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

Glycomonomer 1. sentezi 2-Lactobionamidoethyl metakrilamid <ol><li> Çözelti, sadece bulanık olana kadar damla damla bir tarzda mutlak etanol ilave yavaş susuz metanol içinde 3.0 ml laktobiyonik asit 2 g çözülür ve ardından dönüşlü buharlaştırma yoluyla çözücülerin ayrılması. </li><li> 3.0 ml susuz metanol içinde ve bir kere daha, sonra yavaş yavaş hemen bulutlanana kadar mutlak etanol ilave dönüşlü buharlaştırma yoluyla çözücü buharlaştırılması, Aşama 1.1, tortu çözülür. Lactobiono-1,5-lakton (1.94 g,% 98 verim) elde etmek için bu adım 3 kez tekrarlayın. Bu ürün, aşağıdaki reaksiyonlarda kullanım için yeterli saflıkta olan. </li><li> N, metanol içinde 3.0 ml lactobionolactone 1.0 g ekleyin - (2-aminoetil) metakrilamid (AEMA, 0.58 g) ve hidrokinon monometil eter (MEHQ, 1.0 mg), kendi kendine polimerizasyon inhibitörü, 2.0 ml metanol, ardından 1.0 ml trietilamin ile. 48 st için oda sıcaklığında karıştırın. </li><li> Deiyonize H2O içinde 20 ml (DH 2 ekleme </alt tepkime şişesine&gt; O), sonra dönüşlü buharlaştırma ile kuruyana kadar buharlaştırma ile metanol ve serbest trietilamin çıkarın. </li><li> MeHQ 1.0 mg ihtiva eden bir alıcı kabın içine - (şekilde, 10 mm x 20 mm, OH) dH 2 O 20 ml, daha sonra bir anyon değiştirici kolon içinden sulu bir çözeltisinin, ilave herhangi bir geri kalan laktobiyonik asit kaldırın. </li><li> Dönüşlü buharlaştırma yoluyla kuruyana kadar buharlaştınlması suretiyle de, Aşama 1.5 üretilen trietilamin, kaldırın. </li><li> DH 2 O 20 ml ilave edilir ve yavaşça reaktif maddeler saptanabilen herhangi bir ninhidrin kadar katyon değişim reçinesi (H + form) 1 mg alikotları eklenerek reaksiyona girmeyen AEMA çıkarın. Daha sonra etanol çözeltisi içinde% 2 ninhidrin ile plaka, püskürtme, ince-tabaka kromatografisi plakaya uygulanması, her bir reçine ilave edildikten sonra çözelti, 1 ul örnekler alınarak kaldırma izleyin. Bir koyu mavi renk plaka, 1 dakika boyunca 90 ° C&#39;ye kadar ısıtıldığında geliştirmek için bakıldığında, uç nokta ulaşıldı. </li><li&gt; liyofilize edilir, daha sonra, bir test tüpüne filtrat transferi, bir fritli cam huni içinden solüsyonu filtre -80 ° C&#39;de örnek dondurma ve. </li><li> Daha sonra soğuk anhidre aseton ekleyin, metanol (~ 0.5 mi) içindeki bir minimum miktarda dondurularak kurutulmuş malzeme çözülmesiyle numuneden MeHQ çıkarın (-20 ° C, 15 mi °) ürünü çökeltmek için. Daha sonra grimsi beyaz bir toz (0.94 g,% 68 verim) olarak 2-lactobionamidoethyl metakrilamiddir (LAEMA) elde edilmesi için vakum altında bir desikatör içinde çökelti kuru bir sırlı cam huni kullanılarak filtre ile çökelti toplanır. Bu ürün, aşağıdaki reaksiyonlarda kullanım için yeterli saflıkta olan. </li></ol> Monomer 2. sentezi 2-Gluconamidoethyl metakrilamid Not: bir asılı şeker sahip değildir 2-gluconamidoethyl metakrilamid hazırlanması (gaema), yayınlanmış bir metoda 15 uyarlanmıştır. <ol><li> Çözeltisine 10 ml metanol içinde çözüldü AEMA 2.0 g eklemekarıştırılarak 30 ml metanol içinde D-glukonolakton (1.6 g) ve bir yavaş yavaş 1.6 ml trietilamin ilave edin. </li><li> 24 saat boyunca oda sıcaklığında reaksiyona karıştırın. </li><li> Daha sonra kuru aseton, 10 ml ile yıkanır, bir sırlı cam huni kullanılarak çökelmiş ürün filtre edin ve çökelti, 10 ml izopropanol ile üç kez yıkayın. Vakum altında bir desikatör içinde çökeltilmiş ürün kurutulur. </li></ol> 3. RAFT Glycopolymer Sentezi <ol><li> Ticari N Mevcut önleyicisi MeHQ kaldırmak için - (2-hidroksietil) akrilamid (heaa), alüminyum oksit nano-tanecikleri, 0.5 g eklenmesi, ardından 2 ml&#39;lik bir mikrosantrifüj tüpü için heaa 1 ml ekleyin. 30 saniye boyunca 300 xg&#39;de santrifüj tüpü ve aşağıdaki reaksiyonda üst tabaka heaa kullanın. </li><li> Dikkatle LAEMA 32.8 mg (70.0 umol), AEMA 1.7 mg (10.5 umol) ve heaa (270 umol) ve 27.5 ul, tüm bu şekilde, iyi temizlenmiş 1 ml&#39;lik bir Schlenk tüpüne, dH 2 O 0.4 ml içinde çözüldü Bir Monom sahip3: 77, 20 er molar oranı. </li><li> Paralel bir reaksiyonda, aşama 3.2&#39;de LAEMA kullanılarak yerine herhangi bir askılı şeker sahip olmayan kontrol polimerleri üretmek reaksiyonda gaema 21.4 mg (70.0 umol) yerine amacıyla. </li><li> Ilgili Schlenk tüpüne (örneğin, 3.2 veya 3.3) için, ardışık olarak DMF, 250 ug ihtiva eden (4-siyano-pentanoik asit) -4-dithiobenzoate (1.9 umol, RAFT maddesi) 0.53 mg, ve DMF ve 50 ul ihtiva eden 50 ul 4,4&#39;-azobis- (4-siyanovalerik asit) (0.9 umol, başlatıcı). Yavaşça parmak vurma karıştırın. </li><li> Schlenk tüpü içinde yer alan içerikleri bir kuru buz kullanılarak dondurma: etanol banyosu (100 mi etanol içinde 75 g kuru buz), 10-50 mTorr içinde bir vakum uygulanır, daha sonra savurma valfin kapatılması yavaş yavaş oda sıcaklığına kadar eritilir çözeltisi izin . Iki kez daha bu donma-çözülme döngüsü boşaltın-tekrarlayın. Tüm reaktifler son çözülme sonra çözülür emin olun. </li><li> Bir yapışmalı plastik ba içine savurma tüp yerleştiring, torba havayı tahliye ve sonra kapatın. 70 ° C&#39;de önceden ısıtılmış bir su banyosuna Schlenk tüpü ihtiva eden bir çanta aktarın ve 24 saat daha inkübe edilir. </li><li> Dikkatli bir şekilde hazırlanmış, diyaliz torbası (= 3,500 MWCO) için Schlenk tüpüne çözelti transferi ve ilk 8 saat dH 2 O saatte değişen 24 saat dH 2 O (10 x 2 L) karşı diyaliz. Diyalizden sonra, bir test tüpüne Diyaliz tüpünden alınan örnek aktarmak -80 ° C&#39;de örnek dondurma, ve daha sonra liyofilize edilir. </li></ol> Not: Elde edilen istatistiki poli-metakrilamid / akrilamid (PMA) pandantif veya (Kademe 3,3), D-glukanamid (Kademe 3.2) 4 O -β-D-galaktopiranosil-D-glukanamid (laktobiyonamid) içeren kopolimerler, sırasıyla, elde edilmiştir. Tartışmanın kolaylık sağlamak için, bu iki glycopolymers sırasıyla PMA-LAEMA ve PMA-gaema olarak kısaltılmıştır. Fluorophores Glycopolymers 4. sonrası modifikasyonu </p&gt; <ol><li> Sırasıyla fosfat tamponlu tuzlu su (PBS, 0.1 M sodyum fosfat, 0.15 M NaCl, pH 7.5) içinde 0.9 ml birincil amin fonksiyonel grupların ~ 0.9 μmole içeren glycopolymer PMA-LAEMA veya PMA-gaema 5.0 mg çözülür. </li><li> Yavaş yavaş hızlı karıştırma ile çözümlere DMF 100 ul carboxyfluorescein süksinimidil ester, 0.6 mg ekleyin. Yavaşça oda sıcaklığında karanlıkta 16 saat tepkileri karıştırın. </li><li> Işıktan koruyarak da, hazırlanmış bir diyaliz tübü (MWCO = 3.500) olarak örnek yüklemek ve ilk 8 saat boyunca diyaliz solüsyonu her saat değişen 16 saat dH 2 O (2 L) karşı diyaliz. Diyalizden sonra, bir test tüpüne Diyaliz tüpünden alınan örnek aktarmak -80 ° C&#39;de örnek dondurma, ve daha sonra liyofilize edilir. </li></ol> Not: liyofilizasyonundan sonra, floresan glycopolymers PMA-LAEMA-Floresein ve PMA-gaema-floresan, sırası ile, elde edilir. Giy 5. Karakterizasyonukopolimerler <ol><li> Ortalama moleküler ağırlık (Mn), ağırlık ortalamalı molekül ağırlığı (Mw) ve jel geçirgenlik kromatografisi (GPC) yazılımı, GPC ile donatılmış bir ticari bir HPLC sistemi üzerinde glycopolymers dağıtma özelliği (Mw / Mn) belirlemek 0.6 ml / dak 14 bir akış oranında, elüan olarak 0.1 M Tris / 0.1 M sodyum klorür tamponu (pH 7) ile ilgilenilen moleküler ağırlığı ve bir kırılma endeksi detektörü için müsait kolonu. (: 200-1,200,000 g / mol Mw) moleküler ağırlık standartları gibi polietilen glikol standartları kullanarak. </li><li> Glycopolymers 16 içinde primer amin fonksiyonel grupların, gerçek konsantrasyonunu ölçmek. Yayınlanmış bir metoda göre sentezlenen 17 glycopolymers toplam karbonhidrat içeriği analiz edin. </li><li> , Gaema ve glycopolymers PMA-LAEMA PMA-gaema NMR spektroskopisi 14 ile D 2 O yapısal kompozisyon ve glycomonomers LAEMA saflık testleri. </li></ol> Sentetik Glycopolymers 6. Bağlama Testleri agaroz taneleri lektin kaplanmış <ol><li> 1 dakika boyunca 300 xg&#39;de Erythrina krista-galli lektin (ECL) kaplı agaroz boncuklarının süspansiyondan, santrifüj 50 ul PBS içinde 1.5 ml ilave edilir, ve dikkatli bir şekilde çıkarın ve süpernatant atın. Iki kez bu adımı yineleyin ve sonra PBS 0.5 ml boncuk tekrar süspansiyon. </li><li> 1 saat boyunca oda sıcaklığında, karanlıkta, ekleme 3 PMA-LAEMA-floresein veya boncuk süspansiyonu PBS 6 ul PMA-gaema-Floresein (negatif kontrol) ug, ve bunların karışımları inkübe edin. </li><li> PBS içinde 0.2 ml PBS üç kez, ve tekrar süspansiyon boncuk 1.5 ml karışımları yıkayın. (Eksitasyon dalga boyu (Teflon-kaplı) bir imüno-mikroskop lamı üzerine bir kuyuya bir kısım (4 ul), yük kapak kayma ile kapatın ve bir FITC filtresi kullanılarak flüoresan mikroskopi ile dikkat edilmelidir: 467-498 nm, emisyon dalga boyu: 513- 566 nm) ve 10X objektif t bağlanmasını incelemekO boncuk 14 glycopolymers flüoresan. </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.

Bir basit ve etkili olan ve bir kolye karbonhidrat olmadan RAFT tabanlı tri-bileşenli floresan glycopolymers için protokol ve lektin bağlayıcı testinde kullanımı, bu raporda gösterilmiştir. Protokol glycomonomers LAEMA ve gaema hazırlanması ile başlar. Tek-aşamalı bir RAFT kontrollü kopolimerizasyonu yoluyla yeniden üretilebilir bir verimle, öngörülebilir bir monomer bileşimine ve düşük bir dağılma ile glycopolymers elde edilir. Carboxyfluorescein süksinimidil ester ile glycopolymers sonrası modifikasyon sonrasında, elde edilen ilgili floresan-etiketli glycopolymer bağlanması, lektin bağlama özgüllüğü açısından kolaylıkla test edilebilir. Daha sonra glycopolymer sentezlerde kullanılan edilecek glycomonomers ilk hazırlayıcı adımda, kolaylıkla temin laktobiyonik asit ve glukonolakton kullanılmıştır. Teorik olarak, kompleks, oligosakaritler monosakkaridden ilgi herhangi bir karbonhidrat, Converte olabilirglikoz C6 birincil hidroksil grubu üzerine hedef şeker konjuge tarafından glycomonomers d. Indirgeme glucose kalıntısının oksidasyonu ve bir lakton olan ek olarak dehidrasyon sonra, ürün daha sonra kolaylıkla olabilir karşılık gelen glycomonomer oluşturulması için AEMA birincil amin ile reaksiyona sokulur. Bu yol daha başka örnekleri arasında, bir son raporunda 14 görülebilir. Bu, herhangi bir polimerizasyon adımı başlamadan önce, MEHQ, güçlü bir polimerizasyon inhibitörü, kullanımdan hemen önce, bu tüm monomerin ve glycomonomer preparasyonlar çıkarılmalıdır not edilmelidir. Bu hali hazırda MEHQ sonra hemen yüksek verimde inhibitör içermeyen ürünün çökelmesi için -20 ° C&#39;da aseton ile tedavi sahip glycomonomer çözünmesi için minimum miktarda metanol kullanılarak gerçekleştirilir. Herhangi bir radikal polimerizasyon düzeni Essential, detay ve monomer saflık dikkat vurgulanmıştır. Bir sal polimerizasyon sistemi tipik olarak, bu oluşmaktadırradikal bir kaynak, bir RAFT reaktif, bir monomer ve çözücü. Bu görsel sunum, tek aşamalı bir RAFT polimerizasyonu sistemi, bir sulu çözelti içinde üç farklı monomerler sahip bir reaksiyon karışımından elde edilen istatistiki kopolimerlerin üretimine odaklanmıştır tarif edilmektedir. Iki ayrı RAFT aracılı tepkiler bir kolye sahip olan bir glycomonomer kullanan içinde sunulmuştur, herhangi bir ilişkili karbonhidrat artığı ile bir poliol sahip, karbohidrat terminus (örneğin, β-D-galaktoz), ve diğer non-azaltır. Her iki RAFT aracılı reaksiyonlar için ortak bir ara molekülü olarak hizmet veren tekil bir hidroksil grubuna sahip monomerler, ve başka bir amino reaktif florofor ile sonrası modifikasyonu için bir serbest amin, sahiptirler. Reaksiyon karışımı, çevre oksijen varlığında yana RAFT aracılı polimerizasyon için zararlı olan, seviyelerini takip etmek durumunda bunun çıkarılması hali hazırda birkaç dondurularak eva ile gerçekleştirilirCuate-çözülme döngüleri yüksek vakum altında savurma tüp reaksiyon kabı korurken. Bu gerektiği gibi reaksiyonda farklı monomerin molar oranı ayarlanabilir olduğu not edilmelidir. Ayrıca, kullanılan RAFT madde miktarının değiştirilmesiyle, elde edilen polimerlerin uzunluğu 18 kontrol edilebilir. Ancak, başlatıcı RAFT ajanının buna olan molar oranı, her ürünün düşük dağıtma özelliği temin etmek için iki daha büyük olmalıdır. Bu koşullar altında, kopolimerizasyon evrimi kararlı olduğunu ve reaksiyonun tekrarlanabilirliği çok yüksektir. Yani biri nedeniyle farklı polimerizasyon hızlarına, bir istatistik kopolimer içindeki tüm katılımcı monomerlerin tamamen tekdüze dağılım elde etmesi olası değildir, söyleniyor. Polimerin içinde farklı monomerlerin dağılımı karakterize hala çok zordur. post-modifikasyon yöntemi, burada sunulan, hem daha basit ve amenabl olduğunuEtiket glycopolymers 2,11 uygulanan diğer protokollere göre floresan etiketler daha geniş bir seçim kullanımına e. Bunlar, suda çözünebilir amin-reaktif fluorophores birçok kuantum noktalar, biotins ve diğerleri içerir. Sentezlenen etiketli glycopolymers bağlayıcı özgüllükleri kolaylıkla kanıtlanabilir bilinen bağlanma ilgisi ile lektinleri kullanıyor. Hiçbir kolye şeker sahip PMA-gaema uygun bir negatif kontrolüdür. Bu yolla hazırlanan farklı floresan etiketler ile Glycopolymers başarılı bir lektin aracılı bakteriyel 14 bağlanma incelemelerinde kullanılmıştır. Görüldüğü gibi, istatistiksel olarak flüoresan glycopolymers bu basit ve etkin hazırlanması glycobiological araştırma çeşitli büyük potansiyel sağlamalıdır.

Son yirmi yılda, sentetik glycopolymers ile araştırmalar tanıma lektin 1-3 süreçleri üzerinde duruluyor araştırma dahil bulaşıcı mekanizmalar incelenmesinde önemli bir potansiyel gösteren, yavaş ama sürekli gelişmeyi uğramıştır. Multivalent şeker kısımlarını sahip sentetik glycopolymers çok daha yüksek lektin bağlayıcı etkinliklerinin sergileyen beri tek değerlikli karbonhidrat kıyasla, onlar Glikobiyoloji alanda 3 büyük talep vardır. Klinik araştırmalarda özellikle ilgi insan solunum hücre yüzeylerinde ve mukoza glikoprotein üzerinde mevcut karbonhidrat bağlanma lektin aracılığıyla bakterilerin karakterize etmek için flüoresan glycopolymers kullanılmasıdır. Erken in vitro çalışmalar bakteriyel bağlama testlerinde ticari olarak temin edilebilen poliakrilamid-bazlı glycopolymers kullanılabilir. Bu prob çeşitli sonuçlar umut verici gösterdi, ancak her ikisi de pol, obtainability ve çok-to-lot sapmaların ilgili endişelerini dileYmer molekül ağırlığı ve glycoepitope içeriği. Ekonomik bir in-laboratuar protokolü yapısı içeriğine, boyut, ve bakteriyel lektinleri hedefleme sentetik glycopolymers saflık tatmin edici bir kontrol sağlayacak geliştirildi. Glycopolymers uygun bir sentetik yaklaşıma arayışında, nispeten yeni bir polimerizasyon tekniği, tersine çevrilebilir bir ek parçalanma zincir transfer (RAFT) maddeler 4 çalışan kontrollü radikal polimerizasyon tipi kullanılarak test edilmiştir. Bu RAFT reaktifler son birkaç glycopolymer preparasyonlar 5-7 kullanılmıştır. Diğer glycopolymer hazırlanması protokolleri ile karşılaştırıldığında, RAFT aracılı polimerizasyonları, monomer yapı ve reaksiyon koşulları, sulu çözeltiler, potansiyel bir uyumluluk ve arzu edilen polimer ürünleri 8,9 küçük boyut dispersiteleri çeşitli toleransı da dahil olmak üzere birçok avantaj gösterirler. Önemli ilgi RAFT-ba hazırlanması için protokollerfarklı işlevleri 10-13 sahip olabilir, her biri farklı monomerlerin bileşimlerinin kontrol etmesine izin veren sed tri-bileşenli glycopolymers. Bununla birlikte, daha önceki araştırma çabaları iki en anomerik askılı karbonhidrat 10 yoksun ya da kullanılan çoğu kopolimerleridir istatistiki polimerlerin farklı amaçlara hizmet şekilde bağlanmış olan homopolimerler, oluşan tri-blok kopolimerleri elde polimerizasyonlar, adım olan monomer sırası kalıntıları istatistiksel kural 9-13 izleyin. Son zamanlarda, thiocarbonylthio RAFT bileşiği kullanılarak (4-siyano-pentanoik asit) sulu bir ortamda -4-dithiobenzoate, bir grubunun hazırlanması, belirli askılı şekerler ve bunların uygulama içeren, doğrusal üç-bileşenli istatistik glycopolymers RAFT tabanlı lektin-aracılı bağlanma, bakteriyel Testler 14 rapor edildi. görsel bir şekilde sunulmaktadır, bu yöntem, genel amacı, tri-bileşenini hazırlamakRAFT kontrollü kopolimerizasyonu yoluyla istatistiki flüoresan glycopolymers. Çünkü tek aşamalı bir polimerizasyon protokolünün kolaylığı nedeniyle, polimer uzunluğu ve bileşimlerinde ve reaksiyonun, yüksek tekrarlanabilirliği üzerinde tam kontrol, bu protokol hali hazırda arzu edilen yapılara sahip glycopolymers diğer RAFT tabanlı sentezlere uygulanabilir.

<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

Sentetik glycopolymers çeşitli biyokimyasal ve biyomedikal araştırma alanlarında kullanılan enstrümantal ve çok yönlü araçlardır. Döner ilaveli parçalanma zincir transfer kullanılarak, iyi kontrol edilen floresan istatistik glycopolymers bir basit ve etkin sentezinin bir örneği (RAFT) tabanlı polimerizasyon gösterilmiştir. (2-aminoetil) metakrilamit (AEMA) - sentez lactobionolactone ve N reaksiyonu ile elde edilen β-galaktoz içeren glycomonomer 2-lactobionamidoethyl metakrilamid hazırlanması ile başlar. 2-Gluconamidoethyl metakrilamid (gaema) bir terminal β-galaktoz içermeyen bir yapısal analogu olarak kullanılır. (2-hidroksietil) ara parçası olarak akrilamid, AEMA fazla flüoresan etiketleme için bir hedef olarak ve glycomonomers - N: Aşağıdaki RAFT aracılı kopolimerizasyon reaksiyonu, üç farklı monomer içerir. Sulu sistemlerin Toleranslı, reaksiyonda kullanılan RAFT madde (4-siyano-pentanoik asit) -4-dithiobenzoate olup.Düşük dispersities (≤1.32), tahmin edilebilir bir kopolimer bileşimleri ve polimerizasyon yüksek bir tekrarlanabilirliği ürünleri arasında gözlenmiştir. Floresan polimerler AEMA birincil amin fonksiyonel grupları hedefleyen carboxyfluorescein süksinimidil ester ile glycopolymers değiştirerek elde edilir. Ortaya çıkan glycopolymers lektin bağlayıcı özgüllükler belirli glycoepitope tanıyan lektinlerin kaplanmış gelen agaroz boncuklarla test ederek doğrulanır. Arzu edildiği için sentez kolaylığı, ürün bileşimlerinin sıkı bir kontrol ve reaksiyonun iyi bir tekrarlanabilirlik, bu protokol, özel yapılar ve kompozisyonlar diğer RAFT bazlı glycopolymers hazırlanmasına yönelik tercüme edilebilir.

Glycomonomer sentezi Laktobionik asid glycomonomers hazırlanması için örnek olarak, burada kullanıldı. LAEMA 11 sentezi üzerine ilk raporunda yöntemleri kullanarak, yetersiz saflık ile hazırlık çeşitli verimler gözlendi. katyon ve anyon değişim reçineleri kullanılarak tadil edilmiş bir saflaştırma yöntemi, 1 H ve 13C NMR spektroskopisi (Şekil 1) ile teyit edilir stabil bir ürün verimi ve yüksek saflıkta sunulan reaksiyona girmemiş başlangıç ​​malzemesinin ayrılması için. RAFT glycopolymer sentezi ve fluorophores glycopolymers sonrası modifikasyonu Basamaklı RAFT polimerizasyonlar ile hazırlanan blok glycopolymers aksine, bu tek-aşamalı bir kopolimerizasyon protokolü polimer omurgası boyunca muntazam glycomonomer dağılımını sağlar. Burada gösterilen glycopolymers gl% 20 mol içerenycomonomer, bir ara parçası olarak heaa 77 mol% &#39;si, ve post-modifikasyon (bakınız Şekil 2). 1 H ve13C-NMR spektroskopisi için bir hedef olarak AEMA bölgesinin% 3 mol PMA-LAEMA ve PMA-gaema yapılarını teyit (Şekil 3 ve 4). Şekil 5&#39;te gösterildiği gibi, RAFT sentezlenmiştir glycopolymer GPC elüsyon profilleri karşı çizilen olduğunda PMA-LAEMA ve PMA-gaema hem RAFT yaklaşımın etkisini kanıtlayan düşük dispersities sahiptir. Beklendiği gibi, PMA-gaema nedeniyle kolye şeker PMA-gaema eksikliği PMA-LAEMA daha n küçük bir M vardır. Karbonhidrat ve RAFT glycopolymers içeriği primer amin fonksiyonel grupların analizi ürünün glycopolymers monomerlerin oranı RAFT aracılı polimerizasyon reaksiyonu (Tablo 1) &#39;de kullanılan monomerlerin başlangıç ​​stoikiometrik oranı ile tutarlı olduğunu göstermiştir. Bu monomer Compositio sıkı bir denetim anlamınans sentezlenen glycopolymers olarak, tasarlandığı şekilde. Aktive fluorophores birincil amin fonksiyonel grupların reaksiyonu proteini etiketlemede bir yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Bu teknik karboksifloresan ile saflaştırılmış glycopolymers etiketlemek için buraya istihdam edildi. Sonrası modifikasyon sonrasında, floresan polimerler (Şekil 6) elde edildi. Reaksiyonunda floresein-işaretli polimerlerin hiçbir bozulma GPC analizi ile tespit edilmiştir (veriler gösterilmemiştir). Lektin kaplı agaroz boncuklar ile sentetik glycopolymers bağlanma testi Deneylerde kullanılan sentez glycopolymers lektin bağlama spesifitesi değerlendirmek için, bilinen bir karbohidrat bağlanma spesifikliği olan lektin kaplı agaroz boncuklar kullanıldı. Erythrina krista-galli lektin (ECL), β-D-galaktosid doğru bağlama özgünlüğüne sahiptir. Şekil 7A, açıkça PMA-LAEMA-Fl gösterirBir kolye karbonhidrat olarak β-D-galaktoz içeren uorescein, ECL lektin ile bağlanma güçlü sergiledi. Bunun aksine, bir asılı şeker sahip değildir glycopolymer PMA-gaema-Floresein, bir ECL bağlanmasının negatif Şekil 7B &#39;de gösterilmiştir. Bu sonuç, sentezlenen flüoresan glycopolymer bağlanma etkinliği ve afinitesi örnek teşkil etmektedir. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/52922/52922fig1.jpg" /> Atanan Şekil 1. 1H (a) ve LAEMA için 13C-NMR (b) spektrumları (D 2 O). (Bu rakam Wang modifiye edilmiş ve ark. 14) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig1large.jpg" target="_blank">, bu daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız rakam.</a> &lt;keep-together.within-page = &quot;always&quot;&gt;: fo p class = &quot;jove_content&quot; <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/52922/52922fig2.jpg" /> Şekil 2. kolye şeker gibi β-galaktoz içeren floresan glycopolymer PMA-LAEMA sentezinin şematik gösterimi. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/52922/52922fig3.jpg" /> 1 H- (A) ve 13C-NMR PMA-LAEMA glycopolymer (B) spektrumları (D 2 O). (Bu şekil Wang modifiye edilmiş ve ark., 14) atanan Şekil 3. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig3large.jpg" target="_blank">Ricası</a>se, bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayınız. <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/52922/52922fig4.jpg" /> Atanan Şekil 4. 1H (A) ve 13C-NMR PMA-gaema için (B) spektrumları (D 2 O). (Bu rakam Wang modifiye edilmiş ve ark. 14) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig4large.jpg" target="_blank">büyük halini görmek için tıklayınız Bu rakamın.</a> <img alt="Şekil 5," src="/files/ftp_upload/52922/52922fig5.jpg" /> RAFT merkezli PMA-gaema ve PMA-LAEMA Şekil 5. Jel geçirgenlik kromatografisi izleri ve RAFT ajanı kullanmadan hazırladı. RAFT ajanı (mavi) olmadan hazırlanan PMA-LAEMA, RAFT- aksine<html> göre PMA-LAEMA (yeşil) (M M n / a) çok daha düşük bir dağıtma özelliği vardır. RAFT merkezli PMA-gaema (kırmızı) ve PMA-LAEMA benzer GPC profilleri var, ama eski nedeniyle herhangi bir kolye şekerlerin yokluğu küçük Mn sahiptir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/52922/52922fig6.jpg" /> Önce ve fluorofor ile sonrası modifikasyon sonrasında Şekil 6. PMA-LAEMA. (A), beyaz bir etiketli olmayan glycopolymer (sol boru) ile karşılaştırıldığında, fluoresein etiketli PMA-LAEMA güçlü san bir renk (sağdaki tup) görülmektedir. UV, etiketli olmayan PMA-LAEMA (PBS içinde sol boru, 1 mg / ml) altında (B), fluoresan etiketli PMA-LAEMA ise (PBS içinde doğru tüp, 1 mg / ml), gösterir karanlık ve bir floresan ile sunulur güçlü yeşil floresan.: //www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig4large.jpg &quot;Target =&quot; _ blank &quot;&gt; bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız. <img alt="Şekil 7," src="/files/ftp_upload/52922/52922fig7.jpg" /> Şekil 7. Erythrina krista-galli lektin (ECL) kaplı agaroz boncuklar glycopolymers içeren β-D-galaktoz bağlanan, ve bir asılı şeker sahip olmadığını göstermiştir. (A) PMA-LAEMA-Floresein (3 ug) ECL ciltleme güçlü olduğunu gösterdi herhangi bir askılı β-D-galaktozid artığı sahip (B) PMA-gaema-Floresein, oysa, bir lektin kaplanmış boncuklarla bağlanma gösterdi. Ölçek çubuğu = 100 mikron. Tablo 1. Hedefleme sentetik parametreleri ve glycopolymers gerçek kompozisyonlar bir değerler. A) değerleri Hedefleme değerleri buürünleri arzu edilir; b) DP, Polimerizasyon derecesi; c) NA, mevcut değildir. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52922/52922fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</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"> Dispersitesi </td><td style="width:120px"> Glycomonomers gerçek içeriği % mol </td><td> Primer amin gerçek içeriği % mol </td></tr><tr><td> Değerleri Hedefleme </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>

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.

RAFT kontrollü Polimerizasyon yoluyla Tri-bileşenli Floresan Glycopolymers uyduruk ve Etkin Hazırlık

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 Görüntüleme.  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.

Karbon Nanotüpler tarafından Stabilize İçeriden Kendinden monte Lipid Parçacıklar uyduruk hazırlanması

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

Kimya

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.

4-Değiştirildi Kinazolin Türev kolay hazırlanması

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.

Photoredox Katalizörü kullanarak görünür ışık aracılığı ile dispersiyon polimerleştirilmesi ile solucan gibi miseller Facile sentezi

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.

π-π İstifleme etkileşimlerle Stabilize blok kopolimer miselleri hazırlanması için bir amfifilik kopolimerin anyonik polimerizasyonu

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.

Termo-tersinir Çapraz bağlı Lastik Via Diels-Alder Kimya hazırlanması ve Özellikleri

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.

Fonksiyonel norbornenler Katalitik Yerleştirme Polimerizasyon için Basit ve Etkin Protokol

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.

Ortofim Ortamlarda Mesafor MCM-41&#39;li olsun olmasın Ultrafine Alüminyum Hidroksit Parçacıklarının Kolay Hazırlanması

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.

Kolay Hazırlık (2<em&gt; Z</em&gt; 4<em&gt; E</em&gt;) - Alil Asetat ile Elektronuz Alkenlerin Olefinasyonu ile Dienamidler

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.

İçi boş polistren parçacıklar ve Microcapsules oluşan hidrokarbon ve florokarbon yağlar Janus damlacıkları radikal polimerizasyon tarafından hazırlanması

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.

Bitkilerde etkin bir şekilde birden fazla Chimeric floresan Fusion proteinlerin ortak ifade

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