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

1. סינתזה של Glycomonomer 2-Lactobionamidoethyl Methacrylamide <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפזר 2 גרם של חומצת lactobionic ב3.0 מיליליטר של מתנול נטול מים ולאט לאט להוסיף אתנול מוחלט באופן חכם ירידה עד הפתרון פשוט הופך מעונן, ולאחר מכן להסיר הממסים באמצעות rotoevaporation. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים את השאריות, מהשלב 1.1, 3.0 במתנול נטול מים מיליליטר ו, שוב, לאט להוסיף אתנול מוחלט עד מעונן פשוט, אז להתאדות הממסים באמצעות rotoevaporation. חזור על פעולה זו 3 פעמים כדי לקבל lactobiono-1,5-לקטון (1.94 גר &#39;, תשואת 98%). מוצר זה הוא של טוהר מספיק כדי לשמש בתגובות הבאות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 1.0 גרם של lactobionolactone ב3.0 מיליליטר של מתנול לN - (2-aminoethyl) methacrylamide (AEMA, 0.58 גר &#39;) ואתר monomethyl הידרוקינון (MEHQ, 1.0 מ&quot;ג), מעכב של פילמור העצמי, ב2.0 מיליליטר של מתנול, ואחרי על ידי 1.0 מיליליטר של triethylamine. מערבבים על RT במשך 48 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 20 מיליליטר של H 2 O deionized (DH 2 </תת&gt; O) לבקבוק התגובה, ולאחר מכן להסיר מתנול וtriethylamine בחינם על ידי אידוי ליובש באמצעות rotoevaporation. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להסיר כל חומצת lactobionic שנותרה, להוסיף 20 מיליליטר של DH 2 O, לאחר מכן להעביר את התמיסה המימית דרך עמודת אניוני (OH - טופס, 10 מ&quot;מ x 20 מ&quot;מ) לתוך מבחנה המכילה 1.0 מ&quot;ג קבלה של MEHQ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר triethylamine, מיוצרת בשלב 1.5, על ידי מתאדה ליובש באמצעות rotoevaporation. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 20 מיליליטר של DH 2 O ולהסיר AEMA unreacted ידי הוספה לאט aliquots 1 מ&quot;ג של שרף חילוף קטיון (H + טופס) עד שלא ninhydrin חומרים תגובתי הם לזיהוי. צג ההסרה על ידי לקיחת aliquots μl 1 לפתרון לאחר כל הוספת שרף, ליישם אותו לצלחת כרומטוגרפיה בשכבה דקה, ואז ריסוס הצלחת עם ninhydrin 2% בפתרון אתנול. כאשר אין צבע כחול עמוק הוא ציין לפתח כאשר הצלחת מחוממת ל -90 מעלות צלזיוס במשך 1 דקות, כבר הגיעה לנקודת הסיום. </li><li&gt; סנן את הפתרון דרך משפך זכוכית fritted, להעביר את התסנין למבחנה, להקפיא את המדגם ב -80 מעלות צלזיוס, ולאחר מכן Lyophilize. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר MEHQ מהמדגם על ידי המסת החומר מיובש בהקפאה בסכום מינימאלי של מתנול (~ 0.5 מיליליטר), ולאחר מכן להוסיף אצטון נטול מים קרים (-20 ° C, 15 מיליליטר) כדי לזרז את המוצר. לאסוף את המשקע על ידי סינון באמצעות משפך זכוכית fritted, לאחר מכן לייבש המשקע בייבוש תחת ואקום להשיג methacrylamide 2-lactobionamidoethyl (LAEMA) כאבקה מחוץ לבן (0.94 גר &#39;, תשואת 68%). מוצר זה הוא של טוהר מספיק כדי לשמש בתגובות הבאות. </li></ol> 2. סינתזה של מונומר 2-Gluconamidoethyl Methacrylamide הערה: הכנת methacrylamide 2-gluconamidoethyl (GAEMA), שאינו בעלי סוכר תליון, הותאמה משיטה שפורסמה 15. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 2.0 גרם של AEMA המומס ב 10 מיליליטר של מתנול לפתרוןשל D-gluconolactone (1.6 גר &#39;) ב -30 מיליליטר של מתנול ו, עם ערבוב, מוסיף באיטיות 1.6 מיליליטר של triethylamine. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים את התגובה בRT למשך 24 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סנן את המוצר זירז באמצעות משפך זכוכית fritted ולשטוף את המשקע שלוש פעמים עם 10 מיליליטר כל אחד מisopropanol, ולאחר מכן לשטוף עם 10 מיליליטר של אצטון היבש. ייבש את המוצר זירז בייבוש תחת ואקום. </li></ol> 3. רפסודת Glycopolymer סינתזה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להסיר את MEHQ הנוכחי בN המסחרי המעכב - (2-hydroxyethyl) acrylamide (HEAA), להוסיף 1 מיליליטר של HEAA לצינור 2 מיליליטר microcentrifuge, ואחריו הוספתי 0.5 גרם של חלקיקי תחמוצת אלומיניום. צנטריפוגה הצינור ב XG 300 במשך 30 שניות, ולהשתמש בHEAA השכבה העליונה בתגובה הבאה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 32.8 מ&quot;ג של LAEMA (70.0 μmol), 1.7 מ&quot;ג של AEMA (10.5 μmol) ו27.5 μl של HEAA (270 μmol) בזהירות, כל מומסים ב0.4 מיליליטר של DH 2 O, לצינור 1 מיליליטר Schlenk ניקה היטב, ובכך יש monomאה יחס טוחנת של 20: 3: 77. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בתגובה מקבילה, על מנת לייצר פולימרים שליטה שלא להחזיק כל סוכר תליון, במקום באמצעות LAEMA בשלב 3.2, להחליף 21.4 מ&quot;ג של GAEMA (70.0 μmol) בתגובה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לצינור המתאים Schlenk (כלומר, 3.2 או 3.3), ברצף להוסיף 50 μl של DMF מכיל 0.53 מ&quot;ג של (חומצת 4-cyanopentanoic) -4-dithiobenzoate (1.9 μmol, סוכן רפסודה), ו -50 μl של DMF המכיל 250 מיקרוגרם של 4,4&#39;-azobis- (חומצת 4-cyanovaleric) (0.9 μmol, יוזם). לערבב בעדינות על ידי קשה באצבע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקפיא את התוכן הכלול בצינור Schlenk העסקת קרח יבש: אמבטיה אתנול (קרח יבש 75 גרם ב 100 מיליליטר אתנול), תחול ואקום לבתוך 10-50 mTorr, אז סגור את שסתום Schlenk ולאפשר הפתרון ללהפשיר לאט לRT . חזור על מחזור ההקפאה-פינוי-הפשרה זה עוד פעמיים. ודא שכל חומרים כימיים מומסים לאחר ההפשרה האחרונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את צינור Schlenk לתואר ראשון פלסטיק סגרg, לפנות האוויר של התיק, ולאחר מכן לאטום אותו. העבר את התיק המכיל את צינור Schlenk לאמבטית מים שחומם מראש ב 70 מעלות צלזיוס ודגירה של 24 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להעביר בזהירות את הפתרון בצינור Schlenk לשקית מוכנה דיאליזה (MWCO = 3,500), ודיאליזה נגד DH 2 O (10 x 2 L) למשך 24 שעות, שינוי DH 2 O בכל שעה לשעה 8 הראשונה. בעקבות דיאליזה, להעביר את המדגם מצינורות הדיאליזה למבחנה, להקפיא את המדגם ב -80 מעלות צלזיוס, ולאחר מכן Lyophilize זה. </li></ol> הערה: פולי-methacrylamide / acrylamide הסטטיסטית התוצאה (PMA) קופולימרים המכילים תליון -β-D-galactopyranosyl-D-gluconamide 4 O (lactobionamide) (משלב 3.2) או D-gluconamide (משלב 3.3), בהתאמה, הם הושג. לנוחיות דיון, שתי glycopolymers אלה מקוצרים כמו PMA-LAEMA וPMA-GAEMA, בהתאמה. 4. לאחר שינוי של Glycopolymers עם fluorophores </p&gt; <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים 5.0 מ&quot;ג של glycopolymer-LAEMA PMA או PMA-GAEMA מכיל ~ 0.9 μmole של קבוצות פונקציונליות האמינים ראשוני ב0.9 מיליליטר של בופר פוספט (PBS, 0.1 מ &#39;פוספט נתרן, 0.15 מ&#39; NaCl, pH 7.5), בהתאמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאט לאט להוסיף 0.6 מ&quot;ג של succinimidyl אסתר carboxyfluorescein בDMF של 100 μl לפתרונות מהיר עם ערבוב. בעדינות מערבב את התגובות במשך 16 שעות בחושך ב RT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעוד מוגן מפני אור, טען את המדגם לתוך צינור מוכן דיאליזה (MWCO = 3,500) ודיאליזה נגד DH 2 O (2 ליטר) במשך 16 שעות, לשנות את פתרון הדיאליזה בכל שעה לשעה 8 הראשונה. בעקבות דיאליזה, להעביר את המדגם מצינורות הדיאליזה למבחנה, להקפיא את המדגם ב -80 מעלות צלזיוס, ולאחר מכן Lyophilize זה. </li></ol> שים לב: בעקבות lyophilization, glycopolymers ניאון PMA-LAEMA-העמסה וPMA-GAEMA-והעמסת, בהתאמה, מתקבל. 5. אפיון של גלאיקופולימרים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקבוע את מספר משקל המולקולרי (n M) הממוצע, המשקל מולקולרי (w M) הממוצע במשקל וdispersity (M w / n M) של glycopolymers על מערכת HPLC מסחרית מצוידות בכרומטוגרפיה חלחול ג&#39;ל תוכנה (GPC), GPC טור מתאים למשקל המולקולרי של עניין, וגלאי שבירה, באמצעות 0.1 M טריס / מאגר M 0.1 נתרן כלורי (pH 7) כeluent בקצב זרימה של 0.6 מיליליטר / דקה 14. השתמש סטנדרטים פוליאתילן גליקול כסטנדרטי משקל מולקולריים (MW: 200-1,200,000 g / mol). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכמת את הריכוזים בפועל של קבוצות פונקציונליות האמינים הראשוני בתוך glycopolymers 16. לנתח את תוכן פחמימות הכולל של glycopolymers המסונתזת על פי שיטה שפורסמה 17. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע בדיקות של הרכב וטוהר LAEMA glycomonomers מבניים, GAEMA וglycopolymers PMA-LAEMA, PMA-GAEMA בD 2 O על ידי ספקטרוסקופיה NMR 14. </li></ol> 6. בדיקות עקידת Glycopolymers סינטטי עם קטינים מצופים חרוזים agarose <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להוסיף 1.5 מיליליטר של PBS 50 μl של השעיה של חרוזים Erythrina Crista-גאלי קטינים (ECL) -coated agarose, צנטריפוגה XG ב 300 דקות 1, ולהסיר בזהירות ולהשליך את supernatant. חזור על פעולה זו פעמיים, ולאחר מכן resuspend את החרוזים ב 0.5 מיליליטר של PBS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 3 מיקרוגרם של PMA-LAEMA-העמסה או PMA-GAEMA-והעמסת (שליטה שלילית) ב 6 μl של PBS להשעית חרוזים, דגירה התערובות, בחושך, בRT עבור שעה 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שטוף את התערובות עם 1.5 מיליליטר פעמים PBS שלוש, וחרוזים גלולים ב0.2 מיליליטר של PBS. לטעון aliquot (4 μl) לתוך באר בשקופיות מיקרוסקופ immunofluorescence (מצופה טפלון), מכסה בתלוש לכסות, ולהתבונן על ידי מיקרוסקופ פלואורסצנטי באמצעות מסנן FITC (אורך גל עירור: 467-498 ננומטר, אורך גל פליטה: 513- 566 ננומטר) ואובייקטיבי 10X לבחון את הכריכה של tהוא פלורסנט glycopolymers עם חרוזים 14. </li></ol>

<ol>
	<li>Scharfman, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pseudomonas+aeruginosa+binds+to+neoglycoconjugates+bearing+mucin+carbohydrate+determinants+and+predominantly+to+sialyl-Lewis+x+conjugates.">Pseudomonas aeruginosa binds to neoglycoconjugates bearing mucin carbohydrate determinants and predominantly to sialyl-Lewis x conjugates.</a> Glycobiology. 9 (8), 757-764 (1999).</li><li>Song, E. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+targeting+of+alveolar+macrophages+via+RAFT-based+glycopolymers.">In vivo targeting of alveolar macrophages via RAFT-based glycopolymers.</a> Biomaterials. 33 (28), 6889-6897 (2012).</li><li>Wolfenden, M. L., Cloninger, M. J., Wang, B., Boons, G. .. -. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+14.+Multivalency+in+carbohydrate+binding.">Chapter 14. Multivalency in carbohydrate binding.</a> Carbohydrate Recognition: Biological Problems, Methods, and Applications. , 349-370 (2011).</li><li>Moad, G., Rizzardo, E., Thang, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radical+addition-fragmentation+chemistry+in+polymer+synthesis.">Radical addition-fragmentation chemistry in polymer synthesis.</a> Polymer. 49 (5), 1079-1131 (2007).</li><li>Spain, S. G., Gibson, M. I., Cameron, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+the+synthesis+of+well-defined+glycopolymers.">Recent advances in the synthesis of well-defined glycopolymers.</a> J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 45 (11), 2059-2072 (2007).</li><li>Bernard, J., Hao, X., Davis, T. P., Barner-Kowollik, C., Stenzel, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+various+glycopolymer+architectures+via+RAFT+polymerization:+From+block+copolymers+to+stars.">Synthesis of various glycopolymer architectures via RAFT polymerization: From block copolymers to stars.</a> Biomacromolecules. 7 (1), 232-238 (2006).</li><li>Bulmus, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RAFT+polymerization+mediated+bioconjugation+strategies.">RAFT polymerization mediated bioconjugation strategies.</a> Polym. Chem. 2, 1463-1472 (2011).</li><li>Ting, S. R. S., Chen, G., Stenzel, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+glycopolymers+and+their+multivalent+recognitions+with+lectins.">Synthesis of glycopolymers and their multivalent recognitions with lectins.</a> Polymer Chemistry. 1, 1392-1412 (2010).</li><li>Vazquez-Dorbatt, V., Lee, J., Lin, E. W., Maynard, H. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+glycopolymers+by+controlled+radical+polymerization+techniques+and+their+applications.">Synthesis of glycopolymers by controlled radical polymerization techniques and their applications.</a> Chembiochem. 13, 2478-2487 (2012).</li><li>Jiang, X., Ahmed, M., Deng, Z., Narain, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biotinylated+glyco-functionalized+quantum+dots:+Synthesis,+characterization,+and+cytotoxicity+studies.">Biotinylated glyco-functionalized quantum dots: Synthesis, characterization, and cytotoxicity studies.</a> Bioconjugate Chem. 20 (5), 994-1001 (2009).</li><li>Deng, Z., Li, S., Jiang, X., Narain, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Well-defined+galactose-containing+multi-functional+copolymers+and+glyconanoparticles+for+biomolecular+recognition+processes.">Well-defined galactose-containing multi-functional copolymers and glyconanoparticles for biomolecular recognition processes.</a> Macromolecules. 42 (17), 6393-6405 (2009).</li><li>Qin, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Galactosylated+N-2-hydroxypropyl+methacrylamide-b-N-3-guanidinopropyl+methacrylamide+block+copolymers+as+hepatocyte-targeting+gene+carriers.">Galactosylated N-2-hydroxypropyl methacrylamide-b-N-3-guanidinopropyl methacrylamide block copolymers as hepatocyte-targeting gene carriers.</a> Bioconjugate Chem. 22 (8), 1503-1512 (2011).</li><li>Albertin, L., Wolnik, A., Ghadban, A., Dubreuil, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aqueous+RAFT+polymerization+of+N-acryloylmorpholine,+synthesis+of+an+ABA+triblock+glycopolymer+and+study+of+its+self-association+behavior.">Aqueous RAFT polymerization of N-acryloylmorpholine, synthesis of an ABA triblock glycopolymer and study of its self-association behavior.</a> Macromol. Chem. Phys. 213 (17), 1768-1782 (2012).</li><li>Wang, W., Chance, D. L., Mossine, V. V., Mawhinney, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RAFT-based+tri-component+fluorescent+glycopolymers:+synthesis,+characterization+and+application+in+lectin-mediated+bacterial+binding+study.">RAFT-based tri-component fluorescent glycopolymers: synthesis, characterization and application in lectin-mediated bacterial binding study.</a> Glycoconj. J. 31 (2), 133-143 (2014).</li><li>Deng, Z., Ahmed, M., Narain, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+well-defined+glycopolymers+synthesized+via+the+reversible+addition+fragmentation+chain+transfer+process+in+aqueous+media.">Novel well-defined glycopolymers synthesized via the reversible addition fragmentation chain transfer process in aqueous media.</a> J. Polymer Sci. Part A: Polym. Chem. 47 (2), 614-627 (2009).</li><li>Noel, S., Liberelle, B., Robitaille, L., De Crescenzo, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+primary+amine+groups+available+for+subsequent+biofunctionalization+of+polymer+surfaces.">Quantification of primary amine groups available for subsequent biofunctionalization of polymer surfaces.</a> Bioconjugate Chem. 22 (8), 1690-1699 (2011).</li><li>Fox, A., Morgan, S. L., Gilbart, J., Biermann, C. J., McGinnis, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+alditol+acetates+and+their+analysis+by+gas+chromatography+(GC)+and+mass+spectrometry+(MS).">Preparation of alditol acetates and their analysis by gas chromatography (GC) and mass spectrometry (MS).</a> Analysis of Carbohydrates by GLC and MS. , 87-170 (1989).</li><li>Thomas, D. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+and+molecular+weight+control+of+the+polymerization+of+acrylamide+via+RAFT.">Kinetics and molecular weight control of the polymerization of acrylamide via RAFT.</a> Macromolecules. 37 (24), 8941-8950 (2004).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

פרוטוקול קליל ויעיל לglycopolymers מבוסס רפסודה תלת-רכיב ניאון, עם ובלי פחמימות תליון, והשימוש בם במבחן מחייב קטינים, באו לידי הביטוי בדוח זה. הפרוטוקול מתחיל עם הכנת LAEMA glycomonomers וGAEMA. דרך copolymerization שליטת רפסודת צעד אחד, glycopolymers עם תשואה לשחזור, הרכב מונומר צפוי וdispersity הנמוך, מתקבל. בעקבות פוסט-שינוי של glycopolymers עם succinimidyl אסתר carboxyfluorescein, המחייב של glycopolymer שכותרתו הניאון המתאים וכתוצאה מכך הוא קושי הניתן לבדיקה לסגולית מחייב קטיניה. בשלבים הראשוניים של preparative glycomonomers שיועסקו בסינתזות glycopolymer לאחר מכן, חומצת lactobionic זמינה וgluconolactone נוצלו. בתאוריה, כל פחמימות של עניין, מmonosaccharides לאוליגוסכרידים המורכבים, יכולות להיות converteד לglycomonomers ידי conjugating סוכר היעד על קבוצת הידרוקסיל העיקרית על C6 של גלוקוז. בעקבות חמצון של שאריות גלוקוז צמצום, וההתייבשות הבאה שלה ללקטון, המוצר יכול להיות בקלות אז הגיב באמין הראשוני על AEMA כדי ליצור את glycomonomer המקביל. דוגמאות נוספות של מסלול זה ניתן לראות בדו&quot;ח האחרון 14. יש לציין כי לפני ביצוע כל צעד פילמור, MEHQ, מעכב פילמור חזק, יש להסיר מכל הכנות מונומר וglycomonomer רק לפני השימוש. המטרה זו מושגת בקלות על ידי שימוש בכמות המינימלית של מתנול לפזר glycomonomer שבעל MEHQ לאחר מכן לטפל באופן מיידי את זה עם אצטון ב -20 ° C כדי לזרז את המוצר ללא מעכב בתשואה גבוהה. חיוני בכל תכנית פילמור רדיקלית, תשומת לב לפרטים וpurities מונומר הם הדגישו. כאופייני למערכת פילמור רפסודה, זה מורכב ממקור קיצוני, מגיב רפסודה, מונומר וממס. במצגת דמיין זו, מערכת פילמור הרפסודה בשלב יחיד מתוארת המתמקדת בייצור של קופולימרים סטטיסטיים שנוצרו מתערובת תגובה בעל שלושה מונומרים שונים בתמיסה מימית. שתי תגובות בתיווך רפסודה נפרדות מוצגות בי אחד מנצלת glycomonomer שבעל תליון, שאינה תחנה סופית הפחתת פחמימות (כלומר, β-D-גלקטוז), והשני, בעל polyol עם שאריות לא פחמימות קשורות. משותף לשתי תגובות בתיווך הרפסודה היו מונומרים בעל קבוצת הידרוקסיל ייחודי המשמשת כמולקולת spacer, ועוד בעלי אמין בחינם לפוסט-שינוי עם fluorophore אמינו-reactive. מאז הנוכחות של חמצן בתערובת התגובה והסביבה פוגעת בפילמור תיווך רפסודה, הסרתה כדי לעקוב אחר הרמות מושגת בקלות באמצעות כמה הקפאה-אווהמחזורים אחר כך לידיד-הפשרה תוך שמירה על כלי תגובת צינור Schlenk תחת ואקום גבוה. יש לציין כי היחס טוחנת של מונומרים שונים בתגובה יכול להיות מותאם לפי צורך. כמו כן, על ידי שינוי כמות סוכן הרפסודה משמשת, אורכו של הפולימרים וכתוצאה מכך יכול להיות נשלט על 18. עם זאת, היחס טוחנת סוכן הרפסודה ליוזם תמיד צריך להיות גדול יותר משני להבטיח dispersity הנמוך של המוצר. בתנאים אלה, את האבולוציה של copolymerization היא יציבה, והשחזור של התגובה הוא גבוה מאוד. עם זאת, אין זה סביר שמתקבל התפלגות אחידה לחלוטין של כל מונומרים המשתתפים בקופולימר סטטיסטי, בשל מהירויות פילמור השונות שלהם. אפיון ההפצה של מונומרים שונים בתוך הפולימר הוא עדיין מאוד מאתגר. שיטת פוסט-השינוי, שהוצג כאן, היא שני amenabl הפשוט ויותרדואר לשימוש במגוון רחב יותר של תוויות ניאון, בהשוואה לפרוטוקולים אחרים להחיל glycopolymers תווית 2,11. אלה יכללו רבים של fluorophores האמין-reactive מסיס במים, נקודות קוונטיות, biotins, ואחרים. הם ספציפיות המחייבות של glycopolymers המסונתזת, שכותרתו לאימות בקלות באמצעות קטינים עם זיקות מחייבות ידועות. PMA-GAEMA בעל ללא סוכר תליון הוא שליטה שלילית מתאימה. Glycopolymers עם תוויות ניאון שונות שהוכנו באמצעות מסלול זה שימש בהצלחה בחקירות של קטינים בתיווך חיידקים מחייבים 14. כפי שהוצג, הכנה קלילה ויעילה זו של glycopolymers ניאון הסטטיסטי אמורה לספק פוטנציאל גדול למגוון רחב של מחקר glycobiological.

בשני העשורים האחרונים, חקירות עם glycopolymers הסינתטי עברו התפתחות איטית אך מתמשכת, מפגינות פוטנציאל משמעותי לבחינת מנגנוני זיהומיות הכוללים מחקר המתמקד בקטיני הכרת תהליכי 1-3. מאז glycopolymers הסינתטי בעל moieties סוכר multivalent תערוכה efficacies קטינים מחייבים הרבה יותר גבוה, בהשוואה לפחמימות חד ערכי, הם ביקוש גדול בתחום glycobiology 3. עניין מיוחד במחקר קליני הוא השימוש בglycopolymers ניאון כדי לאפיין את החיידקים בתיווך הקטינים מחייבים עם פחמימות זמינות על משטחים אנושיים נשימה תא וגליקופרוטאין הרירי. בתחילת לימודים חוץ גופית מועסק glycopolymers מבוסס polyacrylamide זמין מסחרי בבדיקות מחייבות חיידקים. כמה מבדיקות אלה הראו תוצאות מבטיחות, אך העלה חששות בנוגע ל, סטיות obtainability, והרבה-הרבה-בשני polמשקל מולקולרי Ymer ותוכן glycoepitope. פרוטוקול ובמעבדה חסכוני פותח אשר יספק לשליטה מספקת של תוכן מבנה, גודל, וטוהר glycopolymers הסינתטי מיקוד קטיני חיידקים. בחיפוש אחר גישה סינתטית מתאימה לglycopolymers, טכניקת פילמור חדשה יחסית נבדקה באמצעות סוג של פילמור הרדיקלי המבוקר שהעסיק בשרשרת העברה בנוסף פיצול הפיכה סוכנים (רפסודה) 4. לאחרונה ריאגנטים רפסודה כגון כבר בשימוש בכמה הכנות glycopolymer 5-7. בהשוואה לפרוטוקולי הכנת glycopolymer אחרים, polymerizations תיווך הרפסודה להפגין כמה יתרונות, כולל הסובלנות למגוון של מבני מונומר ותנאי תגובה, תאימות פוטנציאלית עם תמיסות מימיות, וdispersity גודל הנמוך של המוצרים פולימריים הרצויים 8,9. עניין בולט הם פרוטוקולים להכנת הרפסודה-baglycopolymers SED תלת-רכיב, המאפשר שליטה על יצירות של מונומרים שונים, כל אחד מהם עשוי להיות פונקציות שונות 10-13. עם זאת, רוב מאמצי מחקר הקודמים או חסר anomeric פחמימות תליון 10, או מועסק על צעד polymerizations וכתוצאה מכך קופולימרים תלת-בלוק, שמורכב מhomopolymers קשור קוולנטית, לעתים קרובות המשמשים למטרות שונות מפולימרים סטטיסטיים שקופולימרים בי הרצף של מונומר שאריות אחרי שלטון 9-13 סטטיסטי. לאחרונה, (חומצת 4-cyanopentanoic) העסקת מתחם רפסודת thiocarbonylthio -4-dithiobenzoate בסביבה מימית, ההכנה של קבוצת רפסודה מבוססת glycopolymers תלת-רכיב ליניארי הסטטיסטי המכיל סוכרים תליון ספציפיים ויישומם בחיידקים מחייבים בתיווך קטינים בדיקות דווחו 14. המטרה הכוללת של שיטה זו, שהוצגה באופן חזותי, היא להכין תלת-רכיבglycopolymers ניאון סטטיסטי באמצעות copolymerization שליטת רפסודה. בגלל הקלות של פרוטוקול פילמור צעד אחד, הבקרה הטובה על אורך הפולימר ויצירות, והשחזור הגבוה של התגובה, פרוטוקול זה יכול להיות מיושם בקלות לסינתזות מבוססת רפסודה אחרות של glycopolymers עם מבנים המבוקשים.

<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

glycopolymers סינטטי הם כלים אינסטרומנטליים ותכליתיים המשמשים בתחומי מחקר ביו-רפואיים ביוכימי ושונים. דוגמא לסינתזה קלילה ויעילה של glycopolymers הסטטיסטי ניאון מבוקר היטב באמצעות שרשרת העברה בנוסף פיצול הפיכה פילמור מבוסס (הרפסודה) הוא הוכיח. הסינתזה מתחילה בהכנת methacrylamide 2-lactobionamidoethyl מכיל β-גלקטוז-glycomonomer מתקבל על ידי תגובה של lactobionolactone וN - methacrylamide (2-aminoethyl) (AEMA). methacrylamide 2-Gluconamidoethyl (GAEMA) משמש כאנלוגי מבני חסר β-galactoside מסוף. תגובת copolymerization תיווך הרפסודה הבאה כרוכה בשלושה מונומרים שונים: N - acrylamide (2-hydroxyethyl) כspacer, AEMA כיעד לתיוג הקרינה נוסף, וglycomonomers. סובלני של מערכות מימיות, סוכן הרפסודה המשמש בתגובה הוא (חומצת 4-cyanopentanoic) -4-dithiobenzoate.dispersities נמוך (≤1.32), יצירות קופולימר צפויות, ושחזור גבוה של polymerizations נצפו בין המוצרים. פולימרים פלורסנט מתקבלים על ידי שינוי glycopolymers עם succinimidyl אסתר carboxyfluorescein מיקוד הקבוצות הפונקציונליות האמינים הראשוני על AEMA. ספציפיות קטינים מחייבות של glycopolymers כתוצאה מכך הם אומתו על ידי בדיקה עם חרוזים agarose מקביל מצופים בקטיני glycoepitope הכרה ספציפיים. בגלל הקלות של הסינתזה, השליטה ההדוקה של יצירות המוצר והשחזור הטוב של התגובה, פרוטוקול זה יכול להיות מתורגם להכנת glycopolymers מבוססת רפסודה אחרת עם מבנים וקומפוזיציות ספציפיים, כרצונכם.

סינתזה של glycomonomer חומצת Lactobionic שימשה במסמך זה כדוגמא להכנת glycomonomers. תוך שימוש בשיטות בדיווח הראשוני על הסינתזה של LAEMA 11, תשואות מגוונות בהכנה עם טוהר מספק נצפו. שיטת הטיהור שונה באמצעות שרפים קטיון וחילופי אניון להסיר חומר unreacted ההתחלה הציע תשואת מוצר יציבה וטוהר גבוה, אשר אושר על ידי H 1 ו- 13 ספקטרוסקופיה NMR C (איור 1). סינתזת glycopolymer רפסודה ופוסט-שינוי של glycopolymers עם fluorophores בניגוד לגוש-glycopolymers הכין דרך polymerizations הרפסודה יצא, פרוטוקול copolymerization צעד אחד זה מספק הפצת glycomonomer אחידה לאורך עמוד השדרה הפולימר. Glycopolymers מוצג כאן לכלול 20% mol של GLycomonomer, 77% mol של HEAA כspacer, ו -3% mol של AEMA כיעד לפוסט-שינויים (ראה איור 2). 1 H- ו -13 ספקטרוסקופיה C-NMR אישרו את המבנים של PMA-LAEMA וPMA-GAEMA (איורים 3 ו -4). כפי שניתן לראות בתרשים 5, כאשר זממו נגד פרופילי elution GPC של glycopolymer מסונתז ללא רפסודה, שני PMA-LAEMA וPMA-GAEMA יש dispersities נמוך, המוכיחים את יעילותה של גישת הרפסודה. כצפוי, יש PMA-GAEMA M קטן יותר מזה של n PMA-LAEMA בשל החוסר של PMA-GAEMA של סוכר תליון. ניתוח של הפחמימות וקבוצות פונקציונליות אמין ראשוני תוכן של glycopolymers הרפסודה גילה כי היחס של מונומרים בglycopolymers המוצר עולה בקנה אחד עם יחס stoichiometric של החל מונומרים מועסקים בתגובה בתיווך הרפסודה פילמור (טבלת 1). זה מסמל שליטה הדוקה של Compositio מונומרNS בglycopolymers המסונתזת, כפי שתוכנן. תגובה של קבוצות פונקציונליות האמינים ראשוני עם fluorophores מופעלת היא טכניקה בשימוש נרחב בתיוג חלבון. טכניקה זו הועסקה כאן כדי לתייג glycopolymers המטוהר עם carboxyfluorescein. בעקבות הודעה שינוי-, פולימרים ניאון התקבלו (איור 6). אין השפלה של הפולימרים שכותרתו והעמסת בתגובה זוהתה על ידי ניתוח GPC (מידע לא מוצג). כריכת בדיקות של glycopolymers הסינתטי עם חרוזים agarose מצופה קטינים כדי להעריך את הספציפיות מחייבים קטינים של glycopolymers המסונתזת, חרוזים agarose קטינים מצופה עם סגוליות מחייבות פחמימות ידועות היה בשימוש קטינים. Erythrina Crista-גאלי (ECL), שהועסקו בניסויים, יש סגוליות מחייב כלפי β-D-galactoside. איור 7 א ממחיש באופן ברור כי PMA-LAEMA-פלורידהuorescein, המכיל β-D galactoside-כפחמימות תליון, הציג חזק מחייב עם קטיני ECL. לעומת זאת, השלילי מחייב ECL של PMA-GAEMA-העמסת glycopolymer, שאינו בעלי סוכר תליון, מוצג באיור 7. תוצאה זו מדגימה את היעילות וזיקה המחייבות של glycopolymer הניאון המסונתזת. <img alt="איור 1" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig1.jpg" /> איור 1. מוקצה 1 H- (א) ו- 13 C-NMR (ב) ספקטרום (D 2 O) לLAEMA. (נתון זה שונה מואנג et al. 14) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של זה דמות.</a> &lt;p class = &quot;jove_content&quot; FO: לשמור-together.within עמודים = &quot;תמיד&quot;&gt; <img alt="איור 2" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig2.jpg" /> איור 2. איור סכמטי של הסינתזה של glycopolymer ניאון PMA-LAEMA מכיל β-galactoside כסוכר התליון. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig3.jpg" /> איור 3. מוקצה H- () ו -13 C-NMR ספקטרום (ב) (ד 2 O) לglycopolymer PMA-LAEMA. 1 (נתון זה שונה מואנג et al. 14) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig3large.jpg" target="_blank">טיעון</a>se לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו. <img alt="איור 4" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig4.jpg" /> איור 4. מוקצה 1 H- () ו -13 C-NMR ספקטרום (ב) (ד 2 O) לPMA-GAEMA. (נתון זה שונה מואנג et al. 14) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של נתון זה.</a> <img alt="איור 5" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig5.jpg" /> 5. עקבות כרומטוגרפיה חלחול ג&#39;ל איור של PMA-GAEMA וPMA-LAEMA מבוססי רפסודה מוכנה עם וללא שימוש בסוכן רפסודה. בניגוד לPMA-LAEMA הוכן ללא רפסודת סוכן (כחול), RAFT-<html> PMA-LAEMA מבוסס (ירוקה) יש dispersity נמוך בהרבה (M w / n M). מבוסס רפסודת PMA-GAEMA (אדום) וPMA-LAEMA יש פרופילי GPC דומים, אבל יש לי לשעבר n M קטן יותר בשל העדר סוכרים תליון. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 6" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig6.jpg" /> איור 6. PMA-LAEMA לפני ואחרי פוסט-שינוי עם fluorophore. (א) בהשוואה לglycopolymer הלבן שכותרתו אינו (צינור שמאלי), שכותרתו והעמסת PMA-LAEMA תערוכות צבע חזק צהוב (צינור מימין). (ב) תחת UV, PMA-LAEMA שאינו מסומן (צינור שמאלי, 1 מ&quot;ג / מיליליטר PBS) הוא כהה ומציג ללא הקרינה, ואילו PMA-LAEMA כותרת והעמסת (צינור תקין, 1 מ&quot;ג / מיליליטר PBS) מופעים הקרינה ירוקה חזקה.: &quot;Target =&quot; _ //www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig4large.jpg blank &quot;&gt; לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו. <img alt="איור 7" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig7.jpg" /> איור 7. קטיני Crista-גאלי Erythrina חרוזים agarose (ECL) -coated לאגד β-D-galactoside מכיל glycopolymers, ולא אלה לא בעל סוכר תליון. () PMA-LAEMA-והעמסת (3 מיקרוגרם) הפגינה חזקה מחייבת עם ECL , ואילו ב( ב) PMA-GAEMA-והעמסת, אשר ברשותה שום שאריות התליון β-D-galactoside, לא הראה שום מחייב עם חרוזים מצופים קטינים. בר סולם = 100 מיקרומטר. טבלת 1. ערכי מיקוד של פרמטרים סינטטיים ויצירות בפועל של glycopolymers.) מיקוד ערכים, ערכים שהם רצויים של המוצרים; ב) DP, תואר של פילמור; ג) NA, אינו זמין. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody style="vertical-align:middle;text-align:center"><tr><td style="width:120px"></td><td style="width:40px"> DP ב </td><td style="width:70px"> Dispersity </td><td style="width:120px"> תוכן ממשי של glycomonomers % Mol </td><td> תוכן ממשי של אמין ראשוני % Mol </td></tr><tr><td> מיקוד ערכים </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 ג </td><td> 2.7 </td></tr></tbody></table>

Watch this Scientific Journal Video about Facile and Efficient Preparation of Tri-component Fluorescent Glycopolymers via RAFT-controlled Polymerization at JoVE.com

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.

הכנה קלילה ויעילה של Glycopolymers פלורסנט Tri-רכיב באמצעות פלמור שליטת רפסודה

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 Views.  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.

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

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.

הכנה קלילה של פנימית עצמית התאספו חלקיקים ליפידים מיוצב על ידי פחמן

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

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.

הכנה קלילה של נגזרי Quinazoline 4-הוחלפו

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.

סינתזה קלילה של Micelles תולעת דמוית ידי גלוי אור מתווכת פילמור נפיצה שימוש Photoredox Catalyst

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.

Anionic פילמור של קופולימר amphiphilic עבור הכנת Micelles קופולימר בלוק מיוצב על ידי אינטראקציות הנחת π-π

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.

הכנת המאפיינים של Thermo-הפיך צולב הגומי Via דילס-אלדר לכימיה

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.

פרוטוקול פשוט ויעיל עבור פילמור קטליטי קלטי Norbornenes פונקציונלית

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.

הכנת Facile של אלומיניום Ultroine hydroxide חלקיקים עם או ללא Mesoporous MCM-41 בסביבות הסביבה

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.

הכנת פסילי (2)<em&gt; Z</em&gt; 4<em&gt; ה</em&gt;) - Dienamides על ידי Olefination של אלקנים אלקטרון לקוי עם Allyl אצטט

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.

הכנה של חלקיקים פוליסטירן חלול מהמיקרו קפסולות מאת פלמור הרדיקלית של ג'אנוס טיפות של פחמימנים, שמנים Fluorocarbon

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.

ביטוי משותף של מספר חלבונים Chimeric פיוז'ן פלורסנט בדרך יעילה בצמחים

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