Poli (glicole etilenico) (PEG) polimeri pennello braccio stella (BASPs) con distribuzione della massa strette e dimensioni nanoscopiche accordabili sono sintetizzati in via di apertura anello metatesi polimerizzazione (ROMP) di un macromonomero PEG-norbornene seguita da trasferimento di porzioni di vita risultanti spazzola iniziatore di flaconi contenenti diverse quantità di una rigida, foto-scindibile bis-norbornene crosslinker.
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Articolo metodologico
Particelle senza scatola: Brush-first Sintesi di fotodegradabili PEG Stelle Polymers in condizioni ambientali
In questo articolo
Sommario
Abstract
Metodi suggeriti per la rapida sintesi parallela di nanoparticelle funzionalizzate diversamente consentiranno scoperta di nuove formulazioni per la somministrazione di farmaci, imaging biologico, e catalisi supportato. In questo rapporto, dimostriamo sintesi parallela di pennello-braccio polimero star (BASP) nanoparticelle dal "pennello-first" metodo. In questo metodo, un poli-norbornene terminato (etilene glicole) (PEG) macromonomero (PEG-MM) è polimerizzata prima via metatesi polimerizzazione per apertura di anello (ROMP) per generare un macroiniziatore pennello vivente. Aliquote di questa soluzione madre iniziatore vengono aggiunti fiale che contengono diverse quantità di una fotodegradabili bis-norbornene crosslinker. L'esposizione a reticolante avvia una serie di pennello cineticamente controllata + pennello e reazioni di accoppiamento stella + stella che produce alla fine BASPs con nuclei composti da reticolante e corone composto da PEG. La dimensione finale BASP dipende dalla quantità di reticolante aggiunto. Svolgiamo il syntesi di tre BASPs sul banco senza particolari accorgimenti per rimuovere aria e umidità. I campioni sono caratterizzati mediante cromatografia a permeazione di gel (GPC), risultati concordati a stretto contatto con la nostra precedente relazione che utilizzava (vano portaoggetti) condizioni inerti. Caratteristiche principali pratiche, vantaggi e potenziali svantaggi del metodo pennello prima sono discussi.
Introduzione
Nanoparticelle polimeriche sono stati ampiamente studiati per il loro potenziale utilizzo come piattaforme per la consegna della droga, catalisi supportati, imaging biologico e self-assembly 1-3. Le moderne applicazioni richiedono che siano sintesi di nanoparticelle facile, riproducibile, compatibile con la funzionalità chimiche, e suscettibili di diversificazione 4,5. Apertura dell'anello metatesi polimerizzazione (ROMP) di olefine tese è un potente metodologia per la sintesi di nanostrutture polimeriche funzionali con dimensioni controllate e distribuzione della massa strette 1,6-8. Ad esempio, norbornene funzionalizzati poli (e....
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Protocollo
Per prima cosa descriviamo la sintesi e la purificazione di PEG-MM B da 3 kDa O-(2-amminoetil) polietilenglicole (PEG-NH 2) e norbornene-N-hydroxysuccinimidyl (NHS) estere. Il primo composto può essere acquistato da Sigma Aldrich Inc., o preparata mediante polimerizzazione anionica secondo procedure letteratura 22,23. Quest'ultimo composto può essere preparato in due fasi secondo una procedura pubblicata 21. Prossimo descriviamo una sintesi di catalizzatore A da disponibile in commercio Grubbs 2 catalizzatore di seconda generazione. Abbiamo poi illustrato l....
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Risultati
Figura 2 mostra GPC traccia per una varietà di BASPs preparati B1, B2, e B3. In tutti i casi, i dati mostrano che aumentando gli equivalenti di reticolante (N) porta ad un aumento delle dimensioni del BASP. Come osservato nella nostra precedente relazione, 10 equivalenti di reticolante non è sufficiente per conseguire BASPs uniformi; N = 10 campione mostra una traccia GPC chiaramente multimodale con una grande quantità di polimero pen.......
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Discussione
Il vantaggio principale di spazzola prima sintesi BASP è la capacità unica di sintetizzare rapidamente nanostrutture di dimensioni diverse e la composizione in parallelo senza necessità di attrezzature specializzate. In questo studio, dimostriamo il metodo sintetico pennello prima utilizzando un norbornene funzionalizzato macromonomero PEG (B, Figura 1) e una bis-norbornene estere nitrobenzil reticolante (C, Figura 1). Le catene di PEG da B co.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Ringraziamo il Dipartimento di Chimica del MIT e del Comitato Concepts MIT Lincoln Labs avanzata per il supporto di questo lavoro.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Grubbs Second Generation Catalyst | Materia (o Sigma Aldrich) | C848 (Sigma Aldrich: 569747) | Usato come acquistato dal produttore. *Fornito come regalo generoso. |
| Piridina | Sigma Aldrich | 270970 | Usato come acquistato dal produttore |
| O-(2-amminoetil)polietilenglicole 3000 | Sigma Aldrich | 07969 | Usato come acquistato dal produttore |
| PEG-MM | N/A | N/A | Sintetizzato seguendo le procedure riportate (Rif. 21, protocollo 1) |
| norbornene-N-idrossisuccinimidil (NHS) estere | N/A | N/A | Sintetizzato seguendo le procedure riportate (Rif. 21) |
| Reticolante Bis-norb-NBOC | N/A | N/A | Sintetizzato seguendo le procedure riportate (Rif. 21) |
| Pentano | Sigma Aldrich | 158941 | Usato come acquistato dal produttore |
| Tetraidrofurano (grado HPLC) | Sigma Aldrich | 34865 | Essiccato e purificato su colonne |
| di purificazione a solventeDiclorometano | VWR | BDH1113-4LG | Usato come acquistato dal produttore |
| Acetonitrile (grado HPLC) | Sigma Aldrich | 34998 | Usato come acquistato dal produttore |
| Acido acetico | Sigma Aldrich | A6283 | Usato come acquistato dal produttore |
| Solfato di sodio | Sigma Aldrich | 239313 | Usato come acquistato dal produttore |
| Etere dietilico | Sigma Aldrich | 673811 | Usato come acquistato dal produttore |
| Dimetilformammide (grado HPLC) | Sigma Aldrich | 270547 | Usato come acquistato dal produttore |
| Bromuro di litio | Sigma Aldrich | 213225 | Usato come acquistato dal produttore |
| MillQ Biocel A10 | Millipore | ||
| Beckmann Coulter HPLC (modulo solvente 127p, rivelatore 166p) | Beckmann Coulter | ||
| Zorbax 300SB-C18 PrepHT colonna di fase inversa | Agilent | ||
| 1260 Infinity Liquid Chromatography | Agilent | ||
| GPC KD-806M colonna | Shodex | ||
| Dawn Heleos II Light Scatterer | Wyatt | ||
| Optilab T-rEX Rivelatore di indice di rifrazione | Wyatt | ||
| Fiale a scintillazione in vetro - 40 ml | Chemglass | CG-4909-05 | |
| Fiale a scintillazione in vetro - 4 ml | Chemglass | CG-4904-06 | |
| Fiale a scintillazione in vetro (tappo rivestito in PTFE) - 2 ml | Agilent | 5183-4518 | |
| Agitatori | VWR | 5894x | varie dimensioni |
| 13 mm 0,45 &; m Filtro per siringa in nylon | PerkinElmer | 02542903 | |
| 13 mm 0,45 &; m filtro per siringa in politetrafluoroetilene | PerkinElmer | 02542909 | |
| siringhe monouso da 1 ml VWR | 53548-001 | ||
| Centrifuga a secchio oscillante o simile | Dovrebbe essere in grado di raggiungere circa 4.000 giri/min | ||
| Pallone | |||
| Gruppo filtro | |||
| Evaporatore rotante | |||
| bilancia |
Riferimenti
- 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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Ristampe e permessi
