יש התעניינות גוברת בעיצוב וגיבוש מערכות פולימריות מסוגלות כולא, באמצעות קישור לא קוולנטי, מולקולות קטנות עם פעילות ביוכימית פוטנציאלית. חומרים אלה צפויים למצוא יישומים להובלת העיקרון הפעיל ליעד סלקטיבית ולשחרר על הפעולה של גירויים חיצוניים, כגון וריאציות pH, טמפרטורה, וכו 'בהקשר זה, הידרוג התבררה חומרים תכליתיים ורב עצמה עבור ננו-רפואה לאור שחרורו של תרופות מבוקרת 1. היווצרות הידרוג פולימריות יכולה להיות מושגת על ידי מקשרות רשתות macromolecular ידי i) אינטראקציות פיסיות, שאינן קוולנטיים כגון קשרי מימן, ii) קוולנטיים cross-linking של הרשתות המובילות לרשת תלת ממדים מסוגלת להתנפח בנוכחות בתמיסה מימית או iii) שילוב של שתי השיטות שהוזכרו 2-4.
כיתה צדדית במיוחד של שלוש אגורהnsional, פולימרי swellable אנקפסולציה של רכיבים אורגניים ואי-אורגניים ניתן להשיג החל β-cyclodextrin הטבעי (β-CD) באמצעות עיבוי עם נגזרים מתאימים, מופעלים של חומצת tetracarboxylic 5 - 8 והוליד nanosponges cyclodextrin (CDNS). הסינתזה, האפיון והיישום של CDNS הוא נושא למחקר מאוחד של הקבוצה שלנו. התוצאות "בעבר כמה השנים עולות כי CDNS להציג מאפייני מסקרן של נפיחות, קליטה / הכללת כימיקלים, ושחרור של מולקולות תרופה קטנות, עם יישומי שחרור מבוקר של חומרים פעילים תרופות 9 - 11 וכימיה סביבה 12 - 14.
על-סמך ההנחות האלה, שני נושאים עיקריים לטפל דאגת ההעמסה ביותר של המתחם הפעיל ג'ל פולימריים, הבנה משופרת של ניידות מומסת בתוך מטריצות ג'ל 15 . הספרות מספק הן מחקרים ניסויים ותיאוריות הקשורות מנגנוני דיפוזיה של מולקולות קטנות ברשתות macromolecular 16,17. שדה-שיפוע פעם ספין הד (PGSE) NMR ספקטרוסקופיה היא שיטה מבנית ומבוססת בשימוש נרחב ללמוד דיפוזיה translational של מולקולות קטנות ממיס 18 או דיפוזיה העצמית של נוזלים טהורים. ההתפתחויות האחרונות של זווית קסם ברזולוציה גבוהה ספינינג (HR-MAS) טכנולוגיית NMR אפשרו לאסוף ברזולוציה גבוהה נתוני תמ"ג של מולקולות ניידות השעיות הטרוגנית 19, ג'לים ופולימרי swellable 20,21. ואכן, הגדרת ניסוי שילוב HR-MAS ספקטרוסקופיה NMR ואת רצף דופק PGSE מספקת הזדמנות ייחודית לבחון את המולקולות המומסות בסביבה המולקולרית של המארח. נתונים חשובים על תחבורת המאפיינים של מולקולת תרופה בפח בתוך מטריצת ג'ל ניתן להשיג כך. איכות גבוהה נתוני ניסוי ולכן יכולים להיות obtaiנד המאפשר תכנון רציונלי יותר של מערכות מארחות-אורח nanostructured.
בעבודה הנוכחית אנו מתארים את הפרוטוקולים המפורטים הצעדים הבאים: i) סינתזה וטיהור שני בניסוח שונה של CDNS צולב עם פולימרי EDTA (איור 1), המכונה CDNSEDTA, ומאופיינת תקליטורים שונים / טוחנת מקשר צלב יחס: 1: 4 (CDNSEDTA 1: 4) ו -1: 8 (CDNSEDTA 1: 8); ii) הכנת הידרוג טעון סמים עבור שניהם 1 CDNSEDTA: 4 ו -1 CDNSEDTA: 8. בשלב זה השתמשנו, כמו מולקולת תרופת מודל, מלח נתרן סטרואידיות הפופולרי אנטי הדלקתי איבופרופן (IP); iii) החקירה היסודית של מאפייני התחבורה של IP בתוך CDNSEDTA הידרוג באמצעות PGSE-HRMAS ספקטרוסקופיה NMR. השיטה שאנו מציעים כאן מבוססת על מדידת התזוזה המרובעת הממוצעת (MSD) של התרופה הכמוסה בתוך הידרוג'ל ואחריו הניתוח של התלות בזמן של MSD.
אנחנו Wish להדגיש כי המתודולוגיה שתואר לעיל - אשר מתמקד את התלות בזמן של MDS התרופה במטריצה - מספק קשת רחבה של מידע לעומת המתודולוגיה המאוחד בוסס על קביעת מקדם הדיפוזיה של התרופה היחידה. הראינו לאחרונה 21 שגישה זו היא שאפשרה את האפליה של משטרים דיפוזיה נורמלים וחריגים שחווים IP כלוא בתוך הידרוג CDNS.
כך אנו מאמינים כי צעד-אחר-צעד התיאור של סינתזת פולימר / טיהור, היווצרות של הידרוג טעון הסמים, HR-MAS אפיון NMR ועיבוד נתונים של נתוני MDS, הוא ערכת כלים רב עצמה עבור מדענים מעוניינים באפיון מערכות nanostructured עבור כליאה ושחרור של מולקולות קטנות.