이 문서는 펜 던 트 기능을 포함 하는 선형 폴 리 에스테에서 covalently 가교 된 나노 입자의 크기와 가교 밀도 조정 프로세스를 설명 합니다. 합성 매개 변수 (고분자 분자량, 펜 던 트 기능 통합, 및 crosslinker에 해당)을 조정 하면, 약물 전달 응용 프로그램에 대 한 원하는 나노 크기와 가교 밀도 얻을 수 있습니다.
방법 논문
이 문서는 펜 던 트 기능을 포함 하는 선형 폴 리 에스테에서 covalently 가교 된 나노 입자의 크기와 가교 밀도 조정 프로세스를 설명 합니다. 합성 매개 변수 (고분자 분자량, 펜 던 트 기능 통합, 및 crosslinker에 해당)을 조정 하면, 약물 전달 응용 프로그램에 대 한 원하는 나노 크기와 가교 밀도 얻을 수 있습니다.
우리는 펜 던 트 에폭시 기능 및 제어 치수와 nanosponge에 그들의 설립을 포함 하는 선형 폴 리 에스테의 합성에 대 한 프로토콜을 설명 합니다. 이 방법은 결과 폴리머의 펜 던 트 기능화에 열쇠는 기능성된 lactone의 합성으로 시작 됩니다. Valerolactone (VL) 및 알릴-valerolactone (AVL)는 반지 개통 중 합을 사용 하 여 다음 copolymerized 있습니다. 후 중 합 수정 다음 펜 던 트 알릴 그룹의 일부 또는 전부에 에폭시 moiety를 설치 하는 데 사용 됩니다. 에폭시-아민 화학 형태 나노 입자를 고분자의 분자 diamine crosslinker 원하는 nanosponge 크기와 가교 밀도에 따라 묽 게 한 해결책에서 채택 된다. Nanosponge 크기는 전송 전자 현미경 (TEM) 이미징 차원 및 배포 결정에 의해 특징 수 있습니다. 이 메서드는 높게 가변 폴리에스터 가변 나노 입자, 작은 분자 약물 캡슐화에 사용 될 수 있는 만들 수 있는 통로 제공 합니다. 등뼈의 특성상,이 입자는 소수 작은 분자의 광범위의 제어 릴리스에 대 한 가수분해로 및 효소 분해.
Intermolecular 가교에 따라 나노 입자의 크기와 가교 밀도 정확 하 게 튜닝 영향 및 이러한 nanosystems1의 약물 방출 프로 파일을 안내에 매우 중요입니다. 디자인 nanosponge tunability, 즉, 다른 네트워크 밀도의 입자를 준비 하 고, 전조 폴리머의 펜 던 트 기능 및 통합 친수성 crosslinker의 등가물에 의존. 이 방법에서는, 선구자 및 용 매에 crosslinker의 농도 대량 젤 보다는 개별 크기의 나노 입자 형성에 중요 하다. 특성화 기법으로 양적 핵 자기 공명 분광학 (NMR)을 이용 하 여 법인된 펜 던 트 기능 및 고분자 분자량의 정확한 결정 수 있습니다. 나노 입자 형성 된다, 일단 그들은 집중 고는 nanogel의 문자 하지 않고 생명체에서 solubilized.
나노 약물 전달에서 최근 작품 폴 리의 사용에 집중 했다 (유산-co-글리콜 산) (PLGA) 자기 조립 나노2,,34,,56. PLGA 분해 에스테 르 결합 약물 전달 응용 프로그램에 적합 하 게 있으며 종종 그 스텔스 속성7인 poly(ethylene glycol) (PEG)와 결합. 그러나, PLGA 입자 형성의 자기 조립 특성, 입자는 더 기능화에 대 한 생명체에서 solubilized 수 없습니다. PLGA 나노 입자, 달리 제안된 된 방법 정의 된 크기와 형태, 생명체에 안정 하 고 저하 수성 솔루션1나노 입자를 형성 하는 화학식 가교를 제공 합니다. 이 방법의 장점은 추가 화학적 functionalize nanosponge8의 표면 수 그리고 유기 용 매에 있는 그것의 안정성 제약 화합물1,9입자의 포스트 로드에 사용할 수 있습니다. 이 방법으로 수성 매체에 강 수에 의해 소수 작은 분자의 캡슐화를 구현할 수 있습니다. 친수성 짧은 crosslinker 함께 폴 리 에스테 등뼈의 hydrophobicity는 체온에 비정 질 문자가이 입자를 제공합니다. 또한, 마약 로드, 후 입자 형성할 수 있다 좋은 정지 쉽게 주입된 비보수 수성 매체에서. 이러한 폴 리 에스테 르 nanosponges의 합성에 대 한 매개 변수를 평가 하 고 그 극히 중요 한 설계 및 제어의 크기와 형태를 결정 하는이 작품에서 우리의 목표 이다.
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1. AVL의 종합 및 특성화
2. VL- co- AVL의 합성 및 특성화
3. 에폭시-발레로락톤(EVL) 공중합체 단위를 생산하기 위한 중합 후 에폭시화
4. 나노 스폰지 합성 및 특성화
5. 나노 스폰지 형태 및 크기의 TEM 이미징
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결과 크기는 nanosponge의 합성 매개 변수 사이의 관계를 평가 하려면 각 중합체 선구자의 농도 및 펜 던 트 기능 중요 하다. 그림 1, nanosponges의 successfulsynthetic 계획 두 선구자 폴리머와 diamine crosslinker DCM에 12 h에 대 한 통합 후 환류 조건 하에서 밖으로 수행 됩니다. 솔루션에서 epoxides의 농도 또한 개별 입자 형성에 긴요 하다. Nanosponges 합성 했다, 일단 가장 이미징 입자의 집합의 정확한 크기를 결정 하기 위해 사용 되었다. 그림 2에서는 다양 한 nanosponge 실험의 모음 그들의 폴리머 전조 분자량 그리고 펜 던 트 기능 관 둘 사이의 관계는 nanosponge 크기에 영향을 수 있는 결정에 따라 분석 했다. 그림 2
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재현할 수 nanosponge 크기를 얻는 것은 약물 전달 응용 프로그램에 매우 중요입니다. 여러 매개 변수 중 합 및 nanosponge 합성 결과 입자의 크기와 crosslink 밀도를 영향을 줍니다. 세 가지 중요 한 매개 변수 분석에서 확인 되었다: 분자량 폴리머, 에폭시 펜 던 트 기능, 및 crosslinker에 해당. 다양 한 분자 무게와 nanosponge 합성에 대 한 에폭시 기능을 일으키기 위하여는 VL-co-AVL 공중 합체의 산출할 변경 해야 합니다. Epoxidation는 공중 합체의 동안 알릴 기능 그룹의 농도 수 allyls의 원하는 비율 또는 그들 모두 epoxidize 하는 데 사용. 산화 에이전트의 과잉을 사용 하는 경우 폴리머 체인의 저하가 발생할 수 있습니다; 그러나,이 산화 제의 양을 줄여 해결 될 수 있습니다. 모든 allyls epoxidized 때, 더 기능화에 대 한 nanosponge의 표면에 아무 펜 던 트 allyls 있다. 그것은 또한 에폭시 솔루션 nanosp...
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저자는 공개 없다.
LK는 국립 과학 재단 대학원 연구 친교 프로그램 (DGE-1445197)와 밴 더 빌 트 대학 화학 부서에서 자금에 대 한 감사. LK와 EH 오시리스 가장 악기 (NSF EPS 1004083)에 대 한 자금 지원을 감사 하 고 싶습니다.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 2,2'- (에틸렌 디옥시) 비스 (에틸 아민) | 시그마 - 알드리치 | 385506-100ML | |
| 3- 메틸 -1- 부탄올 | 시그마 - 알드리치 | 309435-100ML | 무수, ≥ 99% |
| 아세톤 | 시그마-알드리치 | 179124-4L | |
| 알릴 브로마이드 | 시그마-알드리치 | A29585-5G | ≥ 99 % |
| 염화 암모늄 | 피셔 과학 | A661-500 | DI 물에 포화 용액 |
| 세포 배양 물 | 시그마 - 알드리치 | W3500-500ML | 0.45 &mu를 통해 여과; m 주사기 필터 |
| 디클로로 메탄 (DCM) | 시그마 - 알드리치 | 270997-100ML | 무수, ≥ 99%, 안정제로 40 - 150ppm 아밀렌 함유 |
| 에틸 아세테이 | Fisher Scientific | E145SK-4 | |
| EZFlow 0.2 μ m 주사기 필터 | Foxx Life Sciences | 386-2116-OEM | 친수성 PTFE, 13 mm |
| EZFlow 0.45 μ m 주사기 필터 | Foxx Life Sciences | 386-3126-OEM | 친수성 PTFE, 25mm |
| Fisherbrand 일회용 붕규산 유리 테스트 튜브(일반 끝 포함 | ) Fisher Scientific | 14-961-31 | |
| Fisherbrand 마이크로 원심분리기 튜브 | Fisher Scientific | 14-666-318 | 1.5mL |
| Hamilton 마이크로리터 주사기, 100 μ L | Hamilton Company | 80600 | 모델 710 N SYR, 시멘트 NDL, 22s ga, 2 in, 포인트 스타일 2 |
| Hexamethylphosphoramide | Sigma-Aldrich | H11602-100G | ≥ 99%, &le를 포함합니다. 안정제로서의 1,000ppm 프로필렌 옥사이드 |
| Hexanes | Fisher Scientific | H292-4 | |
| 황산 마그네슘 무수 | Fisher Scientific | M65-500 | |
| 메타-클로로페록시벤조산 | Sigma-Aldrich | 273031-100G | 정제 ≥ 99 % 버퍼 워시에 의해 |
| 메탄올 (MeOH) | 시그마 - 알드리치 | 322415-100ML | 무수, ≥ 99% |
| N-부틸리튬 용액 | Sigma-Aldrich | 230707-100ML | 2.5 M in hexane |
| N,N-diisopropylethylamine | Sigma-Aldrich | 550043-500ML | ≥ 99% |
| 파라필름 M | 시그마-알드리치 | P7793-1EA | |
| PELCO Pro Reverse (Self-Closing) 핀셋 | Ted Pella, Inc. | 5375-NM | |
| 포스포텅스텐 산 수화물 | Alfa Aesar | 40116 | |
| Q55 초음파 발생기 | Qsonica | Q55-110 | 55W, 20kHz |
| SiliaMetS 시스테인 | 실리사이클 | R80530B-10g | |
| SnakeSkin 투석 클립 | Thermo Scientific | 68011 | |
| SnakeSkin 투석 튜브, 10K MWCO | Thermo Scientific | 68100 | |
| 중탄산나트륨 | Fisher Scientific | 5233-500 | DI water |
| TEM 그리드 | Ted Pella, Inc. | 01822-F | 초박형 탄소 A형, 400 메쉬, 구리, 약. 그리드 구멍 크기: 42 &마이크로; m |
| 테트라히드로푸란(THF) | 시그마-알드리치 | 401757-1L | 무수, ≥ 99.9%, 억제제가 없는 |
| 주석(II) 트리플루오로메탄설포네이 | Sigma-Aldrich | 388122-1G | |
| Vortex-Genie 2 | Scientific Industries | SI-0236 | |
| Whatman 여과지, 1등급 | Fisher Scientific | 09-805H | 원, 185mm |
| &델타;-발레로락톤 | Sigma-Aldrich | 389579-100ML | 진공 증류로 정제 |
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