Существует растущий интерес к разработке и разработке полимерных систем, способных улавливанием, с помощью нековалентных взаимодействий, малых молекул с потенциальной биохимической активностью. Такие материалы , как ожидается , найти применение в транспорте активного начала к выборочным цели и освободить от действия внешних раздражителей, таких как вариации рН, температуры и т.д. В этом контексте, гидрогели оказался универсальным и мощные материалы для наномедицины в целях контролируемого высвобождения лекарственных средств 1. Формирование полимерных гидрогелей может быть достигнуто путем соединения макромолекулярные цепи путем I) физическое, нековалентных взаимодействий, таких как водородные связи, II) ковалентной сшивки цепей, ведущих к трехмерной сети, способной набухать в присутствии водный раствор или III) сочетание двух перечисленных выше методов 2-4.
Особенно универсальный класс из трех-десяти центовnsional, набухающие в воде полимеры для инкапсулирования органических и неорганических соединений могут быть получены , исходя из натурального бета-циклодекстрина (β-CD) конденсацией с подходящими, активированными производными тетракарбоновой кислоты 5 - 8, вызвавшего циклодекстрина nanosponges (КДС). Синтез, характеристика и применение CDNs является сводным тема исследования нашей группы. Результаты за последние несколько лет »указывает на то, что CDNs показывают удивительные свойства набухания, абсорбции / включения химических веществ, а также высвобождение малых молекул лекарственного средства, с приложениями в контролируемого высвобождения фармацевтических активных ингредиентов 9 - 11 и экологической химии 12 - 14.
С учетом этих помещений, два основных вопроса , которые будут рассмотрены озабоченностью эффективную загрузку активного соединения в полимерном геле и более глубокому пониманию подвижности растворенных веществ в матрицах гель 15 . В литературе приводится как экспериментальные исследования и теории , связанные с диффузионными механизмами малых молекул в макромолекулярных сетях 16,17. Импульсное поле градиента спинового эха (PGSE) ЯМР - спектроскопия является хорошо налаженные структурный метод широко используется для изучения трансляционной диффузии малых молекул в растворителях 18 или самодиффузии чистых жидкостей. Последние события высокого разрешения магическим углом прядения (HR-MAS) технологии ЯМР позволило собрать ЯМР высокого разрешения данных подвижных молекул в гетерогенных суспензий 19, гелей и набухающих полимеров 20,21. Действительно, экспериментальная установка объединения HR-MAS ЯМР-спектроскопии и импульсной последовательности PGSE предоставляет уникальную возможность наблюдать молекул растворенного вещества в молекулярной среде хозяина. Важные данные о транспортных свойствах захваченным молекулы лекарственного средства в гелевой матрице, таким образом, может быть получено. Таким образом, высокое качество экспериментальные данные могут быть obtaiNed позволяет более рациональный дизайн наноструктурированных систем гость-хозяин.
В настоящей работе мы описываем подробные протоколы для следующих этапов: I) синтеза и очистки двух различных формулированию CDNs , сшитой с ЭДТА полимерами (рисунок 1), называют CDNSEDTA, и характеризуется различными CD / сшивани моляра соотношение: 1: 4 (CDNSEDTA 1: 4) и 1: 8 (CDNSEDTA 1: 8); б) подготовка гидрогелей наркотиков загруженным для обоих CDNSEDTA 1: 4 и CDNSEDTA 1: 8. На этом этапе мы использовали, в качестве молекулы лекарственного средства, модель популярного нестероидного противовоспалительного ибупрофен натриевой соли (IP); III) тщательное исследование транспортных свойств IP в пределах CDNSEDTA гидрогели с помощью PGSE-HRMAS ЯМР-спектроскопии. Метод, который мы предлагаем здесь, основан на измерении среднеквадратичного смещения (MSD) инкапсулированного лекарственного средства в гидрогеле с последующим анализом временной зависимости МСД.
Мы жиш, чтобы подчеркнуть, что Описанная выше методология - которая ориентирована на временной зависимости МДС препарата в матрице - обеспечивает более широкий спектр информации по сравнению с консолидированной методологии, основанной на определении единственного коэффициента диффузии препарата. Недавно мы показали , 21 что этот подход позволил для дискриминации нормальных и аномальных режимов диффузии , испытываемых IP заключенной в CDNs гидрогели.
Таким образом, мы считаем, что описание шаг за шагом полимерного синтеза / очистки, формирования гидрогелей наркотиков загруженным, HR-MAS ЯМР характеристика и обработки данных данных MDS, представляет собой мощный инструментарий для ученых, заинтересованных в характеризующая наноструктурированных систем для удержание и освобождение малых молекул.