Nanosponge Einstellbarkeit in Größe und Dichte Vernetzung

Das übergeordnete Ziel dieser Nanoschwamm-Synthesetechnik ist es, wichtige Syntheseparameter für das Design und die Kontrolle der Größe in der Morphologie zu verstehen und zu nutzen. Diese Methode hilft Ihnen, Nanopartikel in präzisen Abmessungen und Vernetzungsdichten für Drug-Delivery-Anwendungen herzustellen. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie auf unterschiedliche Vernetzungsdichten dieser Partikel und auch auf unterschiedliche Größen dieser Partikel zugeschnitten werden kann, und dies ist ein sehr wichtiger Faktor in vielen Anwendungen, in denen diese Partikel verwendet werden.

Obwohl diese Methode durch die Verwendung maßgeschneiderter Wollsyntheseparameter Einblicke in das Design von Nanopartikeln geben kann, kann sie auch auf andere Polymernetzwerke wie Hydrogele und Mikropartikel angewendet werden. Entfernen Sie die Feuchtigkeit aus einem 25-Milliliter-Rundkolben, der mit einem magnetischen Rührstab ausgestattet ist, wie im Textprotokoll beschrieben. Nach dem Abkühlen das Septum schnell aus dem Rundkolben nehmen und mit einem Spatel 2,5 Milligramm Zinntriflate auf den Boden des Kolbens geben.

Setze das Septum wieder ein. Geben Sie nacheinander 72,6 Mikroliter 3-Methyl-1-butanol über eine 100-Mikroliter-Mikrospritze und 1,33 Milliliter wasserfreies DCM über eine Zwei-Milliliter-Spritze hinzu. Rühren Sie die Suspension auf einer magnetischen Rührplatte 10 Minuten lang um.

Als nächstes fügen Sie nacheinander 0,48 Milliliter AVL und 1,37 Milliliter VL hinzu und lassen Sie die Reaktion 18 bis 20 Stunden lang weiterrühren. Die Reaktion wird durch Zugabe von etwa fünf Millilitern Methanol gestillt, dann 100 Milligramm fester Stützkin Scanenger in den Kolben gegeben und zwei Stunden lang gerührt. Die Suspension wird durch Schwerkraftfiltration filtriert, um den Feststoff zu entfernen, dann wird der Kolben mit Dichlormethanlösungsmittel gespült und über den Filter gegossen.

Entfernen Sie das Lösungsmittel unter rotierender Verdampfung, mit einem Wassersauger als Vakuumquelle, während Sie es bei 30 Grad Celsius erhitzen, bis die Lösung zähflüssig ist. Das Lösungsmittel wird tropfenweise in 500 Milliliter kaltes Methanol ausgefällt, um Flocken aus weißem Feststoff herzustellen. Filtern Sie dann die Lösung durch Vakuumfiltration in einen Trichter, der eine bundierte Glasscheibe mit Filterpapier enthält, um den Feststoff aufzufangen.

Übertragen Sie das feste Produkt mit einem Spatel in ein vorgewogenes Fläschchen und trocknen Sie es über Nacht bei einem hohen Vakuumdruck von 05 Torr, um den weißen, flockigen Feststoff aufzufangen. Geben Sie 500 Milligramm des VLAVL-Copolymers mit einem magnetischen Rührstab in ein Durchstechflasche mit sechs Strömen. Geben Sie dann 6,15 Milliliter wasserfreies DCM in das Fläschchen und den Vortex, um das Polymer zu lösen.

Geben Sie anschließend 74,53 Milligramm mCPBA in ein zweites Fläschchen mit sechs Strömen. Fügen Sie 6,15 Milliliter wasserfreies DCM hinzu und wirbeln Sie es ein, bis das mCPBA vollständig löslich ist. Übertragen Sie als Nächstes die mCPBA-Lösung in die VLAVL-Lösung.

Verschließen Sie die Reaktion und decken Sie sie mit einer Paraffinfolie ab, bevor Sie sie 48 Stunden lang rühren lassen. Das Reaktionsgemisch wird in einen 50-Milliliter-Scheidetrichter umgefüllt und mit 15 Millilitern gesättigtem Natriumbicarbonat versetzt. Verschließen Sie den Scheidetrichter und schütteln Sie ihn vorsichtig, um ihn zu mischen.

Sammeln Sie die organische Schicht, die das Produkt enthält, und geben Sie sie in einen 15-Milliliter-Erlenmeyerkolben mit einem Magnetrührstab geeigneter Größe. Geben Sie fünf Milliliter DCM in die wässrige Schicht, die sich noch im Separtorum-Trichter befindet, verschließen Sie sie und schütteln Sie sie dann vorsichtig. Sammeln Sie die organischen Stoffe und geben Sie sie in den Produktkolben.

Nach dem Entsorgen der wässrigen Abfälle wird die organische Schicht wieder in einen Scheidetrichter überführt. Geben Sie dann Magnesiumsulfat in den Produktkolben, während Sie über eine magnetische Rührplatte rühren, um das restliche Wasser zu entfernen, und fügen Sie weitere kleine Messlöffel Magnesiumsulfat hinzu, bis es beim Hinzufügen nicht mehr verklumpt. Verwenden Sie einen Glastrichter, der mit einem Filterpapier versehen ist, um das feste Magnesiumsulfat zu entfernen, während Sie die Mischung in einen 50-Milliliter-Rundkolben umfüllen.

Der Inhalt des Rundkolbens wird in ein vorgewogenes Erzeugnisfläschchen umgefüllt. Entfernen Sie das Lösungsmittel durch rotierendes Verdampfen mit dem Wassersauger als Vakuumquelle und Erhitzen auf 25 Grad Celsius. Stellen Sie das Fläschchen über Nacht bei 05 Torr auf Hochvakuum, um einen weißen, wachsartigen Feststoff zu erzeugen.

200 Milligramm des VLAVL EVL-Polymers in 20,01 Millilitern wasserfreiem DCM werden für eine Apoxidkonzentration von 0054 molar gelöst. Die resultierende Lösung wird in einen 100-Milliliter-Rundkolben mit einem Hals von 1420 überführt. Stellen Sie den Reaktionskolben in ein Ölbad bei 50 Grad Celsius.

Rühren Sie die Lösung mit einem schnellen Wirbel um und geben Sie 21,45 Mikroliter EDEA tropfenweise über eine Mikrospritze hinzu. Den Hals des Kolbens mit dem wasserummantelten Kondensator ausstatten, durch den kühles Wasser fließt, der mit einem 1420-Halsadapter ausgestattet ist, und die Lösung 12 Stunden lang zurückfließen lassen. Anschließend wird überschüssiges Lösungsmittel aus dem Reaktionskolben durch Rotationsverdampfung bei 25 Grad Celsius entfernt, bis eine viskose Lösung entsteht.

Übertragen Sie das Produkt auf einen Dialyseschlauch mit 10 K Molekulargewicht, bei dem ein Ende gefaltet und mit dem Dialyseclip verschlossen ist. Spülen Sie den Kolben mit überschüssigem DCM aus und geben Sie es auf den Schlauch. Falten Sie die Oberseite des Schlauchs und verschließen Sie ihn mit einem Dialyseclip, der einen Draht zum Aufhängen hat.

Hängen Sie dann den Dialyseschlauch mit einem großen Rührstab an die Seite eines Zwei-Liter-Bechers und füllen Sie den Becher mit DCM, bis der Dialyseschlauch vollständig untergetaucht ist. Rühren Sie die Dialyselösung vorsichtig auf einer magnetischen Rührplatte auf und 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 Stunden lang dreimal täglich durch frisches DCM, um das nicht umgesetzte Polymer und den Vernetzer zu entfernen.

Entfernen Sie nach der Dialyse alle Lösungsmittel aus dem Becherglas und geben Sie den Inhalt des Dialyseschlauchs in eine 10-Milliliter-Spritze, die mit einem 0,45-Mikron-PTFE-Spritzenfilter ausgestattet ist. Schieben Sie die Lösung durch den Filter direkt in ein vorgewogenes Produktfläschchen, um alle verbleibenden Verunreinigungen zu entfernen. Entfernen Sie das Lösungsmittel durch Rotationsverdampfung bei 25 Grad Celsius und stellen Sie das Produktfläschchen über Nacht auf Hochvakuum bei 05 Torr, um einen hellgelben wachsartigen Feststoff zu sammeln.

Geben Sie 0,5 Milligramm Nanoschwämme in ein 1,5-Milliliter-Zentrifugenröhrchen. Fügen Sie einen Milliliter gefiltertes Zellkulturwasser hinzu. Verwenden Sie ein Sonden-Ultraschallgerät, um die Lösung mit zwei Sekunden zu beschallen, vier- bis fünfmal bei Raumtemperatur, bis die Partikel eine feine Suspension entwickelt haben.

Geben Sie dann 30 Milligramm PTA zu einem Milliliter gefiltertem Zellkulturwasser in ein 1,5-Milliliter-Zentrifugenröhrchen. 10 Sekunden lang auf höchster Stufe vortexen oder bis das PTA vollständig gelöst ist, um eine 3%ige PTA-Lösung herzustellen. Verwenden Sie eine Ein-Milliliter-Spritze mit einer 22-Gauge-Nadel, um 0,5 Milliliter der 3%igen PTA-Lösung aufzusaugen, geben Sie vier Tropfen der 3%igen PTA-Lösung zu den Partikeln und wirbeln Sie sie 10 Sekunden lang auf höchster Stufe.

Nehmen Sie dann mit einer selbstschließenden Pinzette ein TEM-Gitter auf und tauchen Sie es dreimal schnell in die Partikellösung. Lassen Sie den Rost fünf Stunden lang unter einer Abdeckung trocknen, um die Staubansammlung auf dem Rost zu reduzieren. Führen Sie abschließend eine TEM-Bildgebung der Probe mit hohem Kontrast und einem 40-Mikrometer-Objektiv durch.

Diese Abbildung stellt die Nanoschwamm-Synthesemethode dar, bei der ein lineares Polyester-Copolymer mit hängenden funktionellen Gruppen mit einem Diaminvernetzer zu diskreten Nanopartikeln und einer Lösung reagiert. Die TEM-Bildgebung wird verwendet, um die genauen Abmessungen jedes Satzes von Nanoschwämmen zu charakterisieren, dieses Bild enthält Nanoschwämme von 79 Nanometern mit einer Standardabweichung von 12 Nanometern. Die Nanoschwammgrößen wurden basierend auf dem Molekulargewicht des Polymervorläufers und der Menge der Anhängerfunktionalität analysiert, um die Beziehung zwischen diesen beiden Faktoren zu bewerten.

Ein Trend zur zunehmenden Größe von Nanoschwämmen korreliert mit einer Zunahme des Polymermolekulargewichts, unabhängig von der Funktionalität des Anhängers. Die Größen der Nanoschwämme wurden auch auf der Grundlage der Menge an Anhängerfunktionalität und der Menge an Diaminvernetzer analysiert, die der Reaktion zugesetzt wurde. Die Erhöhung sowohl der Anhängerfunktionalität als auch des Vernetzer-Äquivalents zeigt eine Zunahme der Nanoschwammgrößen.

Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie diese synthetischen Parameter nutzen können, um diese Nanopartikel so zu gestalten, dass sie die Größe und die Morphologie genau so steuern, wie Sie sie haben möchten. Wir können die Synthese dieser Nanoschwämme mit diesen wichtigen Parametern abstimmen: dem Molekulargewicht des Polymers, der Apoxitkonzentration und der Menge des Vernetzers. Nach der Entwicklung dieser Nanopartikelsynthese war diese Technik für unser Forschungslabor von entscheidender Bedeutung, um die Wirkstoffabgabe von kleinen hydrophoben Verbindungen zu erforschen.

Beim Versuch dieses Verfahrens ist es sehr wichtig, bei den Messungen genau zu sein, da die Stöchiometrie und die Konzentration für das Endprodukt sehr wichtig sind. Im Anschluss an dieses Verfahren können weitere Methoden zur Polymernetzwerksynthese durchgeführt werden, um Fragen im Zusammenhang mit dem Design von Wirkstoffverabreichungsplattformen zu beantworten.