Name: Einfache Synthese von wurmartigen Mizellen durch sichtbares Licht Mediated Dispersion Polymerisation mit Photoredox Katalysator (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-08T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 39 s
Description: Lernen Sie die Synthese wurmartiger Mizellen durch sichtbares Licht vermittelte Dispersionspolymerisation. Diese Methode ermöglicht reproduzierbare Nanopartikelherstellung mit Anwendung in der Arzneimittelabgabe.

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CB ist dankbar für sein Future Fellowship vom Australian Research Council (ARC-FT12010096) und UNSW Australia.

1. Synthese und Charakterisierung von POEGMA Macro-CTA <ol><li> Hinzufügen Oligo (ethylenglykol) methylether - Methacrylat (OEGMA) (12 g, 4 × 10 -2 mol), 4-cyano-4- (phenylcarbonothioylthio) pentansäure (CPADB) (0,224 g, 8 × 10 -4 mol), 2,2&#39;-Azobis (2-methylpropionitril) (AIBN) (16,4 mg, 0,1 mmol) und 50 ml Acetonitril (MeCN) in einen 100 ml Rundkolben. </li><li> Der Kolben wird mit einem entsprechend dimensionierten Gummimembran und Stahldraht und kühlen den Kolben von Raumtemperatur bis &lt;4 ° C in einem Eis-Wasser-Bad. </li><li> Desoxygenierung der Kolben für 30 min durch Stickstoff direkt in das Reaktionsgemisch durch eine 21 G-Nadel (0,8 mm x 120 mm) mit einem zweiten 21 G-Nadel (0,8 mm x 38 mm), die als eine Entlüftungs sprudelnden. </li><li> Der Kolben wird in einem Ölbad bei 70 ° C für 5,5 h vor der Polymerisation durch Eintauchen in ein Eiswasserbad abgeschreckt und der Inhalt der Luft ausgesetzt wird. </li><li> Entfernen Sie die MeCN durch Rühren unter acONTINUIERLICHE Strom von Druckluft und wieder aufzulösen das Rohgemisch in ~ 40 ml Tetrahydrofuran (THF). </li><li> Den Inhalt des Kolbens tropfenweise zu 400 ml einer rasch gerührten Mischung von Lösungsbenzin (Kp 40-60ºC) und Diethylether (70:30, v / v) und weiter rühren, bis der Überstand nicht mehr trüb. Hinweis: Kühlen in einem Eisbad kann das Fällungsverfahren zu beschleunigen, verwendet werden. </li><li> Den Überstand abgießen und wieder aufzulösen die Polymerrückstand in ~ 40 ml THF. </li><li> Wiederhole den Fällungsprozess (Schritte 1.5-1.7) mindestens zwei weitere Male vollständige Entfernung des restlichen Monomers OEGMA sicherzustellen. Entfernen des überschüssigen Lösungsmittels aus dem gereinigten POEGMA Makro CTA zunächst durch Rühren unter einem kontinuierlichen Strom von Druckluft und dem Trocknen in einem Vakuumofen (20 ° C, 10 mbar) für 4 Stunden. </li><li> Bestimmung der zahlengemittelte Molekulargewicht des POEGMA Makro CTA durch Nuclear Magnetic Resonance (NMR) (M n, NMR) eine zuvor beschriebene Verfahren unter Verwendung von <sbis&gt; 15. Mit Gelpermeationschromatographie 15 (GPC) (Dimethylacetamid als mobile Phase und geeignete Standards für die Kalibrierung) zu berechnen , das Polymer Dispersität (D). Hinweis: Mit der obigen Synthese (Schritte 1,1-1,8) sollte ein POEGMA Makro-CTA mit M n Ausbeute, NMR = 9,000, und D &lt;1,15. Wenn das Molekulargewicht (und Dispersität) des synthetisierten POEGMA Makro CTA von der hier vorgestellten Synthese unterscheidet (zwischen 7.000 - 1.000 g / mol), die Bildung von wurmähnliche Micellen (wie durch in situ Gelbildung angegeben) können immer noch auftreten Verwendung die anschließende PISA Methodik (Abschnitt 2) dargestellt, wenn auch mit einer etwas veränderten Reaktionszeit. </li></ol> 2. Herstellung von POEGMA- b -PBzMA Nanopartikel PISA Verwendung <ol><li> Bereiten Sie eine 1 mg / ml Stammlösung von Ru (bpy) 3 Cl 2. 6 H 2 O in Ethanol (EtOH). Bewahren Sie die Stammlösung im Kühlschrank Lösungsmittelverdampfung zu minimieren. </li><li> Schließen Sie eine Pasteur-Pipette mit einem kleinen Wattebausch eine zweite Pipette es eng zu helfen packen. Gießen basischem Aluminiumoxid in die Pipette mit dem Wattebausch eine Spalte von etwa 5 cm zu ergeben. Entfernen Sie die Monomethylether-Hydrochinon-Inhibitor in kommerziellen BzMA indem ~ 3 ml BzMA durch die Säule und das Sammeln des deinhibited BzMA Eluent. </li><li> Hinzufügen POEGMA macroCTA (~ 9000 g / mol; 76,9 mg, 8,5 × 10 -6 mol)., Deinhibited BzMA (0,301 g, 1,71 × 10 -3 mol), Ru (bpy) 3 Cl 2 6H 2 O (128 &amp; mgr; g, 1,71 × 10 -7 mol, 128 &amp; mgr; l einer 1 mg / ml ethanolischen Stammlösung), 0,383 ml MeCN und 1.402 ml EtOH (1.913 ml Gesamt Lösungsmittel, 80 Gew%, 20 v / v% MeCN) in ein 4 - ml - Glasgefß . </li><li> Führen Sie die Desoxygenierung Verfahren wie 1,2-1,3 in Schritten beschrieben. </li><li> Legen Sie das Fläschchen in einem 2000 ml Becherglas (Abbildung 2) ausgekleidet mit blauer LED - Streifen (λ max = 460nm, 0,7 mW / cm 2) und bei Raumtemperatur unter magnetischem Rühren bestrahlen. Überwachen Sie die Reaktionsfläschchen routinemäßig nach 20 Stunden und entfernen Sie es aus dem Reaktor , wenn die hohe Viskosität Lösung , die ein freistehendes Gel bildet , wenn das Fläschchen umgekehrt ist (Abbildung 3). Hinweis: Die Gesamtzeit, eine freistehende Gel zu ergeben, sollte etwa 24 Stunden Blaulichtbestrahlung unter Verwendung der Bedingungen präsentiert hier sein. Kleine Unterschiede in der Lichteinstrahlung Reaktoren (physikalischen Abmessungen, Intensität, etc.) können leicht veränderten Bedingungen erfordern (insbesondere Reaktionszeit) , um die in situ zu erreichen Bildung von wurmartigen Mizellen. </li><li> Nach dem aus dem Reaktor zu entfernen, gequenscht die Polymerisation durch die Nanopartikel-Gel an der Luft für einige Minuten ausgesetzt wird, und das geschlossene Fläschchen aufrecht im Dunkeln zu speichern. </li></ol> 3. Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) Abbildung von Nanopartikel-Morphologie <ol><li> Es werden ca. 40 mg des rohen nanopaArtikel Gel (aus dem Abschnitt 2) in einem 4-ml-Glasfläschchen. </li><li> Kontinuierlich rühren, um das Nanopartikel-Gel einem Vortexer und 4 ml EtOH tropfenweise über einen Zeitraum von mindestens 5 min. Das Gel sollte eine frei fließende Lösung während der Lösungsmittelzugabe werden. Hinweis: Wenn das Gel mit EtOH zu schnell oder nicht gerührt ausreichend verdünnt wird, treten einige Fällung der Nanopartikel können. Siehe Schritt 3.3. </li><li> Entfernen Sie alle makroskopischen Aggregate aus den verdünnten Nanopartikel durch Filtrieren durch Glaswolle. </li><li> Führen TEM imaging (mit Uranylacetat - Färbung) der verdünnten Probe entsprechend einem zuvor berichteten Verfahren. 15 </li></ol>

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</ol>

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Dieses visualisiert Protokoll zeigt die Fähigkeit, die Bildung von wurmähnliche Micellen einfach durch Beobachtung des Auftreten von Gel-ähnliches Verhalten zu überwachen. Die Nützlichkeit dieses Ansatzes liegt in der Fähigkeit worm Bildung während der Polymerisation im Vergleich zu anderen Verfahren zu überwachen. Dieses Verfahren kann unter Verwendung einer zweistufigen Polymerisation von zwei kommerziell erhältlichen Monomeren (OEGMA und BzMA) durchgeführt werden , selbstorganisierende POEGMA- b -PBzMA amphi...

Die Synthese von nicht-sphärischen (und andere) Nanopartikels Morphologien traditionell erreicht worden mit der Synthese und Reinigung von gut definierten amphiphilen Diblock ein mehrstufiges Selbstmontageverfahren unter Verwendung von Ausgangs (oder Multiblock) -Copolymere. Eines der am häufigsten verwendeten Techniken Selbstmontage wurde von Eisenberg in den 1990er Jahren populär und beinhaltet die Auflösung des amphiphilen Blockcopolymers in einem gemeinsamen Lösungsmittel für beide Polymerblöcke durch die langsame Zugabe eines Lösungsmittels selektiv gefolgt für einen der Blöcke 1-3 . Da das selektive Lösungsmittel (typischerweise Wasser) zugegeben wird, durchläuft das Blockcopolymer Selbstorganisation polymere Nanopartikel zu bilden. Die endgültige Morphologie (oder Mischungen von Morphologien) der Nanopartikel werden von einer Vielzahl von Faktoren wie beispielsweise die relativen Längen jedes Polymerblocks, der Geschwindigkeit der Wasserzugabe und der Art des gemeinsamen Lösungsmittels bestimmt. Jedoch im Allgemeinen ermöglicht dieser Ansatz nur für die Herstellung von nanoparkeln bei relativ niedrigen Feststoffgehalt (weniger als 1 Gew%) und so begrenzt ihre praktische Skalierbarkeit 4. Außerdem kann die reproduzierbare Bildung von &quot;intermediate&quot; Phasen wie wurmähnliche Micellen schwierig sein , zu dem engen Bereich von Parametern aufgrund dieser nicht kugelförmigen Morphologie 5 zur Stabilisierung erforderlich ist . Die Polymerisation induzierte Selbstorganisation (PISA) approach Adressen teilweise die Nachteile des Eisenberg Ansatz durch das Polymerisationsverfahren unter Verwendung von selbst Selbstorganisation in situ zum Antrieb für Nanopartikelsynthese ermöglicht bei viel höheren Feststoffgehalt (typischerweise 10-30 wt%) 6 -8. In einem typischen PISA Ansatz wird ein lebendes Polymerisationsverfahren zur Kette verwendet, um eine lösungsmittellösliche Makroinitiator (oder Makro-CTA) sich mit einem Monomer, das anfänglich löslich in dem Reaktionsmedium ist, sondern bildet ein unlösliches Polymer. Die PISA-Ansatz verwendet wurde Mizellen durch systematische wurmartige Prüfung eine Reihe von Ex zu synthetisieren<html> perimental Parameter und anhand detaillierter Phasendiagramme als synthetisches &quot;Fahrplan&quot; 5,9. Trotz ihrer anspruchsvollen Synthese gibt es großes Interesse an der wurmartige Nanopartikel aufgrund ihrer interessanten Eigenschaften im Vergleich zu ihren sphärischen Pendants. Zum Beispiel haben wir gezeigt , dass Drogen geladen kurze und lange wurmartige Mizellen mit einem PISA - Ansatz synthetisiert haben deutlich höhere in vitro - Zytotoxizität im Vergleich zu sphärischen Mizellen oder Vesikel 10. Andere haben eine Korrelation zwischen Nanopartikel - Seitenverhältnis und die Blutzirkulationszeit in in - vivo - Modellen 11 gezeigt. Andere haben gezeigt, dass die Synthese von wurmähnliche Nanopartikel eine geeignete Methodik PISA ergibt eine makroskopische Gel aufgrund der nanoskaligen Verschlingung der Filamente Nanoteilchen verwendet wird. Diese Gele haben Potential als sterilisierbare Gele zeigten aufgrund ihres thermoreversiblen Sol-Gel - Verhalten 12. ontent &quot;&gt; beschreibt dieses Protokoll ein Verfahren ermöglicht für die in situ - Überwachung der Bildung von wurmähnliche Micellen , indem einfach die Lösungsviskosität während der Polymerisation beobachtet wird . Frühere Studien ähnlicher wurmartigen mizellaren Gelen haben gezeigt , dass oberhalb einer kritischen Temperatur, diese Nanopartikel laufen eine reversible wurm sphere Übergangs- und so frei fließende Dispersionen bei erhöhten Temperaturen bilden. bis heute haben diese Systeme eine thermisch empfindliche Azoverbindung verwendet , um die kontrollierte Polymerisation 13,14 und so eine Gelbildung kann nicht ohne weiteres in diesen Systemen beobachtet einzuleiten während der thermischen Polymerisation. aus diesen Studien wurde die Hypothese aufgestellt , dass für die Beobachtung ermöglichen kann in situ Gelierung dieses Verhalten bei niedrigeren Temperaturen PISA abgeleitet Nanopartikel zu synthetisieren. Vor kurzem berichteten wir über die Verwendung eines einfachen Raumtemperatur Photopolymerisation Technik, um die PISA-Prozess zu vermitteln, zu erhalten Nanopartikelunterschiedliche Morphologien 15. Hier wird ein visualisiert Protokoll wird für die reproduzierbare Synthese von wurmähnliche Micellen präsentiert, indem die Lösung Viskositätsverhalten während der Polymerisation beobachtet wird. Die Dispersionspolymerisation schreitet leicht im Handel erhältlich Leuchtdioden (LEDs) (λ = 460 nm, 0,7 mW / cm 2).

<table><tbody><tr><td>4-Cyano-4- (phenylcarbonothioylthio)pentansäure (CPADB)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>722995-5G</td><td></td></tr><tr><td>Oligo(ethylenglykol)-methylethermethacrylat (OEGMA)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>447935-500ML</td><td>Durchschnittlich Mn 300, enthält 100&nbsp; ppm MEHQ als Inhibitor, 300&nbsp; ppm BHT als Inhibitor</td></tr><tr><td>2,2&prime;-Azobis(2-methylpropionitril) (AIBN)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ru(bpy)3Cl2.6H2</td><td>O Sigma-Aldrich</td><td>544981-1G</td><td></td></tr><tr><td>Benzylmethacrylat (BzMA)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>409448-1L</td><td>Enthält Monomethyletherhydrochinon als Inhibitor</td></tr><tr><td>Aluminiumoxid ( basic)</td><td>Chem-Supply Pty Ltd Australien</td><td>AL08371000</td><td></td></tr><tr><td>95% Ethanol (EtOH)</td><td>Sucrogen Bio Ethanol</td><td>80889</td><td></td></tr><tr><td>Acetonitril (MeCN)</td><td>Chem-Supply Pty Ltd Australien</td><td>RP1005-G2.5L</td><td></td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran (THF)</td><td>Chem-Supply Pty Ltd Australien</td><td>TA011-2.5L</td><td></td></tr><tr><td>Petroleum Spiritus (40-60&nbsp; &#176; C)</td><td>Chem-Supply Pty Ltd Australien</td><td>PA044-2.5L</td><td></td></tr><tr><td>Diethyl Ether</td><td>Chem-Supply Pty Ltd Australien</td><td>EA0362.5L</td><td></td></tr><tr><td>Dimethylacetamid (DMAc)</td><td>VWR International Australien</td><td>ALFA22916. M1</td><td>Für die GPC-Analyse</td></tr><tr><td>Pasteur-Pipetten (230&nbsp; mm)</td><td>Labtek</td><td>355.050.503</td><td></td></tr><tr><td>Bechergläser</td><td>Labtek</td><td>025.01.902 (2L)/ 2110654 (1L)</td><td>2&nbsp; L-Becher dient zum Anbringen von LED-Streifen, um den Rundreaktor zu bilden</td></tr><tr><td>Kommerzieller LED-Streifen</td><td>EcoLab</td><td>n/a</td><td>&lambda; = 460 nm, 4,8 W/m</td></tr><tr><td>4 ml Glasfläschchen</td><td>Labtek</td><td>APC502214B</td><td></td></tr><tr><td>0,9 ml Quarzküvette</td><td>Starna Scientific Ltd</td><td>21/Q/2</td><td></td></tr><tr><td>Nadel (0,8 mm x 38&nbsp; mm)</td><td>Beckton Dickson</td><td>302017</td><td>Für sauerstoffentziehende Reaktionen</td></tr><tr><td>Nadel (0,8 mm x 120&nbsp; mm)</td><td>B Braun Australia</td><td>4665643</td><td>Für sauerstoffentziehende Reaktionen</td></tr><tr><td>Hülsen-Stopper-Septen (Gummiseptum)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>z564680/z564702</td><td></td></tr><tr><td>Rührplatten</td><td>VWR International Australia/In Vitro Technologies</td><td>97018-488/RADRR91200</td><td></td></tr><tr><td>Vortex-Mischer</td><td>VWR International</td><td>Australia 412-0098</td><td></td></tr><tr><td>Vakuumschrank</td><td>In Vitro Technologien</td><td>MEMVO200</td><td></td></tr></tbody></table>

einfache synthese von wurmartigen mizellen durch sichtbares licht mediated dispersion polymerisation mit photoredox katalysator

Facile Synthesis of Worm-like Micelles by Visible Light Mediated Dispersion Polymerization Using Photoredox Catalyst

Hierin wird ein Protokoll für die einfache Synthese von wurmartigen Mizellen durch sichtbares Licht vermittelte Dispersionspolymerisation vorgestellt. Dieser Ansatz beginnt mit der Synthese eines hydrophilen Poly(oligo(ethylenglykol)-methylethermethacrylat) (POEGMA)-Homopolymers mittels reversibler Additions-Fragmentierungs-Kettentransfer-Polymerisation (RAFT). Unter milder Bestrahlung mit sichtbarem Licht (λ = 460 nm, 0,7 mW/cm2) kann dieses Makrokettentransfermittel (Makro-CTA) in Gegenwart eines auf Ruthenium basierenden Photoredoxkatalysators, Ru(bpy)3Cl2, mit einem zweiten Monomer kettenverlängert werden, um ein wohldefiniertes Blockcopolymer in einem Prozess zu bilden, der als Photoinduced Electron Transfer RAFT (PET-RAFT) bekannt ist. Bei der Verwendung von PET-RAFT zur Kettenverlängerung von POEGMA mit Benzylmethacrylat (BzMA) in Ethanol (EtOH) werden in situ polymere Nanopartikel mit unterschiedlichen Morphologien gemäß einem Polymerisations-induzierten Selbstorganisationsmechanismus (PISA) gebildet. Die Selbstorganisation zu Nanopartikeln, die POEGMA-Ketten an der Korona und Poly(benzylmethacrylat) (PBzMA)-Ketten im Kern aufweisen, erfolgt in situ aufgrund der zunehmenden Unlöslichkeit des PBzMA-Blocks in Ethanol. Interessanterweise kann die Bildung von hochreinen wurmartigen Mizellen leicht überwacht werden, indem das Einsetzen eines hochviskosen Gels in situ aufgrund von Nanopartikel-Verschränkungen, die während der Polymerisation auftreten, beobachtet wird. Dieser Prozess ermöglicht dadurch eine reproduzierbarere Synthese von wurmartigen Mizellen, indem einfach die Viskosität der Lösung während des Verlaufs der Polymerisation überwacht wird. Darüber hinaus kann der Lichtreiz intermittierend in einer EIN/AUS-Weise angewendet werden, was eine zeitliche Kontrolle über die Morphologie der Nanopartikel demonstriert.

In dieser Studie wird zweistufigen Polymerisationsverfahren Protokoll für die Synthese von wurmähnliche Micellen mit einem PISA Ansatz (Figur 1) verwendet. Im ersten Schritt wird die Polymerisation von OEGMA führten eine POEGMA Makro CTA ergibt, die als Stabilisator in der nachfolgenden Polymerisationsstufe verwendet werden kann. Die PET-RAFT Polymerisation läuft unter Bedingungen Dispersion auf die Unlösbarkeit PBzMA in Ethanol wegen, die letztlich zu Nanopartikelbildun...

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

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins ...

Das übergeordnete Ziel dieses Protokolls besteht darin, die einfache Synthese wurmähnlicher Mizellen mittels sichtbarem Licht vermittelter Polymerisation zu demonstrieren. Diese Methode beinhaltet die Herstellung von Polymerat-Nanopartikeln, die für eine Vielzahl von Anwendungen, wie beispielsweise die Nanomedizin, genutzt werden können. Der Hauptvorteil dieses Verfahrens liegt in der Herstellung wurmähnlicher Nanopartikel mittels eines zweistufigen Prozesses. Die Bedeutung dieser Technik erstreckt sich auf den Bereich der Arzneimittelabgabe, da in zahlreichen Studien gezeigt wurde, dass mit Wirkstoff beladene, wurmähnliche Nanopartikel eine erhöhte zelluläre Aufnahme bewirken.Um dieses Verfahren zu beginnen, geben Sie die entsprechenden Reagenzien gemäß dem schriftlichen Protokoll sowie einen magnetischen Rührstab und 50 Milliliter Acetonitril in einen 100-Milliliter-Rundkolben. Verschließen Sie den Kolben mit einem passenden Gummiseptum und Stahldraht. Kühlen Sie anschließend den Kolben in einem Eiswasserbad auf unter vier Grad Celsius ab.Danach den Kolben dreißig Minuten lang entgasen, indem Stickstoff über eine 21-Gauge-Nadel direkt in das Reaktionsgemisch eingeleitet wird, während eine zweite 21-Gauge-Nadel als Entlüftung dient. Den Kolben für fünfeinhalb Stunden in ein Ölbad bei 70 Grad Celsius stellen. Sobald die Reaktion abgeschlossen ist, die Polymerisation durch Eintauchen des Kolbens in ein Eiswasserbad und durch Belüften des Inhalts beenden.Entfernen Sie anschließend das Acetonitril durch Rühren unter einem kontinuierlichen Strom von Druckluft. Lösen Sie danach das Rohprodukt in etwa 40 Milliliter Tetrahydrofuran oder THF erneut auf. Geben Sie nun den Inhalt des Kolbens tropfenweise zu 400 Milliliter eines rasch gerührten Gemischs aus Benzinäther und Diethylether und rühren Sie weiter, bis die Überstandslösung nicht mehr trüb ist.Nach Abschluss der Fällung wird der Überstand dekantiert und der Polymerrest in etwa 40 Milliliter THF erneut gelöst. Der Fällungsprozess wird mindestens zwei weitere Male wiederholt, um eine vollständige Entfernung des restlichen Monomers sicherzustellen. Anschließend wird das überschüssige Lösungsmittel aus dem gereinigten Homopolymer durch Rühren unter einem kontinuierlichen Strom Druckluft entfernt und danach das Polymer vier Stunden im Vakuumofen getrocknet.Zu diesem Zeitpunkt bestimmen Sie die zahlengemittelte Molmasse des Homopolymers mittels Kernspinresonanzspektroskopie unter Verwendung einer zuvor beschriebenen Methode. Berechnen Sie mithilfe der Gelpermeationschromatographie die Polymerdispersität. Falls die Molmasse Ihres synthetisierten Homopolymers von der hier angegebenen Molmasse von 9000 abweicht, ist es dennoch möglich, im anschließenden Schritt ein Wurmgel zu erhalten.Die Reaktionszeit variiert jedoch. Bereiten Sie zu diesem Zeitpunkt eine Stammlösung mit einer Konzentration von einem Milligramm pro Milliliter des auf Ruthenium basierenden photochemischen Redoxkatalysators in Ethanol vor. Lagern Sie die Stammlösung im Kühlschrank, um die Lösungsmittelverdunstung zu minimieren.Danach verschließen Sie eine Pasteur-Pipette mit einem kleinen Wattebausch, wobei Sie eine zweite Pipette verwenden, um den Wollbausch fest einzupacken. Geben Sie basisches Aluminiumoxid in die Pipette, sodass eine Höhe von etwa fünf Zentimetern erreicht wird. Entfernen Sie anschließend den Mono-Methyläther-Hydrochinon-Inhibitor in BzMA, indem Sie etwa drei Milliliter durch die Pipette leiten und das desinhibierte BzMA auffangen.Geben Sie das de-inhibierte BzMA, das Homopolymer, die Ruthenium-Katalysator-Stammlösung, Acetonitril, Ethanol und den magnetischen Rührstab in ein vier Milliliter fassendes Glasröhrchen. Führen Sie dann das Deoxygenierungsverfahren wie zuvor beschrieben durch. Danach stellen Sie das Röhrchen in einen 2000-Milliliter-Glaskolben, der mit blauen LED-Streifen ausgekleidet ist, und bestrahlen es bei Raumtemperatur unter magnetischem Rühren.Nach zwanzig Stunden überwachen Sie routinemäßig die Reaktionsflasche und nehmen sie aus dem Reaktor heraus, sobald sich bei Umkehrung der Flasche aus der hochviskosen Lösung ein selbsttragendes Gel bildet. Wenn also Ihre Reaktoranordnung von der hier gezeigten abweicht, wird dennoch die Gelierung beobachtet, die auf die Bildung wurmähnlicher Mizellen hinweist, allerdings zu einem anderen Reaktionszeitpunkt. Dies hängt letztlich von der Polymerisationsgeschwindigkeit Ihres Reaktors ab.Nachdem das Fläschchen aus dem Reaktor entfernt wurde, beenden Sie die Polymerisation, indem Sie das Nanopartikelgel einige Minuten lang der Luft aussetzen. Bewahren Sie das verschlossene Fläschchen aufrecht und im Dunkeln auf. Für die TEM-Aufnahme geben Sie etwa 40 Milligramm des rohen Nanopartikelgels in ein vier Milliliter fassendes Glasfläschchen.Rühren Sie das Nanopartikelgel kontinuierlich mit einem Vortex-Mischer um und geben Sie über einen Zeitraum von mindestens fünf Minuten tropfenweise vier Milliliter Ethanol hinzu. Entfernen Sie makroskopische Aggregate aus der verdünnten Nanopartikelprobe durch Filtration über Glaswolle. Führen Sie abschließend die TEM-Aufnahme der verdünnten Nanopartikelprobe gemäß einem zuvor beschriebenen Verfahren durch.In dieser Studie wird ein zweistufiges Polymerisationsprotokoll für die Synthese wurmähnlicher Mizellen unter Verwendung eines PISA-Ansatzes verwendet. Während der Polymerisation wird die anfangs transparente Reaktionsmischung trüb, was auf die Dispersionpolymerisation hindeutet, und geht schließlich in einen hochviskosen, gelartigen Zustand über, der die Bildung wurmähnlicher Mizellen anzeigt. Hinweise auf eine lebende Polymerisation zeigen sich in niedrigen Polymerdispersitäten und einer guten Korrelation zwischen der Molekularmasse und der Monomerumsetzung.Zusätzlich deuten Gelpermeationschromatographie-Spuren auf eine überwiegend unimodale Verteilung mit variabler Umsatzgrad an, obwohl in diesem System eine gewisse terminale Bildung hochmolekularer Anteile sowie eine Ausbildung niedermolekularer Schwänze beobachtet wird. Die Bildung der wurmähnlichen Mizellenmorphologie ist ebenfalls unter verschiedenen Reaktionsbedingungen erreichbar, wie beispielsweise variierenden Röhrchentypen und Reagenzzusammensetzungen, aber auch, wenn die Lichtquelle intermittierend eingesetzt wird. Dies bedeutet, dass trotz des starken Einflusses der Lichtdurchdringung auf die Polymerisationsgeschwindigkeiten in den meisten photopolymerisierenden Systemen das Gelierverhalten in diesem Protokoll weiterhin als zuverlässiger Indikator für die Bildung wurmähnlicher Mizellen dienen kann.Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man Nanopartikel mit programmierbarer Form erzeugt, die in der Lage sind, sich selbst zu einem Gel zu organisieren.

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