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Methodenartikel

Die anionische Polymerisation eines amphiphilen Copolymer zur Herstellung von Blockcopolymermicellen Stabilisiert durch π-π-Stapelwechselwirkungen

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DOI:

10.3791/54422

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10. Oktober 2016

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Die Schlüsselschritte der lebenden anionischen Polymerisation von Phenylglycidylether (PheGE) auf Methoxypolyethylenglykol (MPEG - b -PPheGE) beschrieben. Die resultierenden Blockcopolymermizellen (BCMs) wurden unter physiologisch relevanten Bedingungen wurde mit Doxorubicin 14% (wt%) und eine verzögerte Freisetzung des Arzneimittels über 4 Tage geladen erhalten.

Zusammenfassung

In dieser Studie wurde ein amphiphiles Copolymer , das einen Kern bildenden Block mit Phenylgruppen enthält wurde durch lebende anionische Polymerisation von Phenylglycidylether (PheGE) auf Methoxypolyethylenglykol (MPEG - b -PPheGE) synthetisiert. Charakterisierung des Copolymers ergab eine enge Molekularverteilung (PDI <1,03) und bestätigt den Polymerisationsgrad von mPEG 122 - b - (PheGE) 15. Die kritische Mizellenkonzentration des Copolymers wurde unter Verwendung eines etablierten Fluoreszenzmethode mit dem Aggregationsverhalten durch dynamische Lichtstreuung, und Transmissionselektronenmikroskopie bewertet ausgewertet. Das Potential des Copolymers zur Verwendung in Drug - Delivery - Anwendungen wurde in einer vorläufigen Weise bewertet , einschließlich In - vitro - Biokompatibilität, Beladung und Freisetzung des hydrophoben Antikrebsmittel Doxorubicin (DOX). Eine stabile Mizellen Formulierung von DOX wurde mit Wirkstoffbeladung Ebenen bis vorbereitet auf 14% (wt%), Wirkstoffbeladung effici-Folien> 60% (w / w) und anhaltende Freisetzung des Arzneimittels über 4 Tage unter physiologisch relevanten Bedingungen (sauren und neutralen pH-Wert, Vorhandensein von Albumin). Die hohe Wirkstoffbeladung Niveau und mit verzögerter Freisetzung wird zur Stabilisierung der π-π-Wechselwirkungen zwischen DOX und dem Kern bildenden Block der Mizellen zurückgeführt.

Einleitung

In wässrigen Medien, montieren amphiphile Blockcopolymere nano-sized Blockcopolymermicellen (BCMs), die aus einem hydrophoben Kern, der von einer hydrophilen Schale oder corona umgeben zu bilden. Der Micellkern kann für den Einbau von hydrophoben Arzneimitteln als Reservoir dienen; während der hydrophile corona stellt eine Schnittstelle zwischen dem Kern und dem äußeren Medium. Poly (ethylenglykol) (PEG) und ihre Derivate sind eine der wichtigsten Klassen von Polymeren und eines der am häufigsten in der Arzneimittelformulierung verwendet. 1-3 BCMs bewährt haben dazu einen würdigen Arzneimittelabgabeplattform zu sein mit mehreren Formulierungen angewiesen T....

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Protokoll

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Abbildung 1. Schematische die neun wichtigsten Schritte bei der Herstellung des MPEG- b -PPheGE Copolymer zeigt. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

1. Herstellung der Reagenzien unter trockenen Bedingungen

  1. Herstellung der Reagenzien.
    1. Wiegen 15 g....

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Ergebnisse

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Abbildung 3. Abbildung der anionische Polymerisation von Phenylglycidylether auf mPEG Makroinitiator MPEG- b zu produzieren - (PheGE) 15 zur Herstellung von Blockcopolymermizellen für die Beladung von Doxorubicin Das Schema zeigt die Deprotonierung der Hydroxylgruppe von mPEG mit Naphthalin

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Diskussion

Aufgrund der guten Steuerung, die anionische Polymerisation über Molekulargewicht bereitstellt, ist es eines der am meisten angewandten Prozesse in der Industrie zur Herstellung von Polymeren auf Basis von Monomeren Oxiran (PEG und PPG). Optimal und stringenten Bedingungen verwendet werden muss für eine erfolgreiche Polymerisation erreicht werden. Konsequente Reinigung aller Reagenzien und geeignete Vorrichtungen sind für den lebendigen Charakter der Synthese von wesentlicher Bedeutung. Einschränkungen der aktuellen Set.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

CA bestätigt einen Discovery-Zuschuss des Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada. CA erhält einen Lehrstuhl für Pharmaceutics and Drug Delivery von GSK. Die Autoren erklären, dass keine konkurrierenden finanziellen Interessen bestehen.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
DMEM/HAMF12Gibco, Life Technologies12500Ergänzt mit 10% FBS. Warm bei 37 Grad; C Wasserbad.
Trypsin-EDTA (0,25%)Sigma-AldrichT4049Warm in 37 μg; C Wasserbad
Fötales Rinderserum (FBS)Sigma-AldrichF1051Kanada Herkunft
MDA-MB-468 ZelllinieATCCHTB-132
MTS Tetrazolium ReagenzPROMEGAG111B
Phenazin Ethosulfat (PES)Sigma-AldrichP4544>95%
mPEG5K (Mn 5.400 g/mol)Sigma-Aldrich81323PDI=1,02
Dimethylsolfoxid (DMSO)Sigma-AldrichD4540>99,5%
NaphthalinSigma-Aldrich147141>99%
PhenylglycidyletherSigma-AldrichA32608>85%
BenzophenonSigma-Aldrich427551>99%
KaliumSigma-Aldrich451096>98%
TetrahydrofuranCaledon Laborchemikalien8900 1ACS
HexanCaledon Laborchemikalien5500 1ACS
Calciumhydrid (CaH2)ACPC-0460>99,5%
DiethyletherCaledon Laborchemikalien1/10/4800ACS
Mikroplatten-ReaderBioTek Instruments
Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC)TA Instruments IncDSC Q100
Gelpermeationschromatographie (GPC)Waters2695 Trennform / 2414 Detektor 2 Säulen: Agilent Plgel 5 & micro; m Mixed-D
NMR-SpektroskopieVarian Mercury 400MHz
Chloroform-dSigma-Aldrich15185899,96 %
DMSO-dSigma-Aldrich15691499,96 %
VakuumpumpeGardner Denver Welch Vacuum Tech, Inc.Enddruck 1x10-4 Torr
Drierit mit Anzeige, 8 MeshSigma-Aldrich238988Regeneriert bei 230  ° C für 2 Std
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Referenzen

  1. Dickerson, T. J., Reed, N. N., Janda, K. D. Soluble Polymers as Scaffolds for Recoverable Catalysts and Reagents. Chemical Reviews. 102, 3325-3344 (2002).
  2. van Heerbeek, R., Kamer, P. C. J., van Leeuwen, P. W. N. M., Reek, J. N. H. Dendrimers as Support for Recoverable Catalysts an....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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