This work was supported by the Experiment Station Chemical Laboratories of the University of Missouri, and by the Cystic Fibrosis Association of Missouri.

1. Síntesis de Glycomonomer 2-Lactobionamidoethyl metacrilamida <ol><li> Disolver 2 g de ácido lactobiónico en 3,0 ml de metanol anhidro y lentamente añadir etanol absoluto en una caída de la moda del reloj hasta la solución justa convierte nublado, y se eliminan los disolventes mediante evaporación rotatoria. </li><li> Disolver el residuo, de la etapa 1.1, en 3,0 ml de metanol anhidro y, una vez más, se añade lentamente etanol absoluto hasta justo nublado, y se evaporan los disolventes a través de evaporación rotatoria. Repita este paso 3 veces para obtener lactobiono-1,5-lactona (1,94 g, rendimiento 98%). Este producto es de suficiente pureza para ser utilizado en las siguientes reacciones. </li><li> Añadir 1,0 g de lactobionolactona en 3,0 ml de metanol a N - (2-aminoetil) metacrilamida (AEMA, 0,58 g) y éter monometílico de hidroquinona (MEHQ, 1,0 mg), un inhibidor de la auto-polimerización, en 2,0 ml de metanol, seguido por 1,0 ml de trietilamina. Se agita a TA durante 48 h. </li><li> Añadir 20 ml de H2O desionizada (DH 2 </sub&gt; O) al matraz de reacción, a continuación, eliminar el metanol y trietilamina libre por evaporación a sequedad mediante evaporación rotatoria. </li><li> Para eliminar cualquier ácido lactobiónico restante, añadir 20 ml de dH 2 O, a continuación, pasar la solución acuosa a través de una columna de intercambio de aniones (forma OH -, 10 mm x 20 mm) en un vaso de recepción que contiene 1,0 mg de MEHQ. </li><li> Eliminar trietilamina, producido en la Etapa 1.5, mediante la evaporación a sequedad mediante evaporación rotatoria. </li><li> Añadir 20 ml de dH 2 O y quitar sin reaccionar AEMA por adición lenta de 1 mg alícuotas de resina de intercambio catiónico (forma H +) hasta que no ninhidrina materiales reactivos son detectables. Monitorear la eliminación tomando 1 ml de alícuotas de la solución después de cada adición de resina, aplicándolo a una placa de cromatografía en capa fina, a continuación, la pulverización de la placa con una ninhidrina 2% en solución de etanol. Cuando no se observa de color azul profundo a desarrollarse cuando la placa se calienta a 90 ° C durante 1 min, se ha alcanzado el punto final. </li><li&gt; Se filtra la solución a través de un embudo de vidrio poroso, transferir el filtrado a un tubo de ensayo, congelar la muestra a -80 ° C, y luego se liofiliza. </li><li> Eliminar MEHQ de la muestra disolviendo el material liofilizado en una cantidad mínima de metanol (~ 0,5 ml), a continuación, añadir acetona anhidra frío (-20 ° C, 15 ml) para precipitar el producto. Recoger el precipitado por filtración utilizando un embudo de vidrio fritado, a continuación, secar el precipitado en un desecador a vacío para obtener metacrilamida 2-lactobionamidoethyl (LAEMA) como un polvo blanco (0,94 g, rendimiento 68%). Este producto es de suficiente pureza para ser utilizado en las siguientes reacciones. </li></ol> 2. Síntesis de monómero 2-Gluconamidoethyl metacrilamida Nota: La preparación de metacrilamida 2-gluconamidoethyl (Gaema), que no posee un azúcar colgante, es una adaptación de un método publicado 15. <ol><li> Añadir 2,0 g de AEMA disuelto en 10 ml de metanol a una soluciónde D-gluconolactona (1,6 g) en 30 ml de metanol y, con agitación, se añade lentamente 1,6 ml de trietilamina. </li><li> Se agita la reacción a temperatura ambiente durante 24 hr. </li><li> Se filtra el producto precipitado utilizando un embudo de vidrio fritado y enjuagar el precipitado tres veces con 10 ml cada uno de isopropanol, a continuación, lavar con 10 ml de acetona seca. Secar el producto precipitado en un desecador a vacío. </li></ol> 3. BALSA Glycopolymer Síntesis <ol><li> Para quitar el MEHQ presente en N comercial inhibidor - (2-hidroxietil) acrilamida (HEAA), añadir 1 ml de HEAA a un tubo de microcentrífuga de 2 ml, seguido por la adición de 0,5 g de nanopartículas de óxido de aluminio. Centrifugar el tubo a 300 xg durante 30 segundos, y el uso de la HEAA capa superior en la siguiente reacción. </li><li> Añadir con cuidado 32,8 mg de LAEMA (70,0 mol), 1,7 mg de AEMA (10,5 mol) y 27,5 l de HEAA (270 mol), todos disueltos en 0,4 ml de dH 2 O, a un tubo de 1 ml Schlenk bien limpia, por lo tanto que tiene un Monomer relación molar de 20: 3: 77. </li><li> En una reacción paralela, con el fin de producir polímeros de control que no poseen ningún azúcar colgante, en lugar de utilizar LAEMA en el paso 3.2, sustituir 21,4 mg de Gaema (70,0 mmol) en la reacción. </li><li> Para el tubo de Schlenk respectivo (es decir, 3,2 o 3,3), añadir secuencialmente 50 l de DMF que contiene 0,53 mg de (ácido 4-cianopentanoico) -4-ditiobenzoato (1,9 mol, agente de RAFT), y 50 l de DMF que contiene 250 g de 4,4&#39;-azobis (ácido 4-cianovalérico) (0,9 mol, iniciador). Mezclar suavemente golpeando el dedo. </li><li> Congele los contenidos que figuran en el tubo Schlenk que emplean un hielo seco: baño de etanol (75 g de hielo seco en 100 ml de etanol), aplicar un vacío dentro de 10 a 50 mTorr, a continuación, cierre la válvula de Schlenk y permitir la solución para descongelar lentamente a RT . Repita este ciclo de congelación-descongelación evacuar dos veces más. Asegúrese de que todos los reactivos se disuelven después del último deshielo. </li><li> Coloque el tubo de Schlenk en una ba de plástico con cierreg, evacuar el aire de la bolsa, y luego sellarlo. La transferencia de la bolsa que contiene el tubo de Schlenk a un baño de agua precalentado a 70 ° C y se incuba durante 24 hr. </li><li> Transferir cuidadosamente la solución en el tubo de Schlenk a una bolsa de diálisis preparada (MWCO = 3,500), y dializar contra dH 2 O (10 x 2 l) durante 24 horas, cambiando el H2Od cada hora durante las primeras 8 horas. Después de la diálisis, la transferencia de la muestra desde el tubo de diálisis a un tubo de ensayo, congelar la muestra a -80 ° C, y luego liofilizar la misma. </li></ol> Nota: La estadística resultante poli-metacrilamida / acrilamida (PMA) copolímeros que contienen colgante 4- O -β-D-galactopiranosil-D-gluconamida (lactobionamida) (de la Etapa 3.2) o D-gluconamida (del Paso 3.3), respectivamente, son obtenido. Por conveniencia de la discusión, estos dos glicopolímeros se abrevian como PMA-LAEMA y PMA-Gaema, respectivamente. 4. Post-modificación de glicopolímeros con fluoróforos </p&gt; <ol><li> Disolver 5,0 mg de glycopolymer PMA-LAEMA o PMA-Gaema que contiene ~ 0,9 mol de grupos funcionales de amina primaria en 0,9 ml de solución salina tamponada con fosfato (PBS, fosfato de sodio 0,1 M, NaCl 0,15 M, pH 7,5), respectivamente. </li><li> Añadir lentamente 0,6 mg de éster de succinimidilo carboxifluoresceína en 100 l de DMF a las soluciones con agitación rápida. Revuelva suavemente las reacciones de 16 horas en la oscuridad a temperatura ambiente. </li><li> Si bien protegido de la luz, cargar la muestra en un tubo de diálisis preparada (MWCO = 3,500) y dializar contra dH 2 O (2 L) durante 16 horas, cambiando la solución de diálisis cada hora durante las primeras 8 horas. Después de la diálisis, la transferencia de la muestra desde el tubo de diálisis a un tubo de ensayo, congelar la muestra a -80 ° C, y luego liofilizar la misma. </li></ol> Nota: Después de la liofilización, glicopolímeros fluorescentes PMA-LAEMA-fluoresceína y PMA-Gaema-fluoresceína, respectivamente, se obtienen. 5. Caracterización de la Glycopolímeros <ol><li> Determinar el número promedio de peso molecular (Mn), el peso promedio de peso molecular (M w) y la dispersidad (M w / M n) de los glicopolímeros en un sistema de HPLC comercial equipado con cromatografía de permeación en gel (GPC) de software, una GPC columna adecuada para el peso molecular de interés, y un detector de índice de refracción, utilizando 0,1 M Tris / tampón 0,1 M de cloruro de sodio (pH 7) como eluyente a un caudal de 0,6 ml / min 14. Utilice normas polietilenglicol como patrones de peso molecular (MW: 200-1,200,000 g / mol). </li><li> Cuantificar las concentraciones reales de los grupos funcionales amina primaria dentro de los glicopolímeros 16. Analizar el contenido total de carbohidratos de los glicopolímeros sintetizó de acuerdo con un método publicado 17. </li><li> Realizar pruebas de composición estructural y la pureza del LAEMA glycomonomers, Gaema y glicopolímeros PMA-LAEMA, PMA-Gaema en D2O por espectroscopía de RMN 14. </li></ol> 6. Los ensayos de unión de los glicopolímeros sintéticos con lectina-revestidos perlas de agarosa <ol><li> Añadir 1,5 ml de PBS a 50 l de suspensión de Erythrina lectina (ECL) perlas de agarosa recubiertas crista galli-, centrifugar a 300 xg durante 1 min, y retirar con cuidado y desechar el sobrenadante. Repita este paso dos veces, y luego volver a suspender las perlas en 0,5 ml de PBS. </li><li> Añadir 3 g de PMA-LAEMA-fluoresceína o PMA-Gaema-fluoresceína (control negativo) en 6 l de PBS a la suspensión de perlas, e incubar las mezclas, en la oscuridad, a temperatura ambiente durante 1 hr. </li><li> Lavar las mezclas con 1,5 ml de PBS tres veces, y los granos de volver a suspender en 0,2 ml de PBS. Cargar una alícuota (4 l) en un pozo en un portaobjetos de microscopio de inmunofluorescencia (recubierto de teflón), cubrir con un cubreobjetos, y observar por microscopía de fluorescencia utilizando un filtro FITC (longitud de onda de excitación: 467 a 498 nm, longitud de onda de emisión: 513- 566 nm) y un objetivo de 10X para examinar la unión de tél fluorescente glicopolímeros con las perlas 14. </li></ol>

<ol>
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The authors have nothing to disclose.

Un protocolo de fácil y eficiente para glicopolímeros fluorescentes tri-componente basado en balsa, con y sin un carbohidrato colgante, y su uso en un ensayo de unión a lectina, se demuestra en este informe. El protocolo comienza con la preparación de glycomonomers LAEMA y Gaema. A través de una copolimerización balsa controlada de un solo paso, glicopolímeros con rendimiento reproducible, composición de monómeros predecible y baja dispersidad, se obtienen. Después de post-modificación de glicopolímeros con carboxifluoresceína succinimidil éster, la unión de la respectiva glycopolymer marcado fluorescente resultante es fácilmente comprobable por su especificidad de unión de lectina. En los pasos de preparación iniciales de los glycomonomers que se van a emplear en la síntesis glycopolymer posteriores, se utilizaron ácido lactobiónico fácilmente disponibles y gluconolactona. En teoría, los hidratos de carbono de interés, de monosacáridos a oligosacáridos complejos, pueden ser converted para glycomonomers conjugando el azúcar blanco en el grupo hidroxilo primario en C6 de la glucosa. Después de la oxidación del residuo de glucosa reductor, y su posterior deshidratación de una lactona, el producto puede entonces hacerse reaccionar con la amina primaria en AEMA para formar el correspondiente glycomonomer fácilmente. Otros ejemplos de esta ruta se pueden ver en un informe reciente 14. Cabe señalar que antes de iniciar cualquier etapa de polimerización, MEHQ, un potente inhibidor de la polimerización, se debe quitar de todas las preparaciones de monómero y glycomonomer justo antes del uso. Esto se consigue fácilmente mediante el uso de la cantidad mínima de metanol para disolver el glycomonomer que posee MEHQ después tratar inmediatamente con acetona a -20 ° C para precipitar el producto libre de inhibidores con alto rendimiento. Imprescindible en cualquier esquema de polimerización de radicales, se hizo hincapié en la atención al detalle y monómero purezas. Como es típico de un sistema de polimerización balsa, que consiste enuna fuente de radicales, un reactivo de balsa, un monómero y disolvente. En esta presentación visualizado, un sistema de polimerización de RAFT de un solo paso se describe que se centra en la producción de copolímeros estadísticos generados a partir de una mezcla de reacción que posee tres monómeros diferentes en una solución acuosa. Dos reacciones RAFT mediada separados se presentan en la que uno utiliza un glycomonomer que posee un colgante, no reductor terminal de hidratos de carbono (es decir, β-D-galactosa), y el otro, que posee un poliol con ningún residuo de hidratos de carbono enlazado. Común a ambas reacciones RAFT mediada eran monómeros que poseen un grupo hidroxilo singular que sirve como una molécula espaciadora, y otro que posee una amina libre para la post-modificación con un fluoróforo-amino reactiva. Dado que la presencia de oxígeno en la mezcla de reacción y el medio ambiente es perjudicial para la polimerización mediada BALSA, su retirada de rastrear los niveles se realiza fácilmente a través de varias de congelación-evaciclos cuate-descongelación mientras se mantiene el recipiente de reacción tubo Schlenk bajo alto vacío. Cabe señalar que la relación molar de monómeros diferentes en la reacción se puede ajustar según sea necesario. También, mediante la variación de la cantidad de agente de RAFT utilizado, la longitud de los polímeros resultantes se puede controlar 18. Sin embargo, la relación molar del agente de RAFT a iniciador debe ser siempre mayor que dos para asegurar la baja dispersidad del producto. En estas condiciones, la evolución de la copolimerización es constante, y la reproducibilidad de la reacción es muy alta. Dicho esto, es poco probable que se obtiene una distribución totalmente uniforme de todos los monómeros que participan dentro de un copolímero estadístico, debido a sus diferentes velocidades de polimerización. Caracterización de la distribución de los diferentes monómeros en el polímero es todavía muy difícil. El método posterior a la modificación, que aquí se presenta, es a la vez simple y más amenable para el uso de una selección más amplia de marcadores fluorescentes, en comparación con otros protocolos aplicados a glicopolímeros etiqueta 2,11. Estos incluyen muchos de los fluoróforos de amina reactiva solubles en agua, los puntos cuánticos, biotinas, y otros. Las especificidades de unión de los sintetizados, glicopolímeros marcados son fácilmente verificable utilizando lectinas con afinidades de unión conocidos. PMA-Gaema poseer sin azúcar colgante es un control negativo apropiado. Glicopolímeros con diferentes etiquetas fluorescentes preparados a través de esta ruta se han utilizado con éxito en las investigaciones de lectina mediada por la unión bacteriana 14. Tal como se presenta, esta preparación fácil y eficiente de glicopolímeros fluorescentes estadísticos debe proporcionar un gran potencial para una amplia variedad de investigaciones glycobiological.

En las últimas dos décadas, las investigaciones con glicopolímeros sintéticos han experimentado un desarrollo lento pero continuo, lo que demuestra un potencial significativo en el examen de los mecanismos infecciosos que incluyen la investigación que se centra en el reconocimiento de lectina procesa 1-3. Desde glicopolímeros sintéticos que poseen restos de azúcar multivalentes presentan eficacias de unión a lectina mucho más altos, en comparación con los hidratos de carbono monovalentes, son de gran demanda en el campo de la glicobiología 3. De particular interés en la investigación clínica es el uso de glicopolímeros fluorescentes para caracterizar la unión con hidratos de carbono disponibles en las superficies celulares respiratorios humanos y glicoproteína mucosa bacteriana lectina mediada. Temprano en estudios in vitro empleado glicopolímeros basado en poliacrilamida disponibles comercialmente en las pruebas de unión bacterianas. Varias de estas sondas mostraron resultados prometedores, pero expresaron su preocupación respecto, varianzas fácil obtención, y muchos-a-muchos, tanto en polYmer peso molecular y contenido glycoepitope. Un protocolo económica en el laboratorio fue desarrollado que proporcionaría un control satisfactorio de contenido de la estructura, el tamaño, y la pureza de glicopolímeros sintéticos dirigidos lectinas bacterianas. En búsqueda de un enfoque sintético adecuado para glicopolímeros, una técnica relativamente nueva polimerización fue probada usando un tipo de polimerización radical controlada que emplea adición-fragmentación de transferencia de cadena reversible (RAFT) agentes 4. Tales reactivos BALSA Recientemente se han utilizado en algunas preparaciones glycopolymer 5-7. En comparación con otros protocolos de preparación glycopolymer, polimerizaciones RAFT mediada demuestran varias ventajas, incluyendo la tolerancia a una variedad de estructuras de monómeros y condiciones de reacción, el potencial de compatibilidad con las soluciones acuosas, y baja dispersidad tamaño de los productos poliméricos deseados 8,9. De notable interés son protocolos para la preparación de BALSA-baSED-tri componente glicopolímeros, permitiendo el control de las composiciones de monómeros diferentes, cada uno de los cuales pueden tener funciones distintas 10-13. Sin embargo, la mayoría de los esfuerzos de investigación anteriores o bien carecían de hidratos de carbono anoméricos colgante 10, o emplear intensificaron polimerizaciones resultantes en copolímeros de tri-bloque, que consisten en homopolímeros unidos covalentemente, que a menudo sirven para diferentes propósitos que los polímeros estadísticos que son copolímeros en los que la secuencia de monómero residuos siguen una regla estadística 9-13. Recientemente, empleando el compuesto de RAFT tiocarboniltio (ácido 4-cianopentanoico) -4-ditiobenzoato en un entorno acuoso, la preparación de un grupo de balsa basa glicopolímeros estadísticos tri-componente lineales que contienen azúcares colgantes específicas y su aplicación en la lectina de unión mediada bacteriana pruebas se informó 14. El objetivo general de este método, presentado de una manera visual, es preparar a los tri-componenteglicopolímeros fluorescentes estadísticos a través de copolimerización controlada por balsa. Debido a la facilidad del protocolo de polimerización de un solo paso, el control fino sobre la longitud del polímero y composiciones, y la alta reproducibilidad de la reacción, este protocolo puede aplicarse fácilmente a otras síntesis basado en la balsa de glicopolímeros con estructuras deseadas.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="4">Reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lactobionic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>153516</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-Gluconolactone&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>G2164</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-(2-hydroxyethyl) acrylamide (HEAA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>697931</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Orange II sodium salt</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>O8126</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydroquinone monomethyl ether (MEHQ)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>54050</td>
			<td>Polymerization inhibitor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N-(2-aminoethyl) methacrylamide hydrochloride (AEMA)</td>
			<td>Polysciences, Inc</td>
			<td>24833-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triethylamine</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP-616</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anion-exchange resin IRN-78 hydroxide-form, 80 mesh</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>10343-U</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cation-exchange resin 50Wx8, 200 mesh</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>217514</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aluminum oxide, ~150 mesh&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>A1522</td>
			<td>Type WN-6, Neutral, Activity Grade Super I</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ninhydrin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>N4876</td>
			<td>An ethanol solution of 0.2 % ninhydrin was used in the test</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-Cyano-4-(phenylcarbonothioylthio)pentanoic acid</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>722995</td>
			<td>RAFT agent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4,4&#8242;-Azobis(4-cyanovaleric acid)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>11588</td>
			<td>Polymerization initiator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carboxyfluorescein succinimidyl ester&#160;</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>C1157</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Erythrina Cristagalli lectin coated agarose bead</td>
			<td>Vector Laboratorie</td>
			<td>AL-1143&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="4">Solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>dH2O</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Produced by Barnstead water purification system, 18 megOhm-cm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropanol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A461-4</td>
			<td>ACS grade or better</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A454-4</td>
			<td>ACS grade or better</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Absolute ethanol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP2818-100</td>
			<td>ACS grade or better</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethylformamide</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>22705</td>
			<td>ACS grade or better</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A929-4</td>
			<td>ACS grade or better</td>
		</tr>
		<tr>
			<td colspan="4">Equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dialysis membrane (MWCO: 3,500)</td>
			<td>Spectrum Labs</td>
			<td>132720</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polyethylene glycol analytical standard standard</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>O2393</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Schlenk tube, 1 mL</td>
			<td>Quark Glass</td>
			<td></td>
			<td>Customized</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TSK-GEL G4000 PWxl&#160;</td>
			<td>Tosoh Bioscience&#160;</td>
			<td>8022</td>
			<td>Used for GPC analysis of the glycopolymers</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Empower 3 with GPC/SEC package</td>
			<td>Waters Corporation</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Waters Alliance HPLC system&#160;</td>
			<td>Waters Corporation</td>
			<td></td>
			<td>Equipped with refractive index detector (Waters 2414) and fluorescence detector (Waters 2475)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Avance III 800 MHz NMR Spectrometer</td>
			<td>Brucker Corporation</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BX43 fluorescence microscope</td>
			<td>Olympus Corporation</td>
			<td></td>
			<td>Used with FITC filter in the glycopolymer binding test</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotavap / Rotoevaporator</td>
			<td>Heidolph</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fritted disc funnel</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>10-310-109</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lyophilizer</td>
			<td>Labconco</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Immunofluorescence microscope slide</td>
			<td>Polysciences</td>
			<td>18357-1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Revco Ultima Plus -80C Freezer</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic Vacuum Bag and Hand Pump</td>
			<td>Ziploc</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum Pump, Direct Drive, Maxima C Plus</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum Gauge</td>
			<td>Sargent-Welch</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

facile and efficient preparation of tri-component fluorescent glycopolymers via raft-controlled polymerization

Glicopolímeros sintéticos son herramientas instrumentales y versátiles usados ​​en varios campos de investigación bioquímica y biomédica. Un ejemplo de una síntesis fácil y eficiente de glicopolímeros estadísticos fluorescentes bien controlados utilizando adición-fragmentación de transferencia de cadena reversible (RAFT) polimerización basado se demuestra. La síntesis comienza con la preparación de metacrilamida glycomonomer 2-lactobionamidoethyl que contiene β-galactosa obtenido por reacción de lactobionolactona y N - (2-aminoetil) metacrilamida (AEMA). 2-Gluconamidoethyl metacrilamida (Gaema) se utiliza como un análogo estructural que carece de una β-galactósido terminal. La siguiente reacción de copolimerización de RAFT mediada implica tres monómeros diferentes: N - (2-hidroxietil) acrilamida como espaciador, AEMA como objetivo para su posterior etiquetado de fluorescencia, y los glycomonomers. Tolerante de sistemas acuosos, el agente de RAFT usado en la reacción es (ácido 4-cianopentanoico) -4-ditiobenzoato.Se observaron dispersities Bajos (≤1.32), composiciones de copolímero predecibles, y una alta reproducibilidad de las polimerizaciones entre los productos. Polímeros fluorescentes se obtienen mediante la modificación de los glicopolímeros con carboxifluoresceína succinimidil éster dirigidos a los grupos funcionales de amina primaria en AEMA. Especificidades de unión a lectina de los glicopolímeros resultantes se verificaron mediante pruebas con perlas de agarosa correspondientes recubiertas con lectinas glycoepitope reconocer específicos. Debido a la facilidad de la síntesis, el control estricto de las composiciones de productos y la buena reproducibilidad de la reacción, este protocolo se pueden traducir hacia preparación de otros glicopolímeros a base de balsa con estructuras y composiciones específicas, según se desee.

Síntesis de glycomonomer Ácido lactobiónico se usa en este documento como un ejemplo para la preparación de glycomonomers. El uso de métodos en el informe inicial sobre la síntesis de LAEMA 11, se observaron diversas rendimientos en la preparación con la pureza insatisfactoria. El método de purificación modificado usando resinas de intercambio catiónico y aniónico para eliminar el material de partida sin reaccionar ofrecido rendimiento de producto estable y de alta pureza, que se confirma por 1 H y 13 C RMN espectroscopia (Figura 1). BALSA síntesis glycopolymer y después de la modificación de glicopolímeros con fluoróforos En contraste con los bloques-glicopolímeros preparados a través de polimerizaciones RAFT escalonadas, este protocolo copolimerización de un solo paso proporciona una distribución uniforme en todo el glycomonomer cadena principal del polímero. Los glicopolímeros muestran aquí contienen 20% en moles de glycomonomer, 77% en moles de HEAA como un espaciador, y 3% en moles de AEMA como un objetivo para la post-modificaciones (véase la Figura 2). 1 H y 13 C-espectroscopía de RMN confirman las estructuras de PMA-LAEMA y PMA-Gaema (Figuras 3 y 4). Como se muestra en la Figura 5, cuando representa frente a los perfiles de elución de GPC de la glycopolymer sintetizado sin balsa, tanto PMA-LAEMA y PMA-Gaema tienen dispersities bajas, lo que demuestra la eficacia del enfoque de balsa. Como era de esperar, PMA-Gaema tiene un M n menor que el de PMA-LAEMA debido a la falta de un azúcar colgante de PMA-Gaema. Análisis de los hidratos de carbono y grupos funcionales de amina primaria contenido de los glicopolímeros RAFT reveló que la relación de monómeros en los glicopolímeros de productos es coherente con la relación estequiométrica de los monómeros de partida empleados en la reacción de polimerización de RAFT mediada (Tabla 1). Esto significa un control estricto de la compositio monómerons en los glicopolímeros sintetizados, tal como fue diseñado. Reacción de los grupos funcionales amina primaria con fluoróforos activados es una técnica ampliamente utilizada en el etiquetado de proteínas. Esta técnica se emplea aquí para etiquetar glicopolímeros purificadas con carboxifluoresceína. Después de post-modificación, se obtuvieron polímeros fluorescentes (Figura 6). No hay degradación de los polímeros marcados con fluoresceína en la reacción se detectó por análisis GPC (datos no mostrados). La unión de las pruebas glicopolímeros sintéticos con perlas de agarosa lectina recubierto Para evaluar la especificidad de unión de lectina de las glicopolímeros sintetizados, se utilizaron perlas de agarosa-lectina recubierto con especificidad de unión a carbohidratos conocida. Lectina Erythrina crista-galli (ECL), empleado en los experimentos, tiene una especificidad de unión hacia β-D-galactósido. Figura 7A demuestra claramente que PMA-LAEMA-Fluoresceína, que contiene β-D-galactósido como un carbohidrato colgante, exhibió fuerte unión con la lectina ECL. En contraste, la unión a la ECL de la glycopolymer PMA-Gaema-fluoresceína, que no posee un azúcar colgante negativa, se muestra en la Figura 7B. Este resultado ejemplifica la eficacia de unión y afinidad de la glycopolymer fluorescente sintetizada. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig1.jpg" /> Figura 1. Asignado 1 H- (a) y 13 C-RMN (b) los espectros (D 2 O) para LAEMA. (Esta cifra se ha modificado de Wang et al. 14) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig1large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> &lt;p class = &quot;jove_content&quot; fo: keep-together.within-page = &quot;always&quot;&gt; <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig2.jpg" /> Figura 2. Ilustración esquemática de la síntesis de glycopolymer fluorescente PMA-LAEMA contiene β-galactosidasa como azúcar colgante. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig3.jpg" /> Figura 3. Asignado 1 H- (A) y 13 C-RMN (B) espectros (D 2 O) para glycopolymer PMA-LAEMA. (Esta cifra se ha modificado de Wang et al. 14) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig3large.jpg" target="_blank">Súplica</a>Se Haz clic aquí para ver una versión más grande de esta figura. <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig4.jpg" /> Figura 4. Asignado 1 H- (A) y 13 C-RMN (B) espectros (D 2 O) para el PMA-Gaema. (Esta cifra se ha modificado de Wang et al. 14) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig4large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta cifra.</a> <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig5.jpg" /> Figura 5. Gel rastros de cromatografía de permeación de sede en BALSA PMA-Gaema y PMA-LAEMA preparan con y sin utilizar agente BALSA. En contraste con el PMA-LAEMA preparado sin BALSA agente (azul), RAFT-<html> PMA-LAEMA basado (verde) tiene una dispersidad mucho menor (M w / M n). Basado en BALSA PMA-Gaema (rojo) y PMA-LAEMA tener perfiles GPC similares, pero el primero tiene un M más pequeño n debido a la ausencia de azúcares colgantes. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig4large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig6.jpg" /> Figura 6. PMA-LAEMA antes y después del post-modificación con fluoróforo. (A) En comparación con el blanco no marcado glycopolymer (tubo de la izquierda), marcado con fluoresceína PMA-LAEMA muestra un color amarillo fuerte (tubo de la derecha). (B) Bajo los rayos UV, no marcado PMA-LAEMA (tubo izquierdo, 1 mg / ml en PBS) es oscuro y presenta sin fluorescencia, mientras PMA-LAEMA-fluoresceína marcado (trompa derecha, 1 mg / ml en PBS) espectáculos fuerte fluorescencia verde.: //www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig4large.jpg &quot;Target =&quot; _ blank &quot;&gt; Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura. <img alt="Figura 7" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig7.jpg" /> Figura 7. Erythrina crista-galli lectina (ECL) perlas de agarosa recubiertas unen-D-galactosidasa β contiene glicopolímeros, y no aquellos que no posean un azúcar colgante. (A) PMA-LAEMA-fluoresceína (3 mg) demostraron unión fuerte con ECL , mientras que en (B) PMA-Gaema-fluoresceína, que posee ningún residuo colgante de β-D-galactósido, no mostró unión con las perlas recubiertas de lectina. Barra de escala = 100 micras. Tabla 1. Valores dirigidas a un de los parámetros de síntesis y composiciones reales de los glicopolímeros. A) los valores de orientación, valores queestán deseada de los productos; b) DP, el grado de polimerización; c) NA, no está disponible. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig4large.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody style="vertical-align:middle;text-align:center"><tr><td style="width:120px"></td><td style="width:40px"> DP b </td><td style="width:70px"> Dispersidad </td><td style="width:120px"> Contenido real de glycomonomers mol% </td><td> Contenido real de amina primaria mol% </td></tr><tr><td> Los valores de orientación </td><td> 100 </td><td> &lt;1.3 </td><td> 20 </td><td> 3 </td></tr><tr><td> PMA-LAEMA </td><td> 99 </td><td> 1.26 </td><td> 19 </td><td> 3.2 </td></tr><tr><td> PMA-GAEMA </td><td> 89 </td><td> 1.32 </td><td> NA c </td><td> 2.7 </td></tr></tbody></table>

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Facile and Efficient Preparation of Tri-component Fluorescent Glycopolymers via RAFT-controlled Polymerization

An efficient, three-step synthesis of RAFT-based fluorescent glycopolymers, consisting of glycomonomer preparation, copolymerization, and post-modification, is demonstrated. This protocol can be used to prepare RAFT-based statistical glycopolymers with desired structures.

Preparación Facile y Eficiente de la glicopolímeros fluorescentes Tri-componentes a través de polimerización BALSA controlado

Synthetic glycopolymers are instrumental and versatile tools used in various biochemical and biomedical research fields. An example of a facile and ...

facile-efficient-preparation-tri-component-fluorescent-glycopolymers

Research

JoVE Journal

Chemistry

9.6K vistas.  University of Missouri. An efficient, three-step synthesis of RAFT-based fluorescent glycopolymers, consisting of glycomonomer preparation, copolymerization, and post-modification, is demonstrated. This protocol can be used to prepare RAFT-based statistical glycopolymers with desired structures.

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Facile Preparation of Internally Self-assembled Lipid Particles Stabilized by Carbon Nanotubes

We present a facile method to prepare nanostructured lipid particles stabilized by carbon nanotubes (CNTs). Single-walled (pristine) and multi-walled (functionalized) CNTs are used as stabilizers to produce Pickering type oil-in-water (O/W) emulsions. Lipids namely, Dimodan U and Phytantriol are used as emulsifiers, which in excess water self-assemble into the bicontinuous cubic Pn3m phase. This highly viscous phase is fragmented into smaller particles using a probe ultrasonicator in presence of conventional surfactant stabilizers or CNTs as done here. Initially, the CNTs (powder form) are dispersed in water followed by further ultrasonication with the molten lipid to form the final emulsion. During this process the CNTs get coated with lipid molecules, which in turn are presumed to surround the lipid droplets to form a particulate emulsion that is stable for months. The average size of CNT-stabilized nanostructured lipid particles is in the submicron range, which compares well with the particles stabilized using conventional surfactants. Small angle X-ray scattering data confirms the retention of the original Pn3m cubic phase in the CNT-stabilized lipid dispersions as compared to the pure lipid phase (bulk state). Blue shift and lowering of the intensities in characteristic G and G&#39; bands of CNTs observed in Raman spectroscopy characterize the interaction between CNT surface and lipid molecules. These results suggest that the interactions between the CNTs and lipids are responsible for their mutual stabilization in aqueous solutions. As the concentrations of CNTs employed for stabilization are very low and lipid molecules are able to functionalize the CNTs, the toxicity of CNTs is expected to be insignificant while their biocompatibility is greatly enhanced. Hence the present approach finds a great potential in various biomedical applications, for instance, for developing hybrid nanocarrier systems for the delivery of multiple functional molecules as in combination therapy or polytherapy.

We report on a smart application of carbon nanotubes for kinetic stabilization of lipid particles that contain self-assembled nanostructures in their cores. The preparation of lipid particles requires rather low concentrations of carbon nanotubes permitting their use in biomedical applications such as drug delivery.

Preparación fácil del ensamblado autónomos Internamente Lípidos Las partículas estabilizadas por nanotubos de carbono

We present a facile method to prepare nanostructured lipid particles stabilized by carbon nanotubes (CNTs). Single-walled (pristine) and multi-walled ...

Investigación

Química

Facile Preparation of 4-Substituted Quinazoline Derivatives

Reported in this paper is a very simple method for direct preparation of 4-substituted quinazoline derivatives from a reaction between substituted 2-aminobenzophenones and thiourea in the presence of dimethyl sulfoxide (DMSO). This is a unique complementary reaction system in which thiourea undergoes thermal decomposition to form carbodiimide and hydrogen sulfide, where the former reacts with 2-aminobenzophenone to form 4-phenylquinazolin-2(1H)-imine intermediate, whilst hydrogen sulfide reacts with DMSO to give methanethiol or other sulfur-containing molecule which then functions as a complementary reducing agent to reduce 4-phenylquinazolin-2(1H)-imine intermediate into 4-phenyl-1,2-dihydroquinazolin-2-amine. Subsequently, the elimination of ammonia from 4-phenyl-1,2-dihydroquinazolin-2-amine affords substituted quinazoline derivative. This reaction usually gives quinazoline derivative as a single product arising from 2-aminobenzophenone as monitored by GC/MS analysis, along with small amount of sulfur-containing molecules such as dimethyl disulfide, dimethyl trisulfide, etc. The reaction usually completes in 4-6 hr at 160 &#186;C in small scale but may last over 24 hr when carried out in large scale. The reaction product can be easily purified by means of washing off DMSO with water followed by column chromatography or thin layer chromatography.

A protocol for facile preparation of 4-substituted quinazoline derivatives from 2-aminobenzophenones, thiourea and dimethyl sulfoxide is presented.

Preparación Facile de derivados de quinazolina 4-sustituidos

Reported in this paper is a very simple method for direct preparation of 4-substituted quinazoline derivatives from a reaction between substituted ...

Facile Synthesis of Worm-like Micelles by Visible Light Mediated Dispersion Polymerization Using Photoredox Catalyst

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins with the synthesis of a hydrophilic poly(oligo(ethylene glycol) methyl ether methacrylate) (POEGMA) homopolymer using reversible addition-fragmentation chain-transfer (RAFT) polymerization. Under mild visible light irradiation (&#955; = 460 nm, 0.7 mW/cm2), this macro-chain transfer agent (macro-CTA) in the presence of a ruthenium based photoredox catalyst, Ru(bpy)3Cl2 can be chain extended with a second monomer to form a well-defined block copolymer in a process known as Photoinduced Electron Transfer RAFT (PET-RAFT). When PET-RAFT is used to chain extend POEGMA with benzyl methacrylate (BzMA) in ethanol (EtOH), polymeric nanoparticles with different morphologies are formed in situ according to a polymerization-induced self-assembly (PISA) mechanism. Self-assembly into nanoparticles presenting POEGMA chains at the corona and poly(benzyl methacrylate) (PBzMA) chains in the core occurs in situ due to the growing insolubility of the PBzMA block in ethanol. Interestingly, the formation of highly pure worm-like micelles can be readily monitored by observing the onset of a highly viscous gel in situ due to nanoparticle entanglements occurring during the polymerization. This process thereby allows for a more reproducible synthesis of worm-like micelles simply by monitoring the solution viscosity during the course of the polymerization. In addition, the light stimulus can be intermittently applied in an ON/OFF manner demonstrating temporal control over the nanoparticle morphology.

This article describes a process for producing polymeric self-assembled nanoparticles using visible light mediated dispersion polymerization. Using low energy visible light to control the polymerization allows for the reproducible formation of self-assembled worm-like micelles at high solids content.

Síntesis Facile de micelas similares a gusanos de luz visible mediada por dispersión Polimerización con catalizador Photoredox

Presented herein is a protocol for the facile synthesis of worm-like micelles by visible light mediated dispersion polymerization. This approach begins ...

Anionic Polymerization of an Amphiphilic Copolymer for Preparation of Block Copolymer Micelles Stabilized by &#960;-&#960; Stacking Interactions

In this study, an amphiphilic copolymer that includes a core-forming block with phenyl groups was synthesized by living anionic polymerization of phenyl glycidyl ether (PheGE) on methoxy-polyethylene glycol (mPEG-b-PPheGE). Characterization of the copolymer revealed a narrow molecular distribution (PDI &#60; 1.03) and confirmed the degree of polymerization of mPEG122-b-(PheGE)15. The critical micelle concentration of the copolymer was evaluated using an established fluorescence method with the aggregation behavior evaluated by dynamic light scattering and transmission electronic microscopy. The potential of the copolymer for use in drug delivery applications was evaluated in a preliminary manner including in vitro biocompatibility, loading and release of the hydrophobic anti-cancer drug doxorubicin (DOX). A stable micelle formulation of DOX was prepared with drug loading levels up to 14% (wt%), drug loading efficiencies &#62; 60% (w/w) and sustained release of drug over 4 days under physiologically relevant conditions (acidic and neutral pH, presence of albumin). The high drug loading level and sustained release is attributed to stabilizing &#960;-&#960; interactions between DOX and the core-forming block of the micelles.

Anionic Polymerization of an Amphiphilic Copolymer for Preparation of Block Copolymer Micelles Stabilized by &amp;#960;-&amp;#960; Stacking Interactions

The key steps of living anionic polymerization of phenyl glycidyl ether (PheGE) on methoxy-polyethylene glycol (mPEG-b-PPheGE) are described. The resulting block copolymer micelles (BCMs) were loaded with doxorubicin 14% (wt%) and sustained release of drug over 4 days under physiologically relevant conditions was obtained.

La polimerización aniónica de un copolímero anfífilo para la Preparación de micelas de copolímeros de bloques estabilizados por interacciones de apilamiento π-pi

In this study, an amphiphilic copolymer that includes a core-forming block with phenyl groups was synthesized by living anionic polymerization of phenyl ...

The Preparation and Properties of Thermo-reversibly Cross-linked Rubber Via Diels-Alder Chemistry

A method for using Diels Alder thermo-reversible chemistry as cross-linking tool for rubber products is demonstrated. In this work, a commercial ethylene-propylene rubber, grafted with maleic anhydride, is thermo-reversibly cross-linked in two steps. The pending anhydride moieties are first modified with furfurylamine to graft furan groups to the rubber backbone. These pendant furan groups are then cross-linked with a bis-maleimide via a Diels-Alder coupling reaction. Both reactions can be performed under a broad range of experimental conditions and can easily be applied on a large scale. The material properties of the resulting Diels-Alder cross-linked rubbers are similar to a peroxide-cured ethylene/propylene/diene rubber (EPDM) reference. The cross-links break at elevated temperatures (&#62; 150 &#176;C) via the retro-Diels-Alder reaction and can be reformed by thermal annealing at lower temperatures (50-70 &#176;C). Reversibility of the system was proven with infrared spectroscopy, solubility tests and mechanical properties. Recyclability of the material was also shown in a practical way, i.e., by cutting a cross-linked sample into small parts and compression molding them into new samples displaying comparable mechanical properties, which is not possible for conventionally cross-linked rubbers.

A simple two-step approach involving rubber modification and cross-linking yields fully reworkable, elastic rubber products.

La preparación y propiedades de termo-reversible reticulado Química Caucho Vía de Diels-Alder

A method for using Diels Alder thermo-reversible chemistry as cross-linking tool for rubber products is demonstrated. In this work, a commercial ...

A Simple and Efficient Protocol for the Catalytic Insertion Polymerization of Functional Norbornenes

Norbornene can be polymerized by a variety of mechanisms, including insertion polymerization whereby the double bond is polymerized and the bicyclic nature of the monomer is conserved. The resulting polymer, polynorbornene, has a very high glass transition temperature, Tg, and interesting optical and electrical properties. However, the polymerization of functional norbornenes by this mechanism is complicated by the fact that the endo substituted norbornene monomer has, in general, a very low reactivity. Furthermore, the separation of the endo substituted monomer from the exo monomer is a tedious task. Here, we present a simple protocol for the polymerization of substituted norbornenes (endo:exo ca. 80:20) bearing either a carboxylic acid or a pendant double bond. The process does not require that both isomers be separated, and proceeds with low catalyst loadings (0.01 to 0.02 mol%). The polymer bearing pendant double bonds can be further transformed in high yield, to afford a polymer bearing pendant epoxy groups. These simple procedures can be applied to prepare polynorbornenes with a variety of functional groups, such as esters, alcohols, imides, double bonds, carboxylic acids, bromo-alkyls, aldehydes and anhydrides.

We describe the catalytic insertion polymerization of 5-norbornene-2-carboxylic acid and 5-vinyl-2-norbornene to form functional polymers with a very high glass transition temperature.

Un protocolo simple y eficaz para la inserción catalítico de polimerización norbornenos funcionales

Norbornene can be polymerized by a variety of mechanisms, including insertion polymerization whereby the double bond is polymerized and the bicyclic ...

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 ...

Facile Preparation of (2Z,4E)-Dienamides by the Olefination of Electron-deficient Alkenes with Allyl Acetate

Direct cross-coupling between two alkenes via vinylic C-H bond activation represents an efficient strategy for the synthesis of butadienes with high atomic and step economy. However, this functionality-directed cross-coupling reaction has not been developed, as there are still limited directing groups in practical use. In particular, a stoichiometric amount of oxidant is usually required, producing a large amount of waste. Due to our interest in novel 1,3-butadiene synthesis, we describe the ruthenium-catalyzed olefination of electron-deficient alkenes using allyl acetate and without external oxidant. The reaction of 2-phenyl acrylamide and allyl acetate was chosen as a model reaction, and the desired diene product was obtained in 80% isolated yield with good stereoselectivity (Z,E/Z,Z = 88:12) under optimal conditions: [Ru(p-cymene) Cl2]2 (3 mol %) and AgSbF6 (20 mol %) in DCE at 110 &#186;C for 16 h. With the optimized catalytic conditions in hand, representative &#945;- and/or &#946;-substituted acrylamides were investigated, and all reacted smoothly, regardless of aliphatic or aromatic groups. Also, differently N-substituted acrylamides have proven to be good substrates. Moreover, we examined the reactivity of different allyl derivatives, suggesting that the chelation of acetate oxygen to the metal is crucial for the catalytic process. Deuterium-labeled experiments were also conducted to investigate the reaction mechanism. Only Z-selective H/D exchanges on acrylamide were observed, indicating a reversible cyclometalation event. In addition, a kinetic isotope effect (KIE) of 3.2 was observed in the intermolecular isotopic study, suggesting that the olefinic C-H metalation step is probably involved in the rate-determining step.

Facile Preparation of 2Z,4E-Dienamides by the Olefination of Electron-deficient Alkenes with Allyl Acetate

The ruthenium-catalyzed olefination of electron-deficient alkenes with allyl acetate is described here. By using aminocarbonyl as a directing group, this external oxidant-free protocol has high efficiency and good stereo- and regioselectivity, opening a novel synthetic route to (Z,E)-butadiene skeletons.

Preparación Facile de (2<emZ</em&gt;, 4<emE</em&gt;) - Dienamidas por la olefinación de electrones deficientes Alkenes con acetato de alilo

Direct cross-coupling between two alkenes via vinylic C-H bond activation represents an efficient strategy for the synthesis of butadienes with high ...

Preparation of Hollow Polystyrene Particles and Microcapsules by Radical Polymerization of Janus Droplets Consisting of Hydrocarbon and Fluorocarbon Oils

In this article, we have demonstrated a method for producing hollow particles and microcapsules using oil droplets consisting of hydrocarbon oil (styrene) and fluorocarbon oil (perfluoro-n-octane, PFO) in aqueous surfactant (sodium dodecylsulfate, SDS) solutions. Since fluorocarbon oils are immiscible with hydrocarbon oils, the two oils are separated. Emulsions are prepared by stirring styrene/PFO/aqueous SDS solution mixtures at 80 &#176;C. The type of emulsions and the morphology of droplets in the emulsions are observed by light microscope and scanning confocal fluorescence microscope. It is found that oil droplets with Janus-type morphologies consisting of mutually immiscible styrene and PFO are formed in aqueous SDS solutions. Polystyrene particles are fabricated by radical polymerization of the ternary mixtures of styrene/PFO/aqueous SDS solution at 80 &#176;C. The morphologies of the polystyrene are confirmed by scanning electron microscopy and scanning transmission electron microscopy observations. These observations show the preparation of hollow polystyrene particles with a single hole on the surface. To our knowledge, this method is a novel strategy using the immiscibility of hydrocarbon and fluorocarbon oils. The hollow particles can also be applied to the preparation of microcapsules.

A protocol for the fabrication of hollow polymer particles and microcapsules by radical polymerization using emulsions consisting of styrene, perfluoro-n-octane, and aqueous SDS (sodium dodecylsulfate) solution is presented.

Preparación de partículas de poliestireno hueco y microcápsulas por polimerización Radical de Janus gotas de hidrocarburos y aceites de fluorocarbono

In this article, we have demonstrated a method for producing hollow particles and microcapsules using oil droplets consisting of hydrocarbon oil (styrene) ...

Co-expression of Multiple Chimeric Fluorescent Fusion Proteins in an Efficient Way in Plants

Information about the spatiotemporal subcellular localization(s) of a protein is critical to understand its physiological functions in cells. Fluorescent proteins and generation of fluorescent fusion proteins have been wildly used as an effective tool to directly visualize the protein localization and dynamics in cells. It is especially useful to compare them with well-known organelle markers after co-expression with the protein of interest. Nevertheless, classical approaches for protein co-expression in plants usually involve multiple independent expression plasmids, and therefore have drawbacks that include low co-expression efficiency, expression-level variation, and high time expenditure in genetic crossing and screening. In this study, we describe a robust and novel method for co-expression of multiple chimeric fluorescent proteins in plants. It overcomes the limitations of the conventional methods by using a single expression vector that is composed of multiple semi-independent expressing cassettes. Each protein expression cassette contains its own functional protein expression elements, and therefore it can be flexibly adjusted to meet diverse expression demand. Also, it is easy and convenient to perform the assembly and manipulation of DNA fragments in the expression plasmid by using an optimized one-step reaction without additional digestion and ligation steps. Furthermore, it is fully compatible with current fluorescent protein derived bio-imaging technologies and applications, such as FRET and BiFC. As a validation of the method, we employed this new system to co-express fluorescently fused vacuolar sorting receptor and secretory carrier membrane proteins. The results show that their perspective subcellular localizations are the same as in previous studies by both transient expression and genetic transformation in plants.

We have developed a novel method for co-expressing multiple chimeric fluorescent fusion proteins in plants to overcome the difficulties of conventional methods. It takes advantage of using a single expression plasmid that contains multiple functionally independent protein expressing cassettes to achieve protein co-expression.

La expresión de múltiples proteínas de fusión quimérica de fluorescente de manera eficiente en las plantas

Information about the spatiotemporal subcellular localization(s) of a protein is critical to understand its physiological functions in cells. Fluorescent ...