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

この研究の全体的な目標は、開環アニオン重合によるブロック共重合体の合成に必要な重要なステップを実証し、疎水性薬物のブロック共重合体ミセル製剤に必要な研究の流れを示すことです。このプロトコルは、陰イオン重合によるブロック共重合体の合成に必要なステップと手順の適切な実行を示しています。陰イオン重合を開環することの大きな利点は、良好な収率で材料を合成し、汚染分散を抑えることです。

プロセスのスケーラビリティも同様です。今は、高分子薬物送達にとってエキサイティングな時代です。製剤とブロック共重合体ミセルに依存する多くの薬物があり、現在、後期前臨床、または臨床開発段階にあります。

テキストプロトコルに記載されているように、転写用の試薬と材料を準備します。分子量5, 000のメトキシポリエチレングリコールを秤量します。攪拌棒が入った乾燥フラスコにmPEGを加え、上部にセプタムでフラッシングアダプターを密封します。

フラスコをマニホールドに接続し、アルゴンでフラスコを2〜3分間止まります。バルブを真空位置に回して、フラスコを止まります。フラスコを手動で回転させ、mPEGが溶けるまで、ブロードライヤーまたはヒートガンで反応容器を均一に乾燥させます。

1分後、マニホールドのバルブをアルゴンの位置に向けて回し、フラスコを冷却するために数回すばやくスナップして真空を壊します。ポリマーマクロイニシエーターを真空下で約2時間保持し、その後、反応が始まる前にアルゴン下で保持します。次に、以前にオーブンで乾燥させた2つの高真空蒸留装置をボンネットの下に取り付けます。

1つの装置はDMSOの蒸留用であり、もう1つの装置はモノマーであるフェニルグリセロールエーテルの蒸留用です。別々のフラスコを2つの装置に接続し、それぞれを半球状の加熱マントルピースまたはオイルバスに取り付けます。冷水を各装置の上部とマニホールドに接続します。

各装置が安全でしっかりと密閉されていることを確認してください。バルブを介して真空をかみ合わせます。温度コントローラーを介して加熱を設定し、溶液の攪拌を開始します。

DMSOの循環蒸留を2時間行った後、高真空バルブを閉じて約20ミリリットルの溶液を回収します。次に、フラスコにフラスコにフラスコを放出し、操作をもう一度繰り返して、後で収集される目的の画分の純度を確保します。mPEGの入ったフラスコをヒートガンで真空下でポリマーが溶けるまで加熱し、その後再びアルゴンで止まります。

2時間後、高真空バルブを閉じ、溶剤の量を回収します。加熱を停止し、マニホールドから真空を壊します。前述のように、アルゴンをチャンバーに放出します。

アルゴンの陽圧下で、カニューレの片側をメスシリンダーに接続するか、同じくアルゴンの下にあるmPEGを含むフラスコに直接接続し、もう一方の端を蒸留したばかりのフラッパーに慎重に浸します。追加のバブラーをフラスコに接続し、アルゴンの流れを閉じ、蒸留装置からのアルゴン圧力のみを使用します。アルゴン圧による事故を避けるために、ガラス製の活栓を1〜2秒間開き、再度閉じて、完全な移送が完了するまでDMSOの流れを続けます。

次に、アルゴンの下で、セプタムで密封された乾燥メスシリンダーからのカニューレの片側を0.3モルのナフタレンカリウムのストック溶液に接続します。次に、メスシリンダーにバブラーを追加し、シリンダーへのアルゴンの流れを閉じ、正のアルゴン圧力下で、ストック溶液からカニューレーションを介して5ミリリットルの0.3モルナフタレンカリウムをメスシリンダーに移します。マニホールドから別の針をシリンダーに挿入し、余分なバブラーを取り外します。

ストック溶液に接続されているカニューレを慎重に取り外し、反応フラスコにすばやく挿入し、追加のバブラーを接続します。次に、前に説明したように、溶液が暗くなるまでベースを一滴ずつ追加します。色がゆっくりと消えた後、暗い色が再び現れるまで別の部分を追加し、完全な転送まで繰り返します。

前述したように、所望の量のモノマーを反応に移し、約18〜20単位のポリフェノールグリコールエーテルの重合度に達する。アルゴン雰囲気下で摂氏80度で48時間、絶えず攪拌しながら反応を放置し、完全な重合を確保します。色の消失によって観察されるように、1つの正常塩酸とメタノールの滴を添加して反応を急冷します。

ヘキサンを含むDMSO溶液からナフタレンを抽出します。真空下蒸留により、約70ミリリットルのDMSOを除去します。スラリー溶液を冷却し、15ミリリットルのTHFを追加します。

10分間、5, 000倍gで遠心分離することにより、スラリー溶液から塩を除去します。上清を移し、500ミリリットルの冷たいジエチルエーテルに滴下します。濾過または遠心分離により沈殿物を回収します。

沈殿を2回繰り返した後、沈殿物を室温でボンネットの下で一晩乾燥させ、次いで真空下で摂氏30度で24〜48時間乾燥させ、85%の収率で、テキストプロトコルに記載されているように、共重合体は今、特性評価の準備ができています。12ミリグラムのドキソルビシンを1ミリリットルのアセトニトリルに溶解します。10マイクロリットルのトリエチルアミンを加え、溶液を暗闇で2時間攪拌します。

45ミリグラムの共重合体を1ミリリットルのTHFに溶解し、同じ時間攪拌します。コポリマー溶液をドキソルビシン溶液に加え、残留コポリマーを含むバイルをTHFの追加量ですすいでください。.次に、共重合体 - 薬物混合物を、攪拌しながら15ミリリットルの0.9%生理食塩水を含む20ミリリットルのバイルに滴下する。

溶液を透析バッグに移し、500ミリリットルの0.9%生理食塩水に対して透析します。透析液を15ミリリットルのチューブに移し、5, 000倍gで15分間遠心分離します。次に、上清を透析膜を含む限外ろ過システムに移します。

攪拌アダプターを限外ろ過システムに入れ、蓋を閉めて窒素の流れを開きます。ブロック共重合体ミセル溶液を4ミリリットルの容量に濃縮し、6ミリリットルの新鮮な生理食塩水を加えます。次に、ブロック共重合体ミセル溶液を再び4ミリリットルに濃縮し、0.5ミリリットルの生理食塩水でチャンバーをすすぎ、溶液に加えます。

得られた溶液を茶色のバイルに室温で暗所で保存してから、さらに使用してください。mPEGマクロイニシエーター上のフェニルグリセロールエーテルの開環アニオン重合を使用して、mPEGのヒドロキシル基の深いプロトン化により両親媒性ジブロック共重合体を調製しました。ナフタレンカリウムをラジカルアニオンとして使用し、続いてフェニルグリセロールエーテルモノマーを重合します。

ゲル浸透クロマトグラフィーによるブロック共重合体の特性評価、およびプロトンNMR分光法分析により、フェニルグリセロールエーテルの重合度が15単位と狭い分子量分布が確認されました。acquis培地では、両親媒性ブロック共重合体が集まって、親水性シェルに囲まれた疎水性コアからなるミセルを形成します。透過型電子顕微鏡により球形の形態が確認され、動的光散乱は25ナノメートルの流体力学的直径を示しました。

ドキソルビシンは、ブロック共重合体ミセルに首尾よくカプセル化されました。溶液中の遊離プロトン化薬物と比較して、蛍光分光法によって観察されたドキソルビシンの自己消光は、最大14%の薬物負荷容量で高分子ミセルへの薬物の取り込みを確認しましたブロック共重合体ミセルからのドキソルビシンの放出プロファイルは、中性pHでこの製剤の良好な安定性を示しました。そして、生理学的に適切な条件下で4日間にわたって薬物の持続放出。

この技術を習得すると、薬学の研修生は、薬物送達に適用するための合成ジブロック共重合体を準備するのに役立ちます。本明細書に記載のこの手順は、開始剤としてPEGを用いた広範囲の共重合体の合成に適用することができる。ここでは、無水条件を提供し、高品質の材料をもたらす優れた実験室の実践を保証することに重点が置かれています。

このビデオを見た後、私は無水条件下での作業方法をよく理解し、これらの手順をPEGポリエステルまたはPEGポリエステル材料の合成に適用できるはずです。説明されている研究のいずれかを追求する際には、制御された条件下で作業しており、潜在的に危険な有機溶剤やその他の薬剤を使用していることを覚えておくことが重要です。さらに、すべての薬物は有毒であり、必要な予防措置を講じて取り扱わなければなりません。

手袋、白衣、つま先の閉じた靴を着用するだけでなく、薬の重量を量りたいときはマスクを着用するなどです。