Nanoprecipitation 기법을 통해 디블록 고분자 Nanoparticles의 제형
Summary
이 문서 디블록 공동 폴리머를 사용하여 폴리머 기반 nanoparticles를 합성하는 nanoprecipitation 방법을 설명합니다. 우리는 디블록의 합성 공동 고분자, nanoprecipitation 기술, 그리고 잠재적인 애플 리케이션을 설명합니다.
Abstract
나노기술은 harnessing에게 규모 나노미터 (nanoparticles)입니다 입자의 고유한 속성을 포함 과학의 비교적 새로운 지점입니다. Nanoparticles들은 크기, 조성과 표면 화학은 신중하게 제어할 수있는 정확한 방식으로 설계하실 수 있습니다. 이것은 용해도, 확산 계수, biodistribution, 릴리스 특성 및 immunogenicity로서화물의 기본 속성 중 일부를 수정하는 전례없는 자유를 수 있습니다. 그들의 처음부터, nanoparticles는 약물 전달, 이미징 및 세포 생물학을 포함하여 1-4 과학 및 의학의 많은 분야에서 널리 사용되었습니다. 그러나, 그것은 완전히 인식 기술 장벽으로 인해 "나노기술 연구소"의 외부 활용되지 않았습니다. 이 문서에서는, 우리는 잠재적인 어플 리케이션의 광범있는 폴리머 기반의 nanoparticle 플랫폼을 종합하는 간단한 방법을 설명합니다.
첫 번째 단계는 소수성 친수성 도메인과 도메인을 모두 가진 디블록 공동 고분자를 합성하는 것입니다. 모델 고분자와 같은 PLGA와 PEG를 사용하여, 우리는 EDC / NHS 화학 5 (그림 1)을 사용하여 결합 반응을 설명했다. 우리는 또한 폴리머 정화 과정을 논의합니다. 합성 디블록 공동 고분자는 소수성 – 친수성 상호 작용을 통해 nanoprecipitation 과정에서 nanoparticles로 자기 조립하실 수 있습니다.
설명 폴리머 nanoparticle은 매우 다양한 있습니다. nanoparticle의 소수성 핵심은 약물 전달 experiments6에 대해 제대로 용해 약물을 휴대 이용하실 수 있습니다. 또한, nanoparticles는 DMSO와 같은 용매가 필요 wortmannin로 저조한 수용성 분자 생물 시약에 대한 독성 용매의 문제를 극복할 수 있습니다. 그러나, DMSO는 세포 독성하고 실험을 방해할 수 있습니다. 이러한 저조한 수용성 약물과 시약이 효과적으로 최소한의 독성과 고분자 nanoparticles를 사용하여 전달할 수 있습니다. 폴리머 nanoparticles 또한 형광 염료와 함께로드되고 세포 연구에 대한 인신 매매 이용하실 수 있습니다. 마지막으로, 이러한 폴리머 nanoparticles는 표면 PEG 통해 리간드를 타겟팅 복합 수 있습니다. 이러한 타겟 nanoparticles는 70-10이나 세포에서 특정 epitopes 레이블을 이용하실 수 있습니다.
Protocol
Discussion
디블록 공동 폴리머를 사용하여 nanoprecipitation 방법은 고분자 nanoparticles를 엔지니어링하는 간단하고 빠른 방법을 나타냅니다. 그 결과 nanoparticles는 저조한 수용성 화합물의 전달 활용할 수있는 소수성 핵심으로 구성되어 있습니다. 타겟팅 리간드로 가능성이 더 활용을위한 잔기를 제공하면서 표면 친수성 계층은 우수한 수성 용해도 수 있습니다.
liposomes 등 많은 nanopartic…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 암, 나노기술 우수 파일럿 부여, 대학 암 연구 기금과 국민 건강 연구소의 K – 12 경력 개발 수상 캐롤라이나 센터에 대한 골퍼에 의해 투자되었다.
Materials
| Reagent | Company | Catalogue Number | Comments |
| EDC | Thermo Scientific | 22980 | Conjugation Reagent |
| NHS | Thermo Scientific | 24500 | Conjugation Reagent |
| amine-PEG-carboxylate | Laysan Bio Inc. | Nh2-PEG-CM-5000 | Polymer (Can use any PEG MW, 5000 is listed here) |
| PLGA-carbxylate | Lactel | B6013-2 | Polymer |
| Dichloromethane (DCM) | Sigma-Aldrich | 34856 | Solvent |
| Acetonitrile >99% purity | Sigma-Aldrich | 34851 | Solvent |
| Methanol >99% purity | Sigma-Aldrich | 34860 | Wash |
References
- Drotleffa, S., Lungwitz, U., Breuniga, M., Dennis, A., Blunk, T., Tessmarc, J., Goëpferich, A. Biomimetic polymers in pharmaceutical and biomedical sciences. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 58, 385-407 (2004).
- Bulte, J. W. M. . Nanoparticles in Biomedical Imaging. 3, (2008).
- Omid, C., Farokhzad, R. L. Impact of Nanotechnology on Drug Delivery. ACS NANO. 3, 16-20 (2009).
- Li, Y. -. P., Pei, Y. -. Y., Xian-Ying, Z., Zhou-Hui, G., Zhao-Hui, Z., Wei-Fang, Y., Jian-Jun, Z., Jian-Hua, Z., Xiu-Jian, G. PEGylated PLGA nanoparticles as protein carriers: synthesis, preparation and biodistribution in rats. Journal of Controlled Release. 71, 203-211 (2011).
- Hermanson, G. T. . Bioconjugate techniques. , (2008).
- Jeong, B., Bae, Y. H., Lee, D. S., Kim, S. W. Biodegradable block copolymers as injectable drug-delivery systems. Nature. 388, 860-862 (1997).
- Yoo, H. S., Park, T. G. Folate receptor targeted biodegradable polymeric doxorubicin micelles. Journal of Controlled Release. 96, 273-283 (2004).
- Cheng, J., Teply, B. A., Sherifi, I., Sung, J., Luther, G., Gu, F. X., Levy-Nissenbaum, E., Radovic-Moreno, A. F., Langer, R., Farokhzad, O. C. Formulation of Functionalized PLGA-PEG Nanoparticles for In Vivo Targeted Drug Delivery. Biomaterials. 28, 869-876 (2007).
- Gu, F., Zhang, L. F., Teply, B. A., Mann, N., Wang, A., Radovic-Moreno, A. F., Langer, R., Farokhzad, O. C. Precise engineering of targeted nanoparticles by using self-assembled biointegrated block copolymers. Proceedings of the National Academy of Science. 105, 2586-2591 (2008).
- Sanna, V., Pintus, G., Roggio, A. M., Punzoni, A., Posadino, A. M., Arca, A., Marceddu, S., Bandiera, P., Uzzau, S., Sechi, M. Targeted Biocompatible Nanoparticles for the Delivery of (-)-Epigallocatechin 3-Gallate to Prostate Cancer Cells. J. Med. Chem. 54, 1321-1332 (2011).
- Abdelwahed, W., Degobert, G., Stainmesse, S., Fessi, H. Freeze-drying of nanoparticles: Formulation, process and storage considerations. Advanced Drug Delivery Reviews. 58, 1688-1713 (2006).
- Holzer, M., Vogel, V., Mäntele, W., Schwartz, D., Haase, W., Langer, K. Physico-chemical characterisation of PLGA nanoparticles after freeze-drying and storage. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 72, 428-437 (2009).
- Lee, M. K., Kim, M. Y., Kim, S., Lee, J. Cryoprotectants for Freeze Drying of Drug Nano-Suspensions: Effect of Freezing Rate. Journal of Pharmaceutical Sciences. 98, 4808-4817 (2009).
- Wang, A. Z. Biofunctionalized targeted nanoparticles for therapeutic applications. Expert opinion on biological therapy. 8, 1063-1070 (2008).
- Jeong, B., Bae, Y. H., Kim, S. W. Drug release from biodegradable injectable thermosensitive hydrogel of PEG-PLGA-PEG triblock copolymers. J. Control Release. 63, 155-163 (2000).
- Gref, R. Biodegradable long-circulating polymeric nanospheres. Science. 263, 1600-1603 (1994).
