Poli (etileno-glicol) (PEG) escova do braço estrela polímeros (BASPs) com distribuições estreitas de massas e tamanhos nanoscopic sintonizáveis são sintetizados através de abertura de anel na polimerização de metátese (ROMP) de um macromonómero de PEG-norborneno seguido por transferência de porções da vida, resultando escova iniciador para frascos contendo quantidades variadas de uma superfície rígida, foto-cliváveis bis-norborneno reticulador.
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Artigo de método
Partículas sem Box: Brush-primeiro Síntese de fotodegradáveis PEG Estrelas Polímeros em condições ambientais
Neste artigo
Resumo
Resumo
Métodos convenientes para a síntese rápida, paralelo de nanopartículas diversamente funcionalizadas vai permitir a descoberta de novas formulações para a entrega da droga, imagiologia biológica, e catálise suportado. Neste relatório, nós demonstramos a síntese paralela de estrela escova braço-polímero (BASP) nanopartículas pelo método de "escova em primeiro lugar". Neste método, um poli terminada-norborneno (etileno glicol) (PEG) macromonómero (PEG-MM) é polimerizada em primeiro lugar, através de polimerização metátese de abertura de anel (ROMP) para gerar um macroiniciador escova vivo. Alíquotas desta solução de reserva de iniciador são adicionados aos tubos de ensaio que contêm quantidades variadas de um agente de reticulação de bis-fotodegradável norborneno. A exposição ao agente de reticulação inicia uma série de escovas controlado cineticamente + escova e as reacções de acoplamento estrela + estrela que acaba por produzir BASPs com núcleos constituídos por o agente de reticulação e coronas composto de PEG. O tamanho final BASP depende da quantidade de agente de reticulação adicionado. Realizamos o syntese de três BASPs na bancada, sem precauções especiais para remover o ar e umidade. As amostras são caracterizadas por cromatografia de permeação em gel (GPC); resultados concordam estreitamente com o nosso relatório anterior que utilizou (glovebox) condições inertes. Principais características práticas, vantagens e possíveis desvantagens do método da escova-primeiro são discutidos.
Introdução
Nanopartículas poliméricas têm sido amplamente estudados para seu uso potencial como plataformas para a entrega da droga, catálise suportado, imagiologia biológica e auto-montagem 1-3. As aplicações modernas exigem que sínteses de nanopartículas ser fácil, reprodutível, compatível com todas as funcionalidades químicas, e passíveis de diversificação 4,5. De abertura do anel de polimerização metátese (ROMP) de olefinas tensas é uma poderosa metodologia para a síntese de nanoestruturas poliméricos funcionais com tamanhos controladas e estreitas distribuições de massa 1,6-8. Por exemplo, funcionalizada-norborneno poli (etileno glicol) (PE....
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Protocolo
Descrevemos primeiro a síntese e purificação do PEG-MM B a partir de 3 kDa, O-(2-aminoetil)-polietileno-glicol (PEG-NH2) e norborneno-N-hidroxissuccinimidilo (NHS) de éster. O composto anterior pode ser adquirido a partir de Sigma Aldrich Inc., ou preparado através de polimerização aniónica de acordo com procedimentos da literatura 22,23. O último composto pode ser preparado em dois passos de acordo com um procedimento publicado 21. Em seguida, descrevem uma síntese de catalisador A comercialmente disponível a partir de 2 catalisador de Grubbs ª geração. Em seguid....
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Resultados
A Figura 2 mostra a GPC traça para uma variedade de BASPs preparados a partir de B1, B2, B3 e. Em todos os casos, os dados mostram que o aumento de equivalentes de agente de reticulação (N) conduz a um aumento no tamanho da BASP. Como foi observado no nosso relatório anterior, 10 equivalentes de agente de reticulação não é suficiente para alcançar BASPs uniformes, a amostra N = 10 mostra um traçado GPC claramente multimodal com uma grande quantidade de polímer.......
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Discussão
A principal vantagem da síntese BASP escova-primeiro é a capacidade única de sintetizar nanoestruturas rapidamente de tamanho e composição diversificada em paralelo, sem necessidade de equipamentos especializados. Neste estudo, foi demonstrado o método sintético escova primeiro usando um norborneno funcionalizado macromonómero PEG (B, Figura 1) e um composto bis-éster de norborneno nitrobenzilo reticulador (C, Figura 1). As cadeias de PEG de B.......
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Divulgações
Os autores não têm nada a revelar.
Agradecimentos
Agradecemos ao Departamento de Química do MIT e aos conceitos do Comitê MIT Lincoln Labs avançada para apoiar este trabalho.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Grubbs Second Generation Catalyst | Materia (ou Sigma Aldrich) | C848 (Sigma Aldrich: 569747) | Usado como comprado do fabricante. *Fornecido como um presente generoso. |
| Piridina | Sigma Aldrich | 270970 | Usado como comprado do fabricante |
| O-(2-aminoetil)polietilenoglicol 3000 | Sigma Aldrich | 07969 | Usado como comprado do fabricante |
| PEG-MM | N/A | N/A | Sintetizado seguindo os procedimentos relatados (Ref. 21, protocolo 1) |
| norborneno-N-hidroxisuccinimidil (NHS) éster | N/A | N/A | Sintetizado seguindo os procedimentos relatados (Ref. 21) |
| Bis-norb-NBOC Crosslinker | N/A | N/A | Sintetizado seguindo os procedimentos relatados (Ref. 21) |
| Pentano | Sigma Aldrich | 158941 | Usado como comprado do fabricante |
| Tetrahidrofurano (grau HPLC) | Sigma Aldrich | 34865 | Seco e purificado em colunas |
| de purificação de solventeDiclorometano | VWR | BDH1113-4LG | Usado como comprado do fabricante |
| Acetonitrila (grau HPLC) | Sigma Aldrich | 34998 | Usado como comprado do fabricante |
| Ácido acético | Sigma Aldrich | A6283 | Usado como comprado do fabricante |
| Sulfato de sódio | Sigma Aldrich | 239313 | Usado como comprado do fabricante |
| Éter dietílico | Sigma Aldrich | 673811 | Usado como comprado do fabricante |
| Dimetilformamida (grau HPLC) | Sigma Aldrich | 270547 | Usado como comprado do fabricante |
| Brometo de lítio | Sigma Aldrich | 213225 | Usado como comprado do fabricante |
| MillQ Biocel A10 | Millipore | ||
| Beckmann Coulter HPLC (módulo de solvente 127p, detector 166p) | Coluna de fase reversa Beckmann Coulter | ||
| Zorbax 300SB-C18 PrepHT | Cromatografia líquida Agilent | ||
| 1260 Infinity | Coluna Agilent | ||
| GPC KD-806M | Shodex | ||
| Dawn Heleos II | Wyatt | ||
| Optilab T-rEX Detector de índice de refração | Wyatt | ||
| Frascos de Cintilação de Vidro - 40 ml | Chemglass | CG-4909-05 | |
| Frascos de Cintilação de Vidro - 4 ml | Chemglass | CG-4904-06 | |
| Frascos de Cintilação de Vidro (tampa revestida com PTFE) - 2 ml | Agilent | 5183-4518 | |
| Barras de agitação | VWR | 5894x | vários tamanhos |
| 13 mm 0,45 µ m Filtro de seringa de nylon | PerkinElmer | 02542903 | |
| 13 mm 0,45 µ m filtro de seringa de politetrafluoretileno | PerkinElmer | 02542909 | |
| seringas descartáveis de 1 ml | VWR | 53548-001 | |
| Centrífuga de balde oscilante ou similar | Deve ser capaz de atingir aproximadamente 4.000 rpm | ||
| Frasco | |||
| Conjunto | |||
| Evaporador rotativo | |||
| equilíbrio |
Referências
- 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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Reimpressões e permissões
