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

1. Sintesi di 2-Glycomonomer Lactobionamidoethyl metacrilammide <ol><li> Sciogliere 2 g di acido lattobionico in 3,0 ml di metanolo anidro e aggiungere lentamente etanolo assoluto in maniera saggia goccia fino a quando la soluzione diventa torbida solo, quindi rimuovere i solventi via rotoevaporation. </li><li> Sciogliere il residuo, dal punto 1.1, in 3,0 ml di metanolo anidro e, ancora una volta, aggiungere lentamente etanolo assoluto fino a poco nuvoloso, poi evaporare i solventi via rotoevaporation. Ripetere questa operazione per 3 volte per ottenere lactobiono-1,5-lattone (1,94 g, il 98% di resa). Questo prodotto è di purezza sufficiente per essere utilizzato nei seguenti reazioni. </li><li> Aggiungere 1,0 g di lactobionolactone in 3.0 ml di metanolo per N - (2-amminoetil) metacrilammide (Aema, 0,58 g) e idrochinone monometil etere (MEHQ, 1,0 mg), un inibitore di auto-polimerizzazione, in 2,0 ml di metanolo, seguita da 1,0 ml di trietilammina. Mescolare a temperatura ambiente per 48 ore. </li><li> Aggiungere 20 ml di H 2 O deionizzata (DH 2 </sub&gt; O) al pallone di reazione, quindi rimuovere il metanolo e trietilammina gratuito per evaporazione a secchezza via rotoevaporation. </li><li> Per rimuovere qualsiasi lattobionico rimanente, aggiungere 20 ml di dH 2 O, quindi passare la soluzione acquosa attraverso una colonna a scambio anionico (OH - modulo 10 mm x 20 mm) in un bicchiere di ricezione contenente 1,0 mg di MEHQ. </li><li> Rimuovere trietilammina, prodotta nel passo 1.5, per evaporazione a secchezza tramite rotoevaporation. </li><li> Aggiungere 20 ml di dH 2 O e rimuovere reagito Aema aggiungendo lentamente 1 mg aliquote di resina a scambio cationico (forma H +) fino a quando non ninidrina materiali reattivi sono rilevabili. Monitorare la rimozione prendendo 1 microlitri aliquote della soluzione dopo ogni aggiunta resina, applicandola ad una piastra cromatografia su strato sottile, quindi spruzzando la piastra con ninidrina 2% in soluzione di etanolo. Quando nessun colore blu profondo è osservato lo sviluppo quando la piastra viene riscaldata a 90 ° C per 1 min, il punto finale è stato raggiunto. </li><li&gt; Filtrare la soluzione attraverso un imbuto di vetro sinterizzato, trasferire il filtrato in una provetta, congelare il campione a -80 ° C, e quindi liofilizzato. </li><li> Rimuovere MEHQ dal campione sciogliendo il materiale liofilizzato in una quantità minima di metanolo (~ 0,5 ml), quindi aggiungere acetone anidro freddo (-20 ° C, 15 ml) per precipitare il prodotto. Raccogliere il precipitato per filtrazione usando un imbuto di vetro sinterizzato, quindi asciugare il precipitato in un essiccatore sotto vuoto per ottenere 2-lactobionamidoethyl metacrilammide (LAEMA) come polvere bianca (0,94 g, 68% di resa). Questo prodotto è di purezza sufficiente per essere utilizzato nei seguenti reazioni. </li></ol> 2. Sintesi di monomero 2-Gluconamidoethyl metacrilammide Nota: La preparazione di 2-gluconamidoethyl metacrilammide (GAEMA), che non possiede uno zucchero pendente, è stato adattato da un metodo pubblicato 15. <ol><li> Aggiungere 2,0 g di Aema sciolti in 10 ml di metanolo ad una soluzionedi D-gluconolattone (1,6 g) in 30 ml di metanolo e, sotto agitazione, aggiungere lentamente 1,6 ml di trietilammina. </li><li> Mescolare la reazione a temperatura ambiente per 24 ore. </li><li> Filtrare il prodotto precipitato utilizzando un imbuto di vetro sinterizzato e lavare il precipitato tre volte con 10 ml ciascuna di isopropanolo, poi lavare con 10 ml di acetone secca. Essiccare il prodotto precipitato in un essiccatore sotto vuoto. </li></ol> 3. ZATTERA Glycopolymer Sintesi <ol><li> Per rimuovere il MEHQ inibitore presente in N commerciale - (2-idrossietil) acrilammide (HEAA), aggiungere 1 ml di HEAA in una provetta 2 ml microcentrifuga, seguita da aggiunta di 0,5 g di nanoparticelle di ossido di alluminio. Centrifugare la provetta a 300 xg per 30 sec, e utilizzare lo strato HEAA superiore nella seguente reazione. </li><li> Aggiungere con cautela 32,8 mg di LAEMA (70,0 mmol), 1.7 mg di Aema (10,5 mmol) e 27,5 ml di HEAA (270 mmol), tutti sciolti in 0,4 ml di dH 2 O, a un ben pulita tubo 1 ml Schlenk, quindi avendo un Monomer rapporto molare di 20: 3: 77. </li><li> In una reazione parallela, per produrre polimeri di controllo che non possiedono lo zucchero pendente, al posto di usare LAEMA al punto 3.2, sostituire 21,4 mg di GAEMA (70,0 mmol) in reazione. </li><li> Per il rispettivo tubo Schlenk (ad esempio, 3.2 o 3.3), in sequenza aggiungere 50 ml di DMF contenente 0,53 mg di (acido 4-cyanopentanoic) -4-dithiobenzoate (1.9 mmol, agente ZATTERA), e 50 ml di DMF, contenente 250 mg di 4,4-azobis- (acido 4-cyanovaleric) (0,9 mmol, iniziatore). Mescolare delicatamente con le dita toccando. </li><li> Congelare i contenuti contenuti nel tubo Schlenk impiegano un ghiaccio secco: bagno di etanolo (75 g di ghiaccio secco in 100 ml di etanolo), applicare il vuoto entro 10-50 mTorr, quindi chiudere la valvola Schlenk e permettere la soluzione per scongelare lentamente per RT . Ripetere questo ciclo di gelo-disgelo evacuare-due volte. Assicurarsi che tutti i reagenti si dissolvono dopo l&#39;ultimo disgelo. </li><li> Posizionare il tubo Schlenk in un ba plastica richiudibileg, evacuare l&#39;aria della borsa, e poi sigillarlo. Trasferire il sacchetto contenente il tubo Schlenk ad un bagno di acqua preriscaldata a 70 ° C e incubare per 24 ore. </li><li> Trasferire accuratamente la soluzione nel tubo Schlenk ad un sacchetto di dialisi preparata (MWCO = 3,500), e dializza contro dH 2 O (10 x 2 L) per 24 ore, cambiando il dH 2 O ogni ora per le prime 8 ore. Dopo la dialisi, trasferire il campione dal tubo di dialisi in una provetta, congelare il campione a -80 ° C, e poi liofilizzare esso. </li></ol> Nota: Il risultante statistico poli-metacrilammide / acrilammide (PMA) copolimeri contenenti ciondolo 4- O -β-D-galattopiranosil-D-gluconamide (lactobionamide) (dal punto 3.2) o D-gluconamide (dal punto 3.3), rispettivamente, sono ottenuto. Per comodità di discussione, questi due glycopolymers sono abbreviati come PMA-LAEMA e PMA-GAEMA rispettivamente. 4. Postmodifica di Glycopolymers con Fluorofori </p&gt; <ol><li> Sciogliere 5.0 mg di glycopolymer PMA-LAEMA o PMA-GAEMA contenente ~ 0,9 micromol di gruppi funzionali amminici primari in 0,9 ml di tampone fosfato salino (PBS, 0,1 M fosfato di sodio, 0,15 M di NaCl, pH 7,5), rispettivamente. </li><li> Aggiungere lentamente 0,6 mg di estere carboxyfluorescein succinimidil in 100 ml di DMF alle soluzioni con una rapida agitazione. Mescolare delicatamente le reazioni di 16 ore al buio a temperatura ambiente. </li><li> Mentre riparo dalla luce, caricare il campione in un tubo di dialisi preparata (MWCO = 3.500) e dializza contro dH 2 O (2 L) per 16 ore, cambiando la soluzione di dialisi ogni ora per le prime 8 ore. Dopo la dialisi, trasferire il campione dal tubo di dialisi in una provetta, congelare il campione a -80 ° C, e poi liofilizzare esso. </li></ol> Nota: Dopo la liofilizzazione, glycopolymers fluorescenti PMA-LAEMA-fluoresceina e PMA-GAEMA-fluoresceina, rispettivamente, si ottengono. 5. Caratterizzazione del Glycopolimeri <ol><li> Determinare il peso molecolare medio numerico (M n), il peso molecolare medio ponderale (M w) e dispersità (M w / M n) delle glycopolymers su un sistema di HPLC commerciale dotato di cromatografia a permeazione di gel software (GPC), un GPC colonna adatto per il peso molecolare di interesse, e un rivelatore dell&#39;indice di rifrazione, con 0,1 M Tris / 0,1 M tampone di cloruro di sodio (pH 7) come eluente a una portata di 0,6 ml / min 14. Utilizzare standard di polietilene glicole come standard di peso molecolare (MW: 200-1,200,000 g / mol). </li><li> Quantificare le concentrazioni reali di gruppi funzionali amminici primario all&#39;interno delle glycopolymers 16. Analizzare il contenuto totale di carboidrati dei glycopolymers sintetizzati secondo un metodo pubblicato 17. </li><li> Eseguire prove di composizione strutturale e la purezza del glycomonomers LAEMA, GAEMA e glycopolymers PMA-LAEMA, PMA-GAEMA in D 2 O mediante spettroscopia NMR 14. </li></ol> 6. I test vincolante delle Glycopolymers sintetiche con lectina rivestite agarosio <ol><li> Aggiungere 1,5 ml di PBS per 50 ml di sospensione del crista-galli Erythrina lectina (ECL) agarosio Rivestiti, centrifugare a 300 xg per 1 minuto e rimuovere con attenzione e smaltire il surnatante. Ripetere questa operazione due volte, e poi risospendere le sfere in 0,5 ml di PBS. </li><li> Aggiungere 3 g di PMA-LAEMA-fluoresceina o PMA-GAEMA-fluoresceina (controllo negativo) in 6 ml di PBS alla sospensione perline, e incubare le miscele, al buio, a temperatura ambiente per 1 ora. </li><li> Lavare le miscele con 1,5 ml di PBS per tre volte, e perline risospendere in 0,2 ml di PBS. Caricare un aliquota (4 ml) in un pozzo su un vetrino da microscopio immunofluorescenza (rivestiti in teflon), coprire con un vetrino, e osservare al microscopio a fluorescenza utilizzando un filtro FITC (lunghezza d &#39;onda di eccitazione: 467-498 nm, lunghezza d&#39;onda di emissione: 513- 566 nm) e un obiettivo 10X per esaminare il legame di tegli fluorescente glycopolymers con le perline 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. .. -. 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The authors have nothing to disclose.

Un protocollo facile ed efficiente per glycopolymers fluorescenti basati ZATTERA tri-componente, con e senza un carboidrato pendente, e il loro utilizzo in un test-lectina legante, è dimostrato in questa relazione. Il protocollo inizia con la preparazione di glycomonomers LAEMA e GAEMA. Attraverso un one-step ZATTERA controllato copolimerizzazione, glycopolymers con resa riproducibile, prevedibile composizione monomero e basso dispersity, si ottengono. A seguito di post-modifica della glycopolymers con estere carboxyfluorescein succinimidil, il legame del rispettivo glycopolymer fluorescente marcato risulta è facilmente verificabile per la sua specificità-lectina legante. Nelle fasi preparative iniziali delle glycomonomers che devono essere impiegati nelle successive sintesi glycopolymer, prontamente disponibili lattobionico e gluconolattone stati utilizzati. In teoria, tutti i carboidrati di interesse, da monosaccaridi a oligosaccaridi complessi, può essere converted per glycomonomers coniugando zucchero destinazione sul gruppo ossidrilico primario C6 di glucosio. Dopo l&#39;ossidazione del residuo di glucosio riduzione, e la sua successiva disidratazione per un lattone, il prodotto può quindi essere facilmente fatto reagire con l&#39;ammina primaria Aema per formare il corrispondente glycomonomer. Ulteriori esempi di questo percorso può essere visto in un recente rapporto 14. Va notato che, prima di iniziare qualsiasi fase di polimerizzazione, MEHQ, un inibitore di polimerizzazione potenti, deve essere rimosso da tutte le preparazioni monomero e glycomonomer appena prima dell&#39;uso. Questo viene facilmente eseguita utilizzando la minima quantità di metanolo per sciogliere il glycomonomer che possiede MEHQ poi trattare immediatamente con acetone a -20 ° C per precipitare il prodotto senza inibitore in alto rendimento. Indispensabile in ogni schema di polimerizzazione radicale, l&#39;attenzione ai dettagli e monomeri purezze sono enfatizzati. Come è tipico di un sistema di polimerizzazione RAFT, si compone diuna fonte radicali, un reagente RAFT, un monomero e solvente. In questa presentazione visualizzata, un sistema di polimerizzazione RAFT passo singolo è descritto che si concentra sulla produzione di copolimeri statistici generati da una miscela di reazione che possiede tre differenti monomeri in soluzione acquosa. Due reazioni RAFT-mediata separati sono presentati in cui si utilizza un glycomonomer che possiede un pendente, non riducente terminus carboidrati (cioè, β-D-galattosio), e l&#39;altra, in possesso di un poliolo senza residuo carboidrato legato. Comune a entrambe le reazioni RAFT mediata erano monomeri che possiedono un gruppo ossidrile singolare che serve come una molecola distanziale, e un&#39;altra in possesso di una ammina libera per la post-modifica con un fluoroforo ammino-reattiva. Poiché la presenza di ossigeno nella miscela di reazione e l&#39;ambiente è dannoso per polimerizzazione RAFT-mediata, la sua rimozione a livello di tracce viene facilmente realizzata mediante vari freeze-evacicli cuate-disgelo mantenendo il recipiente di reazione tubo Schlenk sotto vuoto spinto. Va notato che il rapporto molare di differenti monomeri nella reazione può essere regolato secondo necessità. Inoltre, variando la quantità di agente RAFT utilizzato, la lunghezza dei polimeri risultanti può essere controllato 18. Tuttavia, il rapporto molare dell&#39;agente RAFT di iniziatore deve sempre essere maggiore di due per assicurare il basso dispersità del prodotto. In queste condizioni, l&#39;evoluzione della copolimerizzazione è costante, e la riproducibilità della reazione è molto elevata. Detto questo, è improbabile che si ottiene una distribuzione del tutto uniforme di tutti monomeri partecipanti entro un copolimero statistico, a causa delle loro diverse velocità di polimerizzazione. Caratterizzare la distribuzione dei diversi monomeri all&#39;interno del polimero è ancora molto impegnativo. Il metodo post-modifica, presentata qui, è al tempo stesso semplice e più amenable l&#39;uso di una più ampia selezione di etichette fluorescenti, rispetto ad altri protocolli applicati a glycopolymers etichetta 2,11. Questi includono molti dei fluorofori ammina reattiva idrosolubili, punti quantici, biotins, e altri. Le specificità di legame dei sintetizzati glycopolymers etichettati sono facilmente verificabili utilizzando lectine con note affinità di legame. PMA-GAEMA possiede senza zucchero ciondolo è un adeguato controllo negativo. Glycopolymers con etichette fluorescenti diversi preparati per questa via sono stati utilizzati con successo in ricerche di lectina-mediata batterica vincolante 14. Come presentato, questa preparazione facile ed efficiente glycopolymers fluorescenti statistici dovrebbe fornire un grande potenziale per una vasta gamma di ricerca glycobiological.

Negli ultimi due decenni, le indagini con glycopolymers sintetici hanno subito uno sviluppo lento ma continuo, dimostrando un notevole potenziale in esame i meccanismi infettivi che comprendono la ricerca che si concentra sul riconoscimento lectina processi 1-3. Poiché glycopolymers sintetici possiedono frazioni di zucchero polivalenti presentano efficacies lectina vincolante molto più elevati, rispetto ai carboidrati monovalenti, sono di grande richiesta nel campo glycobiology 3. Di particolare interesse per la ricerca clinica è l&#39;uso di glycopolymers fluorescenti per caratterizzare il legame con carboidrati disponibili sulla superficie delle cellule respiratorie umane e glicoproteina mucose batterica lectina-mediata. All&#39;inizio studi in vitro impiegato in commercio glycopolymers basato poliacrilammide-in batteriche prove vincolanti. Molte di queste sonde hanno mostrato risultati promettenti, ma ha sollevato preoccupazioni per quanto riguarda, obtainability, e da lotto a lotto variazioni sia in polpeso molecolare Ymer e contenuti glycoepitope. Un protocollo economico in laboratorio è stato sviluppato che fornirebbe un controllo soddisfacente di contenuti la struttura, le dimensioni, e la purezza di glycopolymers sintetiche destinate lectine batteriche. Alla ricerca di un approccio sintetico atto a glycopolymers, una tecnica relativamente nuova di polimerizzazione è stata testata utilizzando un tipo di polimerizzazione radicale controllato che ha impiegato oltre reversibile-frammentazione catena di trasferimento (RAFT) agenti 4. Tali reagenti RAFT sono state recentemente utilizzate in alcune preparazioni glycopolymer 5-7. Rispetto ad altri protocolli di preparazione glycopolymer, polimerizzazioni RAFT-mediata dimostrano diversi vantaggi, tra cui la tolleranza ad una varietà di strutture monomeriche e condizioni di reazione, potenzialità compatibilità con le soluzioni acquose, e basso dispersity dimensioni dei prodotti polimerici desiderati 8,9. Di notevole interesse sono i protocolli per la preparazione di RAFT-baglycopolymers tri-componente sed che consente il controllo di composizioni di monomeri diversi, ciascuno dei quali può avere funzioni distinte 10-13. Tuttavia, la maggior parte dei precedenti sforzi di ricerca sia mancavano anomerico carboidrati pendente 10, o impiegati intensificati polimerizzazioni conseguente copolimeri tri-blocco, che consistono di omopolimeri covalentemente legate, che spesso servono scopi diversi polimeri che sono copolimeri statistici in cui la sequenza di monomero residui seguono una regola statistica 9-13. Recentemente, impiegando il composto RAFT thiocarbonylthio (acido 4-cyanopentanoic) -4-dithiobenzoate in ambiente acquoso, la preparazione di un gruppo di RAFT-basato glycopolymers statistici tri-componente lineari contenenti specifici zuccheri sospensione e loro applicazione in lectina-mediata batterica vincolante test è stato segnalato 14. L&#39;obiettivo generale di questo metodo, presentato in modo visivo, è quello di preparare tri-componenteglycopolymers fluorescenti statistici tramite copolimerizzazione ZATTERA controllata. A causa della facilità del protocollo polimerizzazione di uno stadio, il controllo fine della lunghezza polimero e composizioni, e l&#39;elevata riproducibilità della reazione, questo protocollo può essere facilmente applicato ad altre sintesi basata RAFT-di glycopolymers con strutture desiderati.

<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 sintetici sono strumenti strumentali e versatili utilizzati in vari campi di ricerca biochimici e biomedici. Un esempio di una sintesi facile ed efficiente glycopolymers statistici fluorescenti ben controllati utilizzando reversibile addizione frammentazione chain-trasferimento (RAFT) polimerizzazione sede è dimostrata. La sintesi inizia con la preparazione di β-galattosio contenenti glycomonomer 2-lactobionamidoethyl metacrilammide ottenuto per reazione del lactobionolactone e N - (2-amminoetil) metacrilammide (Aema). 2-Gluconamidoethyl metacrilammide (GAEMA) è usato come un analogo strutturale manca un terminale β-galactoside. Il seguente reazione di copolimerizzazione RAFT-mediata coinvolge tre differenti monomeri: N - (2-idrossietil) acrilammide come distanziale, Aema come obiettivo per ulteriore etichettatura fluorescenza, e le glycomonomers. Tollerante di sistemi acquosi, l&#39;agente RAFT utilizzato nella reazione è (acido 4-cyanopentanoic) -4-dithiobenzoate.Bassa dispersities (≤1.32), composizioni copolimero prevedibili, e l&#39;alta riproducibilità delle polimerizzazioni sono state osservate tra i prodotti. Polimeri fluorescenti sono ottenuti modificando i glycopolymers con estere carboxyfluorescein succinimidil mira i gruppi funzionali amminici primari sulla Aema. Specificità lectina legante dei glycopolymers risultanti sono verificati da test con corrispondenti agarosio rivestite con specifici lectine glycoepitope riconoscimento. Grazie alla facilità di sintesi, il controllo stretto delle composizioni di prodotto e la buona riproducibilità della reazione, questo protocollo possono essere tradotti verso preparazione di altri glycopolymers basato RAFT-con strutture e composizioni specifiche, come desiderato.

Sintesi di glycomonomer Lattobionico è stato utilizzato qui come esempio per la preparazione di glycomonomers. Utilizzando metodi nel rapporto iniziale sulla sintesi di LAEMA 11, sono stati osservati i rendimenti varie in preparazione con la purezza insoddisfacente. Il metodo di purificazione modificata con resine cationiche e scambio anionico per rimuovere il materiale di partenza non reagito offerto resa del prodotto stabile e elevata purezza, che è confermato da 1 H e 13 C spettroscopia NMR (figura 1). ZATTERA sintesi glycopolymer e post-modifica di glycopolymers con fluorofori In contrasto con i blocchi-glycopolymers preparati tramite polimerizzazione RAFT gradini, questo protocollo copolimerizzazione one-step fornisce una distribuzione uniforme glycomonomer catena polimerica. I glycopolymers indicati qui contengono il 20% in moli di glycomonomer, 77% in moli di HEAA come distanziatore, e 3% in moli di Aema come bersaglio per la post-modifiche (vedere Figura 2). 1 H- 13 e spettroscopia C-NMR confermano le strutture di PMA-LAEMA e PMA-GAEMA (figure 3 e 4). Come mostrato in figura 5, quando tracciata contro i profili di eluizione GPC del glycopolymer sintetizzato senza RAFT, sia PMA-LAEMA e PMA-GAEMA hanno bassi dispersities, dimostrando l&#39;efficacia dell&#39;approccio RAFT. Come previsto, PMA-GAEMA ha una M n inferiore a quella di PMA-LAEMA causa della mancanza di uno zucchero pendente del PMA-GAEMA. Analisi dei carboidrati e amminici primari gruppi funzionali contenuto delle glycopolymers RAFT rivelato che il rapporto di monomeri nelle glycopolymers prodotto è coerente con il rapporto stechiometrico di monomeri impiegati nella reazione di polimerizzazione RAFT-mediata (Tabella 1) a partire. Questo significa uno stretto controllo del compositio monomerons nelle glycopolymers sintetizzati, come progettato. Reazione di gruppi funzionali amminici primari con fluorofori attivate è una tecnica largamente usata in etichettatura proteine. Questa tecnica è stata impiegata qui per etichettare glycopolymers purificati con carbossifluoresceina. Dopo postmodifica, polimeri fluorescenti sono stati ottenuti (Figura 6). Nessuna degradazione dei polimeri fluoresceina nella reazione è stata rilevata mediante analisi GPC (dati non mostrati). Binding prove dei glycopolymers sintetici con agarosio perline lectina rivestite Per valutare la specificità-lectina legante dei glycopolymers sintetizzati, è stato utilizzato lectina rivestito agarosio con carboidrati nota specificità di legame. Crista-galli lectina Erythrina (ECL), impiegati negli esperimenti, ha una specificità di legame verso β-D-galactoside. Figura 7A dimostra chiaramente che PMA-LAEMA-Flfluoresceina, che contiene β-D-galattoside come carboidrato pendente, espone forte legame con la lectina ECL. Al contrario, il legame al ECL della glycopolymer PMA-GAEMA-fluoresceina, che non possiede uno zucchero pendente negativo, è mostrato in Figura 7B. Questo risultato esemplifica l&#39;efficacia di legame e l&#39;affinità del glycopolymer fluorescenti sintetizzato. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig1.jpg" /> Figura 1. assegnato 1 H (a), e 13 C-NMR (b) gli spettri (D 2 O) per LAEMA. (Questo dato è stato modificato da Wang et al. 14) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig1large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questo 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. Rappresentazione schematica della sintesi di glycopolymer fluorescente PMA-LAEMA contenenti β-galattoside come lo zucchero ciondolo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig2large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig3.jpg" /> Figura 3. assegnato 1 H (A) e 13 C-NMR (B) spettri (D 2 O) per PMA-LAEMA glycopolymer. (Questo dato è stato modificato da Wang et al. 14) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig3large.jpg" target="_blank">Plea</a>SE Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig4.jpg" /> Figura 4. assegnato 1 H (A) e 13 C-NMR (B) spettri (D 2 O) per PMA-GAEMA. (Questo dato è stato modificato da Wang et al. 14) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig4large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig5.jpg" /> Figura 5. gel cromatografia a permeazione di tracce di base-ZATTERA PMA-GAEMA e PMA-LAEMA preparati con e senza l&#39;utilizzo di agenti ZATTERA. In contrasto con il PMA-LAEMA preparato senza RAFT agente (blu), il rafting<html> basata PMA-LAEMA (verde) ha un dispersity molto inferiore (M w / M n). A base di ZATTERA PMA-GAEMA (rosso) e PMA-LAEMA hanno profili simili GPC, ma il primo ha una più piccola M n causa della mancanza di zuccheri pendenti. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig4large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig6.jpg" /> Figura 6. PMA-LAEMA prima e dopo la post-modifica con fluoroforo. (A) Rispetto bianco-etichettato glycopolymer (tubo a sinistra), marcato con fluoresceina PMA-LAEMA presenta con un colore giallo forte (tubo a destra). (B) Sotto UV, non marcato PMA-LAEMA (tubo sinistro, 1 mg / ml in PBS) è scuro e presenta alcuna fluorescenza, mentre fluoresceina PMA-LAEMA (tubo a destra, 1 mg / ml in PBS) spettacoli forte fluorescenza verde.: //www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig4large.jpg &quot;Target =&quot; _ blank &quot;&gt; Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. <img alt="Figura 7" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig7.jpg" /> Figura 7. Erythrina crista-galli lectina (ECL) agarosio Rivestiti legano β-D-galattoside contenenti glycopolymers, e non quelli che non possiedono uno zucchero ciondolo. (A) PMA-LAEMA-fluoresceina (3 mg) ha dimostrato forte legame con ECL , mentre in (B) PMA-GAEMA-fluoresceina, che possiede nessun residuo ciondolo β-D-galattoside, non hanno mostrato associazione con le perline lectina rivestite. Barra di scala = 100 micron. Tabella 1. Valori rivolge ad un dei parametri sintetici e composizioni reali delle glycopolymers. A) Targeting valori, valori chesono desiderata dei prodotti; b) DP, grado di polimerizzazione; c) NA, non disponibile. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig4large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa 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"> Dispersità </td><td style="width:120px"> Il contenuto effettivo di glycomonomers mol% </td><td> Il contenuto effettivo di ammina primaria mol% </td></tr><tr><td> Targeting valori </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.

Preparazione Facile ed efficiente di Glycopolymers fluorescenti Tri-componenti tramite polimerizzazione RAFT controllata

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.

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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.

Preparazione facile di Internamente auto-assemblato Lipid particelle stabilizzati da nanotubi di carbonio

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

Ricerca

Chimica

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.

Preparazione facile dei derivati ​​quinazoline 4-sostituito

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.

Sintesi facile di micelle vermiforme dalla luce visibile mediata polimerizzazione in dispersione Utilizzando 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.

Anionico polimerizzazione di un copolimero Amphiphilic per la preparazione di copolimero a blocchi micelle stabilizzata da π-¸ Interazioni Stacking

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 preparazione e la proprietà di Thermo-reversibile reticolato Chimica Gomma Via 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 protocollo semplice ed efficiente per l&#39;inserimento catalitica polimerizzazione di norborneni funzionali

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 preparazione di particelle ultra-fine di idrossido di alluminio con o senza MCP-41 mesoporous in ambienti ambientali

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.

Facile Preparazione di (2<em&gt; Z</em&gt;, 4<em&gt; E</em&gt;) - Dienamidi per l&#39;olefinazione di elettroni con deficit di elettroni con allil-acetato

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.

Preparazione di Cave particelle di polistirene e microcapsule tramite polimerizzazione radicale di goccioline di Janus composto da idrocarburi e oli 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.

Co-espressione delle proteine chimeriche fluorescenti Fusion Multiple in modo efficiente nelle piante

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