Este manuscrito describe la preparación de microgeles magnéticos y termosensibles a través de una emulsión inducida por temperatura sin reacción química. Estos microgeles sensibles se sintetizaron mezclando nanopartículas de poli ( N- isopropilacrilamida) (PNIPAAm), polietilenimina (PEI) y Fe 3 O 4 -NH 2 para el uso potencial en liberación de fármaco activada magnéticamente y térmicamente.
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Artículo de método
Poliuretano Magnético y Térmico
En este artículo
Resumen
Resumen
Se diseñaron y fabricaron para la liberación activada magnéticamente los microgeles de poli ( N- isopropilacrilamida) sensiblemente magnéticamente y térmicamente sensibles (PNIPAAm) / Fe3O4 - NH2 con la curcumina anticancerosa encapsulada (Cur). Los microgeles magnéticos basados en PNIPAAm con una estructura esférica se produjeron mediante una emulsión inducida por temperatura seguida de reticulación física mezclando PNIPAAm, polietilenimina (PEI) y nanopartículas magnéticas de Fe3O4 - NH2. Debido a su dispersidad, las nanopartículas de Fe3O4 - NH2 fueron incrustadas dentro de la matriz polimérica. Los grupos amina expuestos en la superficie de Fe3O4 - NH2 y PEI soportaron la estructura esférica por reticulación física con los grupos amida del PNIPAAm. El fármaco anticanceroso hidrofóbico curcumina puede dispersarse en agua después de la encapsulación en los microgeles. Los microgeles se caracterizaronPor microscopía electrónica de transmisión (TEM), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) y análisis espectral UV-Vis. Además, la liberación activada magnéticamente se estudió bajo un campo magnético externo de alta frecuencia (HFMF). Se observó una "liberación de ráfaga" significativa de curcumina después de aplicar el HFMF a los microgeles debido al efecto de calentamiento inductivo magnético (hipertermia). Este manuscrito describe la liberación controlada magnéticamente activada de Cur-PNIPAAm / Fe 3 O 4 -NH 2 encapsulada curcumina, que puede ser potencialmente aplicada para terapia de tumores.
Introducción
Los hidrogeles son redes poliméricas tridimensionales (3D) que no pueden disolverse pero que pueden hincharse en soluciones acuosas 1 . Las redes poliméricas tienen dominios hidrófilos (que pueden hidratarse para proporcionar la estructura del hidrogel), y una conformación reticulada (que puede impedir el colapso de la red). Se han investigado diversos métodos para la preparación de hidrogeles, tales como polimerización en emulsión, copolimerización aniónica, reticulación de cadenas poliméricas vecinas y polimerización inversa en microemulsión 2 . Se introducen entrecruzamientos físicos y químicos a través de estos méto....
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Protocolo
1. Síntesis de nanopartículas magnéticas modificadas por superficie, dispersables en agua, Fe3O4 y Fe3O4-NH2
- Se añaden 14,02 g de FeCl $ ₃ $ , 8,6 g de FeCl $ ₂ $ 4H $ ₂ $ O y 250 ml de agua a un vaso de precipitados de 500 ml.
- Conecte el rotor y el controlador para configurar la agitación mecánica. Mezclar la solución a 300 rpm durante 30 minutos a temperatura ambiente (RT).
- Añadir 25 ml de hidróxido de amonio (33%) a la solución a TA y mantener la agitación (300 rpm) durante 30 min. Mantenga el vaso abierto.
PRECAUCIÓN: El hidróxido de amonio puede causar irritación en la nariz si se ....
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Resultados
El esquema para la síntesis de micrógeles PNIPAAm / PEI / Fe3O4 - NH2 se muestra en la Figura 1 . TGA se aplicó para estimar la composición relativa del compuesto orgánico contra todo el microgel. Dado que sólo se podía quemar el compuesto orgánico PNIPAAm, se determinó la composición relativa de PNIPAAm y Fe3O4 (o Fe3O4 - NH2) y se muestra en la Tabla 1 . ¿Por qué los microgeles PNIPAAm / Fe3O4-NH2 muestran la mejor di.......
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Discusión
Los pasos más importantes de la preparación se encuentran en la sección de protocolo 2, para la síntesis de los microgeles magnéticos por emulsión termo-inducida. Como se muestra en la Figura 2 (imágenes TEM), la estructura esférica de microgeles podría mantenerse a RT (inferior a la LCST) debido a la reticulación física resultante de la fuerte unión H entre PNIPAAm (grupos amida), PEI (grupos amina) Y Fe $ ₃ $ O $ ₄ $ -NH $ ₂ $ (grupos amina). Basándose en .......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Este trabajo contó con el apoyo financiero del Ministerio de Ciencia y Tecnología de Taiwán (MOST 104-2221-E-131-010, MOST 105-2622-E-131-001-CC2) y parcialmente apoyado por el Instituto de Ciencias Atómicas y Moleculares, Academia Sínica.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Poli(N-isopropilacrilamida) | Polyscience, Inc | 21458-10 | Mw ~40,000 |
| (3-aminopropil)trimetoxisilano | Sigma-Aldrich | 440140 | > 99 % |
| Cloruro de hierro (II) tetrahidratado | Sigma-Aldrich | 44939 | 99% |
| Cloruro de hierro (III) | Sigma-Aldrich | 157740 | 97% |
| Curcumina | Sigma-Aldrich | ||
| Hidróxido de amoníaco | Fisher Chemical | A/3240/PB15 | 35% |
| Solución salina tamponada con fosfato | Sigma-Aldrich | 806552 | pH 7,4, líquido, filtrado estéril |
| Polietilenimina (PEI) | Sigma-Aldrich | P3143 | 50 % (p/v) en agua |
| Campo magnético de alta frecuencia (HFMF) | Lantech Industrial Co., Ltd.,Taiwán | LT-15-80 | 15 kV, 50– |
| Espectrofotometría ultravioleta-visible | Thermo Scientific Co. | Microscopía electrónica de | |
| transmisión (TEM) de Genesys | JEM-2100 | JEOL | |
| Espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) | PerkinElmer | Spectrum 100 | |
| Analizador termogravimétrico | PerkinElmer | Pyris 1 | |
| Disruptor celular ultrasónico | Hielscher Ultrasonics | UP50H |
Referencias
- Hennink, W. E., van Nostrum, C. F. Novel crosslinking methods to design hydrogels. Adv Drug Deliv Rev. 64, 223-236 (2012).
- Ma, L., Liu, M., Liu, H., Chen, J., Cui, D. In vitro cytotoxicity and drug release properties of pH- and temperature-sensitive c....
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