폴리 (에틸렌 글리콜) (PEG) 브러시 팔 성 고분자 좁은 질량 분포 및 조정할 수있는 나노 크기로 (BASPs는) 그 결과 생활의 부분 전송 다음에 PEG - 노보 넨 거대 단량체의 개환 메타 세 시스 중합 (ROMP)을 통해 합성된다 강성, 사진 분해성 비스 - 노보 넨의 가교제의 다양한 금액을 포함하는 유리 병에 브러시 개시.
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이 논문에서
요약
초록
다양하게 기능화 된 나노 입자의 빠른 병렬 합성을위한 편리한 방법은 약물 전달, 생체 이미징 및 지원 촉매에 대한 새로운 공식의 발견을 가능하게 할 것이다. 이 보고서에서, 우리는 "브러시 최초의"방법으로 브러시 팔 성 폴리머 (BASP) 나노 입자의 병렬 합성을 보여줍니다. 이 방법에서, 노르 보르 넨 - 말단 폴리 (에틸렌 글리콜) (PEG)이 거대 단량체 (PEG-MM) 우선 리빙 브러시 매크로 개시제를 생성하는 개환 복분해 중합 (ROMP)을 통해 중합된다. 이 기자 원액의 분액 광분해 비스 - 노보 넨의 가교제의 다양한 금액을 포함 유리 병에 추가됩니다. 가교제에 대한 노출은 궁극적으로 PEG 구성 가교제 및 코로나로 구성 코어 BASPs를 산출 역학적으로 제어 브러쉬 + 브러쉬 스타 + 스타 커플 링 반응의 시리즈를 시작합니다. 최종 BASP 크기 첨가 가교제의 양에 의존한다. 우리는 SYN을 수행공기와 수분을 제거하는 데 특별한주의와 벤치 탑에 세 BASPs의 논문. 샘플은 겔 투과 크로마토 그래피 (GPC)에 의해 특징되며, 결과는 불활성 (글로브 박스) 조건을 살린 우리의 이전 보고서와 밀접 동의했다. 키 실용적인 기능, 장점 및 브러시 첫 번째 방법의 잠재적 인 단점을 설명합니다.
서론
고분자 나노 입자는 널리 약물 전달 플랫폼 지원 촉매, 생물 이미징 및 자기 조립 1-3으로 자신의 잠재력을 사용하기 위해 연구되고있다. 현대 응용 프로그램은 나노 입자의 합성은, 손쉬운 재현, 화학 기능과 호환 및 다양 4,5에 순종 할 것을 요구하고 있습니다. 긴장 올레핀의 개환 메타 세 시스 중합 (ROMP)는 제어 크기와 좁은 질량 분포 1,6-8와 기능성 고분자 나노 구조의 합성을위한 강력한 방법론이다. 예를 들어, 노르 보르 넨 - 작용 화 된 폴리 (에틸렌 글리콜) (PEG) 매크로 단량체 (MMS)를 효율적으로 수용성 병 브러시 중합체를 생성하기 위하여 ROMP 통해 중합 될 수있다. 이 방법을 사용하여, 다 이형성 약물 분자, 형광, 및 스핀 조영제를 운반 나노 구조물이 급속히 평행 6, 9, 10에서 제조 될 수있다.
ROMP는 성 고분자의 "팔 첫 번째"합성에 사용되어왔다. 아암 첫번째 방법에서는, 선형 중합체는 무기 중합체 구형 나노 구조물을 제공하는 다기능 가교제로 가교 결합된다. Schrock 및 동료는 노르 보르 넨, dicarbomethoxynorbornadiene 및 관능 넨 가교제와 트리메틸 실릴 보호 dicarboxynorbor....
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프로토콜
우리는 제 3 kDa의 O-(2 - 아미노 에틸) 폴리에틸렌 글리콜 (PEG-NH 2) 및 노르 보르 넨-N-히드 록시 숙신 (NHS) 에스테르로부터 PEG-MM B의 합성 및 정제를 기술한다. 이전 화합물은 시그마 알드리치 사에서 구입, 또는 문헌 절차 (22, 23)에 따라 음이온 중합을 통해 제조 할 수있다. 후자의 화합물은 발행 절차 (21)에 따라 두 단계로 제조 될 수있다. 다음으로 우리는 상업적으로 이용 가능한 그럽 2 차 생성 촉매에서 촉매의 합성을 설명합니다. 그런 다음 브러시 첫 BASP 합성이 복잡한의 사용을 보여줍니다. 이 실험은 10 = DP와 BI에서 N = 10, 15, 20로 BASPs를 만들기위한 절차를 상세. 모든 반응은 표준 신틸레이션 바이알을 사용하여 흄 후드에서 수행 하였다.
주의 : 항상 장갑, 실험실 코트, 실험실 착용유해 화학 물질로 작업 할 때 안경, 일반적인 실험실 안전 사례를 따릅니다. 유기 용매 흄 후드에서 처리해야합니다. 고체는 흄 후드 외부의 균형을 계량 할 수 있습니다. 화학 물질은 피부, 눈, 입에....
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결과
그림 2는 GPC는 B1, B2, B3과에서 준비 BASPs의 다양한 흔적을 보여줍니다. 모든 경우에, 데이터는 가교제 (N)의 당량을 늘리면 BASP의 크기 증가에 이르게 나타낸다. 우리의 이전 보고서에서 관찰 된 바와 같이, 가교 결합제의 10 당량 균일 BASPs를 달성하기 위해 충분하지 않다; N = 10 샘플은 특히 정제되지 않은 MM의 B1의 경우 잔류 브러시 중합체 다량 깨끗이 멀티 모달 GPC 트레이스를 나타낸다 ( 그림 2a). 가교제 더 많은 양의 아주 작은 잔류 브러시와 MM 균일 MW 분포를 초래한다. 20 - 중량 평균 몰 질량 (M 승)이 약 N에서 = 15을가는 두 배로. B3, 여운 MM 1 % 미만의 경우 잔류 BI는 = 15
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토론
브러쉬 우선 BASP 합성의 주요 장점은 신속하게 전문적인 장비가 필요하지 않고 병렬로 다양한 크기와 구성의 나노 구조를 합성 할 수있는 독특한 기능입니다. 본 연구는 노르 보르 넨 기능화 PEG 거대 단량체 (B,도 1) 및 비스 - 노르 보르 넨 니트로 벤질 에스테르 가교제 (C,도 1)를 사용하여 브러시 제 합성법을 보여준다. B에서 PEG 사슬은 최종 BASP 구조에 수용성을 부여한다. 니트로 계 가교제는 광분해이다.
이 일반적인 절차는 다른 엑소 - 노보 넨 기반의 MMS를 및 가교제 수정할 수 있습니다. 우리는 모두 여러 조합에서 BASPs을 준비했습니다. 예를 들어, 우리는 다른 항암제, 질산화물, 자기 공명 영상 조영제 (27)를 수행 노보 넨-PEG 기반의 MMS를 사용했다. 우리는 또한.......
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공개 사항
저자가 공개하는 게 없다.
감사의 글
우리는 화학의 MIT 부서와이 작품의 지원을위한 MIT 링컨 연구소의 고급 개념위원회 감사합니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| Grubbs 2세대 촉매 | 재료 (또는 Sigma Aldrich) | C848 (Sigma Aldrich: 569747) | 제조사에서 구매한 그대로 사용됨. *넉넉한 선물로 제공됨. |
| 피리딘 | 시그마 알드리치 | 270970 | 제조사 |
| O-(2-아미노에틸)폴리에틸렌 글리콜 3000 | 시그마 알드리치 | 07969 | 제조사에서 구매한 그대로 사용 |
| PEG-MM | N/A | N/ | A 보고된 절차(Ref. 21, 프로토콜 1) |
| 노르보르넨-N-하이드록시숙시미딜(NHS) 에스테르 | N/A | N/A | 보고된 절차에 따라 합성(Ref. 21) |
| Bis-norb-NBOC Crosslinker | 해당 | 없음 | 보고된 절차에 따라 합성(Ref. 21) |
| Pentane | Sigma Aldrich | 158941 | 제조업체에서 구매한 대로 사용 |
| Tetrahydrofuran(HPLC 등급) | Sigma Aldrich | 34865 | 용매 정제 컬럼 |
| 에서 건조 및 정제디클로로메탄 | VWR | BDH1113-4LG | 제조사 |
| Acetonitrile (HPLC 등급) | Sigma Aldrich | 34998 | 제조사 |
| Acetic Acid | Sigma Aldrich | A6283 | 에서 구매 그대로 사용됨 |
| 제조사 Sodium sulfate | Sigma Aldrich | 239313 | 에서 구매한 대로 사용됨 |
| Sigma Aldrich | 673811 | 제조사 | |
| Dimethylformamide (HPLC grade) | Sigma Aldrich | 270547 | 제조사 Libit |
| Bromide | Sigma Aldrich | 213225 | 제조사 구매와 동일하게 사용 |
| MillQ Biocel A10 | Millipore | ||
| Beckmann Coulter HPLC (127p 용매 모듈, 166p 검출기) | Beckmann Coulter | ||
| Zorbax 300SB-C18 PrepHT 역상 컬럼 | Agilent | ||
| 1260 Infinity 액체 크로마토그래 | Agilent | ||
| GPC KD-806M 컬럼 | Shodex | ||
| Dawn Heleos II 광 산란기 | 와이어트 | ||
| Optilab T-rEX 굴절률 검출기 | 와이어트 | ||
| 유리 섬광 바이알 - 40 ml | Chemglass | CG-4909-05 | |
| 유리 섬광 바이알 - 4 ml | Chemglass | CG-4904-06 | |
| 유리 섬광 바이알 (PTFE 라이닝 캡) - 2 ml | Agilent | 5183-4518 | |
| Stir-bars | VWR | 5894x | 다양한 크기 |
| 13 mm 0.45 µ m 나일론 주사기 필터 | PerkinElmer | 02542903 | |
| 13mm 0.45 &마이크로; m 폴리테트라플루오로에틸렌 주사기 필터 | PerkinElmer | 02542909 | |
| 1ml 일회용 주사기 | VWR | 53548-001 | |
| 스윙 버킷 원심분리기 또는 이와 유사한 | 약 4,000rpm에 도달할 수 있어야 합니다 | ||
| 둥근 바닥 플라스크 | |||
| 프릿 유리 필터 어셈블리 | |||
| 회전 증발기 | |||
| 저울 |
참고문헌
- Bielawski, C. W., Grubbs, R. H. Living ring-opening metathesis polymerization. Prog. Polym. Sci. 32, 1-29 (2007).
- Hawker, C. J. The Convergence of Synthetic Organic and Polymer Chemistries. Science. 309, 1200-1205 (2005).
- Peer, D., Karp, J. M., Hong, S., Farokhzad, O. C., M....
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재인쇄 및 허가
