Partículas sin caja: Cepillo-primero Síntesis de fotodegradables PEG estrellas Polímeros bajo Condiciones Ambientales

Resumen

Poli (etilenglicol) (PEG) polímeros de estrella cepillo-brazo (BASPs) con distribuciones estrechas de masas y tamaños nanoscópicas sintonizables se sintetizan en medio de la polimerización de metátesis de apertura de anillo (ROMP) de un macromonómero de PEG-norborneno seguido de la transferencia de porciones de la vida resultante cepillo de iniciador a viales que contienen cantidades variadas de una superficie rígida, foto-escindibles bis-norborneno reticulante.

Resumen

Los métodos convenientes para la síntesis rápida, paralela de nanopartículas funcionalizadas diversamente permitirán descubrimiento de nuevas formulaciones para la administración de fármacos, imágenes biológicas, y la catálisis soportada. En este informe, demuestran la síntesis paralela de polímero estrella cepillo-brazo (BASP) nanopartículas mediante el método de "pincel-primero". En este método, un poli norborneno-terminado (etilenglicol) (PEG) macromonómero (PEG-MM) se polimeriza primero a través de polimerización por metátesis con apertura de anillo (ROMP) para generar un macroiniciador cepillo de estar. Las alícuotas de esta solución madre iniciador se añaden a viales que contienen cantidades variadas de una fotodegradable reticulante bis-norborneno. La exposición a agente reticulante inicia una serie de cepillo controlada cinéticamente-+ cepillo y reacciones de acoplamiento estrella + estrellas que produce en última instancia BASPs con núcleos formados por el agente de reticulación y coronas compuesto de PEG. El tamaño final de BASP depende de la cantidad de reticulante añadido. Llevamos a cabo el syntesis de tres BASPs sobre la mesa de trabajo sin tomar precauciones especiales para eliminar el aire y la humedad. Las muestras se caracterizaron por cromatografía de permeación en gel (GPC), y los resultados coincidieron estrechamente con nuestro informe anterior que utilizó (guantera) condiciones inertes. Se discuten las características clave prácticos, ventajas y posibles desventajas del método-cepillo primero.

Introducción

Nanopartículas poliméricas han sido ampliamente estudiados por su potencial uso como plataformas para la administración de fármacos, la catálisis soportada, imágenes biológicas, y auto-ensamblaje ^1-3. Las aplicaciones modernas requieren que las síntesis de nanopartículas de ser fácil, reproducible, compatible con todas las funciones químicas, y susceptibles de diversificación ^4,5. Polimerización por metátesis por apertura de anillo (ROMP) de olefinas torcido es una metodología poderosa para la síntesis de nanoestructuras poliméricas funcionales con tamaños controlados y distribuciones estrechas de masas ^1,6-8. Por ejemplo, norborneno ....

Protocolo

En primer lugar, se describe la síntesis y purificación de PEG-MM B de 3 kDa de O-(2-aminoetil) polietilenglicol (PEG-NH ₂₎ y norborneno-N-hidroxisuccinimidil éster (NHS). El primer compuesto puede ser adquirido de Sigma Aldrich Inc, o se prepara a través de polimerización aniónica de acuerdo con procedimientos de la bibliografía ^22,23. El último compuesto se puede preparar en dos etapas de acuerdo con un procedimiento publicado ^21. A continuación se describen una síntesis del catalizador A partir comercialmente disponible catalizador ^ª generación Grubbs 2. A cont....

Resultados

La Figura 2 muestra GPC traza para una variedad de BASPs preparados a partir de B1, B2, y B3. En todos los casos, los datos ilustran que el aumento de los equivalentes de agente de reticulación (N) conduce a un aumento en el tamaño de la BASP. Como se observó en el informe anterior, 10 equivalentes de agente de entrecruzamiento no es suficiente para lograr BASPs uniformes, la N = 10 muestras indica una línea de GPC claramente multimod.......

Discusión

La principal ventaja de la síntesis de BASP-brush primera es la capacidad única para sintetizar rápidamente nanoestructuras de tamaño y composición diversa en paralelo sin necesidad de equipo especializado. En este estudio, se demuestra el método sintético-cepillo primero usando un macromonómero norborneno funcionalizado de PEG (B, Figura 1) y un bis-éster de norborneno nitrobencilo reticulante (C, Figura 1). Las cadenas de PEG de B imparten s.......

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Grubbs Second Generation Catalyst	Materia (o Sigma Aldrich)	C848 (Sigma Aldrich: 569747)	Usado tal como lo compró al fabricante. * Proporcionado como un generoso regalo.
Piridina	Sigma Aldrich	270970	Usado tal como se compró al fabricante
O-(2-aminoetil)polietilenglicol 3000	Sigma Aldrich	07969	Usado tal como se compró al fabricante
PEG-MM	N/A	N/A	Sintetizado siguiendo los procedimientos informados (Ref. 21, protocolo 1)
éster de norborneno-N-hidroxisuccinimidil (NHS)	N/A	N/A	Sintetizado siguiendo los procedimientos informados (Ref. 21)
Bis-norb-NBOC Crosslinker	N/A	N/A	Sintetizado siguiendo los procedimientos reportados (Ref. 21)
Pentano	Sigma Aldrich	158941	Utilizado tal como se compró al fabricante
Tetrahidrofurano (grado HPLC)	Sigma Aldrich	34865	Secado y purificado sobre una columna de purificación de solvente
Diclorometano	VWR	BDH1113-4LG	Usado tal como lo compró al fabricante
Acetonitrilo (grado HPLC)	Sigma Aldrich	34998	Usado tal como lo compró al fabricante
Ácido acético	Sigma Aldrich	A6283	Usado tal como lo compró al fabricante
Sulfato de sodio	Sigma Aldrich 239313		Usado tal como lo compró al fabricante
Éter dietílico	Sigma Aldrich	673811	Usado tal como se compró al fabricante
Dimetilformamida (grado HPLC)	Sigma Aldrich	270547	Usado tal como se compró al fabricante
Bromuro de litio	Sigma Aldrich	213225	Usado tal como se compró al fabricante
MillQ Biocel A10	Millipore
Beckmann Coulter HPLC (módulo de solvente 127p, detector de 166p)	Beckmann Coulter
Zorbax 300SB-C18 PrepHT columna de fase inversa	Agilent
1260 Infinity Cromatografía líquida	Agilent
GPC KD-806M	columna Shodex
Dawn Heleos II Dispersor de luz	Wyatt
Optilab T-rEX Detector de índice de refracción	Wyatt
Viales de centelleo de vidrio - 40 ml	Chemglass	CG-4909-05
Viales de centelleo de vidrio - 4 ml	Chemglass	CG-4904-06
Viales de centelleo de vidrio (tapón revestido de PTFE) - 2 ml	Agilent	5183-4518
Barras de agitación	VWR	5894x	varios tamaños
13 mm 0,45 y micro; m Filtro de jeringa de nylon	PerkinElmer	02542903
13 mm 0,45 y micro; m filtro de jeringa de politetrafluoroetileno	PerkinElmer	02542909
jeringas desechables de 1 ml	VWR	53548-001
Centrífuga de cubo oscilante o similar			Debe ser capaz de alcanzar aproximadamente 4.000 rpm
Matraz
Conjunto
Evaporador rotativo
equilibrar