Name: סינתזה קלילה של Micelles תולעת דמוית ידי גלוי אור מתווכת פילמור נפיצה שימוש Photoredox Catalyst (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-08T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 39 s
Description: למד סינתזה של מיצלות תולעת דמויות באמצעות פילמור נפיצה מופעלת אור נראה. שיטה זו מייצרת ננו-חלקיקים פולימריים לשימושים בננו-רפואה ובמערכות אספקת תרופות.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

CB אסיר תודה על מלגת העתיד שלו ממועצת המחקר האוסטרלית (ARC-FT12010096) ו-UNSW אוסטרליה.

סינתזה 1. אפיון POEGMA מאקרו-CTA <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף אוליגו (אתילן גליקול) methacrylate אתר מתיל (OEGMA) (12 גר &#39;, 4 × 10 -2 mol), 4-cyano-4- (phenylcarbonothioylthio) חומצה pentanoic (CPADB) (0.224 גרם, 8 × 10 -4 mol), 2,2&#39;-azobis (2-methylpropionitrile) (AIBN) (16.4 מ&quot;ג, 0.1 מילימול) ו -50 מ&quot;ל אצטוניטריל (MeCN) על 100 מ&quot;ל עגול הבקבוק התחתון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותם את הבקבוק עם חוט מחצה ופלדה גומי בגודל מתאים לקרר את הבקבוק מ בטמפרטורת החדר כדי &lt;4 מעלות צלזיוס באמבט קרח-מים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Deoxygenate הבקבוק למשך 30 דקות על ידי מבעבע חנקן ישירות לתוך תערובת התגובה דרך (מ&quot;מ 0.8 מ&quot;מ x 120) 21 מחט G עם מחט שני 21 G (0.8 מ&quot;מ x 38 מ&quot;מ) מתנהג כמו פורקן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את הבקבוק באמבט שמן על 70 מעלות צלזיוס במשך 5.5 שעות לפני מרווה את פילמור על ידי טבילה באמבט קרח-מים ועל חשיפת התכנים לאוויר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את MeCN ידי תסיסה תחת acזרם ontinuous של אוויר דחוס מחדש לפזר את התערובת הגולמית ~ 40 מיליליטר tetrahydrofuran (THF). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוסיפים את תכולת הבקבוק dropwise ל -400 מ&quot;ל של תערובת בחש במהירות של רוחות נפט (נ&quot;ב 40-60 מעלות צלזיוס) ואתר diethyl (70:30, V / V) את האש וממשיכים לטגן עד supernatant הוא כבר לא מעוננים. הערה: קירור באמבט קרח ניתן להשתמש כדי להאיץ את התהליך המשקע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למזוג supernatant מחדש לפזר את שאריות פולימר ~ 40 מ&quot;ל THF. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על התהליך ממטרים (שלבים 1.5-1.7) לפחות פעמיים נוספות על מנת להבטיח הסרה מלאה של מונומר OEGMA שיורית. הסר את הממס עודף מ-CTA מאקרו POEGMA מטוהרים ראשית ידי תסיסה תחת זרם רציף של אוויר דחוס וייבוש בתנור ואקום (20 ° C, 10 mbar) עבור 4 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קבע את המשקל המולקולרי הממוצע המספר של CTA-מאקרו POEGMA ידי תהודה מגנטית גרעינית (NMR) (M n, NMR) בשיטה שדווחה בעבר <sעד&gt; 15. באמצעות חלחול ג&#39;ל כרומטוגרפיה 15 (GPC) (dimethylacetamide כשלב נייד בסטנדרטים המתאימים לכיול) לחשב את dispersity הפולימר (ד). הערה: שימוש סינתזה לעיל (שלבים 1.1-1.8) אמור להניב-CTA מאקרו POEGMA באות M n, תמ&quot;ג = 9,000, ו- D &lt;1.15. אם המשקל המולקולרי (ו dispersity) של CTA-מאקרו POEGMA המסונתז נבדל הסינתזה שהוצגה כאן (בין 7,000 - 1,000 g / mol), ההיווצרות של מיצלות דמוית תולעת (כפי שמסומן על-ידי gelation באתרו) עדיין יכול להתרחש באמצעות המתודולוגיה PISA לאחר שהוצגה (סעיף 2) אם כי זמן תגובה שונה מעט. </li></ol> 2. הכנת POEGMA- ב -PBzMA חלקיקי שימוש PISA <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן פתרון מניות 1 מ&quot;ג / מ&quot;ל של Ru (bpy) 3 Cl 2. 6H 2 O באתנול (EtOH). אחסן את פתרון המניות במקרר כדי למזער אידוי ממס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר פיפטה פסטר עם פיסה קטנה של צמר גפן בעזרת פיפטה שני כדי לעזור לארוז אותו בחוזקה. יוצקים תחמוצת אלומיניום בסיסית לתוך פיפטה עם תקע צמר גפן לתת טור של כ 5 ס&quot;מ. הסר את מעכב הידרוקינון אתר monomethyl ב BzMA מסחרי על ידי העברת ~ 3 מ&quot;ל של BzMA דרך העמודה ואיסוף eluent BzMA deinhibited. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף POEGMA macroCTA (~ 9,000 g / mol; 76.9 מ&quot;ג, 8.5 × 10 -6 mol)., Deinhibited BzMA (0.301 גרם, 1.71 × 10 -3 mol), רו (bpy) 3 Cl 2 6H 2 O (128 מיקרוגרם, 1.71 × 10 -7 mol, 128 μl של פתרון המניות 1 מ&quot;ג / מ&quot;ל האתנולית), 0.383 מ&quot;ל MeCN ו 1.402 מ&quot;ל EtOH (ממס הכולל 1.913 מ&quot;ל, 80% WT, 20 v / v% MeCN) כדי בקבוקון זכוכית 4 מ&quot;ל . </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע את הליך הרחקת החמצן כפי שמתואר צעדים 1.2-1.3. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את הבקבוקון בתוך כוס זכוכית 2,000 מיליליטר (איור 2) מרופד פסי LED כחולים (מקסימום λ = 460ננומטר, 0.7 mW / cm 2) ו מקרינים בטמפרטורת חדר עם ערבוב מגנטי. צג את הבקבוקון התגובה שגרתי לאחר 20 שעות ולהסיר אותו מהכור כאשר הפתרון צמיגות גבוהה יוצר ג&#39;ל שעמד חופשי כאשר הבקבוקון הוא הפוך (איור 3). הערה: משך הזמן הכולל להניב ג&#39;ל שעמד חופשי צריך להיות בערך 24 שעות של הקרנה תכלת באמצעות התנאים שהוצגו כאן. הבדלים קטנים כורה הקרנת האור (ממדים פיסיים, עוצם, וכו &#39;) עשויים לדרוש תנאים שינו מעט (זמן תגובה במיוחד) כדי להשיג את ההיווצרות באתרו של מיצלות דמוית תולעת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הסרת מהכור, להרוות את פילמור על ידי חשיפת ג&#39;ל ננו-חלקיקים לאוויר למשך מספר דקות ואחסון הבקבוקון סגור זקוף בחושך. </li></ol> 3. במיקרוסקופ אלקטרונים הילוכים (TEM) הדמיה של מורפולוגיה Nanoparticle <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח כ 40 מ&quot;ג של nanopa הגולמיג&#39;ל rticle (מסעיף 2) בבקבוקון זכוכית 4 מ&quot;ל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברציפות להתסיס את הג&#39;ל ננו-חלקיקים בעזרת מערבל מערבולת ולהוסיף 4 מ&quot;ל של EtOH dropwise על פני תקופה של 5 דקות לפחות. הג&#39;ל צריך להיות פתרון חופשי זורם במהלך תוספת ממס. הערה: אם הג&#39;ל הוא מדולל EtOH מהר מדי או לא נסער כראוי, כמה ממטרים של החלקיקים עלולים להתרחש. ראה שלב 3.3. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את כל אגרגטים מקרוסקופית מן החלקיקים בדילול ידי סינון דרך צמר זכוכית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע הדמיה TEM (עם מכתים אצטט uranyl) של המדגם מדולל פי נוהל שדווח בעבר. 15 </li></ol>

<ol><li>Yu, Y., Eisenberg, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Control+of+Morphology+through+Polymer%E2%88%92Solvent+Interactions+in+Crew-Cut+Aggregates+of+Amphiphilic+Block+Copolymers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Control of Morphology through Polymer−Solvent Interactions in Crew-Cut Aggregates of Amphiphilic Block Copolymers.</a> J. Am. Chem. Soc. 119 (35), 8383-8384 (1997).</li>
<li>Zhang, L., Eisenberg, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermodynamic+vs+Kinetic+Aspects+in+the+Formation+and+Morphological+Transitions+of+Crew-Cut+Aggregates+Produced+by+Self-Assembly+of+Polystyrene-b-poly%28acrylic+acid%29+Block+Copolymers+in+Dilute+Solution%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Thermodynamic vs Kinetic Aspects in the Formation and Morphological Transitions of Crew-Cut Aggregates Produced by Self-Assembly of Polystyrene-b-poly(acrylic acid) Block Copolymers in Dilute Solution.</a> Macromolecules. 32 (7), 2239-2249 (1999).</li>
<li>Zhang, L., Eisenberg, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+Morphologies+of+%27Crew-Cut%27+Aggregates+of+Polystyrene-b-poly%28acrylic+acid%29+Block+Copolymers%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Multiple Morphologies of 'Crew-Cut' Aggregates of Polystyrene-b-poly(acrylic acid) Block Copolymers.</a> Science. 268 (5218), 1728-1731 (1995).</li>
<li>Yu, K., Zhang, L., Eisenberg, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+Morphologies+of+%26%2334%3BCrew-Cut%26%2334%3B+Aggregates+of+Amphiphilic+Diblock+Copolymers+in+Dilute+Solution%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Novel Morphologies of &#34;Crew-Cut&#34; Aggregates of Amphiphilic Diblock Copolymers in Dilute Solution.</a> Langmuir. 12 (25), 5980-5984 (1996).</li>
<li>Blanazs, A., Ryan, A. J., Armes, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Predictive+Phase+Diagrams+for+RAFT+Aqueous+Dispersion+Polymerization%3A+Effect+of+Block+Copolymer+Composition%2C+Molecular+Weight%2C+and+Copolymer+Concentration%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">Predictive Phase Diagrams for RAFT Aqueous Dispersion Polymerization: Effect of Block Copolymer Composition, Molecular Weight, and Copolymer Concentration.</a> Macromolecules. 45 (12), 5099-5107 (2012).</li>
<li>Ladmiral, V., Semsarilar, M., Canton, I., Armes, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymerization-induced+self-assembly+of+galactose-functionalized+biocompatible+diblock+copolymers+for+intracellular+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Polymerization-induced self-assembly of galactose-functionalized biocompatible diblock copolymers for intracellular delivery.</a> J. Am. Chem. Soc. 135 (36), 13574-13581 (2013).</li>
<li>Sugihara, S., Blanazs, A., Armes, S. P., Ryan, A. J., Lewis, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aqueous+Dispersion+Polymerization%3A+A+New+Paradigm+for+in+Situ+Block+Copolymer+Self-Assembly+in+Concentrated+Solution%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Aqueous Dispersion Polymerization: A New Paradigm for in Situ Block Copolymer Self-Assembly in Concentrated Solution.</a> J. Am. Chem. Soc. 133 (39), 15707-15713 (2011).</li>
<li>Wan, W. M., Hong, C. Y., Pan, C. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One-pot+synthesis+of+nanomaterials+via+RAFT+polymerization+induced+self-assembly+and+morphology+transition%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Comm%22%5BJournal%5D)">One-pot synthesis of nanomaterials via RAFT polymerization induced self-assembly and morphology transition.</a> Chem. Comm. (39), 5883-5885 (2009).</li>
<li>Semsarilar, M., Jones, E. R., Blanazs, A., Armes, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+Synthesis+of+Sterically-Stabilized+Nano-Objects+via+RAFT+Dispersion+Polymerization+of+Benzyl+Methacrylate+in+Alcoholic+Media%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Efficient Synthesis of Sterically-Stabilized Nano-Objects via RAFT Dispersion Polymerization of Benzyl Methacrylate in Alcoholic Media.</a> Adv. Mater. 24 (25), 3378-3382 (2012).</li>
<li>Karagoz, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymerization-Induced+Self-Assembly+%28PISA%29+-+control+over+the+morphology+of+nanoparticles+for+drug+delivery+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Polym.+Chem%22%5BJournal%5D)">Polymerization-Induced Self-Assembly (PISA) - control over the morphology of nanoparticles for drug delivery applications.</a> Polym. Chem. 5 (2), 350-355 (2014).</li>
<li>Geng, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Shape+effects+of+filaments+versus+spherical+particles+in+flow+and+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Nano%22%5BJournal%5D)">Shape effects of filaments versus spherical particles in flow and drug delivery.</a> Nat Nano. 2 (4), 249-255 (2007).</li>
<li>Blanazs, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sterilizable+gels+from+thermoresponsive+block+copolymer+worms%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Sterilizable gels from thermoresponsive block copolymer worms.</a> J. Am. Chem. Soc. 134 (23), 9741-9748 (2012).</li>
<li>Pei, Y., Thurairajah, L., Sugita, O. R., Lowe, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RAFT+Dispersion+Polymerization+in+Nonpolar+Media%3A+Polymerization+of+3-Phenylpropyl+Methacrylate+in+n-Tetradecane+with+Poly%28stearyl+methacrylate%29+Homopolymers+as+Macro+Chain+Transfer+Agents%5BTitle%5D)+AND+%22Macromolecules%22%5BJournal%5D)">RAFT Dispersion Polymerization in Nonpolar Media: Polymerization of 3-Phenylpropyl Methacrylate in n-Tetradecane with Poly(stearyl methacrylate) Homopolymers as Macro Chain Transfer Agents.</a> Macromolecules. 48 (1), 236-244 (2015).</li>
<li>Fielding, L. A., Lane, J. A., Derry, M. J., Mykhaylyk, O. O., Armes, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermo-responsive+Diblock+Copolymer+Worm+Gels+in+Non-polar+Solvents%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Thermo-responsive Diblock Copolymer Worm Gels in Non-polar Solvents.</a> J. Am. Chem. Soc. 136 (15), 5790-5798 (2014).</li>
<li>Yeow, J., Xu, J., Boyer, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymerization-Induced+Self-Assembly+Using+Visible+Light+Mediated+Photoinduced+Electron+Transfer-Reversible+Addition-Fragmentation+Chain+Transfer+Polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Macro+Lett%22%5BJournal%5D)">Polymerization-Induced Self-Assembly Using Visible Light Mediated Photoinduced Electron Transfer-Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization.</a> ACS Macro Lett. 4 (9), 984-990 (2015).</li>
<li>Xu, J., Jung, K., Corrigan, N. A., Boyer, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aqueous+photoinduced+living%2Fcontrolled+polymerization%3A+tailoring+for+bioconjugation%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Sci%22%5BJournal%5D)">Aqueous photoinduced living/controlled polymerization: tailoring for bioconjugation.</a> Chem. Sci. 5 (9), 3568-3575 (2014).</li>
<li>Pei, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RAFT+dispersion+polymerization+of+3-phenylpropyl+methacrylate+with+poly%5B2-%28dimethylamino%29ethyl+methacrylate%5D+macro-CTAs+in+ethanol+and+associated+thermoreversible+polymorphism%5BTitle%5D)+AND+%22Soft+Matter%22%5BJournal%5D)">RAFT dispersion polymerization of 3-phenylpropyl methacrylate with poly[2-(dimethylamino)ethyl methacrylate] macro-CTAs in ethanol and associated thermoreversible polymorphism.</a> Soft Matter. 10 (31), 5787-5796 (2014).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

פרוטוקול דמיין זה מדגים את היכולת לפקח על ההיווצרות של מיצלות דמוית תולעת פשוט על ידי התבוננות הופעת ההתנהגות דמוית ג&#39;ל. השירות של גישה זו טמון ביכולת לפקח היווצרות תולעת במהלך פילמור בהשוואה לשיטות אחרות. הליך זה יכול להתבצע באמצעות פילמור שני שלבים של שני מונומרים זמינים מסחרית (OEGMA ו BzMA) להניב -PBzMA ב POEGMA- עצמית התאספו קופולימרים diblock amphiphilic. יצוין כאן כי כורה בגיאומטריות כור שונות...

הסינתזה של ננו-חלקיקי מורפולוגיה nonspherical (ואחרים) הושגה באופן מסורתי באמצעות הליך הרכבה עצמית רב שלבים החל הסינתזה וטיהור diblock amphiphilic המוגדר היטב (או multiblock) קופולימרים. אחת טכניקות הרכבה עצמית הנפוצות ביותר היה לפופולרי אייזנברג בשנת 1990 והיא כרוכה פירוקה של קופולימר בלוק amphiphilic בתוך ממס משותף לשני בלוקי הפולימר ואחריו התוספת האיטית של סלקטיבית ממס עבור אחת מהאבן 1-3 . כמו ממס סלקטיבית (בדרך כלל מים) הוא הוסיף, קופולימר לחסום עובר הרכבה עצמית כדי ליצור חלקיקים פולימריים. המורפולוגיה הסופית (או התערובות של מורפולוגיות) של החלקיקים נקבעות על ידי מספר רב של גורמים כגון האורכים היחסיים של כל בלוק פולימר, שיעור בנוסף מים ואת אופי הממס הנפוץ. עם זאת, גישה זו בדרך כלל מאפשרת רק לייצור nanoparticles ב תוכן מוצק נמוך יחסית (פחות מ -1% WT) וכך מגביל מדרגיות 4 מעשית. בנוסף, ההיווצרות לשחזור של פאזות &quot;ביניים&quot; כגון מיצלות תולעת דמוית יכולה להיות קשה בשל הטווח הצר של פרמטרים הדרושים כדי לייצב מורפולוגיה 5 nonspherical זה. The-הרכבה עצמית המושרה פילמור (PISA) הגישה חלקית מענה לחסרונות של הגישה אייזנברג ידי ניצול תהליך פילמור עצמו לנהוג הרכבה עצמית באתרו המאפשר סינתזה nanoparticle ב הרבה תוכן מוצקים יותר (בדרך כלל 10-30% WT) 6 -8. בגישת PISA טיפוסית, תהליך פילמור חיים משמש שרשרת להאריך macroinitiator מסיס ממס (או מאקרו-CTA) עם מונומר כי הוא בתחילה מסיס מדיום התגובה אך מהווה פולימר מסיס. הגישה PISA נעשה שימוש כדי לסנתז מיצלות דמוית תולעת ידי בדיקת שיטתי מספר לשעבר<html> פרמטרי perimental ושימוש דיאגרמות שלב מפורטים כמו &quot;מפת דרכים&quot; סינטתית 5,9. למרות הסינתזה שלהם המאתגרת, יש עניין רב חלקיקים תולעית בשל המאפיינים המעניינים שלהם ביחס לעמיתיהם הכדוריים שלהם. לדוגמא, אנו הוכחנו כי טעון תרופה קצרה וארוכת מיצלות דמוית תולעת המסונתזת באמצעות גישת PISA יש גבוהה משמעותי רעיל במבחנה לעומת מיצלות כדורית או שלפוחית ​​10. אחרים הראו קשר בין יחס הממדים nanoparticle וזמן זרימת הדם in vivo מודלים 11. אחרים הראו כי הסינתזה של חלקיקים דמויי תולעת באמצעות מתודולוגיה PISA מתאימה מניבה ג&#39;ל מקרוסקופית בשל ההסתבכות ננומטריים של סיבי ננו-חלקיקים. ג&#39;ל אלו הוכיחו פוטנציאל כמו ג&#39;לים sterilizable בשל התנהגות סול ג&#39;ל thermoreversible שלהם 12. ontent &quot;&gt; פרוטוקול זה מתאר שיטה המאפשרת ניטור באתרו של היווצרות של מיצלות דמוית תולעת פשוט על ידי התבוננות צמיגות פתרון במהלך פילמור. מחקרים קודמים של ג&#39;לים micellar דמוית תולעת דומה הראו כי מעל לטמפרטורה קריטית, אלה חלקיקים עוברים מעבר תולעת-כדור הפיך וכך יוצרים תפוצות חופשיות זורמות בטמפרטורות גבוהות. נכון להיום, מערכות אלה השתמשו תרכובת אזו רגישה תרמי ליזום פילמור נשלט 13,14 וכך gelation לא יכול לצפות בקלות במערכות אלו במהלך פילמור התרמית. ממחקרים אלה, זה היה שיערותיו כי סינתזת חלקיקים נגזרים PISA בטמפרטורות נמוכות עשויה לאפשר תצפית של התנהגות gelation זו באתרו. לאחרונה דיווחנו על השימוש בטכניקת photopolymerization הטמפרטורה קלילה חדר לתווך בתהליך PISA להניב חלקיקים שלמורפולוגיות שונות 15. כאן, פרוטוקול דמיין מוצג לסינתזה לשחזור של מיצלות דמוית תולעת על ידי התבוננות בהתנהגות הצמיגה הפתרון במהלך פילמור. התמורה פילמור פיזור בקלות באמצעות זמינים מסחרית דיודות פולטות אור (LEDs) (λ = 460 ננומטר, 0.7 mW / cm 2).

<table><tbody><tr><td>4-Cyano-4- (phenylcarbonothioylthio)חומצה פנטנואית (CPADB)</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>722995-5G</td><td></td></tr><tr><td>אוליגו(אתילן גליקול) מתיל אתר מתאקרילט (OEGMA)</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>447935-500 מ"ל</td><td>ממוצע Mn 300, מכיל 100&nbsp; ppm MEHQ כמעכב, 300&nbsp; ppm BHT כמעכב</td></tr><tr><td>2,2&prime;-אזוביס (2-methylpropionitrile) (AIBN)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ru(bpy)3Cl2.6H2O</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>544981-1G</td><td></td></tr><tr><td>בנזיל מתקרילט (BzMA)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>409448-1L</td><td>מכיל מונומתיל אתר הידרוקינון כמעכב</td></tr><tr><td>תחמוצת אלומיניום ( בסיסי)</td> <td>Chem-Supply Pty Ltd אוסטרליה</td><td>AL08371000</td><td></td></tr><tr><td>95% אתנול (EtOH)</td> <td>Sucrogen Bio Ethanol</td><td>80889</td><td></td></tr><tr><td>Acetonitrile (MeCN)</td> <td>Chem-Supply Pty Ltd אוסטרליה</td><td>RP1005-G2.5L</td><td></td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran (THF)</td> <td>Chem-Supply Pty Ltd אוסטרליה</td><td>TA011-2.5L</td><td></td></tr><tr><td>משקאות חריפים נפט (40-60&nbsp; &#176; C)</td> <td>Chem-Supply Pty Ltd אוסטרליה</td><td>PA044-2.5L</td><td></td></tr><tr><td>Diethyl</td><td>Ether Chem-Supply Pty Ltd אוסטרליה</td><td>EA0362.5L</td><td></td></tr><tr><td>Dimethylacetamide (DMAc)</td> <td>VWR International Australia</td><td>ALFA22916. M1</td><td>לניתוח GPC</td></tr><tr><td>פיפטות פסטר (230&nbsp; מ"מ)</td> <td>Labtek</td><td>355.050.503</td><td></td></tr><tr><td>כוסות זכוכית</td><td>Labtek</td><td>025.01.902 (2L)/ 2110654 (1L)</td><td>2&nbsp; L מיועדת לחיבור פסי LED ליצירת הכור העגול</td></tr><tr><td>רצועת LED מסחרית</td><td>EcoLab</td><td>n/a</td><td>&lambda; = 460 ננומטר, 4.8 W/m</td></tr><tr><td>4 מ"ל בקבוקוני זכוכית</td><td>Labtek</td><td>APC502214B</td><td></td></tr><tr><td>0.9 מ"ל קוורץ Cuvette</td><td>Starna Scientific Ltd</td><td>21/Q/2</td><td></td></tr><tr><td>מחט (0.8 מ"מ x 38&nbsp; מ"מ)</td> <td>בקטון דיקסון</td><td>302017</td><td>לתגובות דה-חמצן</td></tr><tr><td>מחט (0.8 מ"מ x 120&nbsp; מ"מ)</td> <td>B בראון אוסטרליה</td><td>4665643</td><td>לתגובות דה-חמצן</td></tr><tr><td>מחיצת פקק שרוול (מחיצת גומי)</td> <td>Sigma-Aldrich</td><td>z564680/z564702</td><td></td></tr><tr><td>ערבוב פלטות חימום</td><td>VWR International Australia/In Vitro Technologies</td><td>97018-488/RADRR91200</td><td></td></tr><tr><td>מערבל מערבולת</td><td>VWR International אוסטרליה</td><td>412-0098</td><td></td></tr><tr><td>תנור ואקום</td><td>במבחנה טכנולוגיות</td><td>MEMVO200</td><td></td></tr></tbody></table>

סינתזה קלילה של micelles תולעת דמוית ידי גלוי אור מתווכת פילמור נפיצה שימוש photoredox catalyst

Facile Synthesis of Worm-like Micelles by Visible Light Mediated Dispersion Polymerization Using Photoredox Catalyst

מוצג כאן פרוטוקול לסינתזה קלה של מיצלות דמויות תולעת על ידי פילמור פיזור בתיווך אור נראה. גישה זו מתחילה בסינתזה של פוליפולימר הידרופילי (אוליגו (אתילן גליקול) מתיל אתר מתאקרילט) (POEGMA) באמצעות פילמור הפיך של העברת שרשרת (RAFT). תחת קרינת אור נראה קלה (λ = 460 ננומטר, 0.7 mW/cm2), ניתן להאריך את השרשרת בנוכחות זרז פוטו-רדוקס מבוסס רותניום, Ru(bpy)3Cl2 עם מונומר שני ליצירת קופולימר בלוק מוגדר היטב בתהליך המכונה רפסודת העברת אלקטרונים פוטו-מושרה (PET-RAFT). כאשר משתמשים ב-PET-RAFT כדי להאריך POEGMA עם בנזיל מתאקרילט (BzMA) באתנול (EtOH), ננו-חלקיקים פולימריים בעלי מורפולוגיות שונות נוצרים באתרם על פי מנגנון הרכבה עצמית המושרה על ידי פילמור (PISA). הרכבה עצמית לננו-חלקיקים המציגים שרשראות POEGMA בעטרה ובשרשראות פולי (בנזיל מתאקרילט) (PBzMA) בליבה מתרחשת באתרה עקב חוסר המסיסות ההולך וגובר של בלוק PBzMA באתנול. מעניין לציין כי ניתן לנטר בקלות את היווצרותן של מיצלות דמויות תולעת טהורות מאוד על ידי התבוננות בהופעת ג'ל צמיג מאוד באתרו עקב הסתבכות ננו-חלקיקים המתרחשת במהלך הפילמור. תהליך זה מאפשר בכך סינתזה ניתנת לשחזור יותר של מיצלות דמויות תולעת פשוט על ידי ניטור צמיגות התמיסה במהלך הפילמור. בנוסף, ניתן ליישם את גירוי האור לסירוגין באופן ON/OFF המדגים שליטה זמנית על מורפולוגיה של ננו-חלקיקים.

במחקר זה, פרוטוקול פילמור שני שלבים משמש לסינתזה של מיצלות דמוית תולעת באמצעות גישת PISA (איור 1). בשלב הראשון, פילמור של OEGMA מתבצע מניב-CTA מאקרו POEGMA אשר יכול לשמש כמייצב צעד פילמור שלאחר מכן. תמורת פילמור PET-הרפסודה בתנאי פיזור בשל insolubility של PBzMA באתנול אשר מוביל בסופו של דבר להיווצרות ננו-חלקיקים. במהלך פילמור, את תערובת התגובה השקופה בתחילה ניתן לצפות להיות מעונן בהתאם פילמור פיזור ולבסוף מעברת למצב דמוי ג&#39;ל צמ...

מאמר זה מתאר תהליך לייצור ננו-חלקיקים פולימריים בהרכבה עצמית באמצעות פילמור פיזור בתיווך אור נראה. שימוש באור נראה באנרגיה נמוכה לשליטה בפילמור מאפשר היווצרות ניתנת לשחזור של מיצלות דמויות תולעת בהרכבה עצמית בתכולת מוצקים גבוהה.

סינתזה קלילה של Micelles תולעת דמוית ידי גלוי אור מתווכת פילמור נפיצה שימוש Photoredox Catalyst

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins ...

המטרה הכללית של פרוטוקול זה היא להדגים סינתזה פשוטה של מיסלות דמויות תולעים באמצעות פולימריזציה המתווכת על ידי אור נראה. שיטה זו כוללת הכנה של ננו-חלקיקי פולימר, אשר יכולים לשמש למגוון יישומים כגון ננו-רפואה. היתרון המרכזי של הליך זה הוא ייצור של ננו-חלקיקים דמויי תולעים באמצעות הליך בן שני שלבים. המשמעות של טכניקה זו משתרעת על תחום הולכת התרופות, כיוון שבמספר מחקרים, ננו-חלקיקים דמויי תולעים טעונים בתרופה הראו ספיגה תאית מוגברת.כדי להתחיל בהליך זה, הוסיפו את الريאגנטים המתאימים כפי שצוין בפרוטוקול הטקסט, מגנט לערבוב ו-50 milliliters של acetone nitrile לבקבוק תחתית עגולה בנפח 100 milliliter. אטמו את הבקבוק באמצעות ספטום גומי בגודל מתאים וחוט פלדה. לאחר מכן, קררו את הבקבוק לטמפרטורה הנמוכה מ-4 °C באמבט קרח ומים.לאחר מכן, בצעו דה-חמצון של הבקבוק למשך שלושים דקות על ידי הזרמת חנקן ישירות לתוך תערובת התגובה באמצעות מחט 21 gauge, כאשר מחט 21 gauge שנייה משמשת כפתח פליטה. הניחו את הבקבוק באמבט שמן בטמפרטורה של 70 °C למשך חמש וחצי שעות. עם השלמת התגובה, עצרו את הפולימריזציה על ידי טבילת הבקבוק ישירות באמבט קרח ומים וחשיפת התוכן לאוויר.לאחר מכן, הסר את ה-acetone nitrile על ידי ערבוב תחת זרם רציף של אוויר דחוס. לאחר מכן, המס מחדש את התערובת הגולמית בכ-40 milliliters של tetrahydrofuran או THF. כעת, הוסף את תכולת הבקבוק בטפטוף ל-400 milliliters של תערובת של petroleum spirits ו-diethyl ether תחת ערבוב מהיר, והמשך לערבב עד שהשכבה העליונה אינה עכורה יותר.עם השלמת השקיעה, שפוך את הנוזל העליון והמס מחדש את שאריות הפולימר בערך ב-40 milliliters של THF. חזור על תהליך השקיעה פעמיים נוספות לפחות כדי להבטיח הסרה מלאה של המונומר השארי. לאחר מכן, הסר את עודף הממס מההומופולימר המטוהר על ידי ערבוב תחת זרם רציף של אוויר דחוס, ולאחר מכן ייבוש בתנור ואקום למשך ארבע שעות.בשלב זה, קבעו את המשקל המולקולרי הממוצע במספר של ההומופולימר באמצעות ספקטרוסקופיית תהודה מגנטית גרעינית (NMR), תוך שימוש בשיטה שדווחה בעבר. השתמשו בכרומטוגרפיית חדירה של ג'ל (GPC) כדי לחשב את הדיספרסיות של הפולימר. במידה והמשקל המולקולרי של ההומופולימר הסינתטי שלכם סוטה מהמשקל המולקולרי של 9000 המוצג כאן, ייתכן שעדיין ניתן יהיה להפיק ג'ל תולעי (worm gel) בשלב הבא.עם זאת, זמן התגובה ישתנה. בשלב זה, הכין תמיסת מלאי בריכוז של 1 mg/mL של קטליזטור הפוטו-רדוקס מבוסס רותניום באתנול. אחסן את תמיסת המלאי במקרר כדי למזער את התאיידות הממס.בשלב הבא, חסמו פיפטת פסטור באמצעות גוש קטן של צמר גפן, והשתמשו בפיפטה שנייה כדי לדחוס אותו היטב. שפכו אלומיניום אוקסיד בסיסי לתוך הפיפטה עד לגובה של כחמישה סנטימטרים. לאחר מכן, הסירו את מעכב ה-mono methyl ether hydroquinone ב-BzMA על ידי העברת כ-3 מיליליטר דרך הפיפטה ואיסוף ה-BzMA לאחר הסרת המעכב.הוסיפו את ה-BzMA לאחר הסרת העיכוב, את ההומופולימר, את תמיסת המלאי של זרז ruthenuim, אצטוניטריל, אתנול וסרגל ערבוב מגנטי לבקבוק זכוכית של ארבעה מיליליטר. לאחר מכן, בצעו את הליך הסרת החמצן כפי שתואר בעבר. לאחר מכן, הניחו את הבקבוק בתוך כוס כימיות מזכוכית בנפח 2000 מיליליטר המצופה בפסי LED כחולים, והקרינו בטמפרטורת החדר תוך ערבוב מגנטי.לאחר עשרים שעות, עקבו באופן שגרתי אחר מבחנת התגובה והוציאו אותה מהריאקטור כאשר התמיסה בעלת הצמיגות הגבוהה יוצרת ג'ל יציב בעת הפיכת המבחנה. לפיכך, אם מערך הריאקטור שלכם שונה מזה המוצג כאן, תהליך הג'לציה, המעיד על היווצרות של מיסלות דמויות תולעת, עדיין ייראה, אך בזמן תגובה שונה. דבר זה תלוי במידה רבה בקצב הפולימריזציה של הריאקטור שלכם.לאחר הוצאת המבחנה מהריאקטור, השביתה את הפולימריזציה על ידי חשיפת ג'ל הננו-חלקיקים לאוויר למשך מספר דקות. אחסן את המבחנה הסגורה במצב אנכי ובחושך. לצורך דימיון TEM, העבר כ-40 milligrams של ג'ל הננו-חלקיקים הגולמי למבחנה מזכוכית בנפח של ארבעה milliliters.ערבבו את ג'ל הננו-חלקיקים באופן רציף באמצעות מערבל וורטקס והוסיפו ארבעה מיליליטרים של ethanol בטפטוף לאורך תקופה של חמש דקות לפחות. הסירו אגרגטים מאקרוסקופיים מדגימת הננו-חלקיקים המדוללת על ידי סינון דרך צמר זכוכית. לבסוף, בצעו דימוי TEM של דגימת הננו-חלקיקים המדוללת בהתאם לנוהל שדווח בעבר.במחקר זה נעשה שימוש בפרוטוקול פולימריזציה דו-שלבי עבור סינתזה של מיצלאות דמויות תולעת באמצעות גישת PISA. במהלך הפולימריזציה, תערובת התגובה השקופה בתחילה הופכת עכורה בהתאם לפולימריזציית דיספרסיה, ובסופו של דבר עוברת למצב ג'ל צמיגי מאוד המעיד על היווצרותן של מיצלאות דמויות תולעת. סימנים לפולימריזציה חיה ניכרים בערכי דספרסיה נמוכים של הפולימר ובמתאם טוב בין המשקל המולקולרי לבין מידת המרת המונומר.בנוסף, עקומות כרומטוגרפיית חלחול ג'ל (gel permeation chromatography) מעידות על התפלגות שהיא בעיקרה חד-מודאלית (unimodal) עם דרגות המרה משתנות, אם כי במערכת זו נצפו סיומות של משקל מולקולרי גבוה וזנב של משקל מולקולרי נמוך. ניתן להשיג את המורפולוגיה של מיצלה דמוית תולעת גם תחת תנאי תגובה שונים, כגון סוגי מבחנות והרכבי ריאגנטים משתנים, וכן במקרים שבהם מקור האור מופעל באופן לסירוגין. הדבר מרמז כי למרות ההשפעה החזקה של חדירות האור על קצבי הפולימריזציה ברוב מערכות הפוטופולימריזציה, ניתן עדיין להשתמש בהתנהגות הג'לציה בפרוטוקול זה כאינדיקטור מהימן להיווצרות מיצלה דמוית תולעת.לאחר צפייה בסרטון זה, תרכשו הבנה טובה לגבי האופן שבו ניתן לייצר ננו-חלקיקים בעלי צורה ניתנת לתכנות, המסוגלים להתארגן באופן עצמאי לג'ל.

facile-synthesis-worm-like-micelles-visible-light-mediated-dispersion

Research

JoVE Journal

Chemistry

כימיה

מולקולות צבע אורגניות וננו-חלקיקים הממירים חומצה אולאית אינם מסיסים במים. פרוטוקול זה מתאר שיטת 'הכנס והפעל' המאפשרת העברה של מולקולות צבע אורגניות והמרת חלקיקים מהממס ההידרופובי הראשוני שלהם למים.

שיטה &#39;הכנס והפעל&#39; ליצירת Nanoassemblies מים מסיסות המכיל פולימר amphiphilic, צבעים אורגניים וupconverting חלקיקים

מתוארת שיטה לפילמור רדיקלי של העברת אטומים של מונומרים ויניל פונקציונליים המשתמשים בפרילן כפוטו-קטליזטור אור נראה.

העברת Atom פילמור רדיקלי של פונקציונליות ויניל מונומרים שימוש Perylene בתור Photocatalyst אור גלוי

השלבים העיקריים של החיים פילמור anionic של אתר פניל glycidyl (PheGE) על גליקול methoxy-פוליאתילן (-PPheGE ב mPEG-) מתוארים. מיצלות קופולימר לחסום שתעוררנה (BCMs) היו עמוסות דוקסורוביצין 14% (% wt) ו לשחרור מושהה של תרופה מעל 4 ימים בתנאים רלוונטיים מבחינה פיזיולוגית הושגו.

Anionic פילמור של קופולימר amphiphilic עבור הכנת Micelles קופולימר בלוק מיוצב על ידי אינטראקציות הנחת π-π

כדי לספק תרופות לסרטן לאתרי גידול עם ספציפיות גבוהה ותופעות לוואי מופחתות, נדרשות שיטות חדשות המבוססות על ננו-חלקיקים. כאן, אנו מתארים מיצלות צולבות דיסולפיד שניתן להכין בקלות על ידי חמצון בתיווך מי חמצן ומסוגלות להתנתק ביעילות בסביבת גידול מפחיתה כדי לשחרר מטענים.

גישה קלילה ויעילה לייצור ההפיך דיסולפיד צולב Micelles

פרוטוקולים לסינתזה של microspheres מפולימרים, מניפולציה של microspheres, ומדידות photoluminesencence מיקרו מוצגים.

ייצור של פולימרים microspheres עבור מהוד אופטי ויישומי לייזר

עבור הפילמור טבעת-פתיחה מבוקרת photoredox של O- carboxyanhydrides מתווכת על-ידי Ni/Zn מתחמי פרוטוקול מוצג.

נשלט Photoredox הפילמור טבעת-פתיחה של O- Carboxyanhydrides מתווכת על-ידי Ni/Zn מתחמי

העבודה הנוכחית מתאר שיטה כדי לפברק nanocrystals micellar, שיעור העיקריים המתעוררים של nanobiomaterials. שיטה זו משלבת ספקטרומטריית electrospray מלמעלה, מלמטה למעלה הרכבה עצמית, ובקרת מבנה ממס מבוסס. שיטת ייצור רציפה במידה רבה, יכול לייצר מוצרים באיכות גבוהה, הנו אמצעי זול של מבנה השליטה.

ייצור של כדוריות, בצורת תולעת Nanocrystals Micellar על-ידי שילוב ספקטרומטריית Electrospray, הרכבה עצמית ובקרת מבנה ממס מבוסס

אנו מתארים פרוטוקול photogenerate N-אורגנית carbenes (NHCs) על ידי הקרנת UV של מערכת מלח 2-isopropylthioxanthone/imidazolium tetraphenylborate. שיטות כדי לאפיין את photoreleased NHC ואת להסבר מנגנון פוטו אטמוספרי הינם מוצעים. הפרוטוקולים עבור פתיחת הטבעת photopolymerization שיכול עיצורים פתרון ו miniemulsion ממחישים את הפוטנציאל של המערכת photogenerating NHC 2-רכיב.

Photogeneration של N-אורגנית Carbenes: יישום Photoinduced פתיחת הטבעת שיכול עיצורים פלמור

הרכבה עצמית מונחית התגבשות (CDSA) מציגה את היכולת הייחודית לייצור מבנים ננו-רובוטים של הפצות באורך צר. הטבעת האורגניטיבית פותחת את הε-הקרניים והרחבות השרשרת העוקבות של מתיל מתיונין ו- n, מומחש n-dimethyl תיל אקרילאמיד. פרוטוקול CDSA חי אשר מייצרת גלילים של עד 500 ננומטר באורך מחולקת לרוחב.

סינתזה של חלקיקים מונוטהתפזר גלילי באמצעות התגבשות עצמית מונחה-הרכבה של סופולימרים מתכלים לחסום

כאן אנו מתארים פרוטוקולים להכנת ציקלוקטנים מתמזגים טרנס-ציקלובוטאן (tCBCO), פילמור שלהם להכנת פולימרים אולפיניים הניתנים לדה-פולימר, ודה-פולימריזציה של פולימרים אלה בתנאים מתונים.  בנוסף, מתוארים פרוטוקולים להכנת רשתות depolymerizable ודחיסה של פלסטיק ליניארי קשיח המבוסס על מערכת זו.

פולימרים אולפיניים הניתנים לדה-פולימריזציה על בסיס מונומרים ציקלואוקטן בעלי טבעת מתמזגת

פרוטוקול לסינתזה ואפיון של חד-שכבות מסגרת מתכתית-אורגנית בהרכבה עצמית מסופק באמצעות גבישי מסגרת מתכת-אורגנית (MOF) מושתלים פולימריים. ההליך מראה כי חלקיקי MOF מושתלים פולימריים ניתנים להרכבה עצמית בממשק אוויר-מים וכתוצאה מכך נוצרים מבנים חד-שכבתיים בנויים היטב, העומדים בפני עצמם, כפי שמעידה הדמיית מיקרוסקופ אלקטרונים סורק.

סינתזה ואפיון של חד-שכבות מסגרת מתכת-אורגנית בהרכבה עצמית באמצעות חלקיקים מצופים פולימר

למד סינתזה של מיצלות תולעת דמויות באמצעות פילמור נפיצה מופעלת אור נראה. שיטה זו מייצרת ננו-חלקיקים פולימריים לשימושים בננו-רפואה ובמערכות אספקת תרופות.

סינתזה קלילה של Micelles תולעת דמוית ידי גלוי אור מתווכת פילמור נפיצה שימוש Photoredox Catalyst

גלה סרטונים נוספים