Agradecemos al Departamento de Química del MIT y el Comité Conceptos MIT Lincoln Labs de avanzada para apoyar este trabajo.

En primer lugar, se describe la síntesis y purificación de PEG-MM B de 3 kDa de O-(2-aminoetil) polietilenglicol (PEG-NH 2) y norborneno-N-hidroxisuccinimidil éster (NHS). El primer compuesto puede ser adquirido de Sigma Aldrich Inc, o se prepara a través de polimerización aniónica de acuerdo con procedimientos de la bibliografía 22,23. El último compuesto se puede preparar en dos etapas de acuerdo con un procedimiento publicado 21. A continuación se describen una síntesis del catalizador A partir comercialmente disponible catalizador ª generación Grubbs 2. A continuación, mostramos el uso de este complejo para la síntesis de BASP cepillo de primera. Este experimento se detalla el procedimiento para hacer BASPs con N = 10, 15, y 20 de un BI con DP = 10. Todas las reacciones se realizaron en una campana de extracción utilizando viales de centelleo estándar. PRECAUCIÓN: Siempre use guantes, bata de laboratorio y laboratoriovasos, y siga las prácticas comunes de seguridad de laboratorio cuando se trabaja con productos químicos peligrosos. Cualquier disolvente orgánico debe manejarse en una campana de humos. Los sólidos se pueden pesaron en una balanza fuera de la campana de humos. Los productos químicos no deben entrar en contacto con la piel, los ojos o la boca. Se recomienda encarecidamente leer el MSDS para cada disolvente utilizado y sólida en este procedimiento antes de comenzar. 1. Preparación de PEG-MM B <ol><li> Añadir PEG-NH 2 (300 mg, 0,0001 moles, 1,0 eq) a un vial de centelleo de 40 ml equipado con una barra de agitación. </li><li> Disolver los PEG-NH 2 en 3 ml de N, N-dimetilformamida (DMF). </li><li> Añadir 36 mg de norborneno-NHS éster (0,000105 mol, 1,05 eq) 21. </li><li> Se tapa el vial y se agita la mezcla de reacción durante la noche a temperatura ambiente. </li><li> Retire la barra de agitación y añadir éter dietílico a la solución de reacción para precipitar el PEG-MM B. </li><li> Se filtra la gripe blancoffy precipitado y lavar exhaustivamente con éter dietílico. Alternativamente, transferir la suspensión a un tubo de centrífuga de 50 m, centrifugar a 4000 rpm durante 5 min a temperatura ambiente, y luego se decanta el sobrenadante. Añadir éter dietílico fresco, centrifugar y decantar de nuevo. Se recomienda repetir este procedimiento 3 veces para un total de 5 veces. </li><li> Secar el precipitado al vacío durante 24 horas para eliminar el éter dietílico residual. </li></ol> 2. La purificación de PEG-MM En nuestro informe anterior, el PEG-MM B se preparó a partir comercialmente disponible de PEG-NH 2 y se utilizó para la síntesis de BASP sin purificación adicional después de secarse (es decir, después de la etapa 1.7). En este estudio, variamos el PEG-NH 2 Fuente (comercial frente casero), y se comparan los resultados de la formación de BASP antes y después de la purificación por cromatografía líquida de alta resolución preparativa más riguroso (HPLC prep) MM. En el resto de este estudio, el Dr.MM IED obtenido después de la etapa 1.7 se conoce como B1. HPLC Prep se utilizó para purificar B1 para dar B2. Una HPLC prep MM purificada análogo sintetizado en nuestro laboratorio a través de la polimerización aniónica se conoce como B3. Prep-HPLC se realizó utilizando un Beckmann Coulter HPLC (módulo de disolvente 127P y módulo detector 166p) con un bucle de muestra de 1 ml y una columna de fase inversa Agilent Zorbax 300SB-C18 PrepHT a temperatura ambiente. <ol><li> Puesta en marcha HPLC con disolvente A: agua desionizada (sistema de purificación de Millipore, 18,2 Ω) con ácido acético al 1%; disolvente B: acetonitrilo. </li><li> Bombas Prime y equilibrar la columna con 95% de A y 5% de B. </li><li> Disolver PEG-MM en acetonitrilo o MeOH (150 mg / ml). </li><li> Filtrar a través de un filtro de jeringa de nylon 13 mm 0,45 m. </li><li> Establecer el método de HPLC: - Velocidad de flujo: 20 ml / min - 0-1 min: gradiente lineal hasta 10% de B y el 90% de A - 1-10 min: lineaR gradiente a 90% de B y 10% de A - 10 a 13 min: cambiar las condiciones iniciales (5% B y el 95%) y volver a equilibrar la columna - Establecer detector UV para detectar la absorbancia a 256 nm </li><li> Cargar 0,8 ml de muestra en el loop de muestra. </li><li> Inyectar la muestra. </li><li> Se recoge el pico de absorbancia mayor (en las condiciones especificadas, el producto eluye entre 5-7 min). </li><li> Repita si es necesario. Se combinan las fracciones puras juntos en un matraz de fondo redondo. </li><li> Quite todo el disolvente mediante evaporación rotatoria. </li><li> Volver a disolver el producto en diclorometano y añadir sulfato de sodio. Sacudir o agitar el frasco periódicamente para ≅ 1 hr suavemente. </li><li> Se filtra la mezcla utilizando un filtro de vidrio fritado. </li><li> Se concentra por evaporación rotatoria. Se seca bajo vacío durante la noche. </li><li> El PEG-MM se puede caracterizar por 1 H-RMN en CD 2 Cl 2 (15 a 20 ml mg/0.7 CD 2 Cl 2, 500 MHz o superior, se recomienda con más de 128 exploraciones y retraso de relajación, d1= 2,0 seg), y MALDI-TOF usando el modo de ionización positivo y 2 - (4-hydroxyphenylazo) ácido benzoico en forma de la matriz de MALDI. </li><li> El PEG-MM se puede almacenar durante meses en un vial de centelleo a 4 ° C. </li></ol> 3. Preparación de Catalizador A <ol><li> Añadir Grubbs catalizador 2 ª generación (500 mg, 0,589 mmol) a un vial de 20 ml equipado con una barra de agitación. </li><li> Añadir piridina (aproximadamente 0,474 ml, 5,89 mmol, 10 eq) al vial. El color de la solución se debe cambiar inmediatamente de rojo a verde. Deje que la reacción se deja agitando hasta que todo el color rojo ha desaparecido y la solución se ha convertido en viscosa (15-30 min). </li><li> Llene el vial de reacción con pentano frío para precipitar el complejo A. </li><li> Se filtra la suspensión para recoger el precipitado verde (catalizador A). Se lava 4x con 15 ml de pentano frío. </li><li> Secar el sólido verde bajo vacío durante la noche. </li><li> Complejo A puede seralmacenado durante meses a temperatura ambiente en un desecador de sobremesa sin pérdida significativa de actividad. Por precaución adicional, normalmente guardamos el complejo en un -20 ° C congelador dentro de una caja de guantes. Cantidades Por conveniencia, prepesaje conocida de una en 4 ml viales de centelleo que inmediatamente después del secado (paso 3.5). Entonces almacenamos estos viales en el congelador guantera. Cuando esté listo para ejecutar una reacción de ROMP, simplemente tomamos un vial de la guantera y la usamos como se describe a continuación (paso 4.4). </li></ol> 4. Preparación de la solución madre de Vida Brush Polymer (BI) con DP = 10 <ol><li> En un vial de 3 ml con un tapón de rosca estanca al gas equipado con una barra de agitación, pesar 65 mg (0,020 mmol, 10 eq) de MM B. Esta cantidad corresponde a 20 mg de MM para cada uno de los 3 tamaños diferentes de BASPs y 5 mg de sobra para el análisis GPC del BI. Utilice una espátula para añadir el MM directamente a la parte inferior del vial. TrY para evitar que el material se adhiera a los lados del vial como este escenario podría conducir a la contaminación MM en el producto final de BASP. </li><li> Disolver el MM B en 158 l de THF. La tapa inmediatamente el vial después de la adición de THF para evitar la evaporación del disolvente. Nota: La concentración final de MM durante la polimerización debe ser de 0,05 M. Si 158 l de THF, se añade aquí, a continuación, 243 l de solución de catalizador, paso 4.4, se añadirá a dar 401 l de THF totales, lo que corresponde a [MM ] = 0,05 M. La cantidad de disolvente durante este paso se puede variar, siempre y cuando también se varía la cantidad de disolvente durante el paso 4.4 para dar [MM] 0.05. Hemos encontrado que las polimerizaciones realizadas con [MM] &lt;0,05 veces no es dirigido a completar la conversión. </li><li> Deje que la solución se agita hasta que todo el MM se disuelve. Calentar ligeramente si es necesario. Evitar las salpicaduras de la solución viscosa sobre los lados o la tapa del vial. </li><li> A continuación, agregue una cantidad conocida (2,8mg para este ejemplo) de catalizador A a un vial de 3 ml (u obtener un vial con catalizador previamente pesado A). Añadir THF anhidro (466 l en este ejemplo) para dar una solución de catalizador 6 mg / ml. Tape el frasco inmediatamente. Deje que el catalizador se disuelva por completo;. Agite suavemente el frasco si es necesario Esta solución de catalizador debe utilizarse inmediatamente para ROMP. Nota 1: La solución de catalizador debe ser de un color verde bosque. Si es negro o de color marrón verdoso, entonces se ha descompuesto probable, y probablemente no dará resultados satisfactorios ROMP. Si se produce la descomposición, se sugiere preparar catalizador reciente (de acuerdo con el apartado 3 anterior), o el uso de THF recién destilado. Nota 2: La cantidad de THF añadido a A se elige para asegurar que la final [MM] es de ~ 0.05. Este monto puede ser ajustado, siempre y cuando se hacen ajustes compensatorios a la solución de MM en el paso 4.2. </li><li> Añadir 243 l (1,46 mg; 1 eq de B </fuerte&gt;) de la solución de catalizador rápidamente (no gota a gota) a la solución MM agitación. Trate de mantener la punta de la aguja justo por encima de la solución MM cuando se añade al vial. Evite salpicar la mezcla de reacción en los laterales y la tapa del frasco, como salpicaduras puede conducir a MM residual y BI impureza en la final BASP. </li><li> Tape el frasco inmediatamente y dejar que el revuelo mezcla de reacción durante 15 minutos para formar la macroiniciador cepillo (BI). </li></ol> 5. Formación de BASPs <ol><li> Añadir 3,6 ± 0,1 mg (6,18 mmol, 10 eq a la cantidad de BI para ser transferidos en el paso 5.2), 5,5 ± 0,1 mg (9.28μmol, 15 eq a la cantidad de BI para ser transferidos en el paso 5.2) y 7.3 ± 0,1 mg (12.4μmol, 20 eq a la cantidad de BI para ser transferido en el paso 5.2) de agente de reticulación C a tres separados viales de 3 ml equipados con barras de agitación. Trate de pesar el agente reticulante directamente en la parte inferior del vial para evitar que el material se adhiera a los lados del vial. Nota: Agente de reticulación C no es altamente soluble en THF. Por esta razón, el sólido se utiliza directamente en este paso. En los casos en que el agente de reticulación es soluble, a continuación, una solución madre concentrada de agente de reticulación se puede hacer y diversas cantidades de esta solución puede ser transferida a viales. Una vez más, la concentración de las polimerizaciones final debe ser&gt; 0,05 M; si disolvente se añade a la reticulante a continuación, debe hacerse una reducción compensatoria de disolvente en otro lugar. </li><li> Añadir 123 l (0,618 mmol) de la solución de BI a cada uno de los tres viales que contienen C. Trate de mantener la punta de la aguja justo por encima del reticulante sólido cuando se añade al vial. Añadir la solución de BI todos a la vez en lugar de gota a gota. </li><li> Tape los frascos y revuelve las reacciones a temperatura ambiente hasta porfinalización. Con esta MM específica y la combinación agente de reticulación, la reacción se completa en ~ 4 horas; agitación continua durante hasta 24 h no tiene ningún efecto discernible en el crecimiento de BASP. Vigilar por GPC para asegurar la conversión completa de BI. </li><li> Se inactiva las reacciones mediante la adición de una gota de acetato de vinil-éter a la solución de BI restante y cada uno de los N = 10, 15, y 20 mezclas de reacción de BASP. Agitar durante 10 minutos para asegurar la sofocado completo. </li></ol> 6. GPC Preparación de la muestra Los resultados de GPC-centros comerciales se obtuvieron en un sistema LC Agilent 1260 equipado con una columna Shodex GPC KD-806M, un detector de Wyatt Amanecer Heleos-II CENTROS COMERCIALES, y Wyatt Optilab T-Rex detector de índice de refracción a temperatura ambiente. DMF con 0,025 M de LiBr a un caudal de 1,0 ml / min fue utilizado como el eluyente. Los resultados se analizaron utilizando Astra 6 software proporcionado por Wyatt. <ol><li> Utilizando una nueva pipeta de vidrio para cada vial de reacción, Moje la punta de la pipeta en la solución de reacción a elaborar una pequeña muestra de la reacción. Lavar el interior de la pipeta con 250 l de 0.025 M de LiBr en DMF para dar una concentración final de aproximadamente 3 mg / ml. </li><li> Se filtra la muestra diluida a través de un filtro de 0,45 micras de politetrafluoroetileno antes de depositar la muestra en un vial de GPC. </li><li> Set-up GPC-MALLS carreras y analizar los resultados una vez que se hayan completado las carreras. </li></ol> Lista de abreviaturas: Un: Grubbs catalizador 3-bis piridina ª generación B: poli (etilenglicol) (PEG) macromonómero (MM) B1: PEG MM preparó usando el disponible comercialmente (Aldrich) de PEG-NH 2 y se usó sin purificación por HPLC. B2: PEG MM preparó usando el disponible comercialmente (Aldrich) de PEG-NH <sub&gt; 2 y se utiliza después de purificación por HPLC. B3: PEG MM preparó usando recién sintetizado PEG-NH 2 y utilizado después de purificación por HPLC. BASP: polímero estrella cepillo-brazo BI: salón iniciador cepillo C: reticulante fotodegradable Ð: molar índice dispersidad masa DMF: N, N-dimetilformamida DP: La polimerización grado medio en número GPC: cromatografía de permeación en gel Prep-HPLC: cromatografía líquida de alta resolución preparativa CENTROS COMERCIALES: multi-ángulo de dispersión de luz láser MM: macromonómero MW: peso molecular M w: peso mo promediomasa lar N: número de equivalentes de agente de reticulación (relación de C a A) NHS: N-hidroxisuccinimidilo PEG: polietilenglicol PEG-MM: norborneno-PEG macromonómero (también referido como compuesto B) ROMP: polimerización por metátesis con apertura de anillo THF: tetrahidrofurano

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A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brush-first+and+Click:+Efficient+Synthesis+of+Nanoparticles+that+Degrade+and+Release+Doxorubicin+in+Response+to+Light.">Brush-first and Click: Efficient Synthesis of Nanoparticles that Degrade and Release Doxorubicin in Response to Light.</a> Photochem. Photobiol. , (2013).</li></ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

La principal ventaja de la síntesis de BASP-brush primera es la capacidad única para sintetizar rápidamente nanoestructuras de tamaño y composición diversa en paralelo sin necesidad de equipo especializado. En este estudio, se demuestra el método sintético-cepillo primero usando un macromonómero norborneno funcionalizado de PEG (B, Figura 1) y un bis-éster de norborneno nitrobencilo reticulante (C, Figura 1). Las cadenas de PEG de B i...

Nanopartículas poliméricas han sido ampliamente estudiados por su potencial uso como plataformas para la administración de fármacos, la catálisis soportada, imágenes biológicas, y auto-ensamblaje 1-3. Las aplicaciones modernas requieren que las síntesis de nanopartículas de ser fácil, reproducible, compatible con todas las funciones químicas, y susceptibles de diversificación 4,5. Polimerización por metátesis por apertura de anillo (ROMP) de olefinas torcido es una metodología poderosa para la síntesis de nanoestructuras poliméricas funcionales con tamaños controlados y distribuciones estrechas de masas 1,6-8. Por ejemplo, norborneno funcionalizado con poli (etilenglicol) (PEG) macromonómeros (MMS) puede ser polimerizado de manera eficiente a través de ROMP para generar polímeros botella-cepillo solubles en agua. Usando este enfoque, nanoestructuras que llevan múltiples moléculas liberables de drogas, fluoróforos, y agentes de contraste de spin-se pueden preparar rápidamente y en paralelo 6, 9, 10. ROMP también se ha utilizado para la síntesis &quot;armar-primero&quot; de polímeros estrella. En el método de brazo primero, polímeros lineales se reticulan con un agente de reticulación multifuncional para dar nanoestructuras esféricas con los brazos poliméricos. Schrock y colaboradores comunicaron la primera síntesis ROMP-brazo primero de polímeros estrella a través de la reticulación de norborneno, dicarbomethoxynorbornadiene y protegido con trimetilsililo dicarboxynorbornene polímeros lineales con un agente de reticulación bifuncional norborneno. 11, 12 Buchmeiser ha extendido esta metodología para la síntesis de materiales con un gama de aplicaciones que incluyen la catálisis soportada, la ingeniería tisular, y 13-17 cromatografía. Otani y compañeros de trabajo han hecho de nanopartículas de polímeros estrella con superficies funcionales a través de una estrategia relacionada &quot;in-out&quot; polimerización 18, 19. La mayoría de las polimerizaciones de brazo primero implica una compleja interacción de monómeros, polímeros, y de acoplamiento estrella reacciones. The éste procede a través de un mecanismo de paso de crecimiento que típicamente conduce a la amplia del peso molecular (Mw). Para superar esta limitación en la transferencia de átomo de reacciones de polimerización por radicales de brazo primero relacionados, Matyjaszewski y colaboradores llevaron a cabo la reticulación de brazo primero de los MM poliméricos preformados para proporcionar polímeros de estrella con distribuciones de MW muy estrechas 20. En este caso, el volumen estérico de los MM, y el aumento de la relación de las armas estrella de la iniciación sitios, inhiben los procesos de acoplamiento estrella estrella + mal controlada, y dieron lugar a la vida, el mecanismo de crecimiento de la cadena. Cuando se intentó la misma estrategia en el contexto de ROMP con un PEG-norborneno-MM terminado y un reticulante bis-norborneno, se obtuvieron polímeros de estrella con, distribuciones de MW multimodales muy amplios. Este resultado sugiere que en este sistema por sí solo el MM no era lo suficientemente voluminoso para inhibir STAR + acoplamiento estrella. Para aumentar el volumen estérico de los brazos de la estrella, y potencialmente limitar este uncontroacoplamiento lled, se intentó polimerizar primero el MM para formar polímeros de botella cepillo en ausencia de agente de reticulación y luego añadir el agente de reticulación. Nos quedamos encantados de descubrir que bajo ciertas condiciones, este método &quot;pincel-primero&quot;, siempre podrá acceder fácilmente a los &quot;polímeros estrella cepillo de mano dura&quot; (BASPs) con distribuciones estrechas MW y núcleo sintonizable y funcionalidades de corona. Recientemente hemos informado de la síntesis ROMP-brush primero de BASPs PEG utilizando Grubbs 3 ª generación catalizador A (Figura 1) 21. En este trabajo, la exposición de PEG-MM B a catalizador A genera un macroiniciador cepillo de estar con longitud de cadena definida (B1, Figura 1). Transferencia de alícuotas de la B 1 a viales que contenían diferentes cantidades de reticulante C inició BASPformación. El MW, y por lo tanto el tamaño, de las BASPs aumentaron geométricamente con la cantidad de C añadido. Proporcionamos una hipótesis mecanicista para este proceso de crecimiento geométrico y demostramos que el núcleo y-BASPs funcionales, nitróxido de corona marcado se podrían preparar fácilmente sin la necesidad de etapas de modificación posterior a la polimerización de monómeros o adiciones secuenciales. Sin embargo, en todos los ejemplos presentados, estábamos preocupados por la desactivación del catalizador, se llevó a cabo todas las reacciones bajo atmósfera de N2 dentro de una caja de guantes. Dado que nuestro informe inicial, se ha encontrado que el método de cepillo primera es muy eficaz para la formación de BASPs entre una amplia gama de MMS norborneno-terminado y reticulantes funcionales. También hemos descubierto que el método se puede realizar en la mesa de trabajo sin precauciones especiales para eliminar el aire o la humedad. En este documento, se Sy una serie de tres BASPs de diferentes MWsnthesized por el método de cepillo primero en condiciones ambientales. En breve, 10 equivalentes de B estarán expuestos a 1,0 equivalentes de catalizador A (Figura 1A) durante 15 minutos para producir un BI con un grado medio de polimerización (DP) de 10. Tres partes alícuotas de este lote de BI serán transferidos a viales separados que contienen 10, 15, y 20 equivalentes de (N, Figura 1b) de C. Después de 4 horas, las polimerizaciones se apagará mediante adición de acetato de vinil éter. Los MW polímero en estrella y las distribuciones de MW se caracterizan usando un instrumento de cromatografía de permeación en gel equipada con un detector de dispersión de luz láser multi-ángulo (GPC-MALLS).

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="592">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="84" rowspan="2" style="height:84px;width:216px;">Grubbs Second Generation Catalyst</td>
			<td rowspan="2" style="width:91px;">Materia (or Sigma Aldrich)</td>
			<td rowspan="2" style="width:119px;">C848 (Sigma Aldrich: 569747)</td>
			<td style="width:167px;">
			Used as purchased from manufacturer. 
 *Provided as a generous gift.
			</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Pyridine</td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">270970</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">O-(2-aminoethyl)polyethylene glycol 3000</td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">07969</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">PEG-MM</td>
			<td style="width:91px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td style="width:167px;">Synthesized following reported procedures (Ref. 21, protocol 1)</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">norbornene-N-hydroxysuccinimidyl (NHS) ester</td>
			<td style="width:91px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td style="width:167px;">Synthesized following reported procedures (Ref. 21)</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Bis-norb-NBOC Crosslinker</td>
			<td style="width:91px;">N/A</td>
			<td style="width:119px;">N/A</td>
			<td style="width:167px;">Synthesized following reported procedures (Ref. 21)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Pentane</td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">158941</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Tetrahydrofuran (HPLC grade)</td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich </td>
			<td style="width:119px;">34865</td>
			<td style="width:167px;">Dried and purified over a solvent purification columns </td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dichloromethane</td>
			<td style="width:91px;">VWR </td>
			<td>BDH1113-4LG</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Acetonitrile (HPLC grade)</td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">34998</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Acetic Acid </td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">A6283</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Sodium sulfate </td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td>239313</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Diethyl ether</td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">673811</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Dimethylformamide (HPLC grade) </td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">270547</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Lithium Bromide</td>
			<td style="width:91px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:119px;">213225</td>
			<td style="width:167px;">Used as purchased from manufacturer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">MillQ Biocel A10</td>
			<td style="width:91px;">Millipore</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Beckmann Coulter HPLC (127p solvent module, 166p detector)</td>
			<td style="width:91px;">Beckmann Coulter</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Zorbax 300SB-C18 PrepHT reverse phase column </td>
			<td style="width:91px;">Agilent</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">1260 Infinity Liquid Chromatography </td>
			<td style="width:91px;">Agilent</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">GPC KD-806M column</td>
			<td style="width:91px;">Shodex</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Dawn Heleos II Light Scatterer</td>
			<td style="width:91px;">Wyatt</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Optilab T-rEX Refractive Index Detector</td>
			<td style="width:91px;">Wyatt</td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Glass Scintillation Vials - 40 ml</td>
			<td style="width:91px;">Chemglass</td>
			<td>CG-4909-05</td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Glass Scintillation Vials - 4 ml </td>
			<td style="width:91px;">Chemglass</td>
			<td style="width:119px;">CG-4904-06</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Glass Scintillation Vials (PTFE-lined cap) - 2 ml </td>
			<td style="width:91px;">Agilent</td>
			<td>5183-4518</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Stir-bars</td>
			<td style="width:91px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">5894x</td>
			<td style="width:167px;">various sizes </td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">13 mm 0.45 &#181;m Nylon Syringe filter</td>
			<td style="width:91px;">PerkinElmer</td>
			<td>02542903</td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">13 mm 0.45 &#181;m polytetrafluoroethylene syringe filter</td>
			<td style="width:91px;">PerkinElmer</td>
			<td>02542909</td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1 ml disposable syringes </td>
			<td style="width:91px;">VWR</td>
			<td style="width:119px;">53548-001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Swing bucket centrifuge or similar</td>
			<td style="width:91px;"> </td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;">Should be able to reach approximately 4,000 rpm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Round bottom flask</td>
			<td style="width:91px;"> </td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Fritted glass filter assembly </td>
			<td style="width:91px;"> </td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Rotary Evaporator </td>
			<td style="width:91px;"> </td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Balance </td>
			<td style="width:91px;"> </td>
			<td style="width:119px;"> </td>
			<td style="width:167px;"> </td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

particles without a box: brush-first synthesis of photodegradable peg star polymers under ambient conditions

Los métodos convenientes para la síntesis rápida, paralela de nanopartículas funcionalizadas diversamente permitirán descubrimiento de nuevas formulaciones para la administración de fármacos, imágenes biológicas, y la catálisis soportada. En este informe, demuestran la síntesis paralela de polímero estrella cepillo-brazo (BASP) nanopartículas mediante el método de &quot;pincel-primero&quot;. En este método, un poli norborneno-terminado (etilenglicol) (PEG) macromonómero (PEG-MM) se polimeriza primero a través de polimerización por metátesis con apertura de anillo (ROMP) para generar un macroiniciador cepillo de estar. Las alícuotas de esta solución madre iniciador se añaden a viales que contienen cantidades variadas de una fotodegradable reticulante bis-norborneno. La exposición a agente reticulante inicia una serie de cepillo controlada cinéticamente-+ cepillo y reacciones de acoplamiento estrella + estrellas que produce en última instancia BASPs con núcleos formados por el agente de reticulación y coronas compuesto de PEG. El tamaño final de BASP depende de la cantidad de reticulante añadido. Llevamos a cabo el syntesis de tres BASPs sobre la mesa de trabajo sin tomar precauciones especiales para eliminar el aire y la humedad. Las muestras se caracterizaron por cromatografía de permeación en gel (GPC), y los resultados coincidieron estrechamente con nuestro informe anterior que utilizó (guantera) condiciones inertes. Se discuten las características clave prácticos, ventajas y posibles desventajas del método-cepillo primero.

La Figura 2 muestra GPC traza para una variedad de BASPs preparados a partir de B1, B2, y B3. En todos los casos, los datos ilustran que el aumento de los equivalentes de agente de reticulación (N) conduce a un aumento en el tamaño de la BASP. Como se observó en el informe anterior, 10 equivalentes de agente de entrecruzamiento no es suficiente para lograr BASPs uniformes, la N = 10 muestras indica una línea de GPC claramente mult...

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Particles without a Box: Brush-first Synthesis of Photodegradable PEG Star Polymers under Ambient Conditions

Poli (etilenglicol) (PEG) polímeros de estrella cepillo-brazo (BASPs) con distribuciones estrechas de masas y tamaños nanoscópicas sintonizables se sintetizan en medio de la polimerización de metátesis de apertura de anillo (ROMP) de un macromonómero de PEG-norborneno seguido de la transferencia de porciones de la vida resultante cepillo de iniciador a viales que contienen cantidades variadas de una superficie rígida, foto-escindibles bis-norborneno reticulante.

Partículas sin caja: Cepillo-primero Síntesis de fotodegradables PEG estrellas Polímeros bajo Condiciones Ambientales

Convenient methods for the rapid, parallel synthesis of diversely functionalized nanoparticles will enable discovery of novel formulations for drug ...

particles-without-box-brush-first-synthesis-photodegradable-peg-star

Research

JoVE Journal

Chemistry

39.6K vistas.  Massachusetts Institute of Technology.  Poli (etilenglicol) (PEG) polímeros de estrella cepillo-brazo (BASPs) con distribuciones estrechas de masas y tamaños nanoscópicas sintonizables se sintetizan en medio de la polimerización de metátesis de apertura de anillo (ROMP) de un macromonómero de PEG-norborneno seguido de la transferencia de porciones de la vida resultante cepillo de iniciador a viales que contienen cantidades variadas de una superficie rígida, foto-escindibles bis-norborneno reticulante. 

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A Simple Method for the Size Controlled Synthesis of Stable Oligomeric Clusters of Gold Nanoparticles under Ambient Conditions

Reducing dilute aqueous HAuCl4 with sodium thiocyanate (NaSCN) under alkaline conditions produces 2 to 3 nm diameter nanoparticles. Stable grape-like oligomeric clusters of these yellow nanoparticles of narrow size distribution are synthesized under ambient conditions via two methods. The delay-time method controls the number of subunits in the oligoclusters by varying the time between the addition of HAuCl4 to alkaline solution and the subsequent addition of reducing agent, NaSCN. The yellow oligoclusters produced range in size from ~3 to ~25 nm. This size range can be further extended by an add-on method utilizing hydroxylated gold chloride (Na+[Au(OH4-x)Clx]-) to auto-catalytically increase the number of subunits in the as-synthesized oligocluster nanoparticles, providing a total range of 3 nm to 70 nm. The crude oligocluster preparations display narrow size distributions and do not require further fractionation for most purposes. The oligoclusters formed can be concentrated &#62;300 fold without aggregation and the crude reaction mixtures remain stable for weeks without further processing. Because these oligomeric clusters can be concentrated before derivatization they allow expensive derivatizing agents to be used economically. In addition, we present two models by which predictions of particle size can be made with great accuracy.

We describe a simple method for producing highly stable oligomeric clusters of gold nanoparticles via the reduction of chloroauric acid (HAuCl4) with sodium thiocyanate (NaSCN). The oligoclusters have a narrow size distribution and can be produced with a wide range of sizes and surface coats.

Un método simple para la síntesis controlada de tamaño estables Clusters oligómeros de nanopartículas de oro bajo condiciones ambientales

Reducing dilute aqueous HAuCl4 with sodium thiocyanate (NaSCN) under alkaline conditions produces 2 to 3 nm diameter nanoparticles. Stable grape-like ...

Investigación

Química

Visualization of Ambient Mass Spectrometry with the Use of Schlieren Photography

This manuscript outlines how to visualize mass spectrometry ambient ionization sources using schlieren photography. In order to properly optimize the mass spectrometer, it is necessary to characterize and understand the physical principles of the source. Most commercial ambient ionization sources utilize jets of nitrogen, helium, or atmospheric air to facilitate the ionization of the analyte. As a consequence, schlieren photography can be used to visualize the gas streams by exploiting the differences in refractive index between the streams and ambient air for visualization in real time. The basic setup requires a camera, mirror, flashlight, and razor blade. When properly configured, a real time image of the source is observed by watching its reflection. This allows for insight into the mechanism of action in the source, and pathways to its optimization can be elucidated. Light is shed on an otherwise invisible situation.

This paper presents a protocol for the visualization of gaseous streams of an ambient ionization source using schlieren photography and mass spectrometry.

La visualización del ambiente Espectrometría de Masas con el uso de la fotografía Schlieren

This manuscript outlines how to visualize mass spectrometry ambient ionization sources using schlieren photography. In order to properly optimize the mass ...

Synthesis of Cyclic Polymers and Characterization of Their Diffusive Motion in the Melt State at the Single Molecule Level

We demonstrate a method for the synthesis of cyclic polymers and a protocol for characterizing their diffusive motion in a melt state at the single molecule level. An electrostatic self-assembly and covalent fixation (ESA-CF) process is used for the synthesis of the cyclic poly(tetrahydrofuran) (poly(THF)). The diffusive motion of individual cyclic polymer chains in a melt state is visualized using single molecule fluorescence imaging by incorporating a fluorophore unit in the cyclic chains. The diffusive motion of the chains is quantitatively characterized by means of a combination of mean-squared displacement (MSD) analysis and a cumulative distribution function (CDF) analysis. The cyclic polymer exhibits multiple-mode diffusion which is distinct from its linear counterpart. The results demonstrate that the diffusional heterogeneity of polymers that is often hidden behind ensemble averaging can be revealed by the efficient synthesis of the cyclic polymers using the ESA-CF process and the quantitative analysis of the diffusive motion at the single molecule level using the MSD and CDF analyses.

A protocol for the synthesis and characterization of diffusive motion of cyclic polymers at the single molecule level is presented.

Síntesis de polímeros cíclicos y caracterización de su movimiento difusivo en el estado fundido en la molécula de un solo nivel

We demonstrate a method for the synthesis of cyclic polymers and a protocol for characterizing their diffusive motion in a melt state at the single ...

Facile Preparation of Ultrafine Aluminum Hydroxide Particles with or without Mesoporous MCM-41 in Ambient Environments

An aqueous suspension of nanogibbsite was synthesized via the titration of aluminum aqua acid [Al(H2O)6]3+ with L-arginine to pH 4.6. Since the hydrolysis of aqueous aluminum salts is known to produce a wide array of products with a wide range of size distributions, a variety of state-of-the-art instruments (i.e., 27Al/1H NMR, FTIR, ICP-OES, TEM-EDX, XPS, XRD, and BET) were used to characterize the synthesis products and identification of byproducts. The product, which was comprised of nanoparticles (10-30 nm), was isolated using gel permeation chromatography (GPC) column technique. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and powder X-ray diffraction (PXRD) identified the purified material as the gibbsite polymorph of aluminum hydroxide. The addition of inorganic salts (e.g., NaCl) induced electrostatic destabilization of the suspension, thereby agglomerating the nanoparticles to yield Al(OH)3 precipitate with large particle sizes. By utilizing the novel synthetic method described here, Al(OH)3 was partially loaded inside the highly ordered mesoporous framework of MCM-41, with average pore dimensions of 2.7 nm, producing an aluminosilicate material with both octahedral and tetrahedral Al (Oh/Td = 1.4). The total Al content, measured using energy-dispersive X-ray spectrometry (EDX), was 11% w/w with a Si/Al molar ratio of 2.9. A comparison of bulk EDX with surface X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) elemental analysis provided insight into the distribution of Al within the aluminosilicate material. Furthermore, a higher ratio of Si/Al was observed on the external surface (3.6) as compared to the bulk (2.9). Approximations of O/Al ratios suggest a higher concentration of Al(O)3 and Al(O)4 groups near the core and external surface, respectively. The newly developed synthesis of Al-MCM-41 yields a relatively high Al content while maintaining the integrity of the ordered silica framework and can be used for applications where hydrated or anhydrous Al2O3 nanoparticles are advantageous.

An ultrafine aluminum hydroxide nanoparticle suspension was prepared via the controlled titration of [Al(H2O)]3+ with L-arginine to pH 4.6 with and without cage-effect confinement within mesoporous channels of MCM-41.

Facile Preparación de Partículas de Hidróxido de Aluminio Ultrafino con o sin Mesoporous MCM-41 en Ambientes Ambientales

An aqueous suspension of nanogibbsite was synthesized via the titration of aluminum aqua acid [Al(H2O)6]3+ with L-arginine to pH 4.6. Since the hydrolysis ...

Facet-to-facet Linking of Shape-anisotropic Colloidal Cadmium Chalcogenide Nanostructures

Here, we describe a protocol that allows for shape-anisotropic cadmium chalcogenide nanocrystals (NCs), such as nanorods (NRs) and tetrapods (TPs), to be covalently and site-specifically linked via their end facets, resulting in polymer-like linear or branched chains. The linking procedure begins with a cation-exchange process in which the end facets of the cadmium chalcogenide NCs are first converted to silver chalcogenide. This is followed by the selective removal of ligands at their surface. This results in cadmium chalcogenide NCs with highly reactive silver chalcogenide end facets that spontaneously fuse upon contact with each other, thereby establishing an interparticle facet-to-facet attachment. Through the judicious choice of precursor concentrations, an extensive network of linked NCs can be produced. Structural characterization of the linked NCs is carried out via low- and high-resolution transmission electron microscopy (TEM), as well as energy-dispersive X-ray spectroscopy, which confirm the presence of silver chalcogenide domains between chains of cadmium chalcogenide NCs.

A protocol detailing how shape-anisotropic colloidal cadmium chalcogenide nanocrystals can be covalently linked via their end facets is presented here.

Faceta a faceta vincular de forma anisotrópica cadmio coloidal calcógeno nanoestructuras

Here, we describe a protocol that allows for shape-anisotropic cadmium chalcogenide nanocrystals (NCs), such as nanorods (NRs) and tetrapods (TPs), to be ...

Phase Behavior of Charged Vesicles Under Symmetric and Asymmetric Solution Conditions Monitored with Fluorescence Microscopy

Phase-separated giant unilamellar vesicles (GUVs) exhibiting coexisting liquid-ordered and liquid-disordered domains are a common biophysical tool to investigate the lipid raft hypothesis. Numerous studies, however, neglect the impact of physiological solution conditions. On that account, the current work presents the effect of high-salinity buffer and trans-membrane solution asymmetry on liquid-liquid phase separation in charged GUVs grown from dioleylphosphatidylglycerol, egg sphingomyelin, and cholesterol. The effects were studied under isothermal and varying temperature conditions.
We describe equipment and experimental strategies applicable for monitoring the stability of coexisting liquid domains in charged vesicles under symmetric and asymmetric high-salinity solution conditions. This includes an approach to prepare charged multicomponent GUVs in high-salinity buffer at high temperatures. The protocol entails the option to perform a partial exchange of the external solution by a simple dilution step while minimizing the vesicle dilution. An alternative approach is presented utilizing a microfluidic device that allows for a complete external solution exchange. The solution effects on phase separation were also studied under varying temperatures. To this end, we present the basic design and utility of an in-house built temperature control chamber. Furthermore, we reflect on the assessment of the GUV phase state, pitfalls associated with it and how to circumvent them.

Experiments on phase separated giant unilamellar vesicles (GUVs) frequently neglect physiological solution conditions. This work presents approaches to study the effect of high-salinity buffer on liquid-liquid phase separation in charged multicomponent GUVs as a function of trans-membrane solution asymmetry and temperature.

Comportamiento de la fase de vesículas cargadas en solución simétrica y asimétrica condiciones monitoreadas con microscopía de fluorescencia

Phase-separated giant unilamellar vesicles (GUVs) exhibiting coexisting liquid-ordered and liquid-disordered domains are a common biophysical tool to ...

Synthesis of Core-shell Lanthanide-doped Upconversion Nanocrystals for Cellular Applications

Lanthanide-doped upconversion nanocrystals (UCNs) have attracted much attention in recent years based on their promising and controllable optical properties, which allow for the absorption of near-infrared (NIR) light and can subsequently convert it into multiplexed emissions that span over a broad range of regions from the UV to the visible to the NIR. This article presents detailed experimental procedures for high-temperature co-precipitation synthesis of core-shell UCNs that incorporate different lanthanide ions into nanocrystals for efficiently converting deep-tissue penetrable NIR excitation (808 nm) into a strong blue emission at 480 nm. By controlling the surface modification with biocompatible polymer (polyacrylic acid, PAA), the as-prepared UCNs acquires great solubility in buffer solutions. The hydrophilic nanocrystals are further functionalized with specific ligands (dibenzyl cyclooctyne, DBCO) for localization on the cell membrane. Upon NIR light (808 nm) irradiation, the upconverted blue emission can effectively activate the light-gated channel protein on the cell membrane and specifically regulate the cation (e.g., Ca2+) influx in the cytoplasm. This protocol provides a feasible methodology for the synthesis of core-shell lanthanide-doped UCNs and subsequent biocompatible surface modification for further cellular applications.

A protocol is presented for the synthesis of core-shell lanthanide-doped upconversion nanocrystals (UCNs) and their cellular applications for channel protein regulation upon near-infrared (NIR) light illumination.

Síntesis de Core-shell dopados con lantánidos Upconversion nanocristales para aplicaciones celulares

Lanthanide-doped upconversion nanocrystals (UCNs) have attracted much attention in recent years based on their promising and controllable optical ...

Cercosporin-Photocatalyzed [4+1]- and [4+2]-Annulations of Azoalkenes Under Mild Conditions

The interest on nitrogen-containing heterocycles has expanded rapidly in the synthetic community since they are important motifs for new drugs. Traditionally, they were synthesized through thermal cycloaddition reactions, whereas today, photocatalysis is preferred due to the mild and efficient conditions. With this focus, a new photocatalytic method for the synthesis of nitrogen-containing heterocycles is highly desired. Here, we report a protocol for the biosynthesis of cercosporin, which could function as a metal-free photocatalyst. We then illustrate cercosporin-photocatalyzed protocols for the synthesis of nitrogen-containing heterocycles 1,2,3-thiadiazoles through annulation of azoalkenes with KSCN, and synthesis of 1,4,5,6-tetrahydropyridazines [4+2] through cyclodimerization of azoalkenes under mild conditions, respectively. As a result, there is a new bridge between the microbial fermentation method and organic synthesis in a mild, cost-effective, environmentally friendly and sustainable manner.

New routes for the synthesis of nitrogen-containing heterocycles utilizing cercosporin as a metal-free photocatalyst were developed.

Cercosporina-Fotocatalizado [4+1]- y [4+2]-Anulaciones de Azoalkenes bajo condiciones leves

The interest on nitrogen-containing heterocycles has expanded rapidly in the synthetic community since they are important motifs for new drugs. ...

A Femtoliter Droplet Array for Massively Parallel Protein Synthesis from Single DNA Molecules

Advances in spatial resolution and detection sensitivity of scientific instrumentation make it possible to apply small reactors for biological and chemical research. To meet the demand for high-performance microreactors, we developed a femtoliter droplet array (FemDA) device and exemplified its application in massively parallel cell-free protein synthesis (CFPS) reactions. Over one million uniform droplets were readily generated within a finger-sized area using a two-step oil-sealing protocol. Every droplet was anchored in a femtoliter microchamber composed of a hydrophilic bottom and a hydrophobic sidewall. The hybrid hydrophilic-in-hydrophobic structure and the dedicated sealing oils and surfactants are crucial for stably retaining the femtoliter aqueous solution in the femtoliter space without evaporation loss. The femtoliter configuration and the simple structure of the FemDA device allowed minimal reagent consumption. The uniform dimension of the droplet reactors made large-scale quantitative and time-course measurements convincing and reliable. The FemDA technology correlated the protein yield of the CFPS reaction with the number of DNA molecules in each droplet. We streamlined the procedures about the microfabrication of the device, the formation of the femtoliter droplets, and the acquisition and analysis of the microscopic image data. The detailed protocol with the optimized low running cost makes the FemDA technology accessible to everyone who has standard cleanroom facilities and a conventional fluorescence microscope in their own place.

The overall goal of the protocol is to prepare over one million ordered, uniform, stable, and biocompatible femtoliter droplets on a 1 cm2 planar substrate that can be used for cell-free protein synthesis.

Un arreglo de gotas Femtoliter para la síntesis masiva de proteínas paralelas a partir de moléculas de ADN únicas

Advances in spatial resolution and detection sensitivity of scientific instrumentation make it possible to apply small reactors for biological and ...

Synthesis of Aptamer-PEI-g-PEG Modified Gold Nanoparticles Loaded with Doxorubicin for Targeted Drug Delivery

Due to drug resistance and toxicity in healthy cells, use of doxorubicin (DOX) has been limited in clinical cancer therapy. This protocol describes the designing of poly(ethylenimine) grafted with polyethylene glycol (PEI-g-PEG) copolymer functionalized gold nanoparticles (AuNPs) with loaded aptamer (AS1411) and DOX through amide reactions. AS1411 is specifically bonded with targeted nucleolin receptors on cancer cells so that DOX targets cancer cells instead of healthy cells. First, PEG is carboxylated, then grafted to branched PEI to obtain a PEI-g-PEG copolymer, which is confirmed by 1H NMR analysis. Next, PEI-g-PEG copolymer coated gold nanoparticles (PEI-g-PEG@AuNPs) are synthesized, and DOX and AS1411 are covalently bonded to AuNPs gradually via amide reactions. The diameter of the prepared AS1411-g-DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs is ~39.9 nm, with a zeta potential of -29.3 mV, indicating that the nanoparticles are stable in water and cell medium. Cell cytotoxicity assays show that the newly designed DOX loaded AuNPs are able to kill cancer cells (A549). This synthesis demonstrates the delicate arrangement of PEI-g-PEG copolymers, aptamers, and DOX on AuNPs that are achieved by sequential amide reactions. Such aptamer-PEI-g-PEG functionalized AuNPs provide a promising platform for targeted drug delivery in cancer therapy.

In this protocol, doxorubicin-loaded AS1411-g-PEI-g-PEG modified gold nanoparticles are synthesized via three-step amide reactions. Then, doxorubicin is loaded and delivered to target cancer cells for cancer therapy.

Síntesis De Aptamer-PEI-g-PEG Nanopartículas De Oro Modificadas Cargadas Con Doxorrubicina Para La Administración De Fármacos Dirigidos

Due to drug resistance and toxicity in healthy cells, use of doxorubicin (DOX) has been limited in clinical cancer therapy. This protocol describes the ...