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Articolo metodologico

Anionico polimerizzazione di un copolimero Amphiphilic per la preparazione di copolimero a blocchi micelle stabilizzata da π-¸ Interazioni Stacking

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DOI:

10.3791/54422

10 ottobre 2016

In questo articolo

Sommario

Sono descritte le fasi cruciali di polimerizzazione anionica vivente di etere fenil glicidil (PheGE) di glicole metossi-polietilene (MPEG-b -PPheGE). Le micelle copolimero a blocchi risultanti (BCMS) sono stati caricati con doxorubicina 14% (% in peso) e rilascio prolungato di farmaci oltre 4 giorni sotto fisiologicamente è stato ottenuto relative condizioni.

Abstract

In questo studio, un copolimero anfifilica che comprende un blocco di formazione nucleo con gruppi fenilici è stato sintetizzato da polimerizzazione anionica vivente di fenil glicidil etere (PheGE) on metossipolietilenglicole (MPEG-b -PPheGE). Caratterizzazione del copolimero rivelato una stretta distribuzione molecolare (PDI <1.03) e confermato il grado di polimerizzazione di mPEG 122 - b - (PheGE) 15. La concentrazione critica micellare del copolimero è stata valutata utilizzando un metodo a fluorescenza stabilita con il comportamento di aggregazione valutate dalla dispersione della luce dinamica e trasmissione microscopia elettronica. Il potenziale del copolimero per l'uso in applicazioni di consegna della droga è stata valutata in modo preliminare compreso in vitro biocompatibilità, caricamento e rilascio del idrofobico antitumorale doxorubicina farmaco (DOX). Una formulazione micelle stabile di DOX è stato preparato con i livelli di farmaco di carico fino al 14% (% in peso), carico di droga efficiper proiezione> 60% (w / w) e sostenuta rilascio di farmaco per 4 giorni in condizioni fisiologicamente rilevanti (pH acido e neutro, presenza di albumina). Il livello elevato carico di droga e rilascio prolungato è attribuita alla stabilizzazione interazioni ¸-π tra DOX e il blocco di centro di formazione delle micelle.

Introduzione

In mezzi acquosi, copolimeri a blocchi anfifilici assemblare per formare micelle copolimero a blocchi di dimensioni nanometriche (BCMs) che consistono di un nucleo idrofobico circondato da un guscio idrofilo o corona. Il nucleo micelle può fungere da serbatoio per l'incorporazione di farmaci idrofobi; mentre, la corona idrofila fornisce un'interfaccia tra il nucleo e il mezzo esterno. Poli (etilene glicole) (PEG) e suoi derivati sono una delle più importanti classi di polimeri e uno dei più ampiamente utilizzato nella formulazione di droga. 1-3 BCMs hanno dimostrato di essere una piattaforma drug delivery degna con diverse formulazioni basandosi su....

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Protocollo

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Figura 1. Schema che mostra i nove passi chiave nella preparazione del MPEG-b -PPheGE copolimero. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

1. Preparazione dei reagenti in condizioni asciutte

  1. Preparazione dei reagenti.
    1. Pesare 15 g di mPEG-5K (M n = 5400 g / mol, PDI 1.03) e posto a 50 ° C in stufa sotto vuoto per 48 ore prima dell'uso.

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Risultati

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Figura 3. Illustrazione della polimerizzazione anionica fenil glicidil etere sull'MPEG macroinitiator produrre MPEG-b - (PheGE) 15 per la preparazione di micelle copolimero a blocchi per il caricamento di doxorubicina La rappresentazione la deprotonazione del gruppo ossidrile di mPEG utilizzando naftalene potassio.

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Discussione

Grazie al buon controllo che la polimerizzazione anionica fornisce più di peso molecolare è uno dei processi più applicati nell'industria per la preparazione di polimeri a base di monomeri di ossirano (PEG e PPG). Le condizioni ottimali e stringenti devono essere utilizzati per la polimerizzazione di successo da raggiungere. la purificazione rigorosa di tutti i reagenti e apparecchi adeguata sono essenziali per il personaggio vivente della sintesi. Limitazioni della configurazione attuale sono per lo più associati c.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

CA riconosce una sovvenzione Discovery dal Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada. CA riconosce una cattedra in Farmaceutica e somministrazione di farmaci da GSK. Gli autori dichiarano di non avere alcun interesse finanziario concorrente.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
DMEM/HAMF12Gibco, Life Technologies12500Integrato con il 10% di FBS. Caldo a 37 gradi C bagnomaria.
Tripsina-EDTA (0,25%)Sigma-AldrichT4049Caldo in 37 gradi C bagno d'acqua
Siero fetale bovino (FBS)Sigma-AldrichF1051origine Canada
MDA-MB-468 linea cellulareATCCHTB-132
MTS reagente tetrazolioPROMEGAG111B
Fenazina etosolfato (PES)Sigma-AldrichP4544>95%
mPEG5K (Mn 5.400 g/mol)Sigma-Aldrich81323PDI=1.02
Dimetilsololfossido (DMSO)Sigma-AldrichD4540>99,5%
NaftaleneSigma-Aldrich147141>99%
Fenil glicidil etereSigma-AldrichA32608>85%
BenzofenoneSigma-Aldrich427551>99%
PotassioSigma-Aldrich451096>98%
TetraidrofuranoCaledon Prodotti chimici di laboratorio8900 1ACS
EsanoCaledon Prodotti chimici di laboratorio5500 1ACS
Idruro di calcio (CaH2)ACPC-0460>99,5%
Etere etilicoCaledon Prodotti chimici di laboratorio1/10/4800ACS
Lettore di micropiastreBioTek Instruments
Calorimetria differenziale a scansione (DSC)TA Instruments IncDSC Q100
Cromatografia a permeazione di gel (GPC)Waters2695 moldule di separazione / 2414 rivelatore 2 colonne: Agilent Plgel 5 µ m
Spettroscopia NMRMixed-D Varian Mercury 400MHz
Cloroformio-dSigma-Aldrich15185899,96%
DMSO-dSigma-Aldrich15691499,96%
Pompa per vuotoGardner Denver Welch Vacuum Tech, Inc.Pressione finale 1x10-4 torr
Drierit con indicatore, 8 meshSigma-Aldrich238988Rigenerato a 230  ° C per 2 ore

Riferimenti

  1. Dickerson, T. J., Reed, N. N., Janda, K. D. Soluble Polymers as Scaffolds for Recoverable Catalysts and Reagents. Chemical Reviews. 102, 3325-3344 (2002).
  2. van Heerbeek, R., Kamer, P. C. J., van Leeuwen, P. W. N. M., Reek, J. N. H. Dendrimers as Support for Recoverable Catalysts an....

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Ristampe e permessi

Tag

Etere glicidilico fenilicoConcentrazione micellare criticaDynamic Light ScatteringMicroscopia elettronica a trasmissioneEfficienza di caricamento del farmacoRilascio prolungatoImpilamento pi-pi