Modulation de la forme des polymères à base de polyester en utilisant la pression osmotique

Summary

Les polymères sont des vésicules polymères auto-assemblées qui sont formées en formes sphériques pour minimiser l’énergie libre de Gibb. Dans le cas de l’administration de médicaments, des structures plus allongées sont bénéfiques. Ce protocole établit des méthodes pour créer plus de polymères en forme de bâtonnets, avec des rapports d’aspect allongés, en utilisant du sel pour induire une pression osmotique et réduire les volumes internes des vésicules.

Abstract

Les polymères sont des vésicules bicouches liées à la membrane créées à partir de copolymères blocs amphiphiles qui peuvent encapsuler des charges utiles hydrophobes et hydrophiles pour des applications d’administration de médicaments. Malgré leurs promesses, les polymères sont limités dans leur application en raison de leur forme sphérique, qui n’est pas facilement prise en charge par les cellules, comme l’ont démontré les scientifiques des nanoparticules solides. Cet article décrit une méthode à base de sel pour augmenter les rapports d’aspect des polymères sphériques à base de poly(éthylène glycol) (PEG). Cette méthode peut allonger les polymères et finalement contrôler leur forme finale en ajoutant du chlorure de sodium dans la dialyse post-formation. La concentration en sel peut varier, comme décrit dans cette méthode, en fonction de l’hydrophobicité du copolymère bloc utilisé comme base pour le polymère et de la forme cible. Les nanoparticules allongées ont le potentiel de mieux cibler l’endothélium dans les vaisseaux sanguins de plus grand diamètre, comme les veines, où la marge est observée. Ce protocole peut étendre les applications thérapeutiques des nanoparticules en utilisant des techniques d’allongement en tandem avec les avantages à double charge et à longue circulation des polymères.

Introduction

La modulation de forme est un moyen relativement nouveau et efficace d’améliorer l’administration de médicaments médiés par des nanoparticules. Non seulement le changement de morphologie augmente la surface des particules, ce qui permet à son tour une plus grande capacité de charge, mais il a également des implications à tous les niveaux pour améliorer la stabilité, le temps de circulation, la biodisponibilité, le ciblage moléculaire et la libération contrôlée¹. Les polymères, la nanoparticule de concentration dans cette méthode, ont tendance à s’auto-assembler thermodynamiquement en une forme sphérique, qui s’est avérée peu pratique dans l’abs....

Protocol

1. Formation de polymères sphériques à l’aide d’une méthode d’injection de solvant

1. Dissolution des polyesters dans un solvant organique
   REMARQUE: Un seul polyester doit être dissous dans son solvant organique respectif à la fois pour former des polymères.
   1. Dissoudre les polyesters PEG-PLA ou PEG-b-poly(acide lactique-co-glycolique) (PEG-PLGA) dans du diméthylsulfoxyde (DMSO) à une concentration de 1,5% en poids. Plus précisément, dissoudre 0,015 g de polyester sélectionné dans 1 mL de DMSO (15 mg/mL). La dissolution complète du polymère peut nécessiter des périodes allant jusqu’à 15 minutes de vortex.
2. Pendant que le polyester....

Results

Le tableau 2 présente les résultats attendus en suivant l’étape 1 du protocole. Notez que le DMSO est utilisé comme solvant pour le PEG-PLA et le PEG-PLGA dans la formation de polymères. Un écart par rapport à ce solvant est possible, car d’autres solvants miscibles à l’eau dissoudront les copolymères, mais devraient modifier les résultats. On s’attend à ce que la PDI soit inférieure à 0,2, ce qui indique la formation de polymérsomes monodispersés¹⁷. Notez que l’augmentation de l’.......

Discussion

Les systèmes auto-assemblés sont notoirement incontrôlables. Leurs propriétés finales, y compris la taille, la forme et la structure, sont déterminées par les propriétés hydrophobes de l’amphiphile choisi et l’environnement de solvant sélectionné. Les copolymères blocs amphiphiles tendent vers des formes sphériques, ce qui minimise l’énergie libre de Gibb et conduit à l’équilibre thermodynamique^23,formant ainsi des polymères. En raison de leur nature d’équilibre, les polymères sont beaucoup plus d.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
15*45 flacons fileté avec capuchon fixé	Fisherbrand	9609104000
Dimethyl Sulfoxide	Chemical	D128-1
Dimethyl Sulfoxide	BDH	BDH1115-1LP
Isoremp Agitateurs, plaques chauffantes et plaques d’agitation	Fisher scientific	CIC00008110V19
LEGATO 130 SERINGUE PUMP	kd Scientific	788130
PEG(1000)-b-PLA(5000), Polymère dibloc	Polysciences Inc	24381-1	noter les poids moléculaires lors de la réplication du
poly(éthylène glycol) (2000) Méthyléther-block-poly(lactide-co-glycolide) (4500)	Sigma aldrich	764825-1G	noter les poids moléculaires lors de la réplication de la combinaison d’aiguilles
à seringue à usage unique/BD PrecisionGlide, stérile, BD medical	medical	BD305620	Chlorure
de Sodium	Tuberculine BDH	BDH9286
Zetasizer Nano ZS	Malvern