Nanosponge Einstellbarkeit in Größe und Dichte Vernetzung

Zusammenfassung

Dieser Artikel beschreibt ein Verfahren zur Optimierung der Größe und Vernetzung Dichte kovalent vernetzt Nanopartikel aus linearen Polyestern mit Anhänger-Funktionalität. Durch maßgeschneiderte Synthese Parameter (Molekulargewicht Polymer, Anhänger Funktionalität Einarbeitung und Vernetzer Äquivalente), kann eine gewünschte Nanopartikel Größe und Vernetzung Dichte für Drug Delivery Anwendungen erreicht werden.

Zusammenfassung

Wir beschreiben ein Protokoll für die Synthese von linearen Polyestern, Anhänger Epoxid Funktionalität und ihre Einbindung in ein Nanosponge mit kontrollierten Dimensionen enthält. Dieser Ansatz beginnt mit der Synthese von einer funktionalisierten Lacton die Schlüssel für die Anhänger Funktionalisierung des resultierenden Polymers ist. Valerolactone (VL) und Allyl-Valerolactone (AVL) sind dann copolymerisiert mit ringöffnende Polymerisation. Post-Polymerisation Modifikation dient dann ein Epoxid glyko-auf einige oder alle der Anhänger-Allyl-Gruppen zu installieren. Epoxy-Amin Chemie wird in Form von Nanopartikeln in einer verdünnten Lösung von Polymer und niedermolekularer Diamin Vernetzer basierend auf die gewünschte Nanosponge Größe und Vernetzung Dichte eingesetzt. Nanosponge Größen können durch Übertragung Elektronenmikroskopie (TEM) imaging zu bestimmen, die Dimension und die Verteilung charakterisiert werden. Diese Methode bietet einen Weg durch den höchst abstimmbare Polyestern abstimmbaren Nanopartikel erstellen können, die für niedermolekulare Arzneimittel Kapselung verwendet werden können. Aufgrund der Beschaffenheit des Rückgrats sind diese Partikel hydrolytically und enzymatisch abbaubar für eine kontrollierte Freisetzung einer breiten Palette von hydrophoben kleine Moleküle.

Einleitung

Genau die Größe und Vernetzung Dichte von Nanopartikeln basierend auf intermolekularen Vernetzung tuning ist von großer Bedeutung zu beeinflussen und lenken die Droge Freisetzungsprofil diese Nanosysteme¹. Gestaltung Nanosponge Einstellbarkeit, d. h.Vorbereitung Partikel von verschiedenen Netzwerk-dichten, ist angewiesen auf die Anhänger-Funktionalität des Polymers Vorläufer und die Äquivalente der hydrophilen Vernetzer aufgenommen. Bei diesem Ansatz ist die Konzentration der Vorläufer und Vernetzer in dem Lösungsmittel wichtig, Form-Nanopartikel eine diskrete Größe anstatt eine Bulk-Gel. Mit Hilfe quantitativer Kernresonanzspektroskopie (NMR) als Charakterisierung Technik ermöglicht die genaue Bestimmung der eingearbeitete Anhänger Funktionalität und Molekulargewicht Polymer. Sobald Nanopartikel gebildet werden, können sie konzentriert und ohne den Charakter einer Nanogel in Organics solubilisiert.

Neuere Arbeiten in Nanopartikel-Drug-Delivery konzentriert sich auf die Verwendung von Poly (Milchsäure-co-Glykolsäure) (PLGA) selbst zusammengebaut Nanopartikel^2,3,4,5,6. PLGA hat abbaubarem Ester-Verbindungen macht es für Drug Delivery Anwendungen geeignet und wird häufig kombiniert mit Poly(ethylene glycol) (PEG) aufgrund seiner Stealth-Eigenschaften-⁷. Jedoch können nicht aufgrund der selbst-zusammengebauten PLGA Partikelbildung Partikel in Bio für weitere Funktionalisierung solubilisiert werden. Im Gegensatz zur PLGA Nanopartikel bietet die vorgeschlagene Methode kovalente Vernetzung bilden ein Nanopartikel mit definierten Größen und Morphologie, die stabil in organischen Stoffen und in wässrigen Lösungen¹abgebaut. Vorteile dieses Ansatzes sind die Möglichkeit, weitere chemisch funktionalisieren die Oberfläche des Nanosponge⁸, und seine Stabilität in organischen Lösungsmitteln verwendet werden, für das nach dem Laden der Partikel mit Arzneimittel zur Behandlung von^1,9. Mit dieser Methode kann die Kapselung der hydrophoben kleine Moleküle durch Fällung in wässrigen Medien erreicht werden. Die Hydrophobie des Polyester-Backbones gemeinsam mit der hydrophilen kurze Vernetzer verleiht diese Partikel einen amorphe Charakter bei Körpertemperatur. Darüber hinaus kann das Teilchen nach Medikament laden, feine Suspensionen in wässrigen Medien bereitwillig injizierten in Vivozu bilden. Es ist unser Ziel in dieser Arbeit zu bewerten die Parameter für die Synthese von diesen Polyester Nanosponges und diejenigen, die von entscheidender für das Design und die Kontrolle über Größe und Morphologie Bedeutung zu bestimmen.

Protokoll

1. Synthese und Charakterisierung von AVL

1. Legen Sie einen magnetischen Rührstab in einen 500-ml-Rundkolben mit 2 Halsen (Flask 1) und verschließen Sie ihn mit einem Gummiseptum und Stahldraht geeigneter Größe. Der Kolben wird flammengetrocknet, um Feuchtigkeit zu entfernen, indem er mit Stickstoffgas gespült wird, das durch eine Einlassnadel und eine offene Auslassnadel im Septum verbunden ist, während ein Butan-Flammenbrenner verwendet wird, um die Außenseite des Kolbens sanft zu erwärmen, indem die Flamme entlang der Oberfläche bewegt wird.
   1. Erhitzen Sie den gesamten Kolben weiter, indem Sie die Flamme über die Oberfläche laufen lassen, bis keine Feuchtigkeit mehr zu sehen ist, die das Innere des Kolbens trübt. Die Flamme wird entfernt und der Kolben wird auf Raumtemperatur abgekühlt, während der Stickstofffluss während der gesamten Reaktion fortgesetzt wird.
2. Geben Sie 156,25 ml wasserfreies Tetrahydrofuran (THF) über eine 30-ml-Spritze in den Kolben 1. Kühlen Sie den Kolben auf 1 bis -78 °C mit einem Trockeneis-/Acetonbad. Überwachen Sie die Temperatur während der gesamten Reaktion mit einem Thermometer und fügen Sie bei Bedarf Trockeneis hinzu, um -78 °C zu halten. Beginnen Sie mit dem Rühren des magnetischen Rührstabs mit einer magnetischen Rührplatte, um einen sanften Wirbel zu erzeugen.
3. N,N-Diisopropylethylamin (DIPA) (3,30 mL, 2,3 x 10-2 mol) über eine 5 ^mL-Spritze geben, gefolgt von der tropfenweisen Zugabe von 2,5 M n-Butyllithium (9,34 mL, 2,3 x 10-2 mol) über eine 10 ^{mL-Glasspritze}, die mit einem Nadelverriegelungsmechanismus und einer Metallnadel ausgestattet ist, in den Kolben 1. Mit einer magnetischen Rührplatte 15 min bei -78 °C weiterrühren.
4. Einen 100-ml-Rundkolben (Kolben 2) flammentrocknen (wie in Schritt 1.1 beschrieben) und mit Argongas (wie in Schritt 1.1 mit Stickstoffgas beschrieben) spülen. Entfernen Sie gleichzeitig den Argongaseinlass und -auslass, sobald der Kolben kühl genug ist, um ihn zu berühren. Geben Sie 56 mL wasserfreies THF über eine 30 mL Spritze und δ-Valerolacton (VL) (1,97 mL, 2,1 x ^10-2 mol) über eine 5 mL Spritze.
5. Geben Sie die Lösung aus Kolben 2 über eine kleine Kanüle tropfenweise über 45 min in Kolben 1 und rühren Sie dabei kontinuierlich über einen Magnetrührstab um. Sobald Kolben 2 leer ist, entfernen Sie die Kanüle und lassen Sie Kolben 1 15 Minuten lang bei -78 °C weiterrühren.
6. Einen 25-ml-Rundkolben (Kolben 3) flammentrocknen (wie in Schritt 1.1 beschrieben) und mit Argongas (wie in Schritt 1.1 mit Stickstoffgas beschrieben) spülen. Sobald der Kolben kühl genug ist, um ihn zu berühren, entfernen Sie gleichzeitig den Argongaseinlass und -auslass, um den Überdruck im Inneren des Kolbens aufrechtzuerhalten. Fügen Sie Allybromid (2,02 ml, 2,3 x ^10-2 mol) und Hexamethyphosphoramid (HMPA) (4,43 mL, 2,5 x 10-2 mol) jeweils über eine 5-ml-Spritze hinzu.
7. Geben Sie Kolben 3 über eine kleine Kanüle tropfenweise zu Kolben 1. Sobald der Kolben 3 leer ist, entfernen Sie die Kanüle.
   1. Entfernen Sie so viel Trockeneis und kaltes Aceton wie möglich mit einer Schaufel und einem Plastikbecher aus dem Trockeneis/Acetonbad, in das Flasche 1 eingetaucht ist. Durch Aceton bei Raumtemperatur ersetzen, um das Bad auf -40 °C anzuheben, und Kolben 1 2 Stunden lang weiterrühren lassen, während die Temperatur überwacht wird. Wenn die Temperatur über -40 °C steigt, fügen Sie ein paar Stücke Trockeneis hinzu, um das Aceton abzukühlen.
   2. Erwärmen Sie das kalte Aceton und das Trockeneis auf -10 °C und ersetzen Sie es durch Aceton bei Raumtemperatur.
8. Das Septum wird aus dem Kolben 1 entnommen und die Reaktion mit einer 150 mL gesättigten Ammoniumchloridlösung unter Rühren über einen magnetischen Rührstab abgeschreckt. Kolben 1 wird zur Lagerung über Nacht bei -20 °C in den Gefrierschrank gestellt.
9. Kolben 1 aus dem Gefrierschrank nehmen und auf Raumtemperatur erwärmen lassen. Die Lösung aus Kolben 1 wird in einen 500-ml-Scheidetrichter gegossen.
10. Fügen Sie 50 ml Dichlormethan (DCM) hinzu, verschließen Sie den Scheidetrichter und schütteln Sie vorsichtig, um das DCM und das wässrige / THF-Gemisch zu mischen und das Produkt in die organische Schicht zu extrahieren. Die organische Schicht wird in einem 500-ml-Becherglas mit einem Magnetrührstab geeigneter Größe gesammelt, indem der Absperrhahn des Abscheidetrichters geöffnet und beiseite gestellt wird. Wiederholen Sie den Vorgang zweimal.
11. Sammeln Sie alle organischen Bestandteile in demselben Becherglas und rühren Sie mit einer magnetischen Rührplatte über Magnesiumsulfat (um jegliches Restwasser zu entfernen), bis das Magnesiumsulfat nicht mehr verklumpt, wenn es in die Lösung gegeben wird. Entsorgen Sie die wässrigen Abfälle.
12. Entfernen Sie den Magnesiumsulfatfeststoff aus der organischen Produktlösung, indem Sie ein Filterpapier in einen Glastrichter verwenden, und sammeln Sie die organischen Stoffe in einem 250-ml-Rundkolben. Spülen Sie das Filterpapier und das feste Magnesiumsulfat mit überschüssigem DCM aus, um sicherzustellen, dass das gesamte Produkt aufgefangen wird.
13. Entfernen Sie das Lösungsmittel aus dem Produkt durch rotierendes Verdampfen bei 30 °C und unter Verwendung eines Wassersaugers als Vakuumquelle.
14. Das Rohprodukt wird durch Säulenchromatographie^{10 unter} Verwendung eines Kieselgels als stationäre Phase gereinigt und beginnend mit 3 % Ethylacetat/Hexanen für 1 Säulenvolumen (CV) eluiert, wobei der Gradient auf 29 % Ethylacetat/Hexane über 5 CVs erhöht wird. Die Fraktionen werden in 16 x 150 mm² Borosilikatglasröhrchen gesammelt.
15. Führen Sie eine Dünnschichtchromatographie mit 20 % Ethylacetat/Hexanen als Eluent durch, um die Produktfraktionen zu bestimmen.
16. Alle Produktfraktionen werden in einen Rundkolben geeigneter Größe gemischt und das Lösungsmittel durch Rotationsverdampfung bei 40 °C entfernt. In ein vorgewogenes Produktfläschchen überführen und unter ein Hochvakuum bei 0,05 Torr stellen, um reine AVL zu erhalten. Charakterisieren Sie das Produkt durch ¹H NMR¹¹ (CDCl₃, 400 MHz): δ 5,75 (m, 1H), 5,06 (m, 2H), 4,26 (m, 2H), 2,54 (m, 3H), 2,28 (m, 1H), 2,03 (m, 1H), 1,87 (m, 1H), 1,54 (m, 1H). Ertrag: 2,07 g (70,56%).

2. Synthese und Charakterisierung von VL- co- AVL

1. Einen 25-ml-Rundkolben, der mit einem magnetischen Rührstab und einem Septum ausgestattet ist, wird mit Stickstoffgas geflammt, getrocknet und gespült.
   1. Der Kolben wird flammengetrocknet, um Feuchtigkeit zu entfernen, indem er mit Stickstoffgas gespült wird, das durch eine Einlassnadel und eine offene Auslassnadel im Septum verbunden ist, während ein Butan-Flammenbrenner verwendet wird, um die Außenseite des Kolbens sanft zu erwärmen, indem die Flamme entlang der Oberfläche bewegt wird.
   2. Erhitzen Sie den gesamten Kolben weiter, indem Sie die Flamme über die Oberfläche laufen lassen, bis keine Feuchtigkeit mehr zu sehen ist, die das Innere des Kolbens trübt. Die Flamme wird entfernt und der Kolben wird auf Raumtemperatur abgekühlt, während der Stickstofffluss während der gesamten Reaktion fortgesetzt wird.
2. Entfernen Sie schnell das Septum vom runden Boden und geben Sie Zinn(II)-triflat (2,5 mg, 5,9 x ^10-6 mol) mit einem Spatel auf den Boden des Kolbens. Setze das Septum wieder ein.
3. Geben Sie nacheinander 3-Methyl-1-butanol (72,6 μL, 6,6 x ^10-3 mol) über eine 100 μL-Mikrospritze und 1,33 mL wasserfreies DCM über eine 2 ml-Spritze hinzu. Über eine magnetische Rührplatte 10 min rühren.
4. AVL (0,48 mL, 3,7 x ^10-3 mol) und VL (1,37 mL, 1,4 x ^10-2 mol) nacheinander über eine Spritze hinzufügen. 18 - 20 h.
   weiterrühren lassen HINWEIS: Der AVL- und VL-Anteil im endgültigen Copolymer kann in diesem Schritt durch Stöchiometrie verändert werden.
5. Quen Sie die Reaktion durch Zugabe von ~5 mL Methanol (MeOH) ab. ~100 mg Zinnfänger hinzufügen und 2 Stunden lang rühren. Filtern Sie durch Schwerkraftfiltration, um den Feststoff zu entfernen.
6. Das Lösungsmittel wird unter Rotationsverdampfung mit einem Wassersauger als Vakuumquelle entfernt, während die Lösung bei 30 °C erhitzt wird, bis die Lösung zähflüssig ist. Die Lösung wird tropfenweise in 500 mL kaltes MeOH ausgefällt (mindestens 1 h lang mit Trockeneis gekühlt), um Flocken aus weißem Feststoff zu erzeugen. Die Lösung wird durch Vakuumfiltration in einen Trichter filtriert, der eine frittierte Glasscheibe mit Filterpapier enthält, um den Feststoff aufzufangen.
   HINWEIS: Wenn durch den Niederschlag ein trüber Überstand oder feines Pulver entsteht, das durch das Filterpapier dringt, ist die Produktlösung zu verdünnt. Alle überstehenden Lösungsmittel sollten durch Rotationsverdampfung mit einem Wassersauger als Vakuumquelle entfernt werden, während die Lösung auf 30 °C erhitzt wird, bis die Lösung zähflüssig ist, und dann sollte die Fällung erneut durchgeführt werden.
7. Übertragen Sie das feste Produkt mit einem Spatel in ein vorgewogenes Fläschchen und trocknen Sie es über Nacht bei einem Hochvakuumdruck von 0,05 Torr, um den weißen, flockigen Feststoff aufzufangen.
8. Charakterisieren Sie das Polymer durch ¹H NMR¹¹ (CDCl₃, 400 MHz): δ 5,71 (m, 1H), 5,03 (t, 2H), 4,08 (m, 4H), 3,65 (t, 2H), 2,15 - 2,50 (m, 5H), 1,47-1,78 (m, 9H), 0,91 (d, 6H). 81,42 % VL, 18,58 % AVL, 2.940 g/mol, 578 g/mol Wiederholungseinheit von AVL. Ertrag: 1,43 g, (73,43%).

3. Epoxidierung nach der Polymerisation zur Herstellung von Epoxid-Valerolacton (EVL)-Copolymereinheiten

1. VL-co-AVL-Copolymer (500 mg, 1,7 x ^10-4 mol, 2.940 g/mol) in ein 6-Dram-Fläschchen mit einem magnetischen Rührstab geben. Geben Sie 6,15 mL wasserfreies DCM in das Fläschchen und wirbeln Sie es auf, um das Polymer zu lösen.
2. Meta-Chloroperoxybenzoesäure (mCPBA) (74,53 mg, 4,3 x ^10-4 mol) in eine zweite Durchstechflasche mit 6 Dram geben. 6,15 mL wasserfreies DCM zugeben und vortexen, bis das mCPBA vollständig gelöst ist.
   HINWEIS: Das Umrechnungsverhältnis von Allylen zu Epoxiden kann durch Ändern der Stöchiometrie in diesem Schritt variiert werden. Die endgültige Allylkonzentration im Lösungsmittel sollte 0,065 M betragen.
3. Übertragen Sie die mCPBA-Lösung in die VL-AVL-Lösung. Verschließen Sie die Reaktion und decken Sie sie mit einer Paraffinfolie aus Kunststoff ab. 48 h rühren lassen.
4. Füllen Sie das Reaktionsgemisch in einen 50 mL Scheidetrichter. Fügen Sie 15 ml gesättigtes Natriumbicarbonat hinzu, verschließen Sie den Scheidetrichter und schütteln Sie es vorsichtig, um es zu mischen. Die organische Schicht, die das Produkt enthält, wird in einen 50-ml-Erlenmeyerkolben mit einem Magnetrührstab geeigneter Größe (Produktkolben) gegeben.
   1. Geben Sie 5 mL DCM in die wässrige Schicht, die sich noch im Scheidetrichter befindet, und verschließen Sie sie, und schütteln Sie sie dann vorsichtig. Sammeln Sie die organischen Stoffe in den Produktkolben. Entsorgen Sie die wässrigen Abfälle. Übertragen Sie die organische Schicht zurück in einen Scheidetrichter. Wiederholen Sie diese wässrige Wäsche zweimal.
5. Geben Sie Magnesiumsulfat (um eventuelles Restwasser zu entfernen) in den Produktkolben, während Sie über eine magnetische Rührplatte rühren. Füge weiterhin kleine Messlöffel Magnesiumsulfat hinzu, bis es beim Hinzufügen nicht mehr verklumpt. Verwenden Sie einen mit einem Filterpapier versehenen Glastrichter, um das feste Magnesiumsulfat zu entfernen, während Sie die Mischung in einen 50-ml-Rundkolben umfüllen.
6. Das Lösungsmittel wird durch Rotationsverdampfung mit einem Wassersauger als Vakuumquelle und Erhitzen auf 25 °C entfernt. Der Inhalt des Rundkolbens wird in ein vorgewogenes Produktfläschchen überführt und das Lösungsmittel durch Rotationsverdampfung entfernt. Über Nacht bei 0,05 Torr im Hochvakuum erhitzen, um einen weißen, wachsartigen Feststoff zu erzeugen.
7. Charakterisieren durch ¹H NMR¹¹ (CDCl₃, 400 MHz): δ 5,71 (m, 1H), 5,03 (t, 2H), 4,08 (m, 4H), 3,65 (t, 2H), 2,94 (d, 1H), 2,90 (s, 1H), 2,74 (s, 1H), 2,15-2,50 (m, 5H), 1,47-1,78 (m, 9H), 0,92 (d, 6H). 84,53 % VL, 9,65 % AVL, 5,82 % EVL, 2.855 g/mol, 1.841 g/mol Wiederholungseinheit der EVL. Ausbeute: 417,3 mg (83,46%).

4. Synthese und Charakterisierung von Nanoschwammen

1. Das Polymer VL-co-AVL-co-EVL (200 mg, 7,0 x ^10-5 mol, 2.855 g/mol) wird in 20,01 mL wasserfreiem DCM für eine Epoxidkonzentration von 0,0054 M gelöst. In einen 100 mL Rundkolben mit einem Hals von 14/20 überführen.
   HINWEIS: Um die Reaktion zu katalysieren, können in diesem Schritt 100 μl wässriges gesättigtes Natriumbicarbonat zugegeben werden.
2. Der Reaktionskolben wird in ein Ölbad bei 50 °C gestellt. Die Lösung wird mit einem schnellen Wirbel umgerührt und 2,2'-(ethylendioxy)bis(ethylamin) (21,45 μl, 2,9 ^10-4 mol) über eine Mikrospritze tropfenweise zugegeben. Der Hals des Kolbens wird mit einem wasserummantelten Kondensator ausgestattet, durch den kühles Wasser fließt, der mit einem 14/20-Halsadapter versehen ist, und die Lösung 12 Stunden lang zurückfließen lassen. Für eine sehr dichte Abdichtung zwischen dem Kolbenhals und dem Kondensator sorgen, um eine Verdunstung des Lösungsmittels zu vermeiden.
3. Überschüssiges Lösungsmittel aus dem Reaktionskolben durch Rotationsverdampfung bei 25 °C entfernen, bis eine viskose Lösung entsteht.
4. Legen Sie einen großen magnetischen Rührstab in ein 2-Liter-Becherglas. Schneiden Sie einen etwa sechs Zoll großen Abschnitt eines 10-K-Molekulargewichts-Cut-off-Dialyseschlauchs (MWCO) ab, falten Sie ein Ende und schließen Sie es mit einer Dialyseklammer.
   1. Übertragen Sie das Produkt auf einen 10 K MWCO-Dialyseschlauch. Spülen Sie den Kolben mit überschüssigem DCM aus und geben Sie es auf den Schlauch. Falten Sie die Oberseite des Schlauchs und schließen Sie ihn mit einem Dialyseclip, der einen Draht zum Aufhängen hat. Hängen Sie den Dialyseschlauch mit dem Draht an die Seite des Becherglases und füllen Sie den Becher mit DCM, bis der Dialyseschlauch vollständig untergetaucht ist.
   2. Auf eine magnetische Rührplatte legen und vorsichtig umrühren. Decken Sie das Becherglas mit Alufolie ab, um eine Verdunstung des Lösungsmittels zu verhindern. Entfernen Sie das Lösungsmittel, indem Sie es in einen Abfallbehälter gießen, und ersetzen Sie es 48 h lang dreimal täglich durch frisches DCM, um das nicht umgesetzte Polymer und den Vernetzer zu entfernen.
5. Entfernen Sie alle Lösungsmittel aus dem Becherglas und geben Sie den Inhalt des Dialyseschlauchs in eine 10-ml-Spritze, die mit einem 0,45-μm-Spritzenvorsatzfilter aus Polytetrafluorethylen (PTFE) ausgestattet ist. Schieben Sie die Lösung durch den Filter direkt in ein vorgewogenes Produktfläschchen, um alle verbleibenden Verunreinigungen zu entfernen. Das Lösungsmittel durch Rotationsverdampfung bei 25 °C entfernen und dann über Nacht bei 0,05 Torr im Hochvakuum erhitzen, um den hellgelben, wachsartigen Feststoff aufzufangen.
6. Charakterisieren durch ¹H NMR¹¹ (CDCl₃, 400 MHz): δ 5,71 (m, 1H), 5,03 (t, 2H), 4,08 (m, 4H), 3,60-3,67 (t, 14H), 2,94 (d, 1H), 2,90 (s, 1H), 2,74 (s, 1H), 2,15-2,50 (m, 5H), 1,47-1,78 (m, 9H), 0,92 (d, 6H). Ausbeute: 176,9 mg (88,45%).

5. TEM-Bildgebung der Morphologie und Größe von Nanoschwämmen

1. Filtrieren Sie 5 ml Zellkulturwasser durch einen 0,2 μm PTFE-Spritzenfilter.
2. Geben Sie 0,5 mg Nanoschwämme in ein 1,5-ml-Zentrifugenröhrchen. Fügen Sie 1 ml gefiltertes Zellkulturwasser hinzu. Mit einem Sonden-Ultraschallgerät (20 kHz, 40 a) wird die Lösung mit 2 s Stößen 4 - 5 mal bei Raumtemperatur beschallt, bis die Partikel eine feine Suspension entwickelt haben. Verwenden Sie keine längere Beschallung und lassen Sie die Lösung nicht erhitzen, da dies zu einer Aggregation führt.
3. Geben Sie 30 mg Phosphowolframsäurehydrat (PTA) zu 1 ml gefiltertem Zellkulturwasser in einem 1,5 ml-Zentrifugenröhrchen. Vortexen Sie auf der höchsten Stufe für 10 s oder bis das PTA vollständig gelöst ist, um eine 3%ige PTA-Lösung herzustellen.
4. Verwenden Sie eine 1-ml-Spritze mit einer 22-g-Nadel, um 0,5 mL 3%ige PTA-Lösung aufzuziehen. Geben Sie 4 Tropfen der 3%igen PTA-Lösung zu den Partikeln und wirbeln Sie sie 10 s lang auf höchster Stufe. Nehmen Sie mit einer selbstschließenden Pinzette ein TEM-Gitter auf und tauchen Sie es dann dreimal schnell in die Partikellösung. Lassen Sie das Gitter 5 Stunden lang unter einer Abdeckung trocknen, um die Staubansammlung auf dem Gitter zu reduzieren.
5. Führen Sie die TEM-Bildgebung durch¹² der Probe mit hohem Kontrast und einem 40-μm-Objektiv
.

Ergebnisse

Um die Beziehung zwischen der Synthese-Parameter von der Nanosponge und der daraus resultierende Größe zu bewerten, ist die Konzentration und Anhänger Funktionalität jedes Polymer-Vorstufe wichtig. In Abbildung 1ein Successfulsynthetic Schema der Nanosponges unter Rückfluß Bedingungen erfolgt nach Einbeziehung sowohl Vorläufer Polymer und Diamin Vernetzer in DCM für 12 h. Die Konzentration der Epoxide in der Lösung ist auch entscheidend für diskrete Teilchen ...

Diskussion

Reproduzierbare Nanosponge Größen zu erhalten ist Droge Lieferung Anwendungen unerlässlich. Mehrere Parameter bei der Polymerisation und Nanosponge beeinflussen die Größe und Crosslink Dichte der entstehenden Teilchen. Drei wichtige Parameter wurden in unserer Analyse identifiziert: Polymer Molekulargewicht, Epoxid-Anhänger-Funktionalität und Vernetzer Entsprechungen. Um eine Reihe von Molekulargewichten und Epoxid-Funktionalitäten für die Nanosponge-Synthese zu erzeugen, muss die Stöchiometrie des VL -co -AVL C...

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
2,2'-(Ethylendioxy)bis(ethylamin)	Sigma-Aldrich	385506-100ML
3-Methyl-1-butanol	Sigma-Aldrich	309435-100ML	wasserfrei, ≥ 99%
Aceton	Sigma-Aldrich	179124-4L
Allylbromid	Sigma-Aldrich	A29585-5G	≥ 99%
Ammoniumchlorid	Fisher Scientific	A661-500	gesättigte Lösung in DI-Wasser
Zellkulturwasser	Sigma-Aldrich	W3500-500ML	Filtriert durch 0,45 μ m Spritzenfilter
Dichlormethan (DCM)	Sigma-Aldrich	270997-100ML	wasserfrei, ≥ 99%, enthält 40 - 150 ppm Amylol als Stabilisator
Ethylacetat	Fisher Scientific	E145SK-4
EZFlow 0,2 μ m Spritzenvorsatzfilter	Foxx Life Sciences	386-2116-OEM	Hydrophiles PTFE, 13 mm
EZFlow 0,45 μ m Spritzenvorsatzfilter	Foxx Life Sciences	386-3126-OEM	Hydrophiles PTFE, 25 mm
Fisherbrand Einweg-Reagenzgläser aus Borosilikatglas mit glattem Ende	Fisher Scientific	14-961-31
Fisherbrand Mikrozentrifugenröhrchen	Fisher Scientific	14-666-318	1,5 mL
Hamilton Mikroliter-Spritze, 100 μ L	Hamilton Company	80600	Modell 710 N SYR, Zementiertes NDL, 22s ga, 2 Zoll, Punktausführung 2
Hexamethylphosphoramid	Sigma-Aldrich	H11602-100G	≥ 99%, enthält ≤ 1.000 ppm Propylenoxid als Stabilisator
Hexane	Fisher Scientific	H292-4
Magnesiumsulfat wasserfrei	Fisher Scientific	M65-500
Meta-Chloroperoxybenzoesäure	Sigma-Aldrich	273031-100G	Aufgereinigt zu > 99% durch Pufferwäsche
Methanol (MeOH)	Sigma-Aldrich	322415-100ML	wasserfrei, ≥ 99%
N-Butyllithium Lösung	Sigma-Aldrich	230707-100ML	2,5 M in Hexanen
N,N-Diisopropylethylamin	Sigma-Aldrich	550043-500ML	≥ 99%
Parafilm M	Sigma-Aldrich	P7793-1EA
PELCO Pro Pinzette mit Rückwärtsgang (Selbstschluss)	Ted Pella, Inc.	5375-NM
Phosphowolframsäurehydrat	Alfa Aesar	40116
Q55 Ultraschallgerät	Qsonica	Q55-110	55 Watt, 20 kHz
SiliaMetS Cystein	Silicycle	R80530B-10g
SnakeSkin Dialyse-Clips	Thermo Scientific	68011
SnakeSkin Dialyseschlauch, 10K MWCO	Thermo Scientific	68100
Natriumbicarbonat	Fisher Scientific	5233-500	gesättigte Lösung in DI-Wasser
TEM-Gitter	Ted Pella, Inc.	01822-F	Ultradünnes Carbon Typ-A, 400 mesh, Kupfer, ca. Rasterlochgröße: 42 & Mikro; m
Tetrahydrofuran (THF)	Sigma-Aldrich	401757-1L	wasserfrei, ≥ 99,9%, inhibitorfreies
Zinn(II)-trifluormethansulfonat	Sigma-Aldrich	388122-1G
Vortex-Genie 2	Scientific Industries	SI-0236
Whatman Filterpapier, Klasse 1	Fisher Scientific	09-805H	Kreise, 185 mm
δ-Valerolacton	Sigma-Aldrich	389579-100ML	Aufgereinigt durch Vakuumdestillation