Particelle senza scatola: Brush-first Sintesi di fotodegradabili PEG Stelle Polymers in condizioni ambientali

L'obiettivo generale del seguente esperimento è imparare a creare una serie di nanoparticelle a base di polietilenglicole o PEG in parallelo utilizzando la metatesi di apertura dell'anello, la polimerizzazione o la rom. Questo obiettivo viene raggiunto sintetizzando prima un macro monomero e un reticolante adatti. Questi composti definiscono le proprietà finali delle nanoparticelle nella seconda fase.

Il macro monomero viene polimerizzato mediante romp per produrre un lotto di polimeri di spazzole per bottiglie viventi con catene laterali a pioli. Successivamente, i polimeri della spazzola per bottiglie viventi vengono trasferiti in fiale con diverse quantità di reticolante per avviare la crescita delle nanoparticelle. Questa procedura può produrre una vasta gamma di nanoparticelle con masse molari che dipendono dalla quantità di reticolante aggiunto e dalla funzionalità definita dal macro monomero e dalla struttura del reticolante.

Le masse molari possono quindi essere determinate mediante cromatografia a permeazione di gel. Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto ai metodi esistenti come la polimerizzazione dei radicali liberi, è che può essere eseguita molto rapidamente sul banco di lavoro e può essere utilizzata per polimerizzare un'ampia gamma di monomeri densamente funzionalizzati e levigati. La dimostrazione visiva di questo metodo è fondamentale perché, sebbene sia semplice, richiede una notevole quantità di multitasking.

A dimostrare questa procedura oggi sarà Jenny Lu, una studentessa laureata del mio gruppo. Innanzitutto, aggiungere 300 milligrammi di polietilenglicole 3000 terminato con monoammina o peg ammina 3000 a una fiala di scintillazione da 40 millilitri, dotata di una barra di agitazione. Successivamente, aggiungere tre millilitri di dimetilformammide anidra o DMF alla fiala per sciogliere l'ammina peg.

Lasciare mescolare la soluzione e scaldare leggermente fino a quando tutta la lamina non si sarà sciolta. Dopo aver aggiunto 36 milligrammi di Norbertine NHS Ester, tappare la fiala e mescolare la miscela di reazione a temperatura ambiente per una notte. Al termine, rimuovere l'ancoretta e aggiungere circa 35 millilitri di etere etilico freddo alla soluzione di reazione.

Per precipitare il macro monomero peg, filtrare il precipitato bianco e soffice utilizzando un imbuto buchner e lavarlo abbondantemente con etere datilico. Quindi trasferire il precipitato in una fiala di scintillazione da 20 millilitri e asciugare sotto vuoto per 24 ore. Per rimuovere l'etere datilico residuo per preparare il catalizzatore A, aggiungere 500 milligrammi di larve, catalizzatore di seconda generazione a una fiala di scintillazione da 20 millilitri.

Dotato di una barra di agitazione, aggiungere circa 0,5 millilitri di pur nella fiala e osservare la soluzione. Cambio di colore dal rosso al verde. Lasciare che la reazione si disturbi brevemente fino a quando tutto il colore rosso è scomparso e la soluzione è diventata viscosa.

Se il colore rosso non è completamente scomparso, aggiungere altra purina se necessario. Successivamente, riempire la fiala di reazione con circa 20 millilitri di pentano freddo per precipitare il complesso A.Se necessario, utilizzare una spatola per rompere il precipitato. Filtrare la sospensione utilizzando un imbuto buer per raccogliere il precipitato verde.

Quindi lavare il precipitato con quattro volte 15 millilitri di pentano freddo. Trasferire il solido verde in una fiala di scintillazione da 20 millilitri e asciugarlo sotto vuoto per una notte. In una fiala da tre millilitri, dotata di ancoretta di combustione, pesare accuratamente 65 milligrammi di macro monomero peg.

B.Se necessario, utilizzare una pistola statica per rimuovere l'elettricità statica dai flaconcini e dalla spatola. Dopo aver aggiunto 158 microlitri di tetra hydro FU o THF al flaconcino, tapparlo immediatamente per evitare l'evaporazione del solvente. Lasciare mescolare la soluzione e scaldare leggermente, se necessario, fino a quando tutto il macro monomero non si è sciolto in una fiala da tre millilitri contenente 2,8 milligrammi di catalizzatore A a 466 microlitri di idrofurina anidra per ottenere una soluzione di catalizzatore da sei milligrammi per millilitro.

Una volta tappata la fiala, agitarla delicatamente in modo che il catalizzatore si dissolva completamente, ottenendo una soluzione di colore verde bosco. Dopo aver trasferito la soluzione catalizzatrice in una siringa, posizionare la punta dell'ago appena sopra la miscela di macro monomero e aggiungere rapidamente 243 microlitri di soluzione al flaconcino. Tappare immediatamente la fiala e lasciare agitare la miscela di reazione per 15 minuti per formare l'iniziatore del pennello vivente.

Un iniziatore a pennello vivente dovrebbe essere utilizzato immediatamente per il passaggio cinque. Successivamente, aggiungere con cautela 3,6 milligrammi, 5,5 milligrammi e 7,3 milligrammi di un reticolante biz norbertine NBO precedentemente preparato a tre fiale separate da tre millilitri dotate di ancorette. In alternativa, il reticolante può essere aggiunto a queste fiale prima di iniziare.

Quarto passo, sopra. Trasferire la soluzione iniziatrice del pennello vivente in una siringa. Posizionare la punta dell'ago appena sopra il reticolante solido e aggiungere 123 microlitri di soluzione a ciascuno dei tre flaconcini.

Tappare immediatamente le fiale e accendere la piastra di agitazione. Mescolare il polimero a stella a tre bracci della spazzola o le reazioni di formazione BSP a temperatura ambiente fino al completamento. La formazione di BA con questo specifico macro monomero e reticolante è completa in quattro ore.

Tuttavia, le reazioni possono essere lasciate fino a 24 ore senza conseguenze. Estinguere le reazioni aggiungendo una goccia di etere etilvinilico. Agitare per 10 minuti per garantire la completa tempra dopo la filtrazione per diluizione.

Analizzare i campioni mediante GPC. In questo studio, i macro monomeri PEG B uno, B due e B tre sono stati preparati da diverse fonti immunitarie PEG e i risultati della formazione di nanoparticelle BA prima e dopo una rigorosa preparazione della cromatografia liquida ad alte prestazioni. Sono state confrontate le purificazioni dei macro monomeri, mostrate qui le tracce GPC per una varietà di spigole preparate da B uno, B due e B tre.

In tutti i casi, i dati illustrano che l'aumento dell'equivalenza del reticolante porta ad un aumento della massa molare del basso. Come osservato in precedenza, l'equivalenza 10 del reticolante non è sufficiente per ottenere bps uniformi. Il campione mostra una traccia di GPC chiaramente multimodale con una grande quantità di polimero a spazzola residuo, specialmente nel caso di macro monomero non purificato.

B, maggiori quantità di reticolante si traducono in distribuzioni uniformi della massa molare con pochissimo pennello residuo. Nel macro monomero, la massa molare media in peso raddoppia approssimativamente e passa da 15 a 20 equivalenti nel caso di B tre, non rimane alcun macro monomero residuo e meno dell'1% di pennello residuo per i casi equivalenti 15 e 20 Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere utilizzata per creare librerie di molte più di tre particelle e parallele se eseguita correttamente. Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare di tenere traccia di ogni fiala e delle quantità corrette di reagenti da aggiungere a ciascuna fiala, soprattutto all'aumentare delle dimensioni della libreria.

Una buona tenuta dei registri e l'attenzione ai dettagli sono fondamentali. Seguendo questa procedura, è possibile realizzare materiali per una serie di applicazioni diverse che includono la somministrazione di farmaci, l'autoassemblaggio e la catalisi supportata semplicemente cambiando i diversi macro monomeri e reticolanti o utilizzando miscele di macro monomeri e reticolanti.