Summary

Nanoprecipitation Tekniği Diblock Polimerik Nanopartiküller formülasyonu

Published: September 20, 2011
doi:

Summary

Bu makale diblock co-polimerler kullanarak polimer bazlı nanopartiküller sentezlemek için nanoprecipitation yöntem açıklanır. Biz diblock sentezi co-polimerler, nanoprecipitation tekniği ve potansiyel uygulamalar ele alınacaktır.

Abstract

Nanoteknoloji harnessing ölçekte nanometre (nanopartiküller) parçacıkların eşsiz özelliklerini içerir nispeten yeni bir bilim dalıdır. Nanopartiküller boyutları, bileşimi ve yüzey kimyası dikkatli bir şekilde kontrol edilebilir kesin bir biçimde tasarlanmış olabilir. Bu onların kargo temel özellikleri, çözünürlük, yayınım, biodistribution, sürüm özellikleri ve immünojenite gibi bazı değiştirmek için benzeri görülmemiş bir özgürlük sağlar. , Kuruluşundan bu yana, nanoparçacıkların, ilaç dağıtım, görüntüleme ve hücre biyolojisi 1-4 da dahil olmak üzere birçok alanda, bilim ve tıp kullanılmıştır. Ancak, tam olarak algılanan teknik bir engel nedeniyle "nanoteknoloji laboratuvarları dışında kullanılmıştır değildir. Bu makalede, potansiyel uygulamaları çok geniş bir yelpazesi olan bir polimer esaslı nanoparçacık platformu sentezlemek için basit bir yöntem açıklanmaktadır.

Hidrofobik bir etki alanı ve hidrofilik etki alanı hem de bir diblock co-polimer sentezlemek için ilk adım. PLGA ve PEG model polimerler olarak kullanarak, EDC / NHS kimya 5 (Şekil 1) kullanarak bir konjugasyon tepki nitelendirdi. Ayrıca polimer arınma süreci tartışacağız. Sentezlenmiş diblock co-polimer hidrofilik-hidrofobik etkileşimler yoluyla nanoprecipitation sürecinde nanopartiküller içine kendi kendine bir araya getirebilirsiniz.

Açıklanan polimer nanoparçacık çok yönlü. Nanoparçacık hidrofobik çekirdek ilaç dağıtım experiments6 için az çözünen ilaç taşımak için kullanılabilir. Ayrıca, nanopartiküller, DMSO gibi bir çözücü gerektirir wortmannin az çözünür moleküler biyoloji reaktifleri, toksik solventlerin sorunun üstesinden gelebilir. Bununla birlikte, DMSO hücreleri için toksik ve deney ile müdahale edebilirsiniz. Bu kötü çözünen ilaçlar ve reaktifler etkili minimal toksisite ile polimer nanopartiküller kullanılarak teslim edilebilir. Polimer nanoparçacıkların da floresan boya ile yüklenir ve hücre içi ticareti çalışmaları için kullanılmaktadır. Son olarak, bu polimer nanopartiküller yüzey PEG yoluyla ligandlar hedefleyen konjuge olabilir. Bu hedef nanopartiküller 7-10 veya hücreleri belirli epitoplar etiket kullanılabilir.

Protocol

1. PLGA-b-PEG polimerin sentezi Terminali karboksilat grupları ile poli (D, L-lactide-co-glycolide) (PLGA) (PLGA-karboksilat) 5mM bir konsantrasyon PLGA (malzeme bölümünde belirtildiği gibi) için herhangi bir çözücü içinde çözülür. PLGA nazik karıştırma bu konsantrasyonda çözünmüş olabilir. NHS (moleküler ağırlığı 115,09) ve EDC (molekül ağırlığı 191,7) 25mm bir konsantrasyon PLGA çözelti içinde çözülür. (EDC ve NHS PLGA kıyasla 5 kat aşan bir stokiyometri…

Discussion

Diblock co-polimerler kullanarak nanoprecipitation yöntem polimer nanopartiküller mühendisi basit ve hızlı bir yöntem temsil eder. Nanopartiküller az çözünebilir bileşiklerin teslimat için kullanılabilir bir hidrofobik çekirdeğin oluşmaktadır. Bir hedefleme ligand potansiyeli daha fazla konjugasyon için benzer parçaları sağlarken hidrofilik yüzey tabakası mükemmel sulu çözünürlük sağlar.

Lipozomlar dahil olmak üzere birçok nanoparçacık platformları, polimer…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu çalışma, Kanser, Carolina Nanoteknoloji Mükemmeliyet Pilot hibe Üniversitesi Kanser Araştırma Fonu ve Ulusal Sağlık Enstitüsü K-12 Kariyer Geliştirme Ödülü Merkezi Karşı Golfçüler tarafından finanse edildi.

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

  1. 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).
  2. Bulte, J. W. M. . Nanoparticles in Biomedical Imaging. 3, (2008).
  3. Omid, C., Farokhzad, R. L. Impact of Nanotechnology on Drug Delivery. ACS NANO. 3, 16-20 (2009).
  4. 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).
  5. Hermanson, G. T. . Bioconjugate techniques. , (2008).
  6. Jeong, B., Bae, Y. H., Lee, D. S., Kim, S. W. Biodegradable block copolymers as injectable drug-delivery systems. Nature. 388, 860-862 (1997).
  7. Yoo, H. S., Park, T. G. Folate receptor targeted biodegradable polymeric doxorubicin micelles. Journal of Controlled Release. 96, 273-283 (2004).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. Wang, A. Z. Biofunctionalized targeted nanoparticles for therapeutic applications. Expert opinion on biological therapy. 8, 1063-1070 (2008).
  15. 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).
  16. Gref, R. Biodegradable long-circulating polymeric nanospheres. Science. 263, 1600-1603 (1994).
check_url/kr/3398?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Karve, S., Werner, M. E., Cummings, N. D., Sukumar, R., Wang, E. C., Zhang, Y., Wang, A. Z. Formulation of Diblock Polymeric Nanoparticles through Nanoprecipitation Technique. J. Vis. Exp. (55), e3398, doi:10.3791/3398 (2011).

View Video