Nanosponge accordabilité en taille et en densité de réticulation

L’objectif global de cette technique de synthèse de nanoéponges est de comprendre et d’utiliser des paramètres de synthèse importants pour la conception et le contrôle de la taille dans la morphologie. Cette méthode vous aidera à produire des nanoparticules dans des dimensions précises et des densités de réticulation pour les applications d’administration de médicaments. Le principal avantage de cette technique est qu’elle peut être adaptée aux différentes densités de réticulation de ces particules ainsi qu’à différentes tailles de ces particules, ce qui est un facteur très important dans de nombreuses applications où ces particules seront utilisées.

Bien que cette méthode puisse donner un aperçu de la conception des nanoparticules en utilisant des paramètres de synthèse de laine adaptés, elle peut également être appliquée à d’autres réseaux de polymères tels que les hydrogels et les microparticules. Enlever l’humidité d’une fiole à fond rond de 25 millilitres équipée d’une barre d’agitation magnétique, comme indiqué dans le protocole textuel. Une fois refroidi, retirez rapidement le septum de la fiole à fond rond et ajoutez 2,5 milligrammes de triflate d’étain tout au fond de la fiole, à l’aide d’une spatule.

Replacez le septum. Séquentiellement, ajoutez 72,6 microlitres de 3-méthyl-1-butanol à l’aide d’une microseringue de 100 microlitres et 1,33 millilitre de DCM anhydre à l’aide d’une seringue de deux millilitres. Agitez la suspension sur une plaque d’agitation magnétique pendant 10 minutes.

Ensuite, ajoutez séquentiellement 0,48 millilitre d’AVL et 1,37 millilitre de VL.Laissez la réaction continuer à agiter pendant 18 à 20 heures. Éteignez la réaction en ajoutant environ cinq millilitres de méthanol, puis ajoutez 100 milligrammes de piégeur de support solide dans le flacon et remuez pendant deux heures. Filtrez la suspension par filtration par gravité pour éliminer le solide, puis rincez le ballon avec un solvant de dichlorométhane et versez-le sur le filtre.

Retirez le solvant par évaporation rotative, avec un aspirateur d’eau comme source de vide, tout en chauffant à 30 degrés Celsius jusqu’à ce que la solution soit visqueuse. Faites précipiter le solvant goutte à goutte dans 500 millilitres de méthanol froid pour produire des flocons de solide blanc. Ensuite, filtrez la solution par filtration sous vide dans un entonnoir contenant un disque de verre fretté avec du papier filtre pour recueillir le solide.

Transférez le produit solide dans un flacon pré-pesé à l’aide d’une spatule et séchez-le pendant la nuit en utilisant une pression de vide élevée de 05 Torr pour recueillir le solide feuilleté blanc. Ajoutez 500 milligrammes de copolymère VLAVL dans un flacon à six flux avec une barre d’agitation magnétique. Ensuite, ajoutez 6,15 millilitres de DCM anhydre dans le flacon et vortex pour solubiliser le polymère.

Ensuite, ajoutez 74,53 milligrammes de mCPBA dans un deuxième flacon à six flux. Ajouter 6,15 millilitres de DCM anhydre et vortex jusqu’à ce que le mCPBA soit complètement solubilisé. Ensuite, transférez la solution mCPBA vers la solution VLAVL.

Fermez la réaction et recouvrez d’un film de paraffine plastique, avant de le laisser remuer pendant 48 heures. Transférez le mélange réactionnel dans un entonnoir séparateur de 50 millilitres et ajoutez 15 millilitres de bicarbonate de sodium saturé. Fermez l’entonnoir séparateur et basculez-le doucement pour mélanger.

Recueillir la couche organique contenant le produit et la transférer dans un erlenmeyer de 15 millilitres avec un agitateur magnétique de taille appropriée. Ajoutez cinq millilitres de DCM à la couche aqueuse qui se trouve encore dans l’entonnoir séparatoire, coiffez puis basculez doucement. Recueillir les matières organiques et les transférer dans la fiole de produit.

Après avoir jeté les déchets aqueux, transférez la couche organique dans un entonnoir de séparation. Ensuite, ajoutez du sulfate de magnésium dans le ballon de produit tout en remuant sur une plaque d’agitation magnétique pour éliminer toute eau résiduelle, continuez à ajouter de petites cuillères de sulfate de magnésium jusqu’à ce qu’il ne s’agglutine plus lors de l’ajout. À l’aide d’un entonnoir en verre muni d’un papier filtre, retirez le sulfate de magnésium solide tout en transférant le mélange dans une fiole à fond rond de 50 millilitres.

Transférez le contenu de la fiole à fond rond dans un flacon de produit prépesé. Éliminer le solvant par évaporation rotative avec l’aspirateur d’eau comme source de vide et en chauffant à 25 degrés Celsius. Placez le flacon sous vide poussé à 05 Torr pendant la nuit pour produire un solide cireux blanc.

Dissoudre 200 milligrammes du polymère VLAVL EVL, dans 20,01 millilitres de DCM anhydre, pour une concentration en apoxyde de 0054 molaires. Transférez la solution obtenue dans une fiole à fond rond de 100 millilitres, avec un col 1420. Placez la fiole réactionnelle dans un bain d’huile à 50 degrés Celsius.

Mélangez la solution avec un vortex rapide et ajoutez 21,45 microlitres d’EDEA goutte à goutte à l’aide d’une microseringue. Installez le goulot du ballon avec le condenseur à chemise d’eau qui est traversé par de l’eau froide, équipé d’un adaptateur de col 1420 et reflux la solution pendant 12 heures. Ensuite, retirez l’excès de solvant de la fiole de réaction par évaporation rotative à 25 degrés Celsius jusqu’à l’obtention d’une solution visqueuse.

Transférez le produit dans un tube de dialyse de coupure de poids moléculaire 10k dont une extrémité est pliée et fermée avec le clip de dialyse. Rincez le ballon avec l’excédent de DCM et transférez-le dans la tubulure. Pliez le haut du tube et fermez-le à l’aide d’une pince de dialyse munie d’un fil pour la suspendre.

Ensuite, accrochez le tube de dialyse sur le côté d’un bécher de deux litres avec une grande barre d’agitation et remplissez le bécher de DCM jusqu’à ce que le tube de dialyse soit complètement immergé. Mélangez doucement la solution de dialyse sur une plaque d’agitation magnétique et couvrez le bécher d’une feuille d’aluminium pour éviter l’évaporation du solvant. Retirez le solvant en le versant dans un récipient à déchets et remplacez-le par du DCM frais trois fois par jour, pendant 48 heures, pour éliminer le polymère et l’agent de réticulation n’ayant pas réagi.

Après la dialyse, retirer tout le solvant du bécher et transférer le contenu de la tubulure de dialyse dans une seringue de 10 millilitres équipée d’un filtre à seringue en PTFE de 0,45 micron. Poussez la solution à travers le filtre directement dans un flacon de produit pré-pesé pour éliminer toutes les impuretés restantes. Retirez le solvant par évaporation rotative à 25 degrés Celsius, puis placez le flacon de produit sous vide poussé à 05 Torr pendant la nuit, pour recueillir un solide cireux jaune clair.

Placez 0,5 milligramme de nanoéponges dans un tube à centrifuger de 1,5 millilitre. Ajouter un millilitre d’eau de culture cellulaire filtrée. À l’aide d’un sondeur sonicateur, sonifugez la solution par rafales de deux secondes, quatre à cinq fois à température ambiante, jusqu’à ce que les particules aient développé une suspension fine.

Ensuite, ajoutez 30 milligrammes de PTA à un millilitre d’eau de culture cellulaire filtrée dans un tube à centrifuger de 1,5 millilitre. Vortex sur le réglage le plus élevé pendant 10 secondes ou jusqu’à ce que le PTA soit complètement solubilisé pour produire une solution PTA à 3 %. À l’aide d’une seringue d’un millilitre munie d’une aiguille de calibre 22, prélevez 0,5 millilitre de la solution à 3 % de PTA, ajoutez quatre gouttes de la solution à 3 % de PTA aux particules et faites un tourbillon sur le réglage le plus élevé pendant 10 secondes.

Ensuite, à l’aide d’une pince à épiler à fermeture automatique, prenez une grille TEM et plongez-la rapidement dans la solution de particules trois fois. Laissez sécher la grille pendant cinq heures, sous un couvercle pour réduire l’accumulation de poussière sur la grille. Enfin, effectuez une imagerie TEM de l’échantillon, en utilisant un contraste élevé et un objectif de 40 microns.

Cette figure représente la méthode de synthèse des nanoéponges à l’aide d’un copolymère de polyester linéaire contenant des groupes fonctionnels pendants qui ont réagi avec un réticulant de diamine pour former des nanoparticules discrètes et une solution. L’imagerie TEM est utilisée pour caractériser les dimensions précises de chaque ensemble de nanoéponges, cette image contient des nanoéponges de 79 nanomètres avec l’écart-type de 12 nanomètres. La taille des nanoéponges a été analysée en fonction du poids moléculaire du précurseur du polymère et de la quantité de fonctionnalité de suspension afin d’évaluer la relation entre ces deux facteurs.

Une tendance à l’augmentation de la taille des nanoéponges est corrélée à une augmentation du poids moléculaire du polymère, indépendamment de la fonctionnalité du pendentif. La taille des nanoéponges a également été analysée en fonction de la quantité de fonctionnalité de suspension et de la quantité de réticulant de diamine ajoutée à la réaction. L’augmentation de la fonctionnalité du pendentif et de l’équivalent de la réticulation montre une augmentation de la taille des nanoéponges.

Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’utiliser ces paramètres synthétiques pour concevoir ces nanoparticules afin de contrôler la taille et la morphologie, exactement comme vous voulez les avoir. Nous pouvons ajuster la synthèse de ces nanoéponges avec ces paramètres importants : le poids moléculaire du polymère, la concentration d’apoxite et la quantité de réticulant. Après le développement de cette synthèse de nanoparticules, cette technique a été vitale pour notre laboratoire de recherche afin d’explorer l’administration de petits composés hydrophobes.

Lors de la tentative de cette procédure, il est très important d’être précis dans les mesures, car la stœchiométrie et la concentration sont très importantes pour le produit final. Suite à cette procédure, d’autres méthodes de synthèse de réseaux de polymères peuvent être réalisées afin de répondre aux questions liées à la conception de plateformes d’administration de médicaments.