Эта статья описывает процесс настройки размера и сшивки плотность ковалентно высокоструктурированные наночастиц из линейной Полиэфиры, содержащие Кулон функциональность. На пошив параметры синтеза (молекулярная масса полимера, кулон функции включения и сшивателя эквиваленты), наночастиц желаемый размер и сшивки плотности может быть достигнуто для наркотиков доставки приложений.
Мы описываем протокол для синтеза линейных Полиэфиры, содержащие Кулон эпоксид функциональность и их включения в nanosponge с контролируемой размерами. Этот подход начинается с Синтез функционализированных лактон, который является ключом к функционализации Кулон результирующая полимер. Валеролактон (VL) и хлористый аллил Валеролактон (AVL) затем Сополимеризованная с помощью кольцо открытие полимеризации. После полимеризации модификация затем используется для установки эпоксид остаток на некоторых или всех групп аллиловый кулон. Эпоксидно Амин химии используется форма наночастиц в разбавленный раствор полимера и малые молекулы диамин сшивателя, основанный на желаемый nanosponge размер и сшивки плотности. Nanosponge размеры могут характеризоваться передачи электронной микроскопии (ТЕА) imaging для определения измерения и распределения. Этот метод предоставляет путь, по которому весьма перестраиваемый полиэфиры можно создать перестраиваемый наночастиц, который может использоваться для инкапсуляции малые молекулы препарата. Из-за характера позвоночника эти частицы гидролитически и ферментативно разложению для контролируемого выпуска широкого спектра гидрофобные малых молекул.
Именно настройки размера и сшивки плотность наночастиц на основе межмолекулярные сшивки имеет большое значение для влияния и руководства наркотиков релиз профиль этих наносистем1. Проектирование nanosponge перестройки, т.е., подготовка частиц различных сетевых плотностей, зависит функциональность Кулон прекурсор полимера и эквиваленты гидрофильные сшивателя включены. В этом подходе концентрация прекурсоров и сшивателя в растворителе имеет важное значение для формы наночастиц дискретных размер, а не гель оптом. Спектроскопия количественных ядерного магнитного резонанса (ЯМР) как характеристика техника позволяет для точного определения включены Кулон функциональность и молекулярной массы полимера. После того, как образуются наночастиц, они могут сосредоточены и солюбилизирован в органические вещества, не имея характер nanogel.
Последние работы в наночастиц доставки лекарств была сосредоточена на использование поли (молочно-co-гликолевая кислота) (PLGA) самостоятельной сборки наночастиц2,3,4,5,6. PLGA имеет разложению Эстер связей, которые делают его пригодным для наркотиков доставки приложений и часто сочетается с poly(ethylene glycol) (PEG) из-за его хитрость свойства7. Однако благодаря собственн-собранные характер формирования PLGA частиц, частиц нельзя солюбилизирован в органические для дальнейшего функционализации. В отличие от PLGA наночастиц предложенный метод обеспечивает ковалентных сшивки, формировании наночастиц с определенными размерами и морфологии, которые являются стабильными в органические и деградируют в водных растворах1. Преимущества этого подхода являются возможность дальнейшего химически functionalize поверхности nanosponge8, и его стабильность в органических растворителях может использоваться для после загрузки частиц с фармацевтических соединений1,9. С помощью этого метода инкапсуляции гидрофобные малых молекул может быть достиган осадков в водной среде. Гидрофобность полиэстер позвоночника вместе с гидрофильной короткие сшивателя дает эти частицы аморфных характер при температуре тела. Кроме того после загрузки наркотиков, частицы могут образовывать тонкой суспензий в водной быть легко вводится в естественных условиях. Это наша цель в этой работе для оценки параметров для синтеза этих полиэстер nanosponges и определить те, которые имеют жизненно важное значение для разработки и управления размер и морфология.
В приложениях доставки наркотиков важно Получение воспроизводимых nanosponge размеров. Несколько параметров в полимеризации и nanosponge синтеза влияет на размер и crosslink плотность результирующего частицы. В нашем анализе были определены три важных параметров: молекулярная масса полимера, эпок…
The authors have nothing to disclose.
LK благодарны за финансирование от национального научного фонда выпускников исследовательских стипендий программа (DGE-1445197) и Кафедра химии Университета Вандербильта. LK и EH хотели бы поблагодарить финансирование для инструмента Осириса ТЕА (NSF EPS 1004083).
2,2'-(Ethylenedioxy)bis(ethylamine) | Sigma-Aldrich | 385506-100ML | |
3-methyl-1-butanol | Sigma-Aldrich | 309435-100ML | anhydrous, ≥99% |
Acetone | Sigma-Aldrich | 179124-4L | |
Allyl bromide | Sigma-Aldrich | A29585-5G | ≥99% |
Ammonium chloride | Fisher Scientific | A661-500 | saturated solution in DI water |
Cell culture water | Sigma-Aldrich | W3500-500ML | Filtered through 0.45 μm syringe filter |
Dichloromethane (DCM) | Sigma-Aldrich | 270997-100ML | anhydrous, ≥99%, contains 40-150 ppm amylene as stabilizer |
Ethyl Acetate | Fisher Scientific | E145SK-4 | |
EZFlow 0.2 μm Syringe Filter | Foxx Life Sciences | 386-2116-OEM | Hydrophillic PTFE, 13 mm |
EZFlow 0.45 μm Syringe Filter | Foxx Life Sciences | 386-3126-OEM | Hydrophillic PTFE, 25 mm |
Fisherbrand Disposable Borosilicate Glass Test Tubes with Plain End | Fisher Scientific | 14-961-31 | |
Fisherbrand Microcentrifuge Tubes | Fisher Scientific | 14-666-318 | 1.5 mL |
Hamilton Microliter Syringe, 100 μL | Hamilton Company | 80600 | Model 710 N SYR, Cemented NDL, 22s ga, 2 in, point style 2 |
Hexamethylphosphoramide | Sigma-Aldrich | H11602-100G | ≥99%, contains ≤1000 ppm propylene oxide as stabilizer |
Hexanes | Fisher Scientific | H292-4 | |
Magnesium sulfate anhydrous | Fisher Scientific | M65-500 | |
Meta-chloroperoxybenzoic acid | Sigma-Aldrich | 273031-100G | Purified to ≥99% by buffer wash |
Methanol (MeOH) | Sigma-Aldrich | 322415-100ML | anhydrous, ≥99% |
N-butyllithium solution | Sigma-Aldrich | 230707-100ML | 2.5 M in hexanes |
N,N-diisopropylethylamine | Sigma-Aldrich | 550043-500ML | ≥99% |
Parafilm M | Sigma-Aldrich | P7793-1EA | |
PELCO Pro Reverse (Self-Closing) Tweezers | Ted Pella, Inc. | 5375-NM | |
Phosphotungstic acid hydrate | Alfa Aesar | 40116 | |
Q55 Sonicator | Qsonica | Q55-110 | 55 Watts, 20 kHz |
SiliaMetS Cysteine | Silicycle | R80530B-10g | |
SnakeSkin Dialysis Clips | Thermo Scientific | 68011 | |
SnakeSkin Dialysis Tubing, 10K MWCO | Thermo Scientific | 68100 | |
Sodium bicarbonate | Fisher Scientific | 5233-500 | saturated solution in DI water |
TEM grid | Ted Pella, Inc. | 01822-F | Ultrathin Carbon Type-A, 400 mesh, Copper, approx. grid hole size: 42µm |
Tetrahydrofuran (THF) | Sigma-Aldrich | 401757-1L | Anhydrous, ≥99.9%, inhibitor-free |
Tin(II) trifluoromethanesulfonate | Sigma-Aldrich | 388122-1G | |
Vortex-Genie 2 | Scientific Industries | SI-0236 | |
Whatman Filter Paper, Grade 1 | Fisher Scientific | 09-805H | Circles, 185 mm |
δ-valerolactone | Sigma-Aldrich | 389579-100ML | Purified by vacuum distillation |