Анионной полимеризации амфифильного Сополимер по подготовке блоксополимера мицелл, стабилизированных π-л стэкинг-взаимодействий

Общая цель данной работы состоит в том, чтобы продемонстрировать критические стадии, необходимые для синтеза материалов блок-сополимера путем анионной полимеризации с открытием кольца, а также показать необходимый поток исследований для составления мицелл блок-сополимера гидрофобного препарата. Этот протокол демонстрирует правильное выполнение необходимых этапов и процедур для синтеза блок-сополимера путем анионной полимеризации. Большим преимуществом анионной полимеризации с вскрытием кольца является синтез материалов с хорошим выходом и низкой дисперсностью загрязняющих веществ.

А также масштабируемость процесса. Это захватывающее время для доставки полимерных лекарств. Ряд препаратов основан на рецептуре и блок-сополимерных мицеллах, которые в настоящее время находятся на поздней стадии доклинической или клинической разработки.

Подготовьте реагенты и материалы для переноса, как описано в текстовом протоколе. Взвесьте метоксиполиэтиленгликоль с молекулярной массой 5 000. Добавьте mPEG в высушенную колбу с мешалкой и запечатайте адаптер для промывки перегородкой сверху.

Подсоедините колбу к коллектору и присадите колбу на две-три минуты с помощью аргона. Поверните клапан в положение вакуума, чтобы установить колбу. Поверните колбу вручную и высушите реакционный сосуд равномерно, с помощью фена или теплового пистолета, пока mPEG не расплавится.

Через одну минуту разбейте вакуум, повернув клапан на коллекторе в положение аргона с несколькими быстрыми щелчками, чтобы охладить колбу. Подержите полимерный макроинициатор под вакуумом примерно два часа, а затем под аргоном до начала реакции. Далее установите два высоковакуумных дистилляционных аппарата, которые были предварительно высушены в печи под колпаком.

Одна установка предназначена для дистилляции ДМСО, а другая - для дистилляции мономера, эфира фенилглицерина. Соедините отдельные колбы с двумя аппаратами и установите каждый на полусферическую нагревательную полку или в масляную баню. Подсоедините холодную воду к верхней части каждого аппарата, а также к коллектору.

Убедитесь, что каждый аппарат надежно и хорошо герметизирован. Включите вакуум через клапан. Установите нагрев с помощью регулятора температуры и начните помешивать растворы.

После двухчасовой циркуляции дистилляции ДМСО закройте клапан высокого вакуума, чтобы собрать примерно 20 миллилитров раствора. Затем выпустите фракцию в колбу и повторите операцию еще раз, чтобы обеспечить чистоту желаемой фракции, которая будет собрана позже. Нагрейте колбу, содержащую mPEG, в вакууме с помощью термофена, пока полимер не расплавится, а затем снова присыпьте аргоном.

Через два часа закройте клапан высокого вакуума и соберите объем растворителя. Прекратите нагрев и разбейте вакуум из коллектора. Выпустите аргон в камеру, как описано ранее.

Под положительным давлением аргона подсоедините одну сторону канюли к градуированному цилиндру или непосредственно к колбе, содержащей mPEG, также под аргоном, а другой конец осторожно погрузите в свежеотогнанную фракцию. Подключите к колбе дополнительный барботер, закройте поток аргона и используйте только давление аргона из дистилляционного аппарата. Чтобы избежать несчастных случаев, вызванных давлением аргона, откройте запорный кран стекла на одну-две секунды и снова закройте, чтобы продолжить поток ДМСО до тех пор, пока не будет завершен полный перенос.

Далее под аргон соедините одну сторону канюли из высушенного градуированного цилиндра, запечатанного перегородкой, с исходным раствором 0,3 молярного нафталина калия. Затем добавьте дополнительный барботер в градуированный цилиндр, закройте поток аргона в цилиндре и при положительном давлении аргона переведите пять миллилитров 0,3 молярного нафталина калия путем канюляции из исходного раствора в градуированный цилиндр. Вставьте в цилиндр еще одну иглу от коллектора, и снимите лишний барботер.

Осторожно извлеките канюлю, подключенную к исходному раствору, быстро вставьте ее в реакционную колбу и подключите дополнительный барботер. Далее, как описано ранее, добавляйте основание по каплям, пока раствор не станет темным. После медленного исчезновения цвета добавьте еще одну порцию, пока темный цвет не появится снова, и повторяйте до полного переноса.

Как описано ранее, перенесите желаемый объем мономера в реакцию, чтобы достичь степени полимеризации эфира полифенолгликоля примерно от 18 до 20 единиц. Оставьте реакцию на 48 часов при температуре 80 градусов Цельсия, в атмосфере аргона при постоянном помешивании, чтобы обеспечить полную полимеризацию. Погасите реакцию добавлением капель одной нормальной соляной кислоты и метанола, так как наблюдается исчезновение цвета.

Извлеките нафталин из раствора ДМСО с помощью гексана. Удалите примерно 70 миллилитров ДМСО путем дистилляции под вакуумом. Остудите раствор навозной жижи и добавьте 15 миллилитров ТГФ.

Удалите соль из раствора суспензии центрифугированием при 5000 раз г в течение десяти минут. Перенесите надосадочную жидкость, и добавьте по каплям до 500 миллилитров холодного диэтилового эфира. Соберите осадок с помощью фильтрации или центрифугирования.

После повторного выпадения осадка дважды высушите осадок при комнатной температуре под колпаком в течение ночи, а затем под вакуумом при температуре 30 градусов Цельсия в течение 24–48 часов для получения выхода 85%. Теперь сополимер готов к определению характеристик, как описано в текстовом протоколе. Растворите 12 миллиграммов доксорубицина в одном миллилитре ацетонитрила. Добавьте 10 микролитров триэтиламина, и дайте раствору помешаться в темноте в течение двух часов.

Растворите 45 миллиграммов сополимера в одном миллилитре ТГФ, и перемешивайте в течение такого же периода времени. Добавьте раствор сополимера к раствору доксорубицина, а содержащий ртуть остаточный сополимер промойте дополнительным объемом ТГФ. Далее добавьте сополимерно-лекарственную смесь по каплям в 20 миллилитров вилитры, содержащей 15 миллилитров 0,9%-ного физиологического раствора, при перемешивании.

Переложите раствор в диализный мешок, и диализуйте против 500 миллилитров 0,9%-ного физиологического раствора. Перелейте диализат в 15-миллилитровую пробирку и центрифугируйте в 5 000 раз больше g в течение 15 минут. Затем перенесите надосадочную жидкость в систему ультрафильтрации, которая содержит диализную мембрану.

Поместите адаптер для перемешивания в систему ультрафильтрации, закройте крышку и откройте для струи азота. Сконцентрируйте раствор мицелл блок-сополимера до объема четыре миллилитра, и добавьте шесть миллилитров свежего физиологического раствора. Затем снова сконцентрируйте раствор мицелл блок-сополимера до 4 миллилитров, промойте камеру 0,5 миллилитрами физиологического раствора, и добавьте его в раствор.

Храните полученный раствор в коричневых ворськах при комнатной температуре в темноте, до дальнейшего использования. Анионная полимеризация эфира фенилглицерина на макроинициаторе mPEG с размыканием кольца была использована для получения амфифильного диблок-сополимера путем глубокого протонирования гидроксильной группы mPEG. Использование нафталина калия в качестве радикального аниона с последующей полимеризацией мономера эфира фенилглицерина.

Характеризация блок-сополимера методами гель-проникающей хроматографии и протонного ЯМР-спектроскопии подтвердили узкое распределение молекулярной массы со степенью полимеризации эфира фенилглицерина 15 единиц. В acquis media амфифильные блок-сополимеры собираются в мицеллы, состоящие из гидрофобного ядра, окруженного гидрофильной оболочкой. Просвечивающая электронная микроскопия подтвердила сферическую морфологию, а динамическое рассеяние света показало гидродинамический диаметр 25 нанометров.

Доксорубицин был успешно инкапсулирован в мицеллы блок-сополимера. По сравнению со свободным протонированным препаратом в растворе, самогашение доксорубицина, наблюдаемое с помощью флуоресцентной спектроскопии, подтвердило включение препарата в полимерные мицеллы с загрузочной способностью препарата до 14%. Профиль высвобождения доксорубицина из мицелл блок-сополимера указывал на хорошую стабильность для этой композиции при нейтральном pH. И пролонгированное высвобождение препарата в течение четырех дней в физиологически значимых условиях.

После освоения этой методики она может помочь слушателям фармацевтических наук подготовить синтез диблок-сополимеров для применения в доставке лекарств. Описанная здесь методика может быть применена для синтеза широкого спектра сополимеров с ПЭГ в качестве инициатора. Здесь акцент был сделан на обеспечении надлежащей лабораторной практики, которая обеспечивает безводные условия и приводит к получению высококачественных материалов.

После просмотра этого видео у меня должно быть хорошее понимание того, как работать в безводных условиях, и я должен быть в состоянии применить эти шаги для синтеза полиэстера PEG или полиэфирных материалов PEG. При проведении любого из описанных исследований важно помнить, что вы работаете в контролируемых условиях, с потенциально опасными органическими растворителями и другими агентами. Кроме того, все препараты токсичны, и с ними необходимо обращаться с соблюдением необходимых мер предосторожности.

Например, ношение перчаток, лабораторного халата, обуви с закрытыми носками, а также ношение маски, когда вы хотите взвесить наркотики.