Nanosponge accordabilità in dimensioni e densità di reticolazione

L'obiettivo generale di questa tecnica di sintesi di nanospugne è comprendere e utilizzare importanti parametri di sintesi per la progettazione e il controllo delle dimensioni nella morfologia. Questo metodo ti aiuterà a produrre nanoparticelle in dimensioni precise e densità di reticolazione per applicazioni di somministrazione di farmaci. Il vantaggio principale di questa tecnica è che può essere adattata a diverse densità di reticolazione di queste particelle e anche a diverse dimensioni di queste particelle e questo è un fattore molto importante in molte applicazioni in cui queste particelle verranno utilizzate.

Sebbene questo metodo possa fornire informazioni sulla progettazione di nanoparticelle attraverso l'utilizzo di parametri di sintesi della lana su misura, può essere applicato anche ad altre reti polimeriche come idrogel e microparticelle. Rimuovere l'umidità da un pallone a fondo tondo da 25 millilitri dotato di un'ancoretta magnetica come descritto nel protocollo di testo. Una volta raffreddato, rimuovere rapidamente il setto dal pallone a fondo tondo e aggiungere 2,5 milligrammi di triflate di latta sul fondo del pallone, usando una spatola.

Sostituire il setto. In sequenza, aggiungere 72,6 microlitri di 3-metil-1-butanolo tramite una microsiringa da 100 microlitri e 1,33 millilitri di DCM anidro tramite una siringa da due millilitri. Mescolare la sospensione su una piastra di agitazione magnetica per 10 minuti.

Successivamente, aggiungere in sequenza 0,48 millilitri di AVL e 1,37 millilitri di VL.Lasciare che la reazione continui a mescolare per 18-20 ore. Spegnere la reazione aggiungendo circa cinque millilitri di metanolo, quindi aggiungere 100 milligrammi di supporto solido allo scavenger e mescolare per due ore. Filtrare la sospensione mediante filtrazione per gravità per rimuovere il solido, quindi sciacquare il pallone con solvente diclorometano e versarlo sul filtro.

Rimuovere il solvente sotto evaporazione rotante, con un aspiratore d'acqua come fonte di vuoto, riscaldando a 30 gradi Celsius fino a quando la soluzione non è viscosa. Far precipitare il solvente goccia a goccia, in 500 millilitri di metanolo freddo per produrre scaglie di solido bianco. Quindi, filtrare la soluzione mediante filtrazione sottovuoto in un imbuto contenente un disco di vetro a tasti con carta da filtro per raccogliere il solido.

Trasferire il prodotto solido in una fiala pre-pesata con una spatola e asciugare per una notte utilizzando una pressione di vuoto elevata di 05 Torr per raccogliere il solido bianco a scaglie. Aggiungere 500 milligrammi del copolimero VLAVL a una fiala a sei flussi con un'ancoretta magnetica. Quindi, aggiungere 6,15 millilitri di DCM anidro alla fiala e agitare per solubilizzare il polimero.

Quindi, aggiungere 74,53 milligrammi di mCPBA a una seconda fiala a sei flussi. Aggiungere 6,15 millilitri di DCM anidro e agitare fino a quando l'mCPBA non è completamente solubilizzato. Quindi, trasferire la soluzione mCPBA alla soluzione VLAVL.

Tappare la reazione e coprire con una pellicola di plastica di paraffina, prima di lasciarla mescolare per 48 ore. Trasferire la miscela di reazione in un imbuto separatore da 50 millilitri e aggiungere 15 millilitri di bicarbonato di sodio saturo. Tappare l'imbuto separatore e agitare delicatamente per mescolare.

Raccogliere lo strato organico contenente il prodotto e trasferirlo in un pallone di Erlenmeyer da 15 millilitri con un'ancoretta magnetica di dimensioni adeguate. Aggiungere cinque millilitri di DCM allo strato acquoso che si trova ancora nell'imbuto separatore, tappare e poi oscillare delicatamente. Raccogliere i prodotti organici e trasferirli nel pallone del prodotto.

Dopo aver scartato i rifiuti acquosi, trasferire nuovamente lo strato organico in un imbuto separatore. Quindi, aggiungere il solfato di magnesio al pallone del prodotto mescolando su una piastra di agitazione magnetica per rimuovere l'acqua residua, continuare ad aggiungere piccoli misurini di solfato di magnesio fino a quando non si raggruma più quando viene aggiunto. Utilizzare un imbuto di vetro dotato di carta da filtro per rimuovere il solfato di magnesio solido mentre si trasferisce la miscela in un pallone a fondo tondo da 50 millilitri.

Trasferire il contenuto del pallone a fondo tondo in una fiala di prodotto pre-pesata. Rimuovere il solvente mediante evaporazione rotativa con l'aspiratore d'acqua come fonte di vuoto e riscaldamento a 25 gradi Celsius. Posizionare il flaconcino sotto vuoto a 05 Torr durante la notte per produrre un solido ceroso bianco.

Sciogliere 200 milligrammi del polimero VLAVL EVL, in 20,01 millilitri di DCM anidro, per una concentrazione di apossidi di 0054 molare. Trasferire la soluzione risultante in un pallone a fondo tondo da 100 millilitri, con collo 1420. Mettere il pallone di reazione in un bagno d'olio a 50 gradi Celsius.

Mescolare la soluzione con un vortice veloce e aggiungere 21,45 microlitri di EDEA goccia per goccia tramite una microsiringa. Montare il collo del pallone con il condensatore incamiciato ad acqua che scorre attraverso di esso, dotato di un adattatore per collo 1420 e rifluire la soluzione per 12 ore. Quindi, rimuovere il solvente in eccesso dal pallone di reazione mediante evaporazione rotativa a 25 gradi Celsius fino ad ottenere una soluzione viscosa.

Trasferire il prodotto in un tubo per dialisi con taglio del peso molecolare 10k che ha un'estremità piegata e chiusa con la clip per dialisi. Sciacquare il pallone con il DCM in eccesso e trasferirlo nel tubo. Piegare la parte superiore del tubo e chiuderlo con una clip per dialisi dotata di un filo per appenderlo.

Quindi, appendere il tubo per dialisi sul lato di un becher da due litri con una grande ancoretta e riempire il becher con DCM fino a quando il tubo per dialisi non è completamente sommerso. Mescolare delicatamente la soluzione di dialisi su una piastra di agitazione magnetica e coprire il becher con un foglio di alluminio per evitare l'evaporazione del solvente. Rimuovere il solvente versandolo in un contenitore per rifiuti e sostituirlo con DCM fresco tre volte al giorno, per 48 ore, per rimuovere il polimero non reagito e il reticolante.

Dopo la dialisi, rimuovere tutto il solvente dal becher e trasferire il contenuto del tubo di dialisi in una siringa da 10 millilitri dotata di un filtro per siringa in PTFE da 0,45 micron. Spingere la soluzione attraverso il filtro direttamente in un flaconcino di prodotto pre-pesato per rimuovere eventuali impurità residue. Rimuovere il solvente mediante evaporazione rotativa a 25 gradi Celsius, quindi posizionare la fiala del prodotto in alto vuoto a 05 Torr per una notte, per raccogliere un solido ceroso giallo chiaro.

Mettere 0,5 milligrammi di nanospugne in una provetta da centrifuga da 1,5 millilitri. Aggiungere un millilitro di acqua filtrata per colture cellulari. Utilizzare un sonicatore a sonda per sonicare la soluzione con due secondi, da quattro a cinque volte a temperatura ambiente, fino a quando le particelle non hanno sviluppato una sospensione fine.

Quindi, aggiungere 30 milligrammi di PTA a un millilitro di acqua filtrata per colture cellulari in una provetta da centrifuga da 1,5 millilitri. Agitare alla massima temperatura per 10 secondi o fino a quando il PTA è completamente solubilizzato per produrre una soluzione di PTA al 3%. Utilizzare una siringa da un millilitro con un ago calibro 22 per aspirare 0,5 millilitri della soluzione al 3% di PTA, aggiungere quattro gocce della soluzione al 3% di PTA alle particelle e agitare alla massima impostazione per 10 secondi.

Quindi, usa un paio di pinzette a chiusura automatica per raccogliere una griglia TEM e immergerla rapidamente nella soluzione di particelle tre volte. Lasciare asciugare la griglia per cinque ore, sotto una copertura per ridurre l'accumulo di polvere sulla griglia. Infine, eseguire l'imaging TEM del campione, utilizzando un contrasto elevato e un obiettivo da 40 micron.

Questa figura rappresenta il metodo di sintesi della nanospugna utilizzando un copolimero lineare di poliestere contenente gruppi funzionali pendenti che hanno reagito con un reticolante della diammina per formare nanoparticelle discrete e soluzione. L'imaging TEM viene utilizzato per caratterizzare le dimensioni precise di ciascun set di nanospugne, questa immagine contiene nanospugne di 79 nanometri con la deviazione standard di 12 nanometri. Le dimensioni delle nanospugne sono state analizzate in base al peso molecolare del precursore del polimero e alla quantità di funzionalità del pendente per valutare la relazione tra questi due fattori.

Una tendenza all'aumento delle dimensioni delle nanospugne è correlata ad un aumento del peso molecolare del polimero, indipendentemente dalla funzionalità del ciondolo. Le dimensioni delle nanospugne sono state analizzate anche in base alla quantità di funzionalità del ciondolo e alla quantità di reticolante della diammina aggiunto alla reazione. L'aumento sia della funzionalità del pendente che dell'equivalente reticolante mostra un aumento delle dimensioni delle nanospugne.

Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come utilizzare questi parametri sintetici per progettare queste nanoparticelle per controllare le dimensioni e la morfologia, esattamente come vuoi averle. Possiamo regolare la sintesi di queste nanospugne con questi importanti parametri: il peso molecolare del polimero, la concentrazione di apossite e la quantità di reticolante. Dopo lo sviluppo di questa sintesi di nanoparticelle, questa tecnica è stata fondamentale per il nostro laboratorio di ricerca per esplorare la somministrazione di farmaci di piccoli composti idrofobici.

Durante il tentativo di questa procedura, è molto importante essere accurati con le misurazioni, poiché la stechiometria e la concentrazione sono molto importanti per il prodotto finale. Seguendo questa procedura, possono essere eseguiti altri metodi per la sintesi di reti polimeriche al fine di rispondere a domande relative alla progettazione di piattaforme di somministrazione di farmaci.