Este artigo descreve um processo para ajustar a densidade de tamanho e reticulação de covalentemente quitosana nanopartículas de poliéster linear contendo funcionalidade pendente. Ajustando os parâmetros de síntese (peso molecular de polímeros, incorporação de funcionalidades de pingente e crosslinker equivalentes), uma densidade de tamanho e reticulação de nanopartículas desejado pode ser alcançada para aplicações de entrega de drogas.
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Artigo de método
Nanosponge pré-definido em tamanho e densidade de reticulação
Neste artigo
Resumo
Resumo
Descreveremos um protocolo para a síntese de poliéster linear contendo pingente epóxido funcionalidade e sua incorporação de um nanosponge com dimensões controladas. Essa abordagem começa com a síntese de uma lactona funcionalizada, que é a chave para o functionalization pingente do polímero resultante. Valerolactona (VL) e alil-valerolactona (AVL) são então copolymerized usando anel de abertura polimerização. Modificação de pós-polimerização é usada para instalar um moiety epóxido em alguns ou todos os grupos de alilo pendente. Química do epóxi-amina é empregada para nanopartículas de formulário em uma solução diluída de polímero e pequena molécula diamina crosslinker baseado na densidade desejada nanosponge tamanho e reticulação. Nanosponge tamanhos podem ser caracterizados por transmissão (TEM) microscopia eletrônica de varredura de imagem para determinar a dimensão e a distribuição. Este método fornece um caminho pelo qual poliésteres altamente sintonizáveis podem criar nanopartículas ajustáveis, que podem ser usadas para o encapsulamento de drogas pequena molécula. Devido à natureza do backbone, estas partículas são hydrolytically e enzimaticamente degradáveis para uma liberação controlada de uma vasta gama de moléculas pequenas hidrofóbicas.
Introdução
Precisamente, ajuste a densidade de tamanho e reticulação de nanopartículas com base na reticulação intermolecular é de grande importância para influenciar e orientar o perfil de liberação de drogas desses nanosistemas1. Projetando nanosponge pré-definido, ou seja, preparando partículas de densidades de rede diferentes, é dependente em cima a funcionalidade de pingente do polímero precursor e os equivalentes do crosslinker hidrofílico incorporada. Nesta abordagem, a concentração do precursor e agente reticulante no solvente é importante forma de nanopartículas de um tamanho discreto, em vez de um gel de volume. Utilizando a espectrosco....
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Protocolo
1. Síntese e Caracterização da LVA
- Coloque uma barra de agitação magnética dentro de um balão de fundo redondo de 2 gargalos de 500 mL (Frasco 1) e sele com um septo de borracha de tamanho apropriado e fio de aço. Seque o frasco com chama para remover a umidade purgando com gás nitrogênio conectado através de uma agulha de entrada e uma agulha de saída aberta no septo, enquanto usa um maçarico de chama de butano para aquecer suavemente a parte externa do frasco movendo a chama ao longo da superfície.
- Continuar a aquecer todo o balão passando a chama pela superfície até que não se veja humidade turva o interior do balão. Remover....
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Resultados
Para avaliar a relação entre os parâmetros de síntese da nanosponge e seu tamanho resultante, a funcionalidade de concentração e pingente de cada precursor do polímero é importante. Na Figura 1, um esquema de successfulsynthetic de nanosponges é realizado sob condições de refluxo após incorporando ambos precursor polímero e diamina crosslinker em DCM para 12h. A concentração de epóxidos na solução é também fundamental para a formação de partículas discretas. .......
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Discussão
Obtenção de tamanhos nanosponge reprodutível é vital em aplicações de entrega de drogas. Vários parâmetros na síntese de polimerização e nanosponge afetam o tamanho e o crosslink densidade da partícula resultante. Três parâmetros importantes foram identificados em nossa análise: peso molecular de polímeros, epóxido pingente funcionalidade e crosslinker equivalentes. A fim de produzir uma gama de pesos moleculares e epóxido funcionalidades para a síntese de nanosponge, a estequiometria do VL -co -AVL copolímero d.......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
LK é grato para o financiamento do National Science Foundation Graduate Research Fellowship Program (DGE-1445197) e departamento de química da Universidade Vanderbilt. LK e EH gostaria de agradecer o financiamento para o instrumento TEM de Osiris (NSF EPS 1004083).
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 2,2'-(Etilenodioxi)bis(etilamina) | Sigma-Aldrich | 385506-100ML | |
| 3-metil-1-butanol | Sigma-Aldrich | 309435-100ML | anidro, ≥ 99% |
| Acetona | Sigma-Aldrich | 179124-4L | |
| Brometo de alilo | Sigma-Aldrich | A29585-5G | ≥ Solução |
| A661-500 | científica de Fisher do | cloreto de amônio | 99 |
| Sigma-Aldrich | W3500-500ML | água da cultura de pilha | filtrada completamente 0,45 μ m filtro de seringa |
| Diclorometano (DCM) | Sigma-Aldrich | 270997-100ML | anidro, ≥ 99%, contém 40 - 150 ppm de amileno como estabilizador |
| Acetato de etila | Fisher Scientific | E145SK-4 | |
| EZFlow 0.2 μ m Filtro de Seringa | Foxx Life Sciences | 386-2116-OEM | Hidrofílico PTFE, 13 mm |
| EZFlow 0.45 μ m Filtro de Seringa | Foxx Life Sciences | 386-3126-OEM | PTFE Hidrofílico, 25 mm |
| Tubos de Ensaio de Vidro Borosilicato Descartáveis Fisherbrand com Extremidade Lisa | Fisher Scientific | 14-961-31 | |
| Tubos de Microcentrífuga Fisherbrand Fisher | Scientific | 14-666-318 | Seringa de Microlitro Hamilton de 1,5 mL |
| , 100 μ L | Hamilton Company | 80600 | Modelo 710 N SYR, NDL Cimentado, 22s ga, 2 pol, estilo de ponta 2 |
| Hexametilfosforamida | Sigma-Aldrich | H11602-100G | ≥ 99%, contém ≤ 1.000 ppm de óxido de propileno como estabilizador |
| Hexanes | Fisher Scientific | H292-4 | |
| Sulfato de magnésio anidro | Fisher Scientific | M65-500 | |
| Meta-cloroperoxibenzoico ácido | Sigma-Aldrich | 273031-100G | Purificado para ≥ 99% por lavagem tampão |
| Metanol (MeOH) | Sigma-Aldrich | 322415-100ML | anidro, ≥ Solução de 99% |
| N-butil-lítio | Sigma-Aldrich | 230707-100ML | 2.5 M em hexanos |
| N,N-diisopropiletilamina | Sigma-Aldrich | 550043-500ML | ≥ 99% |
| Parafilm M | Sigma-Aldrich | P7793-1EA | |
| PELCO Pro Reverse (fechamento automático) Pinças | Ted Pella, Inc. | 5375-NM | |
| Hidrato de ácido fosfotúngstico | Alfa Aesar | 40116 | |
| Q55 Sonicator | Qsonica | Q55-110 | 55 Watts, 20 kHz |
| SiliaMetS Cisteína | Siliciclo | R80530B-10g | |
| Clipes de Diálise SnakeSkin | Thermo Scientific | 68011 | |
| Tubo de Diálise SnakeSkin, 10K MWCO | Thermo Scientific | 68100 | |
| Bicarbonato de sódio | Fisher Scientific | 5233-500 | solução saturada em grade TEM de água DI |
| Ted Pella, Inc. | 01822-F | Carbono Ultrafino Tipo-A, 400 mesh, Cobre, aprox. tamanho do furo da grade: 42 µ m | |
| Tetrahidrofurano (THF) | Sigma-Aldrich | 401757-1L | Anidro, ≥ 99,9%, |
| Tin(II) trifluorometanossulfonato | Sigma-Aldrich | 388122-1G | |
| Vortex-Genie 2 | Scientific Industries | SI-0236 | |
| Papel de Filtro Whatman, Grau 1 | Fisher Scientific | 09-805H | Círculos, 185 mm |
| δ-valerolactona | Sigma-Aldrich | 389579-100ML | Purificado por destilação a vácuo |
Referências
- van der Ende, A. E., Sathiyakumar, V., Diaz, R., Hallahan, D. E., Harth, E. Linear release nanoparticle devices for advanced targeted cancer therapies with increased efficacy. Polym Chem. 1 (1), 93(2010).
- Sharma, S., Parmar, A., Kori, S., Sandhir, R. PLGA-based nanoparticles: A new paradigm in biomedical applications. Trends Anal Chem. 80, 30-40 (2016).
- Cao, L. B., Zeng, S., Zhao, W.
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Reimpressões e permissões
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