刷式引发剂。

第 5 步应立即使用 Living Brush 启动器。接下来，小心地将 3.6 毫克、5.5 毫克和 7.3 毫克先前制备的 biz norbertine NBO 交联剂添加到三个单独的装有搅拌棒的 3 毫升小瓶中。或者，可以在开始之前将交联剂添加到这些样品瓶中。

第四步，上面。将 Living Brush 引发剂溶液转移到注射器中。将针尖放在固体交联剂的正上方，向三个小瓶中的每一个小瓶中加入 123 微升溶液。

立即盖上样品瓶并打开搅拌板。在室温下搅拌三个刷臂星形聚合物或 BSP 形成反应直至完成。使用这种特定的宏观单体和交联剂在 4 小时内完成 BA 形成。

但是，反应可以放置长达 24 小时而不会产生任何后果。通过加入一滴乙基乙烯基醚来淬灭反应。搅拌 10 分钟，以确保稀释过滤后完全淬灭。

通过 GPC 分析样品。在本研究中，从不同的 PEG 免疫来源制备 PEG 宏观单体 B 1、B 2 和 B 3，以及高效液相色谱严格制备前后的 BA 纳米颗粒形成结果。比较宏观单体纯化，此处显示由 B 1、B 2 和 B 3 制备的各种鲈鱼的 GPC 迹线。

在所有情况下，数据都表明，增加交联剂的等效性会导致鲈鱼的摩尔质量增加。如前所述，交联剂的 10 等效性不足以实现均匀的 bps。样品显示出明显的多峰 GPC 迹线，其中包含大量残留的刷状聚合物，尤其是在未纯化的宏观单体的情况下。

B 第一，大量的交联剂导致均匀的摩尔质量分布，残留刷子非常少。在宏观单体中，重量平均摩尔质量大约翻倍，在 B 3 的情况下从 15 到 20 当量，在 15 和 20 当量情况下没有残留宏观单体和少于 20% 的残留刷子一旦掌握，这种技术可用于制作许多三个以上颗粒的库，如果执行得当，可以平行。在尝试此过程时，请务必记住跟踪每个样品瓶以及每个样品瓶中要添加的适当试剂量，尤其是在文库大小增加时。

良好的记录保存和对细节的关注至关重要。按照此程序，您只需改变不同的宏量单体和交联剂，或使用宏量单体和交联剂的混合物，即可制造用于一系列不同应用的材料，包括药物递送、自组装和负载催化。