Name: Sintesi facile di micelle vermiforme dalla luce visibile mediata polimerizzazione in dispersione Utilizzando Photoredox Catalyst (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-08T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 39 s
Description: Scopri la sintesi di micelle vermiformi mediante polimerizzazione in dispersione mediata da luce visibile. Questo metodo riproducibile produce nanoparticelle polimeriche ad alto contenuto solido per applicazioni in nanomedicina e rilascio di farmaci.

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CB è grato per la sua Future Fellowship dall'Australian Research Council (ARC-FT12010096) e dall'UNSW Australia.

1. Sintesi e caratterizzazione di POEGMA macro-CTA <ol><li> Aggiungere oligo (glicole etilenico) metil etere metacrilato (OEGMA) (12 g, 4 × 10 -2 mol), 4-ciano-4- (phenylcarbonothioylthio) pentanoico (CPADB) (0.224 g, 8 × 10 -4 moli), 2,2&#39;-azobis (2-methylpropionitrile) (AIBN) (16,4 mg, 0,1 mmol) e 50 ml di acetonitrile (MeCN) per 100 ml pallone da fondo. </li><li> Sigillare il pallone con un filo setto di gomma e acciaio di dimensioni adeguate e raffreddare il pallone da temperatura ambiente a &lt;4 ° C in un bagno di ghiaccio-acqua. </li><li> Deoxygenate il matraccio per 30 minuti facendo gorgogliare azoto direttamente nella miscela di reazione attraverso un ago G 21 (0,8 mm x 120 mm) con un secondo 21 ago G (0,8 mm x 38 mm) con funzione di sfiato. </li><li> Posizionare la beuta in un bagno ad olio a 70 ° C per 5,5 ore prima della tempra la polimerizzazione mediante immersione in un bagno di ghiaccio-acqua ed esponendo i contenuti all&#39;aria. </li><li> Rimuovere il MeCN agitando sotto acflusso ontinuous di aria compressa e ri-sciogliere la miscela grezza in ~ 40 ml di tetraidrofurano (THF). </li><li> Aggiungere il contenuto del pallone goccia a goccia 400 ml di una miscela rapidamente agitata di essenze minerali (bp 40-60 ° C) ed etere dietilico (70:30, v / v) e continuare a mescolare fino surnatante non è torbida. Nota: raffreddamento in un bagno di ghiaccio può essere utilizzato per accelerare il processo di precipitazione. </li><li> Decantare il surnatante e ri-sciogliere il residuo polimero in ~ 40 ml di THF. </li><li> Ripetere il processo di precipitazione (passi 1,5-1,7) almeno due volte per assicurare la rimozione completa del monomero residuo OEGMA. Rimuovere il solvente in eccesso dalla purificato POEGMA macro-CTA innanzitutto agitando sotto un flusso continuo di aria compressa ed essiccamento in stufa sotto vuoto (20 ° C, 10 mbar) per 4 ore. </li><li> Determinare il peso molecolare numerico medio del POEGMA macro-CTA per Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) (M n, NMR) utilizzando un metodo precedentemente riportato <sup&gt; 15. Usando il gel cromatografia a permeazione di 15 (GPC) (dimetilacetamide come fase mobile e standard appropriati per la calibrazione) calcolare la dispersità polimero (D). Nota: Utilizzando la sintesi di cui sopra (passi 1,1-1,8) dovrebbe produrre un POEGMA macro-CTA con M n, NMR = 9.000, e d &lt;1.15. Se il peso molecolare (e dispersity) del sintetizzata POEGMA macro-CTA differisce dalla sintesi qui presentato (tra 7,000 - 1,000 g / mol), la formazione di micelle vermiformi (come indicato in situ gelificazione) può ancora verificarsi utilizzando la metodologia successiva PISA presentato nella (sezione 2) anche se ad un tempo di reazione leggermente modificato. </li></ol> 2. Preparazione di POEGMA- b -PBzMA nanoparticelle Utilizzando PISA <ol><li> Preparare un 1 mg / ml soluzione stock di Ru (bpy) 3 Cl 2. 6H 2 O in etanolo (EtOH). Conservare la soluzione di riserva in frigorifero per ridurre al minimo l&#39;evaporazione del solvente. </li><li> Inserire una pipetta Pasteur con un piccolo batuffolo di cotone con una seconda pipetta per aiutare confezione ermeticamente. Versare ossido di alluminio basico nella pipetta con il tappo ovatta per dare una colonna di circa 5 cm. Rimuovere l&#39;inibitore idrochinone monometiletere in BzMA commerciale passando ~ 3 ml di BzMA attraverso la colonna e raccogliendo l&#39;eluente BzMA deinhibited. </li><li> Aggiungi POEGMA macroCTA (~ 9.000 g / mol; 76,9 mg, 8,5 × 10 -6 mol)., Deinhibited BzMA (0,301 g, 1,71 × 10 -3 mol), Ru (bpy) 3 Cl 2 6H 2 O (128 mg, 1,71 × 10 -7 mol, 128 ml di una / ml di soluzione etanolica 1 mg), 0,383 ml MECN e 1.402 ml EtOH (1.913 ml di solvente totale, l&#39;80% in peso, 20 v / v% MeCN) a un flaconcino di vetro 4 ml . </li><li> Eseguire la procedura di deossigenazione come indicato dal passo 1,2-1,3. </li><li> Posizionare la fiala in un bicchiere di vetro 2,000 ml (Figura 2) rivestito con strisce LED blu (λ max = 460nm, 0,7 mW / cm 2) e irradiare a temperatura ambiente sotto agitazione magnetica. Monitorare il flaconcino di reazione regolarmente dopo 20 ore e rimuoverlo dal reattore quando la soluzione ad alta viscosità forma un gel free standing quando il flacone viene capovolto (figura 3). Nota: Il tempo totale per produrre un gel free-standing dovrebbe essere di circa 24 ore di irradiazione di luce blu utilizzando le condizioni qui presentati. Piccole differenze nei reattori di irradiazione di luce (dimensioni fisiche, intensità, ecc) possono richiedere condizioni leggermente diverse (in particolare il tempo di reazione) per ottenere la formazione in situ di micelle vermiformi. </li><li> Dopo aver rimosso dal reattore, estinguere la polimerizzazione esponendo il gel nanoparticelle all&#39;aria per pochi minuti e memorizzare la fiala chiusa in posizione verticale al buio. </li></ol> 3. microscopia elettronica a trasmissione (TEM) Imaging di nanoparticelle Morfologia <ol><li> Mettere circa 40 mg del nanopa greggioGel Articolo (dalla sezione 2) in un flaconcino di vetro da 4 ml. </li><li> Continuamente Agitare il gel nanoparticelle utilizzando un vortex e aggiungere 4 ml di EtOH goccia a goccia per un periodo di almeno 5 min. Il gel deve diventare una soluzione fluida durante l&#39;aggiunta del solvente. Nota: Se il gel viene diluita con EtOH troppo rapidamente o meno agitato adeguatamente, si può verificare una certa precipitazione delle nanoparticelle. Vedere il punto 3.3. </li><li> Rimuovere eventuali aggregati macroscopici dalle nanoparticelle diluito filtrando attraverso lana di vetro. </li><li> Eseguire l&#39;immagine TEM (con acetato di uranile colorazione) del campione diluito secondo una procedura precedentemente riportati. 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>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Questo protocollo visualizzato dimostra la capacità di controllare la formazione di micelle vermiformi semplicemente osservando l&#39;insorgenza di comportamento simile a gel. L&#39;utilità di questo approccio consiste nella capacità di monitorare formazione verme durante la polimerizzazione in confronto ad altri metodi. Questa procedura può essere eseguita utilizzando una polimerizzazione in due fasi dei due monomeri disponibili in commercio (OEGMA e BzMA) a cedere POEGMA- b -PBzMA copolimeri anfifilici dibloc...

La sintesi di non sferiche (e altri) morfologie nanoparticelle è stata tradizionalmente realizzato utilizzando una procedura di auto-assemblaggio multistep iniziano la sintesi e la purificazione di diblock ben definita amfifilico (o multiblock) copolimeri. Una delle tecniche di auto-assemblaggio più comuni è diffuso da Eisenberg nel 1990 e comporta la dissoluzione del copolimero a blocchi anfifilo in un solvente comune per entrambi i blocchi polimerici seguita dalla lenta aggiunta di un selettivo solvente per uno dei blocchi 1-3 . Come si aggiunge il solvente selettivo (tipicamente acqua), il copolimero a blocchi subisce auto-assemblaggio per formare nanoparticelle polimeriche. La morfologia finale (o miscele di morfologie) delle nanoparticelle sono determinati da un gran numero di fattori quali le relative lunghezze di ciascun blocco polimerico, velocità di aggiunta acqua e la natura del solvente comune. Tuttavia, questo approccio generalmente consente solo per la produzione di nanoparticelle relativamente basso contenuto di solidi (meno dell&#39;1% in peso) e quindi limita la sua scalabilità pratico 4. Inoltre, la formazione riproducibile di fasi &quot;intermedi&quot; come micelle vermiformi può essere difficile a causa della ristretta gamma di parametri necessari per stabilizzare questa morfologia non sferica 5. L&#39;approccio polimerizzazione indotta autoassemblaggio (PISA) affronta parzialmente gli inconvenienti dell&#39;approccio Eisenberg utilizzando il processo di polimerizzazione stesso per guidare autoassemblaggio in situ consentendo la sintesi di nanoparticelle a molto più elevato contenuto di solidi (tipicamente 10-30% in peso) 6 -8. In un tipico approccio PISA, un processo di polimerizzazione vivente è utilizzato per catena estendere un macroinitiator solvente solubile (o macro-CTA) con un monomero che inizialmente è solubile nel mezzo di reazione, ma forma un polimero insolubile. L&#39;approccio PISA è stato usato per sintetizzare micelle vermiformi testando sistematicamente un numero di ex<html> parametri sperimentali e l&#39;utilizzo di diagrammi di stato dettagliate come una &quot;tabella di marcia&quot; sintetica 5,9. Nonostante la loro sintesi impegnativo, c&#39;è un grande interesse per le nanoparticelle vermiformi causa delle loro proprietà interessanti relativi alle loro controparti sferiche. Ad esempio, abbiamo dimostrato che farmaci caricato micelle a breve e lungo vermiformi sintetizzati utilizzando un approccio PISA hanno significativamente più elevata nel citotossicità in vitro rispetto a micelle sferiche o vescicole 10. Altri hanno mostrato una correlazione tra le proporzioni delle nanoparticelle e ora la circolazione del sangue in modelli in vivo 11. Altri hanno dimostrato che la sintesi di nanoparticelle vermi come usando una metodologia PISA appropriata produce un gel macroscopica causa della entanglement nanoscala dei filamenti di nanoparticelle. Questi gel hanno dimostrato potenziale come gel sterilizzabili a causa della loro termoreversibile comportamento sol-gel 12. ontent &quot;&gt; Questo protocollo descrive un metodo che consenta l&#39;in situ monitoraggio della formazione di micelle vermiformi semplicemente osservando la viscosità della soluzione durante la polimerizzazione. Precedenti studi simili gel micellari vermiformi hanno dimostrato che sopra di una temperatura critica, questi nanoparticelle subiscono una transizione reversibile verme-sfera e così formare dispersioni fluidità a temperature elevate. ad oggi, questi sistemi hanno utilizzato un composto AZO termosensibile per iniziare la polimerizzazione controllata 13,14 e così gelificazione non può essere facilmente osservata in questi sistemi durante la polimerizzazione termica. Da questi studi, è stato ipotizzato che la sintesi di nanoparticelle PISA derivati ​​a temperature inferiori può consentire l&#39;osservazione di questo comportamento gelificazione in situ. Recentemente abbiamo riportato l&#39;uso di una tecnica temperatura ambiente fotopolimerizzazione facile per mediare il processo PISA a produrre nanoparticelle didiverse morfologie 15. Qui, un protocollo visualizzato viene presentato per la sintesi riproducibile di micelle vermiformi osservando il comportamento viscosità della soluzione durante la polimerizzazione. Il ricavato dispersione di polimerizzazione facilmente utilizzando disponibili in commercio diodi emettitori di luce (LED) (λ = 460 nm, 0,7 mW / cm 2).

<table><tbody><tr><td>Acido 4-ciano-4- (fenilcarbonotiotioiltio)pentanoico (CPADB)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>722995-5G</td><td></td></tr><tr><td>Oligo(glicole etilenico) etere metilico metacrilato (OEGMA)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>447935-500ML</td><td>Medio Mn 300, contiene 100&nbsp; ppm MEHQ come inibitore, 300&nbsp; ppm BHT come inibitore</td></tr><tr><td>2,2&prime;-Azobis(2-metilpropionitrile) (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>Metacrilato di benzile (BzMA)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>409448-1L</td><td>Contiene etere monometilico idrochinone come inibitore</td></tr><tr><td>Ossido di alluminio ( di base)</td><td>Chem-Supply Pty Ltd Australia</td><td>AL08371000</td><td></td></tr><tr><td>95% Etanolo (EtOH)</td><td>Sucrogen Bio Etanolo</td><td>80889</td><td></td></tr><tr><td>Acetonitrile (MeCN)</td><td>Chem-Supply Pty Ltd Australia</td><td>RP1005-G2.5L</td><td></td></tr><tr><td>Tetraidrofurano (THF)</td><td>Chem-Supply Pty Ltd Australia</td><td>TA011-2.5L</td><td></td></tr><tr><td>Petroleum Spirits (40-60&nbsp; &#176; C)</td><td>Chem-Supply Pty Ltd Australia</td><td>PA044-2.5L</td><td></td></tr><tr><td>Etere dietilico</td><td>Chem-Supply Pty Ltd Australia</td><td>EA0362.5L</td><td></td></tr><tr><td>Dimetilacetammide (DMAc)</td><td>VWR International Australia</td><td>ALFA22916. M1</td><td>Per analisi GPC</td></tr><tr><td>Pipette Pasteur (230&nbsp; mm)</td><td>Labtek</td><td>355.050.503</td><td></td></tr><tr><td>Bicchieri di vetro</td><td>Labtek</td><td>025.01.902 (2L)/ 2110654 (1L)</td><td>2&nbsp; Il becher L serve per il fissaggio di strisce LED per formare il reattore circolare</td></tr><tr><td>Striscia LED commerciale</td><td>EcoLab</td><td>n/a</td><td>&lambda; = 460 nm, 4,8 W/m</td></tr><tr><td>4 ml Fiale di vetro</td><td>Labtek</td><td>APC502214B</td><td></td></tr><tr><td>0,9 ml Cuvetta di quarzo</td><td>Starna Scientific Ltd</td><td>21/Q/2</td><td></td></tr><tr><td>Ago (0,8 mm x 38&nbsp; mm)</td><td>Beckton Dickson</td><td>302017</td><td>Per reazioni di deossigenazione</td></tr><tr><td>Ago (0,8 mm x 120&nbsp; mm)</td><td>B Braun Australia</td><td>4665643</td><td>Per reazioni di deossigenazione</td></tr><tr><td>Setti con tappo a manicotto (setto di gomma)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>z564680/z564702</td><td></td></tr><tr><td>Piastre riscaldanti di agitazione</td><td>VWR International Australia/In Vitro Technologies</td><td>97018-488/RADRR91200</td><td></td></tr><tr><td>Miscelatore a vortice</td><td>VWR International Australia</td><td>412-0098</td><td></td></tr><tr><td>Forno a vuoto</td><td>In Vitro Tecnologie</td><td>MEMVO200</td><td></td></tr></tbody></table>

sintesi facile di micelle vermiforme dalla luce visibile mediata polimerizzazione in dispersione utilizzando photoredox catalyst

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

Qui viene presentato un protocollo per la facile sintesi di micelle simili a vermi mediante polimerizzazione a dispersione mediata dalla luce visibile. Questo approccio inizia con la sintesi di un omopolimero idrofilo poli(oligo(etilenglicole) metil etere metacrilato) (POEGMA) mediante polimerizzazione reversibile RAFT (Addition-Fragmentation Chain-Transfer). In condizioni di lieve irradiazione della luce visibile (λ = 460 nm, 0,7 mW/cm2), questo agente di trasferimento a macro-catena (macro-CTA) in presenza di un catalizzatore fotoredox a base di rutenio, Ru(bpy)3Cl2 può essere esteso a catena con un secondo monomero per formare un copolimero a blocchi ben definito in un processo noto come Photoinduced Electron Transfer RAFT (PET-RAFT). Quando il PET-RAFT viene utilizzato per estendere a catena il POEGMA con il metacrilato di benzile (BzMA) in etanolo (EtOH), si formano in situ nanoparticelle polimeriche con diverse morfologie secondo un meccanismo di autoassemblaggio indotto dalla polimerizzazione (PISA). L'autoassemblaggio in nanoparticelle che presentano catene POEGMA alla corona e catene di poli(benzil metacrilato) (PBzMA) nel nucleo avviene in situ a causa della crescente insolubilità del blocco PBzMA nell'etanolo. È interessante notare che la formazione di micelle simili a vermi altamente puri può essere facilmente monitorata osservando l'insorgenza di un gel altamente viscoso in situ a causa di aggrovigliamenti di nanoparticelle che si verificano durante la polimerizzazione. Questo processo consente quindi una sintesi più riproducibile di micelle simili a vermi semplicemente monitorando la viscosità della soluzione durante il corso della polimerizzazione. Inoltre, lo stimolo luminoso può essere applicato in modo intermittente in modo ON/OFF, dimostrando il controllo temporale sulla morfologia delle nanoparticelle.

In questo studio, protocollo di polimerizzazione a due fasi viene utilizzato per la sintesi di micelle vermiformi utilizzando un approccio PISA (Figura 1). Nella prima fase, la polimerizzazione viene eseguita OEGMA ottenendo un POEGMA macro-CTA che può essere utilizzato come stabilizzatore nella fase di polimerizzazione successiva. Il ricavato di polimerizzazione PET zattera in condizioni di dispersione a causa l&#39;insolubilità di PBzMA in etanolo che alla fine porta a...

Questo articolo descrive un processo per la produzione di nanoparticelle polimeriche autoassemblate utilizzando la polimerizzazione a dispersione mediata dalla luce visibile. L'utilizzo della luce visibile a bassa energia per controllare la polimerizzazione consente la formazione riproducibile di micelle autoassemblate simili a vermi ad alto contenuto di solidi.

Sintesi facile di micelle vermiforme dalla luce visibile mediata polimerizzazione in dispersione Utilizzando Photoredox Catalyst

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

L'obiettivo generale di questo protocollo è dimostrare la sintesi semplice di micelle a forma di verme mediante polimerizzazione mediata da luce visibile. Questo metodo prevede la preparazione di nanoparticelle polimeriche, utilizzabili per diverse applicazioni come la nanomedicina. Il principale vantaggio di questo procedimento è la produzione di nanoparticelle a forma di verme attraverso un processo in due fasi. Le implicazioni di questa tecnica si estendono al campo del rilascio di farmaci, poiché in numerosi studi è stato dimostrato che le nanoparticelle a forma di verme caricate con farmaci determinano un aumento dell'assorbimento cellulare.Per iniziare questa procedura, aggiungere i reagenti appropriati come indicato nel protocollo testuale, un agitatore magnetico e 50 millilitri di acetonitrile in un pallone da 100 millilitri a fondo rotondo. Sigillare il pallone con un setto di gomma delle dimensioni appropriate e un filo di acciaio. Successivamente, raffreddare il pallone a meno di quattro gradi Celsius in un bagno di ghiaccio e acqua.In seguito, deossigenare il pallone per trenta minuti mediante l'insufflazione di azoto direttamente nella miscela di reazione attraverso un ago da 21 gauge, con un secondo ago da 21 gauge utilizzato come sfogo. Posizionare il pallone in un bagno d'olio a 70 gradi Celsius per cinque ore e mezza. Al termine della reazione, arrestare la polimerizzazione immergendo direttamente il pallone in un bagno di ghiaccio e acqua ed esponendo il contenuto all'aria.Successivamente, rimuovere l'acetonitrile agitando sotto un flusso continuo di aria compressa. Quindi, ricongliere la miscela grezza in circa 40 millilitri di tetraidrofurano o THF. A questo punto, aggiungere lentamente, goccia a goccia, il contenuto del matraccio a 400 millilitri di una miscela di essenza di petrolio ed etere dietilico in rapida agitazione e continuare a mescolare fino a quando il soprannatante non risulti più torbido.Una volta completata la precipitazione, decantare il surnatante e ridisciogliere il residuo polimerico in circa 40 millilitri di THF. Ripetere il processo di precipitazione almeno altre due volte per garantire la completa rimozione del monomero residuo. Successivamente, rimuovere il solvente in eccesso dall'omopolimero purificato agitando sotto un flusso continuo di aria compressa, seguito da essiccazione in stufa sotto vuoto per quattro ore.A questo punto, determinare il peso molecolare medio numerico dell'omopolimero mediante spettroscopia di risonanza magnetica nucleare, utilizzando un metodo precedentemente descritto. Mediante cromatografia di permeazione su gel, calcolare la dispersità del polimero. Se il peso molecolare del vostro omopolimero sintetizzato differisce dal peso molecolare di 9000 indicato qui, potrebbe comunque essere possibile ottenere un gel a forma di verme nel passaggio successivo.Tuttavia, il tempo di reazione varierà. A questo punto, preparare una soluzione madre di un milligrammo per millilitro del catalizzatore foto-redox a base di rutenio in etanolo. Conservare la soluzione madre in frigorifero per minimizzare l'evaporazione del solvente.Successivamente, tappare una pipetta di Pasteur con una piccola pallina di ovatta utilizzando una seconda pipetta per compattarla bene. Versare l'ossido di alluminio basico nella pipetta fino a ottenere un'altezza di circa cinque centimetri. Quindi, rimuovere l'inibitore mono metil etere idrochinone nel BzMA facendo passare circa tre millilitri attraverso la pipetta e raccogliendo il BzMA de-inibito.Aggiungere il BzMA de-inibito, l'omopolimero, la soluzione madre del catalizzatore al rutenio, il nitrile di acetone, l'etanolo e la barretta magnetica in un vial di vetro da quattro millilitri. Successivamente, eseguire la procedura di deossigenazione come descritta in precedenza. Dopo di ciò, posizionare il vial in un becher di vetro da 2000 millilitri foderato con strisce LED blu e irradiare a temperatura ambiente con agitazione magnetica.Dopo venti ore, monitorare abitualmente il vial di reazione e rimuoverlo dal reattore quando la soluzione ad alta viscosità forma un gel autosostenibile all'induzione del vial. Pertanto, se la configurazione del reattore è diversa da quella qui presentata, la gelificazione, che indica la formazione di micelle a forma di verme, sarà comunque osservabile, ma a un tempo di reazione differente. E ciò dipenderà effettivamente dalla velocità di polimerizzazione del vostro reattore.Dopo aver rimosso il vial dal reattore, arrestare la polimerizzazione esponendo il gel di nanoparticelle all'aria per alcuni minuti. Conservare il vial chiuso in posizione verticale al buio. Per l'analisi al microscopio elettronico a trasmissione (TEM), collocare circa 40 milligrammi del gel di nanoparticelle grezzo in un vial di vetro da quattro millilitri.Agitare continuamente il gel di nanoparticelle utilizzando un agitatore vortex e aggiungere quattro millilitri di etanolo goccia a goccia nell'arco di almeno cinque minuti. Rimuovere eventuali aggregati macroscopici dal campione di nanoparticelle diluito filtrando attraverso ovatta di vetro. Infine, eseguire l'analisi al microscopio elettronico a trasmissione (TEM) del campione di nanoparticelle diluito seguendo una procedura precedentemente descritta.In questo studio viene utilizzato un protocollo di polimerizzazione a due stadi per la sintesi di micelle a forma di verme mediante un approccio PISA. Durante la polimerizzazione, la miscela reattiva inizialmente trasparente diventa torbida, in accordo con la polimerizzazione in dispersione, e infine passa a uno stato gelatinoso altamente viscoso, indicativo della formazione di micelle a forma di verme. Sono evidenti indizi di una polimerizzazione vivente, con basse dispersità polimeriche e una buona correlazione tra peso molecolare e conversione del monomero.Inoltre, i tracciati della cromatografia a permeazione di gel indicano una distribuzione prevalentemente unimodale con conversione variabile, sebbene in questo sistema si osservi una certa terminazione ad alto peso molecolare e una coda a basso peso molecolare. La formazione di una morfologia a micelle simili a vermi è inoltre ottenibile in diverse condizioni di reazione, come diversi tipi di provette e composizioni dei reagenti, ma anche se la sorgente luminosa viene applicata in modo intermittente. Ciò implica che, nonostante l'effetto marcato della penetrazione della luce sui tassi di polimerizzazione nella maggior parte dei sistemi di fotopolimerizzazione, il comportamento di gelificazione in questo protocollo può comunque essere utilizzato come indicatore affidabile della formazione di micelle simili a vermi.Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come generare nanoparticelle con forma programmabile che siano in grado di auto-organizzarsi in un gel.

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Sintesi facile di micelle vermiforme dalla luce visibile mediata polimerizzazione in dispersione Utilizzando Photoredox Catalyst (Video) | JoVE Journal

Sintesi facile di micelle vermiforme dalla luce visibile mediata polimerizzazione in dispersione Utilizzando Photoredox Catalyst

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