布洛芬封装的输运性质环糊精Nanosponge凝胶：质子HR-MAS NMR光谱研究
Summary
布洛芬包封在β环糊精纳米海绵聚合物网络的运动制度使用脉冲场梯度自旋回波（PGSE）NMR技术分析。合成，纯化，载药量，实施核磁共振脉冲序列和数据分析在几个观察时间制定出药物的均方位移的详细描述。
Abstract
β环糊精（β-CD）与乙二胺四羧酸二酐（EDTA）的化学交联导致称为环糊精纳米海绵（CDNSEDTA）支化聚合物。 4和1：8的CD-EDTA的摩尔比两个不同的制剂以1所述。相应的交联的聚合物用布洛芬钠盐（IP）的主导的同质，无色，载药凝胶0.27 1M水溶液接触。
高分辨魔角旋转（HR-MAS）核磁共振光谱系统进行了表征。脉冲梯度场自旋回波（PGSE）核磁共振光谱来测定IP的聚合物凝胶内的均方位移（MSD）在不同的观察时间T d设定 。 MSD = F（T d）段 ：数据以研究MSD的时间依赖关系被进一步处理。该建议的方法是表征不同的扩散制度有用，在原则上，溶质可以在水凝胶，即正常或异常的扩散内体验。全协议，包括在聚合物制备和纯化，载药凝胶的获得，该NMR样品制备，MSD的通过HR-MAS NMR谱的测定和最终数据处理实现的MSD的时间依赖性在这里报告并讨论。所呈现的实验表示一个典范壳体和数据的创新的方法来封装旅客的输运性质的表征方面用于药物递送的潜在应用的聚合物主体内讨论。
Introduction
有在设计和能够截留的聚合系统的配制剂的兴趣日益增长，通过非共价相互作用，小分子具有潜在生化活性。这种材料预期找到的活性成分运输至选择性目标应用程序和在外部刺激，例如pH的变化，温度， 等。在这样的背景下的动作释放，水凝胶被证明是对纳米灵活和强大的材料鉴于药物1控释的。聚合物水凝胶的形成可通过用i）物理的，非共价相互作用，如氢键，ⅱ）共价导致能够在存在膨胀的三维网络的链的交联的高分子链相互连接来实现的水溶液或iii）的两个上述方法2-4的组合。
特别多才多艺类三角钱8引起环糊精纳米海绵（CDNS） – nsional，用于有机和无机物质的封装溶胀性聚合物可以从天然β环糊精（β-CD）通过缩合具有四羧酸5的合适的，活化的衍生物开始来获得的。 CDNS的合成，表征和应用是我们小组的综合研究的主题。在过去的几年的结果表明，CDNS显示肿胀，吸收/增列化学品，以及小分子药物释放的有趣特性，在药物活性成分9控释应用– 11和环境化学12 – 14。
鉴于这些前提，两个主要的问题，以在聚合物凝胶和溶质流动在凝胶矩阵15的改进的了解来解决关注的活性化合物的有效载荷</s了>。文献同时提供了实验研究和大分子网络16,17与小分子扩散机制的理论。脉冲场梯度自旋回波（PGSE）NMR谱是广泛用于研究小分子在溶剂18中的平移扩散或纯液体的自扩散行之有效的结构的方法。最近的高分辨率魔角旋转（HR-MAS）NMR技术的发展使人们有可能收集移动分子的高分辨率核磁共振数据在异构的悬浮液19，凝胶和溶胀性聚合物20,21。事实上，实验装置结合HR-MAS核磁共振光谱和PGSE脉冲序列提供了观察主机的分子环境中的溶质分子的独特机会。因此，可以得到在凝胶基质中包裹的药物分子的输运性质的重要数据。因此高品质的实验数据可以是obtai斯内德让纳米主客体系统的设计更加合理。
在目前的工作中，我们描述了详细方案为以下步骤：i）合成和CDNS的两个不同的制剂纯化用EDTA聚合物（ 图1）的交联，称为CDNSEDTA，和其特征在于由不同的CD /交联剂摩尔比率：1：4（CDNSEDTA 1:4）和1：8（CDNSEDTA 1：8）;二）载药凝胶的制备CDNSEDTA 1两种：4和CDNSEDTA 1：8。在这个步骤中，我们使用作为模型药物分子，流行的非甾体抗炎布洛芬钠盐（IP）;三）知识产权的CDNSEDTA内部的传输性能严查通过PGSE-HRMAS核磁共振光谱水凝胶。我们在这里提出的方法是基于在水凝胶接着将MSD的时间依赖性的分析内包封的药物的均方位移（MSD）的测量。
我们都很开心。十岁上下强调，上面概述的方法 – 这是集中在药物的的MDS矩阵中的时间依赖性 – 提供相比仅基于药物的扩散系数的测定的综合方法的信息更广泛。我们最近展示了21，允许通过IP在CDNS水凝胶密闭经历正常和反常扩散制度的歧视，这种做法。
因此，我们认为，高分子合成/净化，形成载药水凝胶，HR-MAS NMR表征和MDS数据进行数据处理，的一步一步的描述是有意刻画的纳米系统科学家强大的工具包约束和小分子的释放。
Protocol
Representative Results
Discussion
我们提出了一个实验方法来确定封装内CDNSEDTA水凝胶的两个有代表性的剂型有小毒分子的扩散制度。 HR-MAS PGSE核磁共振允许在给定的扩散时间的小分子的均方位移的确定（在几毫秒的上升到第二范围内），在微米尺度然后监测距离。中观察到的范围内（50 – 170毫秒）只有一种类型的运动的观察对每个研究的系统。然而，应当强调的是，更长的观察时间不同的扩散制度之间的过渡，可以观察到22…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors gratefully acknowledge PRIN 2010-2011 NANOMED prot. 2010 FPTBSH and PRIN 2010-2011 PROxy prot. 2010PFLRJR_005 for funding.
Materials
| HR-MAS probe | BRUKER | N/A | Probe for NMR measurements on semi-solid samples |
| NMR Spectrometer | BRUKER | DRX 500 | FT NMR spectrometer for liquid ans semi-solis state |
| β-cyclodextrin (β-CD) | Alfa-Aesar | J63161 | Reagent |
| Ethylenediaminetetracetic (EDTA) dianhydride | Sigma-Aldrich | 332046 | Reagent |
| Dimethylsulfoxide (DMSO) | Alfa-Aesar | D0798 | Solvent |
| Triethylamine | Sigma-Aldrich | 471283 | Base (reagent) |
| Ibuprofen (IP) sadium salt | Sigma-Aldrich | I1892 | Antinflammatory drug |
| Excel 2010 | Microsoft | N/A | speadsheet for data analysis |
| Origin 8 SR0 | OriginLab Co. | speadsheet for data analysis |
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