方法論記事

π-πスタッキング相互作用によって安定化されたブロック共重合体ミセルの調製のための両親媒性共重合体のアニオン重合

DOI：

10.3791/54422

⸱

2016年10月10日

 ,  , 
1Leslie Dan Faculty of Pharmacy, University of Toronto

この記事について

サマリー

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メトキシポリエチレングリコール（MPEG-B -PPheGE）のフェニルグリシジルエーテル（PheGE）のリビングアニオン重合の重要なステップが記載されています。得られたブロック共重合体ミセル（のBCM）は、生理学的に関連する条件が得られた下で4日間にわたってドキソルビシン14％（重量％）と薬物の徐放を装填しました。

要約

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本研究では、フェニル基を有するコア形成ブロックを含む両親媒性コポリマーは、メトキシポリエチレングリコール（MPEG-Bは-PPheGE）のフェニルグリシジルエーテル（PheGE）のリビングアニオン重合によって合成しました。共重合体の特性は、狭い分子量分布（PDI <1.03）を明らかにしたmPEG 122の重合度確認- B - （PheGE）15。共重合体の臨界ミセル濃度は、動的光散乱法と透過電子顕微鏡により評価凝集挙動を確立蛍光法を用いて評価しました。薬物送達用途における使用のためのコポリマーの電位は、インビトロ 、生体適合性、ロードおよび疎水性の抗癌剤ドキソルビシン（DOX）の放出を含む予備的方法で評価しました。 DOXの安定なミセル製剤は、薬物efficiをロードする、14％（重量％）までの薬物負荷レベルを用いて調製しました。> 60％（w / w）の、および生理学的に関連する条件（酸性および中性pH、アルブミンの存在）下で4日間にわたる薬物の徐放encies。高い薬物負荷レベルおよび持続放出は、DOXおよびミセルのコアを形成するブロック間のπ-π相互作用を安定させることに起因します。

概要

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水性媒体中で、両親媒性ブロックコポリマーは、親水性シェルまたはコロナによって囲まれた疎水性コアから成るナノサイズのブロック共重合体ミセル（のBCM）を形成するために集合します。ミセルのコアは、疎水性薬物の取り込みのためのリザーバとして役立つことができます。一方、親水性コロナは、コアと外部媒体との間のインタフェースを提供します。ポリ（エチレングリコール）（PEG）およびその誘導体は、ポリマーの最も重要なクラスの一つで最も広く薬物製剤に使用されるのである。1-3のBCMは、これに依存するいくつかの製剤と値する薬物送達プラットフォームであることが証明されています技術現在後期臨床開発4において最も一般的には、共重合体の疎水性ブロックは、ポリカプロラクトン、ポリ（D、L-ラクチド）、ポリ（プロピレンオキシド）またはポリ（β-ベンジル-L-アスパラギン酸）から構成されている。5 -9

片岡さんのグループは、PEO- bから形成された球状ミセルを調査しました -PBLAおよびポリ（エチレンオキシド） - B - 。ドキソルビシンの送達のための（ポリアスパラギン酸抱合ドキソルビシン）（DOX）、それらのレポートでは10,11、それらはポリマー結合薬剤またはPBLA間のπ-π相互作用を提唱しましたそして、自由DOXは、薬物負荷および保持の増加が得られたミセルのコ....

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プロトコル

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MPEG-bは -PPheGE共重合体の製造における9重要なステップを示す図1の回路図。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

乾燥条件下で試薬の調製

  1. 試薬の調製。
    1. 使用前に48時間、真空下オーブン中で50℃でのmPEG-5K（M N = 5,400グラム/モル、PDI 1.03）と場所を15gを秤量します。
    2. 乾燥した200 30分間真空下でジメチルスルホキシド、水素化カルシウム上（DMSO）（にCaH 2）（〜1g）を、場所mlの、アルゴン下でパージし、使用前に48時間撹拌します。
    3. 、乾燥した清潔なフラスコ（100ml）にPheGEモノマー50mlのを配置し、アルゴン下で、氷上で15分間、真空下、にCaH 2でパージし、シール....

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結果

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ドキソルビシンのローディングのためのブロック共重合体ミセルの調製のために （PheGE）15図は、ナフタレンカリウムを用いたmPEGのヒドロキシル基の脱プロトン化を示す図であるMPEG - マクロ開始剤のフェニルグリシジルエーテルのアニオン重合の 図3 図は 、MPEG-Bを 生成します 。フェニルグリシジルエーテル（PheGE）モノマーの重合に続いてラジカルアニオン、など。動的光散乱（DLS）によって決定されるように酢酸ウラニル（1％w / vの）およびミセルのサ.......

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ディスカッション

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アニオン重合は、分子量の上に提供し、良好なコントロールには、オキシラン単量体（PEG及びPPG）をベースとするポリマーを製造するための、業界で最も適用されたプロセスの一つです。最適かつストリンジェントな条件を達成することに成功し、重合のた​​めに使用されなければなりません。すべての試薬および適切な装置の厳密な精製は、合成のリビング特性のために不可欠です。現在のセットアップの制限事項は、主にカニュレーションに依存している転送技術に関連しています。適切な圧力を使用して、カニュレーションは、学術設定のための安全な実験室規模の技術です。これらの注意事項を適用すると、重合プロセス（低PDI）の間に優れた再現性と制御を提供します。また、これらの転写及び精製手順は、-PCl B MPEG-、MPEG-Bは-PLLA、およびMPEG-Bは-PAGE等の共重合体の製造に使用することができる。19,29が、この便利PROCedureは、より厳しい条件（ 例えば 、スチレン）を必要とするいくつかのモノマーの重合のために適切でないかもしれません。あるいは、ブレークシー.......

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開示事項

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著者らは開示するものは何もない。

謝辞

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CAは、カナダの自然科学および工学研究評議会からのディスカバリー助成金を承認しています。CAは、GSKから薬剤学および薬物送達の議長を認めています。著者は、競合する金銭的利益を宣言しません。

....

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
DMEM/HAMF12Gibco, Life Technologies1250010% FBSを添加。37°Cで暖かい。Cウォーターバス。
トリプシン-EDTA(0.25%)Sigma-AldrichT404937°Cで暖かい;Cウォーターバス
ウシ胎児血清 (FBS)Sigma-AldrichF1051カナダ産
MDA-MB-468細胞株ATCCHTB-132
MTS テトラゾリウム試薬PROMEGAG111B
フェナジンエトサルフェート (PES)Sigma-AldrichP4544>95%
mPEG5K (Mn 5,400 g/mol)Sigma-Aldrich81323PDI=1.02
ジメチルゾルホキシド(DMSO)Sigma-AldrichD4540>99.5%
ナフタレンSigma-Aldrich147141>99%
フェニルグリシジルエーテルSigma-AldrichA32608>85%
ベンゾフェノンSigma-Aldrich427551>99%
カリウムSigma-Aldrich451096>98%
テトラヒドロフランカレドン ラボ ケミカルズ8900 1ACS
ヘキサンカレドン ラボ ケミカルズ5500 1ACS
水素化カルシウム (CaH2)ACPC-0460>99.5%
ジエチル エーテルカレドン ラボ ケミカルズ1/10/4800ACS
マイクロプレート リーダーBioTek Instruments
示差走査熱量測定(DSC)TA Instruments IncDSC Q100
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)Waters2695 分離モールジュレ / 2414 検出器 2カラム:Agilent Plgel 5 & micro;m Mixed-D
NMR分光Varian Mercury 400MHz
Chloroform-dSigma-Aldrich15185899.96%
DMSO-dSigma-Aldrich15691499.96%
真空ポンプGardner Denver Welch Vacuum Tech, Inc.到達圧力 1x10-4 torr
Drierit インジケーター付き、8 メッシュSigma-Aldrich238988230 °Cで2時間
法

参考文献

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  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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