חלקיקים ללא תיבה: סינתזה המברשת הראשונה של Photodegradable פולימרים הכוכבים PEG בתנאי הסביבה

המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא ללמוד כיצד ליצור סדרה של ננו-חלקיקים מבוססי פוליאתילן גליקול או PEG במקביל באמצעות מטתזת פתיחת טבעת, פילמור או rom. מטרה זו מושגת על ידי סינתזה תחילה של מונומר מאקרו וקישור צולב מתאים. תרכובות אלו מגדירות את תכונות הננו-חלקיקים הסופיות בשלב השני.

מונומר המאקרו מפולמר על ידי השתוללות כדי להניב אצווה של פולימרים של מברשת בקבוקים חיים עם שרשראות צד יתד. לאחר מכן, פולימרי מברשת הבקבוק החיים מועברים לבקבוקונים עם כמויות שונות של קלינקר צולב על מנת ליזום צמיחה של ננו-חלקיקים. הליך זה יכול להניב מגוון רחב של ננו-חלקיקים בעלי מסות מולאריות התלויות בכמות הצלבה שנוספה ובפונקציונליות המוגדרת על ידי מבנה מונומר המאקרו ומבנה ה-crosslinker.

לאחר מכן ניתן לקבוע את המסות המולריות על ידי כרומטוגרפיה של חדירת ג'ל. היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות כמו פילמור רדיקלים חופשיים, הוא שניתן לבצע אותה מהר מאוד על הספסל וניתן להשתמש בה כדי לפלמר מגוון רחב של מונומרים מתפקדים בצפיפות וקלימרים. דרישה להדגמה חזותית של שיטה זו היא קריטית מכיוון שלמרות שהיא פשוטה, היא דורשת כמות משמעותית של ריבוי משימות.

שתדגים את ההליך הזה היום תהיה ג'ני לו, סטודנטית לתואר שני מהקבוצה שלי. ראשית, הוסף 300 מיליגרם של פוליאתילן גליקול 3000 או peg אמין 3000 לבקבוקון נצנוץ של 40 מיליליטר, המצויד במוט ערבוב. לאחר מכן, הוסף שלושה מיליליטר של דימתילפורממיד נטול מים או DMF לבקבוקון כדי להמיס את האמין peg.

הניחו לתמיסה לערבב ולחמם קלות עד שכל ה-peg amine נמס. לאחר הוספת 36 מיליגרם של נורברטין NHS Ester, מכסים את הבקבוקון ומערבבים את תערובת התגובה בטמפרטורת החדר למשך הלילה. בסיום, הסר את מוט הערבוב והוסף בערך 35 מיליליטר אתיל אתר קר לתמיסת התגובה.

כדי לזרז את מונומר המאקרו של יתד, סנן את המשקעים הרכים הלבנים באמצעות משפך בוכנר ושטוף אותו בהרחבה עם אתר דתיל. לאחר מכן העבירו את המשקעים לבקבוקון נצנוץ של 20 מיליליטר וייבשו תחת ואקום למשך 24 שעות. כדי להסיר שאריות אתר דתיל להכנת זרז A, הוסף 500 מיליגרם של זחלים, זרז מהדור השני לבקבוקון נצנוץ של 20 מיליליטר.

מצויד במוט ערבוב, הוסף כ- 0.5 מיליליטר pur לבקבוקון והתבונן בתמיסה. שינוי צבע מאדום לירוק. אפשר לתגובה להפריע לזמן קצר עד שכל הצבע האדום נעלם והתמיסה הפכה לצמיגה.

אם הצבע האדום לא נעלם לחלוטין, הוסף עוד פורין לפי הצורך. לאחר מכן, מלאו את בקבוקון התגובה בכ -20 מיליליטר פנטן קר כדי לזרז קומפלקס A.במידת הצורך, השתמש במרית כדי לפרק את המשקעים. מסננים את המתלים באמצעות משפך בור כדי לאסוף את המשקעים הירוקים.

לאחר מכן שוטפים את המשקעים עם ארבע פעמים 15 מיליליטר פנטן קר. מעבירים את המוצק הירוק לבקבוקון נצנוץ של 20 מיליליטר ומייבשים אותו בוואקום למשך הלילה. בבקבוקון של שלושה מיליליטר, המצויד במוט ערבוב, שקלו בזהירות 65 מיליגרם של מונומר מאקרו יתד.

ב. במידת הצורך, השתמש באקדח סטטי כדי להסיר חשמל סטטי מהבקבוקונים ומהמרית. לאחר הוספת 158 מיקרוליטר של טטרה הידרו FU או THF לבקבוקון, כסה אותו מיד כדי למנוע אידוי סולב. הניחו לתמיסה לערבב ולחמם קלות במידת הצורך, עד שכל מונומר המאקרו מומס לבקבוקון של שלושה מיליליטר המכיל 2.8 מיליגרם של זרז A ב-466 מיקרוליטר של הידרו פורין נטול מים כדי לתת תמיסת זרז של שישה מיליגרם למיליליטר.

לאחר שהבקבוקון נסגר, סובב אותו בעדינות כך שהזרז יתמוסס לחלוטין, ויניב תמיסה בצבע ירוק יער. לאחר העברת תמיסת הזרז למזרק, הניחו את קצה המחט ממש מעל תערובת מונומר המאקרו המערבבת והוסיפו במהירות 243 מיקרוליטר מהתמיסה לבקבוקון. מכסים את הבקבוקון מיד ומניחים לתערובת התגובה לערבב במשך 15 דקות ליצירת יוזם המברשת החיה.

יש להשתמש מיד ביוזם מברשת חיה לשלב החמישי. לאחר מכן בזהירות, הוסף 3.6 מיליגרם, 5.5 מיליגרם ו-7.3 מיליגרם של קרוסלינקר ביז נורברטין NBO שהוכן בעבר לשלושה בקבוקונים נפרדים של שלושה מיליליטר המצוידים במוטות ערבוב. לחלופין, ניתן להוסיף את הקישור לבקבוקונים אלה לפני ההתחלה.

שלב רביעי, למעלה. העבירו את תמיסת יוזם המברשת החיה למזרק. הנח את קצה המחט ממש מעל הצלב המוצק והוסף 123 מיקרוליטר מהתמיסה לכל אחד משלושת הבקבוקונים.

מכסים מיד את הבקבוקונים ומדליקים את צלחת הערבוב. מערבבים את פולימר כוכב זרוע המברשת או תגובות היווצרות BSP בטמפרטורת החדר עד לסיום. היווצרות BA עם מונומר המאקרו והקרוסלינקר הספציפי הזה הושלמה תוך ארבע שעות.

עם זאת, ניתן להשאיר את התגובות עד 24 שעות ללא תוצאות. להרוות את התגובות על ידי הוספת טיפה אחת של אתר אתיל ויניל. מערבבים במשך 10 דקות כדי להבטיח מרווה מלאה לאחר סינון דילול.

נתח את הדגימות לפי GPC. במחקר זה, מונומרים מאקרו PEG B one, B 2 ו-B 3 הוכנו ממקורות חיסוניים שונים של PEG ותוצאות היווצרות ננו-חלקיקי BA לפני ואחרי הכנה קפדנית של כרומטוגרפיה נוזלית בעלת ביצועים גבוהים. הושוו טיהור מונומר מאקרו, מוצגים כאן עקבות GPC למגוון בס שהוכנו מ-B one, B 2 ו-B 3.

בכל המקרים, הנתונים ממחישים כי הגדלת השקילות של crosslinker מובילה לעלייה במסה המולרית של הבס. כפי שנצפה קודם לכן, 10 שקילות של crosslinker אינה מספיקה כדי להשיג bps אחיד. המדגם מראה עקבות GPC רב-מודאליים בבירור עם כמות גדולה של פולימר מברשת שיורי, במיוחד במקרה של מונומר מאקרו לא מטוהר.

B אחד, כמויות גדולות יותר של crosslinker גורמות להתפלגות מסה טוחנת אחידה עם מעט מאוד מברשת שיורית. במונומר מאקרו, המסה המולרית הממוצעת של המשקל מכפילה את עצמה בערך ועוברת מ-15 ל-20 שווה ערך במקרה של B שלוש, לא נותר מונומר מאקרו שיורי ופחות מ-1% מברשת שיורית למקרים המקבילים של 15 ו-20 לאחר שליטה, ניתן להשתמש בטכניקה זו כדי ליצור ספריות של הרבה יותר משלושה חלקיקים ומקבילים אם היא מבוצעת כראוי. בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לזכור לעקוב אחר כל בקבוקון והכמויות המתאימות של ריאגנטים להוסיף לכל בקבוקון, במיוחד ככל שגודל הספרייה גדל.

שמירת רשומות טובה ותשומת לב לפרטים הם קריטיים. בעקבות הליך זה, אתה יכול ליצור חומרים עבור מגוון יישומים שונים הכוללים אספקת תרופות, הרכבה עצמית וקטליזה נתמכת פשוט על ידי שינוי מונומרים מאקרו ומקשרים צולבים שונים, או על ידי שימוש בתערובות של מונומרים מאקרו ומקשרים צולבים.