Nanosponge Tunability 크기와 가교 밀도

이 나노 스폰지 합성 기술의 전반적인 목표는 형태학에서 크기의 설계 및 제어를 위해 중요한 합성 매개 변수를 이해하고 활용하는 것입니다. 이 방법은 약물 전달 응용 분야를 위해 정확한 치수와 가교 밀도의 나노 입자를 생산하는 데 도움이 됩니다. 이 기술의 주요 장점은 이러한 입자의 다양한 가교 밀도와 이러한 입자의 다양한 크기에 맞게 조정할 수 있다는 것이며, 이는 이러한 입자가 사용되는 많은 응용 분야에서 매우 중요한 요소입니다.

이 방법은 맞춤형 양모 합성 매개변수를 활용하여 나노 입자 설계에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만 하이드로겔 및 미립자와 같은 다른 폴리머 네트워크에도 적용할 수 있습니다. 텍스트 프로토콜에 자세히 설명된 대로 마그네틱 교반 막대가 장착된 25ml 원형 바닥 플라스크에서 수분을 제거합니다. 냉각되면 둥근 바닥 플라스크에서 격막을 빠르게 제거하고 주걱을 사용하여 플라스크 맨 아래에 2.5mg의 주석 트리플레이트를 추가합니다.

중격을 교체합니다. 순차적으로 100 마이크로 주사기를 통해 72.6 마이크로 리터의 3- 메틸 -1- 부탄올을 추가하고 2 밀리리터 주사기를 통해 1.33 밀리리터의 무수 DCM을 추가합니다. 마그네틱 교반 플레이트에서 현탁액을 10분 동안 저어줍니다.

다음으로, AVL 0.48 밀리리터와 VL 1.37 밀리리터를 순차적으로 첨가하고, 18 내지 20 시간 동안 반응을 계속 교반한다. 약 5ml의 메탄올을 첨가하여 반응을 억제한 다음 플라스크에 100mg의 고체 지지 킨 제거제를 추가하고 2시간 동안 저어줍니다. 중력 여과로 현탁액을 여과하여 고체를 제거한 다음 플라스크를 디클로로메탄 솔벤트로 헹구고 필터 위에 붓습니다.

물 흡입기를 진공 공급원으로 사용하여 회전 증발 하에서 용매를 제거하고 용액이 점성이 될 때까지 섭씨 30도에서 가열합니다. 용매를 500 밀리리터의 차가운 메탄올에 현명하게 떨어뜨려 흰색 고체 플레이크를 생성합니다. 그런 다음 진공 여과를 통해 용액을 여과지가 있는 프렛 유리 디스크가 들어 있는 깔때기로 여과하여 고체를 수집합니다.

고체 제품을 주걱을 통해 미리 계량된 바이알로 옮기고 05 Torr의 높은 진공 압력을 사용하여 밤새 건조시켜 흰색 벗겨지기 쉬운 고체를 수집합니다. VLAVL 공중합체 500mg을 마그네틱 교반 막대가 있는 6개의 스트림 바이알에 추가합니다. 그런 다음 6.15ml의 무수 DCM을 바이알과 와류에 첨가하여 폴리머를 용해시킵니다.

다음으로, 74.53mg의 mCPBA를 두 번째 6 스트림 바이알에 추가합니다. mCPBA가 완전히 용해될 때까지 6.15ml의 무수 DCM과 와류를 추가합니다. 다음으로, mCPBA 솔루션을 VLAVL 솔루션으로 전송합니다.

반응을 덮고 플라스틱 파라핀 필름으로 덮은 후 48시간 동안 저어줍니다. 반응 혼합물을 50 ml 분리 깔때기로 옮기고 15 ml의 포화 중탄산나트륨을 첨가합니다. 분리 깔때기의 뚜껑을 덮고 부드럽게 흔들어 섞습니다.

제품을 포함하는 유기 층을 수집하고 적절한 크기의 마그네틱 교반 막대가 있는 15ml 삼각 플라스크로 옮깁니다. 아직 분리 깔때기에 있는 수성층에 DCM 5ml를 넣고 뚜껑을 씌운 다음 부드럽게 흔들어 놓습니다. 유기물을 모아 제품 플라스크로 옮깁니다.

수성 폐기물을 버린 후 유기층을 분리 깔때기로 다시 옮깁니다. 다음으로, 잔여 물을 제거하기 위해 자기 교반 플레이트를 저으면서 제품 플라스크에 황산 마그네슘을 첨가하고, 첨가 할 때 더 이상 뭉치지 않을 때까지 황산 마그네슘을 작은 스쿱으로 계속 첨가하십시오. 여과지가 장착된 유리 깔때기를 사용하여 고체 황산마그네슘을 제거하는 동시에 혼합물을 50ml의 둥근 바닥 플라스크로 옮깁니다.

둥근 바닥 플라스크의 내용물을 미리 계량된 제품 바이알에 옮깁니다. 물 흡입기를 진공 공급원으로 하고 섭씨 25도에서 가열하여 회전 증발로 용매를 제거합니다. 바이알을 05 Torr의 고진공 상태에서 하룻밤 동안 놓아 흰색 왁스 같은 고체를 만듭니다.

VLAVL EVL 폴리머 200mg을 무수 DCM 20.01밀리리터에 용해시켜 아폭사이드 농도 0054 어금니를 만듭니다. 생성된 용액을 1420 넥이 있는 100ml 원형 바닥 플라스크로 옮깁니다. 반응 플라스크를 섭씨 50도의 오일 배스에 놓습니다.

빠른 소용돌이로 용액을 저어주고 마이크로 주사기를 통해 21.45마이크로리터의 EDEA를 적포도 첨가합니다. 플라스크의 넥에 시원한 물이 흐르는 워터 재킷 콘덴서를 1420 넥 어댑터가 장착되어 있고 12시간 동안 용액을 환류시킵니다. 다음으로, 점성 용액이 얻어질 때까지 섭씨 25도에서 회전 증발에 의해 반응 플라스크에서 과도한 용매를 제거합니다.

제품을 10k 분자량 차단 투석 튜브로 옮기고, 한쪽 끝이 투석 클립으로 접혀 닫혀 있습니다. 과도한 DCM으로 플라스크를 헹구고 튜브로 옮깁니다. 튜브의 상단을 접고 걸기용 와이어가 있는 투석 클립으로 닫습니다.

그런 다음 큰 교반 막대가 있는 2리터 비커 측면에 투석 튜브를 걸고 투석 튜브가 완전히 잠길 때까지 비커에 DCM을 채웁니다. 마그네틱 교반 플레이트에서 투석 용액을 부드럽게 저어주고 용매 증발을 방지하기 위해 비커를 알루미늄 호일로 덮습니다. 폐기물 용기에 부어 용매를 제거하고 48시간 동안 매일 3회 새 DCM으로 교체하여 미반응 폴리머와 가교제를 제거합니다.

투석 후 비커에서 모든 용매를 제거하고 투석 튜브의 내용물을 0.45미크론 PTFE 주사기 필터가 장착된 10ml 주사기로 옮깁니다. 필터를 통해 용액을 미리 계량된 제품 바이알에 직접 밀어 넣어 남아 있는 불순물을 제거합니다. 섭씨 25도에서 회전 증발로 용매를 제거한 다음 제품 바이알을 05 Torr의 고진공 상태에 밤새 놓고 밝은 노란색 왁스 같은 고체를 수집합니다.

0.5mg의 나노 스폰지를 1.5ml 원심분리기 튜브에 넣습니다. 여과된 세포 배양수 1ml를 추가합니다. 프로브 초음파 처리기를 사용하여 입자가 미세한 현탁액을 형성할 때까지 실온에서 4-5회 2초 버스트로 용액을 초음파 처리합니다.

그런 다음 1.5ml 원심분리 튜브에 여과된 세포 배양수 1ml에 PTA 30mg을 추가합니다. 10초 동안 또는 PTA가 완전히 용해되어 3% PTA 용액을 생성할 때까지 가장 높은 설정에서 와류를 사용합니다. 22게이지 바늘이 있는 1밀리리터 주사기를 사용하여 0.5ml의 3% PTA 용액을 추출하고 3% PTA 용액을 입자에 4방울 떨어뜨린 다음 가장 높은 설정에서 10초 동안 와류를 일

그런 다음 한 쌍의 자동 폐쇄 핀셋을 사용하여 TEM 그리드를 선택하고 입자 용액에 빠르게 세 번 담그십시오. 그리드의 집진을 줄이기 위해 덮개 아래에서 그리드를 5시간 동안 건조시킵니다. 마지막으로, 고대비와 40미크론 대물렌즈를 사용하여 샘플의 TEM 이미징을 수행합니다.

이 그림은 펜던트 작용기를 포함하는 선형 폴리에스터 공중합체를 사용하여 디아민 가교제와 반응하여 개별 나노 입자와 용액을 형성하는 나노 스폰지 합성 방법을 나타냅니다. TEM 이미징은 각 나노 스폰지 세트의 정확한 치수를 특성화하는 데 사용되며, 이 이미지에는 12나노미터의 표준 편차를 가진 79나노미터의 나노 스폰지가 포함되어 있습니다. 나노 스폰지 크기는 고분자 전구체의 분자량과 펜던트 기능의 양을 기준으로 분석하여이 두 요인 사이의 관계를 평가했습니다.

나노 스폰지 크기가 증가하는 추세는 펜던트 기능과 무관하게 고분자 분자량의 증가와 상관 관계가 있습니다. 나노스폰지 크기는 또한 펜던트 기능의 양과 반응에 첨가된 디아민 가교제의 양에 기초하여 분석되었습니다. 펜던트 기능과 가교제 등가물을 모두 증가시키면 나노 스폰지 크기가 증가하는 것을 볼 수 있습니다.

이 비디오를 시청한 후에는 이러한 합성 매개변수를 활용하여 크기와 형태를 정확히 원하는 방식으로 제어하기 위해 이러한 나노 입자를 설계하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 우리는 이러한 중요한 매개 변수와 같은 중요한 매개 변수로 이러한 나노 스폰지의 합성을 조정할 수 있습니다 : 고분자 분자량, 아포 사이트 농도 및 교차결합제의 양. 이 나노 입자 합성이 개발된 후, 이 기술은 우리 연구실에서 작은 소수성 화합물의 약물 전달을 탐구하는 데 필수적이었습니다.

이 절차를 시도하는 동안에는 화학량론과 농도가 최종 제품에 매우 중요하기 때문에 정확한 측정이 매우 중요합니다. 이 절차에 따라 약물 전달 플랫폼 설계와 관련된 질문에 답하기 위해 고분자 네트워크 합성을 위한 다른 방법을 수행할 수 있습니다.