September 20th, 2011
이 문서 디블록 공동 폴리머를 사용하여 폴리머 기반 nanoparticles를 합성하는 nanoprecipitation 방법을 설명합니다. 우리는 디블록의 합성 공동 고분자, nanoprecipitation 기술, 그리고 잠재적인 애플 리케이션을 설명합니다.
이 절차의 전반적인 목표는 나노 침전 방법을 사용하여 고분자 나노 입자를 합성하는 것입니다. 이는 먼저 E-D-C-N-H-S 반응을 수행하여 A-P-L-G-A PEG 공중합체를 생성함으로써 달성됩니다. 그런 다음 PLGA PEG 공중합체를 사용하여 나노 입자를 생성하고 나노 침전을 통해 관심 약물 또는 화물을 캡슐화합니다.
이 시점에서 동적 광 산란 투과 전자 현미경 또는 HPLC를 통해 크기, 표면 전하 및 약물 로딩 효율을 포함한 기본적인 생물물리학적 특성 분석을 수행할 수 있습니다. 이 기술의 의미는 나노 입자가 현재 치료법보다 더 효과적일 수 있는 잘 용해되지 않는 항암 치료제를 전달할 수 있기 때문에 종양 치료로 확장됩니다. 이 방법은 암 치료에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다.
또한 세포 밀매와 같은 다른 시스템을 연구하는 데 사용할 수도 있습니다. 나노 입자는 표적 리간드와 결합될 수 있으며 기술을 시연하는 이미징 에이전트를 사용하여 생체 내 또는 생체 외에서 시각화할 수 있습니다. 오늘은 우리 실험실의 두 기술자 인 Rohit Sukumar와 Natalie Cummings가 PLGA PEG 공중 합체를 용해 PLGA, 카르 복실 레이트를 Acetonitrile에서 부드럽게 교반하면서 5 밀리 몰의 농도
로 합성을 시작합니다.그런 다음 PLGA와 비교하여 5 X storia metric 초과를 제공하는 25 밀리 몰의 농도를 얻기에 충분한 NHS 및 EDC를 첨가하고 PLGA 카르 복실 레이트가 PGA NHS로 전환되도록하기 위해 약 1 시간 동안 용액을 부드럽게 저어줍니다. 1 시간 후, 약 10 배 부피의 세척 용액 메탄올을 첨가하여 PGA NHS 반응 생성물을 침전시키고 용액에 메탄올을 초과하여 2000 배 G에서 용액을 펠렛으로 원심 분리하고 원심 분리 후 P-L-G-A-N-H-S는 SUP 나틴을 버리고 EDC 및 NHS의 흔적을 제거합니다. 메탄올로 세척하는이 절차는 적어도 세 번 반복됩니다.
세척 후가 완료됩니다. P-L-G-A-N-H-S를 진공 상태에서 30분 동안 건조시켜 세척 용액의 흔적을 제거합니다. 이제 빨간색은 PLGA를 용해하는 데 처음에 사용된 것과 동일한 농도로 아세토 NI 시험에서 P-L-G-A-N-H-S 펠릿을 용해시킵니다.
일단 용해됩니다. PLGA 솔루션에 이종 이중 기능 PEG를 추가합니다. 5 밀리 몰의 농도를 추가하십시오.
24시간 후에 계속 교반하면서 혼합물 용액을 24시간 동안 배양합니다. 메탄올을 과도하게 첨가하여 PLGA PEG 블록 공중합체 반응 생성물을 침전시킵니다. 세척 및 원심분리 과정을 수행하고 추가로 3회 수행하여 과도한 불반응성 페그를 모두 제거합니다.
합성 건조의 마지막 단계로, 진공 나노 입자 석출 하에서 PLGA PEG 블록 공중 합체는 PLGA PEG 블록 공중 합체와 A-P-L-G-A 용매에 캡슐화 될 약물을 용해하는 것으로 시작됩니다. 용매의 선택은 나노 입자의 특성에 영향을 미치기 때문에 매우 중요합니다. 그런 다음 고분자 약물 혼합물을 3-10 부피의 교반 물에 적가하여 밀리리터 당 약 3 밀리그램의 최종 고분자 농도를 얻습니다. 드롭와이즈.
수용액을 수성상에 첨가하는 것은 올바른 크기의 나노 입자를 형성하는 데 중요합니다. 감압 하에서 2시간 동안 교반을 계속하여 나노 입자가 자체 조립에 의해 형성되고 유기 용매의 흔적을 제거할 수 있도록 합니다. 2시간 동안 저어준 후.
나노 입자를 Amon 필터를 사용하여 2, 700 배 G에서 10 분 동안 원심 분리하여 농축합니다. 그런 다음 나노 입자를 PBS로 세척하여 포획되지 않은 약물을 제거하고 원심 분리를 수행합니다. 마지막으로, 이 시점에서 PBS에서 나노 입자를 재구성합니다.
크기, 표면 전하 및 약물 로딩 효율을 포함한 기본 생물물리학적 특성 분석을 수행하여 나노 입자의 특성을 더 잘 이해할 수 있습니다. 나노 입자는 PLGA PEG 나노 입자를 특성화하기 위해 서면 프로토콜에 설명 된대로 저장할 수 있습니다 투과 전자 현미경은 나노 입자의 크기, 분포 및 구조를 확인하는 데 사용되었습니다. 입자 크기는 일반적으로 나노미터 범위입니다.
균일하지 않은 크기 분포를 가진 큰 입자 크기는 접합 반응에 오류가 있거나 나노 침전 방법에 최적화가 필요함을 나타낼 수 있습니다. 여기에 표시된 것은 표준 HPLC로 Paclitaxel 로딩 효율 및 방출을 정량화한 약물 방출 역학 연구입니다. 알려진 고정량의 나노 입자를 고정 된 시간 간격으로 투석했다.
투석 장치의 내용물을 수집하고 동일한 부피의 유기 용매를 첨가하여 나노 입자를 용해시켰습니다. 그런 다음 이러한 샘플에 대해 HPLC를 수행했습니다. 파클리탁셀 함량을 정량화하기 위해 이 나노 침전 기술을 마스터하면 3시간 내에 적절하게 수행할 수 있습니다.
이 기술을 수행 할 때는 항상 유기상을 수성상에 천천히 첨가하여 개발 후 큰 입자가 생성되는 것을 방지하십시오. 이 기술은 나노의학 분야의 암 연구자들이 이 절차에 따라 암 환자에서 한때 너무 독성이 강한 것으로 간주된 난용성 약물의 사용을 탐구할 수 있는 길을 열었습니다. 생체 내 효능 연구 또는 이미징 연구와 같은 다른 방법을 수행하여 난용성 약물이 효과적인지, 전신 독성이 더 이상 문제가 되지 않을 때 또는 표적 리간드가 나노 입자를 목적지까지 적절하게 표적으로 삼는지와 같은 질문에 답할 수 있습니다.
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이 기사는 나노 침전 기법을 사용하여 고분자 나노입자를 합성하는 방법을 설명합니다. 주요 초점은 이중 블록 공중합체의 합성과 이들의 약물 전달, 특히 항암 치료제에서의 잠재적 응용에 놓여 있습니다.