Name: Partikel ohne Box: Bürsten erste Synthese von Photochemisch PEG-Sterne-Polymers unter Umgebungsbedingungen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-10-10T21:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 56 s
Description: Erfahren Sie die schnelle Synthese von Bürstensternpolymer-Nanopartikeln mittels Ringöffnungsmetathesepolymerisation unter Umgebungsbedingungen. Diese Methode ermöglicht die parallele Herstellung einstellbarer Nanopartikel für Arzneistofftransport und Katalyse.

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Wir danken dem MIT-Institut für Chemie und MIT Lincoln Labs Advanced Concepts Komitee für die Unterstützung dieser Arbeit.

Wir beschreiben zunächst die Synthese und Reinigung von PEG-MM B von 3 kDa-O-(2-Aminoethyl)-Polyethylenglykol (PEG-NH 2) und Norbornen-N-Hydroxysuccinimidyl (NHS)-Ester. Die ehemalige Verbindung kann von Sigma Aldrich Inc. gekauft werden, oder durch anionische Polymerisation nach Literaturverfahren 22,23 vorbereitet. Die letztere Verbindung kann in zwei Schritten nach einem veröffentlichten Verfahren 21 hergestellt werden. Weiter beschreiben wir eine Synthese von Katalysator A aus kommerziell erhältlichen Grubbs-Katalysator der 2. Generation. Wir haben dann zeigen die Verwendung dieser Komplex für bürsten ersten BASP-Synthese. Dieses Experiment beschreibt die Verfahren zur Herstellung BASPs mit N = 10, 15 und 20 von einer BI mit DP = 10. Alle Reaktionen wurden in einem Abzug mit Standard Szintillationsgefäße durchgeführt. ACHTUNG: Tragen Sie immer Handschuhe, ein Labor-Mantel, und LaborGläser, und folgen gemeinsamen Labor-Sicherheitspraktiken bei der Arbeit mit gefährlichen Chemikalien. Jedes organische Lösungsmittel muß in einem Abzug gehandhabt werden. Feststoffe können auf einer Waage außerhalb der Abzugshaube abgewogen werden. Chemikalien dürfen nicht in Kontakt mit Haut, Augen oder Mund. Es wird dringend empfohlen, die Sicherheitsdatenblätter für alle in diesem Verfahren eingesetzten Feststoff und Lösungsmittel vor Beginn zu lesen. 1. Herstellung von PEG-MM B <ol><li> In PEG-NH 2 (300 mg, 0,0001 mol, 1.0 eq) in eine 40 ml Szintillationsfläschchen mit einem Rührstab. </li><li> Lösen die PEG-NH 2 in 3 ml wasserfreiem N, N-Dimethylformamid (DMF). </li><li> In 36 mg Norbornen-NHS-Ester (0,000105 mol, 1.05 eq) 21. </li><li> Verschließe das Röhrchen und rühren das Reaktionsgemisch über Nacht bei Raumtemperatur. </li><li> Entfernen Sie den Rührstab und fügen Diethylether zur Reaktionslösung, um die PEG-MM B auszufällen. </li><li> Filtern Sie die weißen Grippeffy ausfallen und ausgiebig mit Diethylether gewaschen. Alternativ kann die Suspension in einem 50-m-Zentrifugenröhrchen, Zentrifugieren bei 4.000 Upm für 5 Minuten bei Raumtemperatur und dann dekantiert. In frischem Diethylether, Zentrifuge, dekantieren und wieder. Wir empfehlen, die Wiederholung dieser Prozedur 3x für insgesamt 5x. </li><li> Trocknen Sie den Niederschlag unter Vakuum für 24 Stunden, um Rest Diethylether entfernen. </li></ol> 2. Reinigung von PEG-MM In unserem letzten Bericht wurde der PEG-MM B aus kommerziell erhältlichen PEG-NH 2 hergestellt und wurde für BASP Synthese ohne weitere Reinigung nach dem Trocknen (dh nach Schritt 1.7) verwendet. In dieser Studie, variieren wir die PEG-NH 2-Quelle (Gewerbe gegenüber hausgemacht), und wir BASP Bildung Ergebnisse zu vergleichen vor und nach strenger präparative Hochleistungs-Flüssigkeits-Chromatographie (HPLC-prep) MM Reinigung. Im Rest dieser Studie, die dried MM nach Schritt 1.7 erhalten wird als B1 bezeichnet. Prep-HPLC wurde zur Reinigung von B1 zu B2 zu geben. Eine analoge prep-HPLC gereinigt MM in unserem Labor durch anionische Polymerisation synthetisiert wird als B3 bezeichnet. Prep-HPLC wurde mit einer 1 ml-Probenschleife und einer Agilent Zorbax 300SB-C18 PrepHT Umkehrphasen-Säule bei Raumtemperatur unter Verwendung eines Beckmann Coulter HPLC (127p und 166p Lösungsmittel Modul Detektormodul). <ol><li> Aufbau HPLC mit Lösungsmittel A: entionisiertes Wasser (Millipore Reinigungssystem, 18,2 Ω) mit 1% Essigsäure, Lösungsmittel B: Acetonitril. </li><li> Prime Pumpen und ins Gleichgewicht Spalte A mit 95% und 5% B. </li><li> Auflösen PEG-MM in Acetonitril oder Methanol (150 mg / ml). </li><li> Filtriert durch ein 13 mm 0,45 um Nylon-Spritzenfilter. </li><li> Stellen HPLC-Methode: - Durchflussmenge: 20 ml / min - 0-1 min: linearer Gradient auf 10% B und 90% A - 1-10 min: linear Gradient auf 90% B und 10% A - 10-13 min: Schalter auf Anfangsbedingungen (5% B und 95%) und wieder ins Gleichgewicht Spalte - Set UV-Detektor, um die Absorption bei 256 nm zu erkennen </li><li> Laden Sie 0,8 ml Probe auf die Probenschleife. </li><li> Inject Probe. </li><li> Sammeln Sie die wichtigsten Absorptionsspitze (unter den angegebenen Bedingungen eluiert das Produkt zwischen 5-7 min). </li><li> Bei Bedarf wiederholen. Kombinieren reinen Fraktionen zusammen in einem Rundkolben. </li><li> Entfernen Sie alle Lösungsmittel durch Rotationsverdampfung. </li><li> Abgeblasen, das Produkt in Dichlormethan und fügen Natriumsulfat. Schütteln Sie die Flasche oder regelmäßig rühren ≅ 1 Stunde. </li><li> Filtern der Mischung unter Verwendung eines Glasfrittenfilters. </li><li> Konzentrieren Sie sich durch Rotationsverdampfung. Unter Vakuum über Nacht trocknen. </li><li> Die PEG-MM kann durch 1 H-NMR in CD 2 Cl 2 charakterisiert werden (15-20 ml mg/0.7 CD 2 Cl 2, 500 MHz oder höher ist mit über 128 Scans und Relaxationsverzögerung empfohlen, d1= 2,0 s) und MALDI-TOF mit positivem lonisations-Modus und 2 - (4-Hydroxyphenylazo) benzoesäure als MALDI Matrix. </li><li> Die PEG-MM kann über Monate in einem Scintillationsfläschchen bei 4 º C gelagert werden </li></ol> 3. Herstellung von Katalysator A <ol><li> In der 2. Generation Grubbs-Katalysator (500 mg, 0.589 mmol) zu einer 20 ml-Fläschchen mit einem Rührstab. </li><li> In Pyridin (etwa 0,474 ml, 5,89 mmol, 10 eq) in das Fläschchen. Die Lösung sollte sofort Farbe von rot auf grün. Die die Reaktion rühren, bis alle der roten Farbe ist verschwunden, und die Lösung wurde viskos (15-30 min). </li><li> Füllen Sie das Reaktionsgefäß mit kaltem Pentan Komplex A auszufällen. </li><li> Filtern Sie die Suspension auf die grüne Niederschlag (Katalysator A) zu sammeln. Wasch 4x mit je 15 ml kaltem Pentan. </li><li> Trocknen Sie die grünen Feststoff unter Vakuum über Nacht. </li><li> Komplexe A kannfür Monate bei Raumtemperatur in einem Exsikkator Tisch ohne signifikanten Aktivitätsverlust aufbewahrt. Für zusätzliche Vorsichtsmaßnahme, speichern wir normalerweise den Komplex in einem -20 ° C Gefrierschrank in einem Handschuhfach. Der Einfachheit halber haben wir vor, wiegen bekannten Mengen einer in 4 ml Scintillationsröhrchen unmittelbar nach der Trocknung (Schritt 3.5). Wir haben dann diese Fläschchen im Handschuhfach zu speichern Gefrierschrank. Wenn Sie bereit sind, eine ROMP-Reaktion führen, nehmen wir einfach ein Fläschchen aus dem Handschuhfach und benutzen, wie nachfolgend beschrieben (Schritt 4.4). </li></ol> 4. Vorbereitung der Stammlösung der Lebens-Polymer-Bürsten-(BI) mit DP = 10 <ol><li> In einer 3 ml mit einer gasdichten Schraubverschluss mit einem Rührstab Fläschchen, wiegen 65 mg (0,020 mmol, 10 eq) MM B. Diese Menge entspricht 20 mg MM für jede der 3 verschiedenen Größen BASPs und 5 mg Reste für die GPC-Analyse des BI. Verwende einen Spatel, um die MM direkt an den Boden des Fläschchens hinzuzufügen. Try Material anhaften zu den Seiten der Ampulle als dieses Szenario zu verhindern könnten MM Verunreinigung in der letzten BASP Produkt. </li><li> Lösen Sie die MM B in 158 ul THF. Das Fläschchen sofort verschließen, um nach der Zugabe von THF Lösungsmittelverdampfung zu vermeiden. Hinweis: Die Endkonzentration des MM bei der Polymerisation sollte 0,05 M. Wenn 158 &amp;mgr; l THF wird hier gegeben, dann 243 ul der Katalysatorlösung, Schritt 4.4 ist, wird zugesetzt, um 401 ul THF Gesamt, die [mm entspricht ergeben ] = 0,05 M. Die Menge an Lösungsmittel während dieses Schrittes kann variiert werden, solange die Menge des Lösungsmittels während der Stufe 4.4 ebenfalls variiert werden, um [M] von 0,05 erhalten. Wir haben festgestellt, dass Polymerisationen durchgeführt mit [MM] &lt;0,05 manchmal nicht gehen müssen, um die Umwandlung abzuschließen. </li><li> Lassen Sie die Lösung rühren, bis alle M gelöst. Erhitzen Sie leicht, wenn nötig. Vermeiden Sie spritzt die viskose Lösung auf den Seiten oder den Deckel des Fläschchens. </li><li> Dann legen Sie eine bekannte Menge (2,8mg bei diesem Beispiel) des Katalysators A in einen 3 ml-Fläschchen (oder erhalten ein Fläschchen mit vorgewogenen Katalysator A). Wasserfreies THF (466 &amp;mgr; l bei diesem Beispiel), um eine 6 mg / ml Katalysatorlösung zu ergeben. Verschließen Sie die Flasche sofort. Lassen Sie den Katalysator vollständig auflösen;. Schütteln Sie das Fläschchen, wenn nötig sollten Diese Katalysatorlösung sofort für ROMP verwendet werden. Anmerkung 1: Die Katalysator-Lösung sollte ein Wald grüner Farbe sein. Wenn es schwarz oder grünlich-braun ist, dann ist es wahrscheinlich, zerlegt hat, und es wird wahrscheinlich nicht zufriedenstellend ROMP Ergebnisse. Wenn Zersetzung auftritt, empfehlen wir die Zubereitung frischer Katalysator (nach Abschnitt 3) oder unter Verwendung von frisch destilliertem THF. Anmerkung 2: Die Menge an THF zu A ist so gewählt, dass die endgültige [M] ist ~ 0,05. Diese Menge kann eingestellt werden, solange Ausgleichsmaßnahmen an den MM-Lösung in Schritt 4.2 hergestellt. </li><li> In 243 ul (1,46 mg; 1 eq nach B </strong&gt;) der Katalysatorlösung schnell (nicht tropfenweise) zu der gerührten MM-Lösung. Versuchen Sie, die Nadelspitze knapp über dem MM-Lösung halten, wenn zusätzlich zu dem Fläschchen. Vermeiden Sie spritzen das Reaktionsgemisch auf den Seiten und der Deckel des Fläschchens, wie Spritzwasser können, um Rest MM und BI-Verunreinigung in der letzten BASP führen. </li><li> Verschließen Sie die Flasche sofort und ließ die Reaktionsmischung rühren für 15 min, um die Bürste Makroinitiator (BI) zu bilden. </li></ol> 5. Bildung BASPs <ol><li> Add 3,6 ± 0,1 mg (6,18 &amp;mgr; mol, 10 eq der Menge von BI in Schritt 5.2 überführt werden), 5,5 ± 0,1 mg (9.28μmol, 15 eq der Menge von BI in Schritt 5.2 überführt werden) und 7,3 ± 0,1 mg (12.4μmol, 20 eq der Menge von BI in Schritt 5.2 überführt werden) Vernetzer C drei separate 3 ml Fläschchen mit Rührstäben ausgestattet. Versuchen, das Vernetzungsmittel direkt auf den Boden des Fläschchens zu wiegen, um Material von den Seiten der Ampulle anhaftet. Hinweis: Vernetzer C in THF sehr gut löslich. Aus diesem Grund wird der feste direkt in diesem Schritt verwendet. In Fällen, in denen das Vernetzungsmittel löslich ist, dann wird eine konzentrierte Stammlösung des Vernetzers vorgenommen werden können und verschiedene Mengen dieser Lösung können Ampullen übertragen werden. Wiederum sollte die Konzentration der endgültigen Polymerisation&gt; 0,05 M sein, wenn Lösungsmittel wird der Vernetzer zugegeben, dann eine Ausgleichs Reduktion des Lösungsmittels sollte an anderer Stelle vorgenommen werden. </li><li> Add 123 ul (0,618 mmol) des BI-Lösung zu jeder der drei Fläschchen mit C. Versuchen Sie, die Nadelspitze direkt über der Fest Vernetzer halten beim Hinzufügen in die Ampulle. Fügen Sie die BI-Lösung auf einmal anstatt tropft. </li><li> Verschließen Sie die Fläschchen und rühren die Reaktionen bei RT bisFertigstellung. Mit dieser spezifischen MM und Vernetzer-Kombination, ist die Reaktion in ~ 4 Stunden; weiterem Rühren für bis zu 24 Stunden hat keine erkennbaren Auswirkungen auf BASP Wachstum. Überwachung durch GPC um eine vollständige Umsetzung von BI zu gewährleisten. </li><li> Abschrecken der Reaktion durch Zugabe von einem Tropfen Ethylvinylether zu der verbleibenden Lösung BI und jeder der N = 10, 15 und 20 BASP Reaktionsmischungen. Rühren für 10 min, um die vollständige Löschung zu gewährleisten. </li></ol> 6. GPC Probenvorbereitung Die GPC-MALLS Ergebnisse wurden auf einem Agilent 1260 LC-System mit einem Shodex GPC KD-806M-Säule, eine Wyatt Dämmerung Heleos-II MALLS Detektor und einem Wyatt Optilab T-Rex Brechungsindex-Detektor bei Raumtemperatur ausgestattet erhalten. DMF mit 0,025 M LiBr mit einer Fließgeschwindigkeit von 1,0 ml / min wurde als Elutionsmittel verwendet. Die Ergebnisse wurden mit Astra 6-Software zur Verfügung gestellt von Wyatt analysiert. <ol><li> Mit Hilfe einer neuen Glaspipette für jeden Reaktionsgefäß, Tauchen die Pipettenspitze in die Reaktionslösung auf, eine kleine Probe der Reaktion. Waschen Sie die Innenseite der Pipette mit 250 ul 0,025 M LiBr in DMF, um eine Endkonzentration von etwa 3 mg / ml zu ergeben. </li><li> Filtern der verdünnten Probe durch einen 0,45 um Filter Polytetrafluorethylen vor dem Aufbringen der Probe in einem GPC-Ampulle. </li><li> Set-up GPC-MALLS läuft und die Ergebnisse zu analysieren, wenn die Läufe abgeschlossen sind. </li></ol> Liste der Abkürzungen: A: Grubbs 3. Generation bis-Pyridin-Katalysator B: Poly (ethylenglycol) (PEG)-Makromonomer (MM) B1: Verwendung im Handel erhältlich (Aldrich) PEG-NH 2 und HPLC-Reinigung ohne PEG MM vorbereitet. B2: PEG MM mit kommerziell erhältlichen (Aldrich) PEG-NH vorbereitet <sub&gt; 2 und nach der HPLC-Reinigung verwendet. B3: unter Verwendung von PEG mM PEG-NH 2 neu synthetisiert und nach der HPLC-Reinigung verwendet. BASP: Pinsel-Arm-Sternpolymer BI: Wohn Pinsel Initiator C: photoabbaubare Vernetzer D: Molmasse Dispersitätsindex DMF: N, N-Dimethylformamid DP: Zahlenmittel Polymerisation GPC: Gelpermeationschromatographie Prep-HPLC: präparative Hochleistungsflüssigkeitschromatographie ZENTREN: Mehrwinkel-Laserlichtstreuung MM: Macromonomer MW: Molekulargewicht M w: Gewichtsmittel molar Massen N: Anzahl der Äquivalente Vernetzer (Verhältnis von C zu A) NHS: N-Hydroxysuccinimidyl PEG: Polyethylenglykol PEG-MM: Norbornen-PEG Makromonomer (auch als Verbindung B bezeichnet) ROMP: Ringöffnungsmetathese-Polymerisation THF: Tetrahydrofuran

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<li>Gao, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+Star+Polymers+as+Unimolecular+Containers+for+Nanomaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Macromol.+Rapid+Comm%22%5BJournal%5D)">Development of Star Polymers as Unimolecular Containers for Nanomaterials.</a> Macromol. Rapid Comm. , 722-734 (2012).</li>
<li>Blencowe, A., Tan, J. F., Goh, T. K., Qiao, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Core+cross-linked+star+polymers+via+controlled+radical+polymerisation%5BTitle%5D)+AND+%22Polymer%22%5BJournal%5D)">Core cross-linked star polymers via controlled radical polymerisation.</a> Polymer. 50, 5-32 (2009).</li>
<li>Burts, A. O., Liao, L., Lu, Y. Y., Tirrell, D. A., Johnson, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brush-first+and+Click%3A+Efficient+Synthesis+of+Nanoparticles+that+Degrade+and+Release+Doxorubicin+in+Response+to+Light%5BTitle%5D)+AND+%22Photochem.+Photobiol%22%5BJournal%5D)">Brush-first and Click: Efficient Synthesis of Nanoparticles that Degrade and Release Doxorubicin in Response to Light.</a> Photochem. Photobiol. , (2013).</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Der entscheidende Vorteil der Bürsten ersten BASP Synthese ist die einzigartige Fähigkeit, schnell zu synthetisieren Nanostrukturen unterschiedlicher Größe und Zusammensetzung parallel, ohne dass eine spezielle Ausrüstung. In dieser Studie zeigen wir die Bürsten erstes synthetisches Verfahren unter Verwendung eines Norbornen-funktionalisierte PEG Makromonomer (B, Fig. 1) und ein Bis-norbornen Nitrobenzylester Vernetzer (C, Fig. 1). Die PEG-Ketten von B</str...

Polymere Nanopartikel sind weit verbreitet für ihre mögliche Verwendung als Plattformen für die Arzneimittelabgabe, unterstützte Katalyse, Bio-Imaging und Selbstorganisation 3.1 untersucht. Moderne Anwendungen erfordern, dass Nanopartikel-Synthese leicht, reproduzierbar mit chemischen Funktionalitäten kompatibel und zugänglich Diversifizierung 4,5 sein. Ringöffnungs-Metathese-Polymerisation (ROMP) gespannter Olefine ist eine leistungsfähige Methode für die Synthese von funktionalisierten Polymernanostrukturen mit kontrollierten Größen und schmale Massenverteilungen 1,6-8. Zum Beispiel kann Norbornen-funktionalisierten Poly (ethylenglycol) (PEG)-Makromonomeren (MM) effizient über ROMP polymerisiert, um wasserlösliche Flaschenbürstenpolymeren zu erzeugen. Mit diesem Ansatz können Nanostrukturen, die mehrere lösbare Wirkstoffmoleküle, Fluorophore und Spin-Kontrastmittel führen schnell und parallel 6, 9, 10 hergestellt werden. ROMP hat auch die &quot;arm-first&quot;-Synthese von Sternpolymeren verwendet. In dem Arm ersten Verfahren werden lineare Polymere mit einem multifunktionalen Vernetzungsmittel vernetzt wird, um kugelförmige Nanostrukturen mit Polymerarme geben. Schrock und Mitarbeiter berichteten über die erste Arm-first ROMP Synthese von Sternpolymeren durch Vernetzung von Norbornen, dicarbomethoxynorbornadiene und Trimethylsilyl geschützten dicarboxynorbornene lineare Polymere mit einem bifunktionellen Vernetzungsmittel Norbornen. 11, 12 Buchmeiser hat diese Methode für die Synthese von Stoffen mit einem erweiterten Palette von Anwendungen, die unterstützt Katalyse, Gewebetechnik und Chromatographie 13-17 enthalten. Otani und Mitarbeiter haben Stern-Polymer-Nanopartikel mit funktionalen Oberflächen über einen Zusammenhang mit &quot;in-out&quot;-Strategie Polymerisation 18, 19 gemacht. Die meisten Arm ersten Polymerisationen umfassen ein komplexes Zusammenspiel von Monomer, Polymer und Sterne Kupplungsreaktionen. The letztere verläuft über eine Stufenwachstumsmechanismus, der in der Regel führt zu breiten Molekulargewicht (MW)-Distributionen. Um diese Einschränkung in verwandten Arm-first Atomtransferradikalpolymerisation Reaktionen zu überwinden, Matyjaszewski und Mitarbeiter durchgeführt Arm-first Vernetzung von vorgeformten polymeren MMs Sternpolymere mit sehr schmalen MW-Distributionen 20 bereitzustellen. In diesem Fall ist der Raumbedarf der MM und die erhöhte Verhältnis der Sternarme zu Websites Initiation, gehemmt schlecht kontrolliert Sterne + Sterne Kupplungsverfahren und führte zu einer lebendigen, Kettenwachstumsmechanismus. Wenn man versucht die gleiche Strategie im Rahmen der ROMP mit einem Norbornen-terminiertes PEG-MM und einem Bis-norbornen Vernetzer wurden Sternpolymere mit sehr breiten, multimodale MW-Verteilungen erhalten. Dieses Ergebnis legt nahe, dass in diesem System allein die MM nicht hinreichend sperrig Sterne + Sterne Kupplung hemmen. Um den Raumbedarf der Sternarme erhöhen und möglicherweise dieses uncontro begrenzenlled Kopplung haben wir versucht, die ersten polymerisieren MM Flaschenbürste Polymere bilden in Abwesenheit von Vernetzer und fügen Sie den Vernetzer. Wir waren erfreut, dass unter bestimmten Voraussetzungen, diese &quot;Pinsel-first&quot;-Verfahren bereitgestellt, unkomplizierten Zugang zu &quot;Pinsel-Arm-Sternpolymere&quot; (BASPs) mit schmaler MW-Distributionen und abstimmbare Kern und Korona-Funktionalitäten. Wir berichteten kürzlich über die Bürsten ersten ROMP Synthese von PEG BASPs mit Grubbs-Katalysator der 3. Generation A (Abbildung 1) 21. In dieser Arbeit, die Exposition von PEG-MM B Katalysator A erzeugt eine lebendige Pinsel Makroinitiator mit definierten Rückgrat Länge (B1, Abbildung 1). Übertragung von Aliquots der B 1 bis Fläschchen, die unterschiedliche Mengen von Vernetzungsmittel C enthielt eingeleitet BASPBildung. Die MW und damit die Größe der BASPs erhöht geometrisch mit der Menge an C zugegeben. Wir stellten eine mechanistische Hypothese dieser geometrischen Wachstumsprozess und gezeigt, dass funktionelle Nitroxid Kern-und Corona-markierten BASPs ohne weiteres ohne Modifikation nach der Polymerisation oder sequentiellen Schritte Monomer Zusätze hergestellt werden. Doch in all den beschriebenen Beispiele, waren wir besorgt über die Deaktivierung des Katalysators, führten wir alle Reaktionen unter N 2-Atmosphäre in einem Handschuhfach. Seit unserem ersten Bericht haben wir festgestellt, dass die Bürsten erste Methode ist sehr effektiv für die Bildung von BASPs aus einer breiten Palette von Norbornen-terminierte MMs und funktionelle Vernetzer. Wir haben auch entdeckt, dass das Verfahren am Prüfplatz ohne besondere Vorkehrungen durchgeführt, um Luft und Feuchtigkeit zu entfernen. Hier wird eine Reihe von drei BASPs unterschiedlicher MW sy werdendurch die Bürsten ersten Verfahren unter Umgebungsbedingungen nthesized. Kurz gesagt, werden 10 Äquivalente von B bis 1,0 Äquivalente Katalysator A (Fig. 1a) für 15 min ausgesetzt, um ein BI mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad (DP) von 10 zu ergeben. Drei Aliquote dieser Charge von BI wird auf separaten Fläschchen, die 10, 15 enthalten, übertragen werden, und 20 Äquivalente (N, 1b) des C. Nach 4 h wird die Polymerisation durch Zugabe von Ethylvinylether werden. Die Sternpolymer MW und MW-Distributionen mit einem Gelpermeationschromatographie Instrument mit einem Mehrwinkel-Laserlichtstreudetektor (GPC-MALLS) ausgestattet charakterisiert werden.

<table><tbody><tr><td>Grubbs Second Generation Catalyst</td><td>Materia (oder Sigma Aldrich)</td><td>C848 (Sigma Aldrich: 569747)</td><td> Gebraucht wie vom Hersteller gekauft. *Als großzügiges Geschenk zur Verfügung gestellt. </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pyridin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>270970</td><td>Gebraucht wie vom Hersteller</td></tr><tr><td>gekauft O-(2-aminoethyl)polyethylenglykol 3000</td><td>Sigma Aldrich</td><td>07969</td><td>Gebraucht wie vom Hersteller gekauft</td></tr><tr><td>PEG-MM</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Synthetisiert nach den berichteten Verfahren (Ref. 21, Protokoll 1)</td></tr><tr><td>Norbornen-N-hydroxysuccinimidyl (NHS) ester</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Synthetisiert nach den beschriebenen Verfahren (Ref. 21)</td></tr><tr><td>Bis-norb-NBOC-Vernetzer</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Synthetisiert nach den beschriebenen Verfahren (Ref. 21)</td></tr><tr><td>Pentan</td><td>Sigma Aldrich</td><td>158941</td><td>Wird wie vom Hersteller gekauft</td></tr> verwendet <tr><td>Tetrahydrofuran (HPLC-Qualität)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>34865</td><td>Getrocknet und gereinigt über einem Lösungsmittel Aufreinigungskolonnen </td></tr><tr><td>Dichlormethan</td><td>VWR</td><td>BDH1113-4LG</td><td>Gebraucht wie vom Hersteller gekauft</td></tr><tr><td>Acetonitril (HPLC-Qualität)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>34998</td><td>Gebraucht wie vom Hersteller gekauft</td></tr><tr><td>Essigsäure </td><td>Sigma Aldrich</td><td>A6283</td><td>Gebraucht wie vom Hersteller gekauft</td></tr><tr><td>Natriumsulfat </td><td>Sigma Aldrich</td><td>239313</td><td>Gebraucht wie vom Hersteller</td></tr><tr><td>gekauft Diethylether</td><td>Sigma Aldrich</td><td>673811</td><td>Gebraucht wie vom Hersteller gekauft</td></tr><tr><td>Dimethylformamid (HPLC-Qualität) </td><td>Sigma Aldrich</td><td>270547</td><td>Gebraucht wie vom Hersteller gekauft</td></tr><tr><td>Lithium Bromid</td><td>Sigma Aldrich</td><td>213225</td><td>Gebraucht wie vom Hersteller</td></tr><tr><td>gekauft MillQ Biocel A10</td><td>Millipore</td><td></td><td> </td></tr><tr><td>Beckmann Coulter HPLC (127p Lösungsmittelmodul, 166p Detektor)</td><td>Beckmann Coulter</td><td></td><td> </td></tr><tr><td>Zorbax 300SB-C18 PrepHT Umkehrphasensäule </td><td>Agilent</td><td></td><td> </td></tr><tr><td>1260 Infinity Flüssigchromatographie </td><td>Agilent</td><td></td><td> </td></tr><tr><td>GPC KD-806M Säule</td><td>Shodex</td><td></td><td> </td></tr><tr><td>Dawn Heleos II Lichtstreuer</td><td>Wyatt</td><td></td><td> </td></tr><tr><td>Optilab T-rEX Brechungsindexdetektor</td><td>Wyatt</td><td></td><td> </td></tr><tr><td>Szintillationsfläschchen aus Glas - 40</td><td>ml Chemglass</td><td>CG-4909-05</td><td> </td></tr><tr><td>Szintillationsfläschchen aus Glas - 4 ml </td><td>Chemglass</td><td>CG-4904-06</td><td></td></tr><tr><td>Szintillationsfläschchen aus Glas (PTFE-ausgekleidete Kappe) - 2 ml </td><td>Agilent</td><td>5183-4518</td><td></td></tr><tr><td>Rührstäbchen</td><td>VWR</td><td>5894x</td><td>verschiedene Größen </td></tr><tr><td>13 mm 0,45 & Mikro; m Nylon Spritzenvorsatzfilter</td><td>PerkinElmer</td><td>02542903</td><td> </td></tr><tr><td>13 mm 0,45 &micro; m Spritzenvorsatzfilter aus Polytetrafluorethylen</td><td>PerkinElmer</td><td>02542909</td><td> </td></tr><tr><td>1 ml Einwegspritzen </td><td>VWR</td><td>53548-001</td><td></td></tr><tr><td>Schwenkeimerzentrifuge oder ähnliches</td><td></td><td></td><td>Sollte in der Lage sein, ca. 4.000 U/min zu erreichen</td></tr><tr><td>Rundkolben</td><td></td><td></td><td> </td></tr><tr><td>Filterbaugruppe </td><td></td><td></td><td> </td>aus Frittenglas</tr> <tr><td>Rotationsverdampfer </td><td></td><td></td><td> </td></tr><tr><td>Gleichgewicht </td><td></td><td></td><td> </td></tr></tbody></table>

partikel ohne box: bürsten erste synthese von photochemisch peg-sterne-polymers unter umgebungsbedingungen

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

Praktische Methoden für die schnelle, parallele Synthese von funktionalisierten Nanopartikeln vielfältig ermöglicht Entdeckung von neuen Formulierungen für Drug-Delivery, biologische Bildgebung und unterstützt Katalyse. In diesem Bericht zeigen wir, Parallelsynthese von Pinsel-Arm-Sternpolymer (BASP)-Nanopartikel von der &quot;Pinsel-first&quot;-Methode. In diesem Verfahren wird ein Norbornen-Poly (Ethylenglycol) (PEG) Makromonomeren (PEG-MM) zunächst über Ringöffnungsmetathese-Polymerisation (ROMP) polymerisiert, um einen Wohn Pinsel Makroinitiator zu generieren. Aliquots dieser Initiator-Stammlösung werden zu Fläschchen, die verschiedenen Mengen eines photoabbaubare bis-Norbornen Vernetzer enthalten aufgenommen. Die Exposition gegenüber Vernetzer initiiert eine Reihe von kinetisch gesteuerter Bürste + Pinsel und Sterne + Sterne Kupplungsreaktionen, die letztlich ergibt BASPs mit Kernen der Vernetzer und Kronen von PEG umfasste zusammen. Die endgültige BASP Größe hängt von der Menge an Vernetzungsmittel zugesetzt. Wir führen die synThese drei BASPs am Prüfplatz ohne besondere Vorkehrungen, um Luft und Feuchtigkeit zu entfernen. Die Proben werden durch Gelpermeationschromatographie (GPC) charakterisiert; Ergebnisse vereinbart eng mit unseren früheren Bericht, inert (Handschuhfach) Bedingungen genutzt. Schlüssel praktischen Eigenschaften, Vorteile und mögliche Nachteile des bürsten ersten Verfahren werden diskutiert.

Figur 2 zeigt GPC-Kurven für eine Vielzahl von BASPs von B1, B2 und B3 hergestellt. In allen Fällen werden die Daten zeigen, dass die Erhöhung der Äquivalente Vernetzer (N) führt zu einer Erhöhung der Größe des BASP. Wie in unserer früheren Bericht beobachteten, 10 Äquivalente Vernetzer nicht ausreicht, um einheitliche BASPs erreichen, die N = 10 Proben eine deutlich multimodale GPC-Kurve mit einer großen Menge an Restbürsten Polymer ...

Poly (Ethylenglycol) (PEG) Pinsel-Arm-Sternpolymeren (BASPs) mit schmalen Massenverteilungen und abstimmbare nanoskopische Größen werden über Ringöffnungsmetathese (ROMP) einer PEG-Norbornen Macromonomer gefolgt von der Übertragung von Teilen der resultierenden Lebens synthetisiert Pinsel Initiator Fläschchen mit verschiedenen Mengen eines starren, foto spaltbare bis-Norbornen Vernetzer.

Partikel ohne Box: Bürsten erste Synthese von Photochemisch PEG-Sterne-Polymers unter Umgebungsbedingungen

Convenient methods for the rapid, parallel synthesis of diversely functionalized nanoparticles will enable discovery of novel formulations for drug ...

Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments ist es, zu lernen, wie man eine Reihe von Polyethylenglykol- oder PEG-basierten Nanopartikeln parallel mittels Ringöffnungsmetathese, Polymerisation oder ROM herstellt. Dieses Ziel wird erreicht, indem zunächst ein geeignetes Makromonomer und ein Vernetzer synthetisiert werden. Diese Verbindungen definieren im zweiten Schritt die endgültigen Eigenschaften der Nanopartikel.Das Makromonomer wird durch Romp polymerisiert, um eine Charge lebender Flaschenbürstenpolymere mit Stiftseitenketten zu erhalten. Als nächstes werden die Polymere der lebenden Flaschenbürsten auf Fläschchen mit unterschiedlichen Mengen an Vernetzer übertragen, um das Wachstum der Nanopartikel zu initiieren. Dieses Verfahren kann eine Vielzahl von Nanopartikeln mit Molmassen erzeugen, die von der Menge des hinzugefügten Vernetzers und der Funktionalität abhängen, die durch die Makromonomer- und Vernetzerstruktur definiert wird.Die Molmassen können dann mittels Gelpermeationschromatographie bestimmt werden. Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Methoden wie der Polymerisation freier Radikale besteht darin, dass sie sehr schnell auf dem Labortisch durc

particles-without-box-brush-first-synthesis-photodegradable-peg-star

Research

Forschung

JoVE Journal

Chemistry

Chemie

Eine Beschreibung der Bildung eines Polymers unter Verwendung eines Mikroarray-on-Chip-Technik Photopolymerisation. Der hohe Durchsatz Oberflächencharakterisierung mittels Rasterkraftmikroskopie, Wasser Randwinkelmessungen, Röntgen-Photoelektronenspektroskopie und Flugzeit-Sekundärionen-Massenspektrometrie und einer Zellanhaftung-Assay wird auch beschrieben.

Polymer Microarrays für High Throughput Discovery of Biomaterials

Dieses Video wird eine schnelle, effiziente Methode, um Poly (Ethylenglycol) Methacrylat veranschaulichen, so dass Kettenpolymerisationen und Hydrogel-Synthese. Es wird gezeigt, wie Methacrylamids Funktionalitäten ähnlich vorstellen in Peptide, Detail gemeinsamen analytischen Methoden zur Funktionalisierung Effizienz zu bewerten, bieten Anregungen zur Problembehebung und erweiterte Modifikationen und zeigen typische Hydrogel Charakterisierungstechniken.

Mikrowellen-unterstützte Funktionalisierung von Poly (Ethylenglycol) und On-Harz Peptide zur Verwendung in Kettenpolymerisationen und Hydrogelierung

Wir berichten über Protokolle zur "Polymerisation" verschiedener Arten von polymerverkapselten Metallnanopartikeln in lange Ketten von "Homo-" und "Co-Polymeren".

Verwendung Polystyrol-<em&gt; Block</em&gt; -Poly (Acrylsäure) beschichteten Metallnanopartikel als Monomere für ihre Homo- und Polymerisation

Es wird ein Verfahren zur atomaren Polymerisation von funktionalisierten Vinylmonomeren unter Verwendung von Perylen als Photokatalysator für sichtbares Licht beschrieben.

Atomübertragungsradikalpolymerisation funktionalisierter Vinylmonomeren Mit Perylen als sichtbares Licht Photokatalysator

Dieser Artikel beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von polymeren selbstorganisierten Nanopartikeln mittels Dispersionspolymerisation durch sichtbares Licht. Die Verwendung von niederenergetischem sichtbarem Licht zur Steuerung der Polymerisation ermöglicht die reproduzierbare Bildung von selbstorganisierten wurmartigen Mizellen bei hohem Feststoffgehalt.

Einfache Synthese von wurmartigen Mizellen durch sichtbares Licht Mediated Dispersion Polymerisation mit Photoredox Katalysator

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.

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

Protokolle werden für die Herstellung von abbaubaren Thermoresponsive Hydrogele basierend auf Hydrazone Vernetzung von Polymeren Oligomere auf der Schüttgut-Skala, Microscale, und nanoskaligen, letztere für die Zubereitung von Gel-Nanopartikeln und Nanofasern beschrieben.

Herstellung von abbaubaren Thermoresponsive Hydrogele auf mehreren Längenskalen über reaktive Extrusion, Mikrofluidik, Selbstmontage und Elektrospinnen

Oberfläche Herstellungsmethoden für gemusterte Ablagerung von Nanometer dicken Pinsel oder Mikrometer dick, querverbunden Filme von einer Azlactone-Block-Copolymer werden gemeldet. Kritischen experimentellen Schritte, repräsentative Ergebnisse und Grenzen der einzelnen Methoden werden diskutiert. Diese Methoden sind hilfreich für die Erstellung von funktionaler Schnittstellen mit maßgeschneiderten Körpermerkmale und einstellbaren Oberfläche Reaktivität.

Herstellung von reaktiven Oberflächen mit Pinsel-Like und querverbunden Filme von Azlactone funktionalisiert Block-Copolymere

Die kristallisationsgesteuerte Selbstmontage (CDSA) zeigt die einzigartige Fähigkeit, zylindrische Nanostrukturen aus schmalen Längenverteilungen herzustellen. Gezeigt werden die organokatalyzierte ringöffnende Polymerisation von '-Caprolacton und die anschließenden Kettenverlängerungen von Methylmethacrylat und N,N-Dimethylacrylamid. Ein lebendiges CDSA-Protokoll, das monodisperse Zylinder bis zu einer Länge von 500 nm erzeugt, wird skizziert.

Synthese von monodispersen zylindrischen Nanopartikeln durch kristallisationsgesteuerte Selbstmontage von biologisch abbaubaren Blockcopolymeren

Das vorliegende Protokoll beschreibt den auf digitaler Lichtverarbeitung basierenden 3D-Druck polymerer Materialien unter Verwendung der photoinitiierten reversiblen Additionsfragmentierungskettentransferpolymerisation Typ I und die anschließende In-situ-Materialpostfunktionalisierung durch oberflächenvermittelte Polymerisation. Der photoinduzierte 3D-Druck liefert Materialien mit unabhängig voneinander maßgeschneiderten und räumlich kontrollierten Schütt- und Grenzflächeneigenschaften.

3D-Druck und In-situ-Oberflächenmodifikation mittels photoinitiierter reversibler Additions-Fragmentierungskettentransfer-Polymerisation Typ I

Wir zeigen die Bildung und dimensionale Charakterisierung von Mikro- und Nanoplastik (MPs bzw. NPs) mittels eines schrittweisen Prozesses aus mechanischem Fräsen, Schleifen und bildgebender Analyse.

Bildung von Mikro- und Nanoplastik aus Agrarkunststofffolien für den Einsatz in Grundlagenforschung

Erfahren Sie die schnelle Synthese von Bürstensternpolymer-Nanopartikeln mittels Ringöffnungsmetathesepolymerisation unter Umgebungsbedingungen. Diese Methode ermöglicht die parallele Herstellung einstellbarer Nanopartikel für Arzneistofftransport und Katalyse.

Partikel ohne Box: Bürsten erste Synthese von Photochemisch PEG-Sterne-Polymers unter Umgebungsbedingungen

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