Anionico polimerizzazione di un copolimero Amphiphilic per la preparazione di copolimero a blocchi micelle stabilizzata da π-¸ Interazioni Stacking
Summary
Sono descritte le fasi cruciali di polimerizzazione anionica vivente di etere fenil glicidil (PheGE) di glicole metossi-polietilene (MPEG-b -PPheGE). Le micelle copolimero a blocchi risultanti (BCMS) sono stati caricati con doxorubicina 14% (% in peso) e rilascio prolungato di farmaci oltre 4 giorni sotto fisiologicamente è stato ottenuto relative condizioni.
Abstract
In questo studio, un copolimero anfifilica che comprende un blocco di formazione nucleo con gruppi fenilici è stato sintetizzato da polimerizzazione anionica vivente di fenil glicidil etere (PheGE) on metossipolietilenglicole (MPEG-b -PPheGE). Caratterizzazione del copolimero rivelato una stretta distribuzione molecolare (PDI <1.03) e confermato il grado di polimerizzazione di mPEG 122 – b – (PheGE) 15. La concentrazione critica micellare del copolimero è stata valutata utilizzando un metodo a fluorescenza stabilita con il comportamento di aggregazione valutate dalla dispersione della luce dinamica e trasmissione microscopia elettronica. Il potenziale del copolimero per l'uso in applicazioni di consegna della droga è stata valutata in modo preliminare compreso in vitro biocompatibilità, caricamento e rilascio del idrofobico antitumorale doxorubicina farmaco (DOX). Una formulazione micelle stabile di DOX è stato preparato con i livelli di farmaco di carico fino al 14% (% in peso), carico di droga efficiper proiezione> 60% (w / w) e sostenuta rilascio di farmaco per 4 giorni in condizioni fisiologicamente rilevanti (pH acido e neutro, presenza di albumina). Il livello elevato carico di droga e rilascio prolungato è attribuita alla stabilizzazione interazioni ¸-π tra DOX e il blocco di centro di formazione delle micelle.
Introduction
In mezzi acquosi, copolimeri a blocchi anfifilici assemblare per formare micelle copolimero a blocchi di dimensioni nanometriche (BCMs) che consistono di un nucleo idrofobico circondato da un guscio idrofilo o corona. Il nucleo micelle può fungere da serbatoio per l'incorporazione di farmaci idrofobi; mentre, la corona idrofila fornisce un'interfaccia tra il nucleo e il mezzo esterno. Poli (etilene glicole) (PEG) e suoi derivati sono una delle più importanti classi di polimeri e uno dei più ampiamente utilizzato nella formulazione di droga. 1-3 BCMs hanno dimostrato di essere una piattaforma drug delivery degna con diverse formulazioni basandosi su questo tecnologia attualmente in sviluppo clinico fase avanzata. 4 più comunemente, il blocco idrofobo del copolimero comprende policaprolattone, poli (D, L-lattide), poli (ossido di propilene) o poli (β-benzil-L-aspartato). 5 -9
Il gruppo di Kataoka indagato micelle sferiche formate da sone B </em> -PBLA E poli (ossido di etilene) – B -. (Polyaspartic doxorubicina acido-coniugato) per la consegna di doxorubicina (DOX) 10,11 Nelle loro relazioni, hanno messo in avanti che le interazioni π-¸ tra il farmaco di polimero coniugato o PBLA e gratuito DOX agire per stabilizzare il nucleo micelle con conseguente aumento di carico di droga e la ritenzione. È accertato che la compatibilità o le interazioni tra un farmaco e il blocco di formazione nucleo sono fattori determinanti di parametri chiave relativi alle prestazioni. 12 Oltre a DOX, una serie di terapie contro il cancro includono anelli aromatici all'interno della loro struttura di base (ad esempio, metotrexate, Olaparib, SN -38).
Come risultato vi è interesse significativo nella sintesi di copolimeri che comprendono anelli benzilici nei loro blocchi di formazione nucleo. Anionico anello apertura polimerizzazione di PEG e dei suoi derivati abilitare il controllo sul peso molecolare e il risultato in materiali di bassa polidispersità in buona resa. 13,14 di etileossido ne con etere fenil glicidil (PheGE) o ossido di stirene (SO) può essere (co) polimerizzare per formare copolimeri a blocchi che formano micelle per solubilizzazione dei farmaci idrofobi. 15-18 La presente relazione descrive i passi necessari per vivere polimerizzazione anionica di fenil glicidil etere monomero in mPEG-OH come macroinitiator (Figura 1). Il copolimero a blocchi risultante e gli aggregati sono quindi caratterizzati in termini di proprietà di rilevanza usare nella somministrazione di farmaci.
Protocol
Representative Results
Discussion
Grazie al buon controllo che la polimerizzazione anionica fornisce più di peso molecolare è uno dei processi più applicati nell'industria per la preparazione di polimeri a base di monomeri di ossirano (PEG e PPG). Le condizioni ottimali e stringenti devono essere utilizzati per la polimerizzazione di successo da raggiungere. la purificazione rigorosa di tutti i reagenti e apparecchi adeguata sono essenziali per il personaggio vivente della sintesi. Limitazioni della configurazione attuale sono per lo più associa…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
CA acknowledges a Discovery grant from the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada. CA acknowledges a Chair in Pharmaceutics and Drug Delivery from GSK. The authors declare no competing financial interest.
Materials
| DMEM/HAMF12 | Gibco, Life Technologies | 12500 | Supplemented with 10%FBS. Warm in 37 °C water bath |
|||||
| Trypsin-EDTA(0.25%) | Sigma-Aldrich | T4049 | Warm in 37 °C water bath | |||||
| Fetal bovine serum (FBS) | Sigma-Aldrich | F1051 | Canada origin | |||||
| MDA-MB-468 cell line | ATCC | HTB-132 | ||||||
| MTS tetrazolium reagent | PROMEGA | G111B | ||||||
| Phenazine ethosulfate (PES) | Sigma-Aldrich | P4544 | >95% | |||||
| mPEG5K (Mn 5400 g/mol) | Sigma-Aldrich | 81323 | PDI=1.02 | |||||
| Dimethylsolfoxide (DMSO) | Sigma-Aldrich | D4540 | >99.5% | |||||
| Naphthalene | Sigma-Aldrich | 147141 | >99% | |||||
| Phenyl glycidyl ether | Sigma-Aldrich | A32608 | >85% | |||||
| Benzophenone | Sigma-Aldrich | 427551 | >99% | |||||
| Potassium | Sigma-Aldrich | 451096 | >98% | |||||
| Tetrahydrofuran | Caledon Laboratory Chemicals | 8900 1 | ACS | |||||
| Hexane | Caledon Laboratory Chemicals | 5500 1 | ACS | |||||
| Calcium hydride (CaH2) | ACP | C-0460 | >99.5% | |||||
| Diethyl Ether | Caledon Laboratory Chemicals | 1/10/4800 | ACS | |||||
| Microplate reader | BioTek Instruments | |||||||
| Differential scanning calorimetry (DSC) | TA Instruments Inc | DSC Q100 | ||||||
| Gel permeation chromatography (GPC) | Waters | 2695 separation moldule / 2414 detector | 2 Columns: Agilent Plgel 5µm Mixed-D | |||||
| NMR spectroscopy | Varian Mercury 400MHz | |||||||
| Chloroform-d | Sigma-Aldrich | 151858 | 99.96% | |||||
| DMSO-d | Sigma-Aldrich | 156914 | 99.96% | |||||
| Vaccum pump | Gardner Denver Welch Vacuum Tech, Inc. | Ultimate pressure 1.10-4 torr | ||||||
| Drierit with indicator, 8 mesh | Sigma-Aldrich | 238988 | Regenerated at 230°C for 2 hrs | |||||
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