CA acknowledges a Discovery grant from the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada. CA acknowledges a Chair in Pharmaceutics and Drug Delivery from GSK. The authors declare no competing financial interest.

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The authors have nothing to disclose.

アニオン重合は、分子量の上に提供し、良好なコントロールには、オキシラン単量体（PEG及びPPG）をベースとするポリマーを製造するための、業界で最も適用されたプロセスの一つです。最適かつストリンジェントな条件を達成することに成功し、重合のた​​めに使用されなければなりません。すべての試薬および適切な装置の厳密な精製は、合成のリビング特性のために不可欠です。現在のセットアップの制限事項は、主にカニュレーションに依存している転送技術に関連しています。適切な圧力を使用して、カニュレーションは、学術設定のための安全な実験室規模の技術です。これらの注意事項を適用すると、重合プロセス（低PDI）の間に優れた再現性と制御を提供します。また、これらの転写及び精製手順は、-PCl B MPEG-、MPEG-Bは-PLLA、およびMPEG-Bは-PAGE等の共重合体の製造に使用することができる。19,29が、この便利PROCedureは、より厳しい条件（ 例えば 、スチレン）を必要とするいくつかのモノマーの重合のために適切でないかもしれません。あるいは、ブレークシール技術は、通常、アニオン重合のために好適である。30業界ではこれらのステップを制御するために、同様のシステム（ステンレス/ガラス）気密バルブを介して互いに接続されています。 オキシラン単量体の場合、一般的なメカニズムは、開環重合につながるオキシラン環上のオキシアニオン（遊離イオンまたはイオン対）の求核攻撃です。しかし、置換オキシラン単量体の性質に依存する、いくつかのモノマーが重合していないか、またはそれらは、高分子量に重合されない場合があります。このタイプの重合は、モノマー自体、溶剤または停止反応および/または培地中の連鎖移動（反応の制御の喪失）につながる他の種を含む酸性または塩基性成分を、容認しません。 PEG化されたブロック共重合体担持フェニルを製造するためにアニオン重合による基は、フェニルグリシジルエーテルモノマーの代替を見つけることができる：ベンジルメルカプタンのラジカルマイケル反応、続いてスチレン、スチレンオキシド、アリルグリシジルエーテルは、オプションです。 mPEGは、エチレンオキシドモノマーの縮合により調製し、次いでヒドロキシル開始剤（ 例えば 、メタノール）を使用して、本書で説明したのと同じ条件下で重合させることができます。しかしながら、低PDIを有する分子量を変化させるのmPEGは、商業的に入手可能です。 水の残留物を回避するために、マクロ開始剤（ 例えば MPEG-OH）は、熱銃乾燥手順に続いて、ウェルオーブン内で予備乾燥によって乾燥される必要があります。反応は、またはバルクでの溶媒の調整、極性非プロトン性溶媒中で行うことができます。重合はこのような高温などの特定の条件を必要とするとき、THFよりも強い極性の溶媒は、DMSO、ジグライムまたはHMPAとして、使用する必要があります。プロトコールに記載されているように（ セクション4 </strong&gt;）、DMSOおよびCaH 2でモノマー（）の効率的な蒸留が必要です。 DMSOは吸湿性であり、蒸留がうまく行われない場合には、微量の水は活性種を不活性化することができます。他の溶媒を使用することもできるが、DMSOは、陰イオンのための陽イオンのための高い溶媒和能力、低溶媒和能を有し、かつ高い温度は重合。31,32 DMSOは、ベースのための優れた溶媒は強い電子吸引性置換基とエポキシドとオレフィンの重合触媒であることができます。重合の開始は、カリウムナフタレンの希薄溶液でのmPEG-OHの滴定を介してカリウムアルコキシド開始剤のその場生成をすることによって達成することができる。33注意深くカリウムナフタレンの溶液を調製する前に、酸で溶液を滴定することが重要ですその使用。カリウムナフタレンの濃度は下または過大評価であれば確かに、マクロ開始剤は、凝集体を形成するか、または完全に活性化するために失敗することがありますイニシエータと順番に重合が損なわれる可能性があります。カリウムナフタレンを滴下するとき、色の遅い消失は、イニシエータによってベースの消費量以上の視覚的なコントロールを提供します。これらの条件下では、ヒドロキシル基（休眠）およびアルコキシド（アクティブ）との間の迅速なプロトン交換は、モノマーの制御重合を確実にする。13 B - - （PhGE）15 1から10μgの範囲の報告されたCMC値を持ついくつかのグループにより研究されてきた/ mlの25,27,28,34-36 CMC値用のMPEG 122と同様の組成物のブロックコポリマーの凝集挙動具体的なコポリマーは、決意するために使用される特定の方法に依存して変化し得ます。本研究では、蛍光ベースの方法は、それが一度だけのBCM（ 図5Aの挿入図 ）に組み込まれた蛍光シグナルをもたらすことを考えると、プローブとして選ばれたDPHを用いて使用した。 図5（b）ペンダントフェニル基を有する種々のブロック共重合体について得られたCMC値を含みます。示されているように、共重合体のCMC値は、フェニル基、および重合度を有するポリマー主鎖の性質に応じて変化する。25,27,28,34-36ミセルと外部媒体との間の共重合鎖の交換に依存しますミセルコアの状態だけでなく、二つのブロックと溶媒とのフローリー・ハギンズ相互作用パラメータ。バルクPPheGEホモポリマーのガラス転移温度（T g）は 、バルクPSよりも低いことが知られている。37によりPSのガラス状の性質のために、PSの重合（N&gt; 35）度の高い共重合体は、ガラス質のコアを有します室温で（T gを〜80°C）。38 熱力学的に、二つの主なアプローチ、すなわち、ミセル化プロセスを説明するために前方に相分離モデル（CMCにおける相分離）、および質量作用のモデル（お尻を入れていますociation解離平衡ミセル/ユニマー）。39両方のアプローチによると、標準ギブスエネルギー ミセル相への溶液からの両親媒性物質の1モルの転送のための変化（ΔG◦）が示すように、ΔG◦= RTのLN（CMC）。39で与えられる、静電相互作用の非存在下では、（ΔGは、ミセル化の自由エネルギーを◦します ） （PhGE） - 図5（b）に、CMCおよびΔG◦の値は、bは MPEG-する（全コポリマーM Wと親水性ブロック長に疎水性の比で）組成が類似している共重合体について得られた値と一致しています15. 表1に示すように 、MPEG-BのDSC分析- （PhGE）15共重合体バルク材料は、親水性ブロックに起因するとの押下に対してである51℃で単一のT mを確認単独でのmPEG（60°C）。溶液中で、MPEG-bのコアはMPEG-でPhGEと同様の長さのポリスチレンブロックと、コポリマーミセルを-PSと推定されるB - （PhGE）15、生理的温度（ すなわち 、37℃で、移動になることを始めますC）38,40は、したがって、MPEG-bの- 。（PhGE）15のBCMは、おそらく部屋と生理的温度で地元の移動を可能にする、比較的モバイルコアを有しています。 この研究では、透析、限外濾過、遊離薬物を除去し、 インビボでの用途におけるその後のための薬物/共重合体の濃度を増加させるために便利な手段として使用しました。あるいは、凍結乾燥処方物を濃縮するために用いることができます。しかしながら、これは、再構成のための濡れ性を向上させるために安定化の可能性のある付加を含む最適化を必要とする（ 例えば、PEG、デキストロース）。その結果DOX-MPEG-bの- （PhGE）15のBCMは、同様のを示しました。片岡および共同研究者によって開発されたBCMシステムにustained放出プロファイル（PBS 7.4）。pH7.4のPBSで21遊離DOXの95％以上が、透析から放出され、一方、全薬物の10％未満が6時間以内に放出されました時間と同じ期間内袋。中性pHでの持続放出は、4日間にわたって製剤の良好な安定性を示しています。 ヒト血清は、アルブミンである三分の二うち約7％のタンパク質から構成されている41のため、 インビボ条件の薬物放出をシミュレートするためには、一般的に、このタンパク質の生理学的に適切な濃度を含有する緩衝液中で評価されます。本研究では、BSAを50mg / mlの濃度で透析バッグに含まれていました。アルブミンの存在下でのBCMからのDOXの放出は、37℃でのインキュベーションの4日後に約30％に上昇しました。 pH5.5で緩衝液中でのBCMからのDOXの放出はprotonatことを確認しました72時間後の薬物放出の増加で、これらの条件の結果の下でDOXのイオンと、これは4日後に60％まで増加します。全体として、得られたDOX-のBCMは、文献に提示さDOXの他のBCMの製剤と類似または同等の、 インビトロで有望な結果を示しており、従って、 インビボでのさらなる評価を促します。

水性媒体中で、両親媒性ブロックコポリマーは、親水性シェルまたはコロナによって囲まれた疎水性コアから成るナノサイズのブロック共重合体ミセル（のBCM）を形成するために集合します。ミセルのコアは、疎水性薬物の取り込みのためのリザーバとして役立つことができます。一方、親水性コロナは、コアと外部媒体との間のインタフェースを提供します。ポリ（エチレングリコール）（PEG）およびその誘導体は、ポリマーの最も重要なクラスの一つで最も広く薬物製剤に使用されるのである。1-3のBCMは、これに依存するいくつかの製剤と値する薬物送達プラットフォームであることが証明されています技術現在後期臨床開発4において最も一般的には、共重合体の疎水性ブロックは、ポリカプロラクトン、ポリ（D、L-ラクチド）、ポリ（プロピレンオキシド）またはポリ（β-ベンジル-L-アスパラギン酸）から構成されている。5 -9 片岡さんのグループは、PEO- bから形成された球状ミセルを調査しました</em&gt; -PBLAおよびポリ（エチレンオキシド） - B - 。ドキソルビシンの送達のための（ポリアスパラギン酸抱合ドキソルビシン）（DOX）、それらのレポートでは10,11、それらはポリマー結合薬剤またはPBLA間のπ-π相互作用を提唱しましたそして、自由DOXは、薬物負荷および保持の増加が得られたミセルのコアを安定させるように作用します。薬物およびコア形成ブロックとの間の互換性や相互作用が重要なパフォーマンス関連のパラメータの決定因子であることが確立されている。12 DOXに加えて、癌治療薬の数は、そのコア構造（ 例えば 、メトトレキサート、olaparib、SN内に芳香環を含みます-38）。 その結果、それらのコアを形成するブロック中のベンジル環を含む共重合体の合成における重要な関心があります。 PEGおよびその誘導体のアニオン開環重合は、分子量の制御を可能にし、良好な収率で低い多分散性の材料になる。13,14 Ethyleをフェニルグリシジルエーテル（PheGE）またはスチレンオキシドとね酸化物（SO）（共）することができ、疎水性薬物の可溶化のためのミセルを形成するブロック共重合体を形成するために重合。15-18現在のレポートは、フェニルのリビングアニオン重合をするために必要な手順を説明しますマクロ開始剤としてのmPEG-OH上のエーテルモノマーをグリシジル（ 図1）。得られたブロック共重合体及びその凝集体は、その後、薬物送達に使用するための関連性の性質の点で特徴づけられます。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="742">
	<colgroup>
		<col span="2" />
		<col />
		<col span="2" />
		<col />
		<col span="2" />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="62">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="62" style="height:62px;width:224px;">DMEM/HAMF12</td>
			<td colspan="3" style="width:227px;">Gibco, Life Technologies</td>
			<td colspan="2" style="width:125px;">12500</td>
			<td dir="LTR" style="width:171px;">Supplemented with 10%FBS. Warm in 37 &#176;C water bath 
			&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" height="20" style="height:20px;">Trypsin-EDTA(0.25%)</td>
			<td colspan="3">Sigma-Aldrich</td>
			<td colspan="2">T4049</td>
			<td dir="LTR">Warm in 37 &#176;C water bath&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="20" style="height:20px;">Fetal bovine serum (FBS)</td>
			<td colspan="3">Sigma-Aldrich</td>
			<td colspan="2">F1051</td>
			<td dir="LTR">Canada origin</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="20" style="height:20px;">MDA-MB-468 cell line</td>
			<td colspan="3">ATCC</td>
			<td colspan="2">HTB-132</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="20" style="height:20px;">MTS tetrazolium reagent</td>
			<td colspan="3">PROMEGA</td>
			<td colspan="2">G111B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" height="20" style="height:20px;">Phenazine ethosulfate (PES)</td>
			<td colspan="3">Sigma-Aldrich</td>
			<td colspan="2">P4544</td>
			<td dir="LTR">&#62;95%</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="20" style="height:20px;">mPEG5K (Mn 5400 g/mol)</td>
			<td colspan="3">Sigma-Aldrich</td>
			<td colspan="2">81323</td>
			<td>PDI=1.02</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="20" style="height:20px;">Dimethylsolfoxide (DMSO)</td>
			<td colspan="3">Sigma-Aldrich</td>
			<td colspan="2">D4540</td>
			<td dir="LTR">&#62;99.5%</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="20" style="height:20px;">Naphthalene</td>
			<td colspan="3">Sigma-Aldrich</td>
			<td colspan="2">147141</td>
			<td dir="LTR">&#62;99%</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="20" style="height:20px;">Phenyl glycidyl ether</td>
			<td colspan="3">Sigma-Aldrich</td>
			<td colspan="2">A32608</td>
			<td dir="LTR">&#62;85%</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="20" style="height:20px;">Benzophenone</td>
			<td colspan="3">Sigma-Aldrich</td>
			<td colspan="2">427551</td>
			<td dir="LTR">&#62;99%</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="20" style="height:20px;">Potassium</td>
			<td colspan="3">Sigma-Aldrich</td>
			<td colspan="2">451096</td>
			<td dir="LTR">&#62;98%</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="20" style="height:20px;">Tetrahydrofuran</td>
			<td colspan="3">Caledon Laboratory Chemicals</td>
			<td colspan="2">8900 1</td>
			<td dir="LTR">ACS</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="20" style="height:20px;">Hexane</td>
			<td colspan="3">Caledon Laboratory Chemicals</td>
			<td colspan="2">5500 1</td>
			<td dir="LTR">ACS</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="20" style="height:20px;">Calcium hydride (CaH2)</td>
			<td colspan="3">ACP</td>
			<td colspan="2">C-0460</td>
			<td dir="LTR">&#62;99.5%</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="20" style="height:20px;">Diethyl Ether</td>
			<td colspan="3">Caledon Laboratory Chemicals</td>
			<td colspan="2">1/10/4800</td>
			<td dir="LTR">ACS</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="20" style="height:20px;">Microplate reader</td>
			<td colspan="3">BioTek Instruments</td>
			<td colspan="2"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="20" style="height:20px;">Differential scanning calorimetry (DSC)</td>
			<td colspan="3">TA Instruments Inc</td>
			<td colspan="2">DSC Q100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="32">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="32" style="height:32px;">Gel permeation chromatography (GPC)</td>
			<td colspan="3">Waters</td>
			<td colspan="2" style="width:125px;">2695 separation moldule / 2414 detector&#160;</td>
			<td dir="LTR" style="width:171px;">2 Columns: Agilent Plgel 5&#181;m Mixed-D</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="20" style="height:20px;">NMR spectroscopy</td>
			<td colspan="3">Varian Mercury 400MHz</td>
			<td colspan="2"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="20" style="height:20px;">Chloroform-d</td>
			<td colspan="3">Sigma-Aldrich</td>
			<td colspan="2">151858</td>
			<td dir="LTR">99.96%</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" dir="LTR" height="20" style="height:20px;">DMSO-d</td>
			<td colspan="3">Sigma-Aldrich</td>
			<td colspan="2">156914</td>
			<td dir="LTR">99.96%</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" height="20" style="height:20px;">Vaccum pump&#160;</td>
			<td colspan="3">Gardner Denver Welch Vacuum Tech, Inc.</td>
			<td colspan="2"></td>
			<td>Ultimate&#160; pressure 1.10-4 torr</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td colspan="3" height="20" style="height:20px;">Drierit with indicator, 8 mesh</td>
			<td colspan="3">Sigma-Aldrich</td>
			<td colspan="2">238988</td>
			<td>Regenerated at 230&#176;C for 2 hrs</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

anionic polymerization of an amphiphilic copolymer for preparation of block copolymer micelles stabilized by &#960;-&#960; stacking interactions

本研究では、フェニル基を有するコア形成ブロックを含む両親媒性コポリマーは、メトキシポリエチレングリコール（MPEG-Bは-PPheGE）のフェニルグリシジルエーテル（PheGE）のリビングアニオン重合によって合成しました。共重合体の特性は、狭い分子量分布（PDI &lt;1.03）を明らかにしたmPEG 122の重合度確認- B - （PheGE）15。共重合体の臨界ミセル濃度は、動的光散乱法と透過電子顕微鏡により評価凝集挙動を確立蛍光法を用いて評価しました。薬物送達用途における使用のためのコポリマーの電位は、インビトロ 、生体適合性、ロードおよび疎水性の抗癌剤ドキソルビシン（DOX）の放出を含む予備的方法で評価しました。 DOXの安定なミセル製剤は、薬物efficiをロードする、14％（重量％）までの薬物負荷レベルを用いて調製しました。&gt; 60％（w / w）の、および生理学的に関連する条件（酸性および中性pH、アルブミンの存在）下で4日間にわたる薬物の徐放encies。高い薬物負荷レベルおよび持続放出は、DOXおよびミセルのコアを形成するブロック間のπ-π相互作用を安定させることに起因します。

<img alt="図3" src="/files/ftp_upload/54422/54422fig3.jpg" /> ドキソルビシンのローディングのためのブロック共重合体ミセルの調製のために （PheGE）15図は、ナフタレンカリウムを用いたmPEGのヒドロキシル基の脱プロトン化を示す図であるMPEG - マクロ開始剤のフェニルグリシジルエーテルのアニオン重合の 図3 図は 、MPEG-Bを 生成します 。フェニルグリシジルエーテル（PheGE）モノマーの重合に続いてラジカルアニオン、など。動的光散乱（DLS）によって決定されるように酢酸ウラニル（1％w / vの）およびミセルのサイズ分布で染色のBCMの代表的な透過電子顕微鏡像（TEM）。 <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54422/54422fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> （PhGE）15 図3に示すようにキープtogether.within-ページ= &quot;1&quot;&gt;に、MPEGマクロ開始剤のフェニルグリシジルエーテルのアニオン重合は、ブロック共重合体ミセル（DOX-MPEG-bを調製しましたドキソルビシンMPEG-bの狭い分子量分布- （PhGE）15共重合体は、GPC（= 1.03 PDI）によって確認された重合度は1 H NMR分析（ 図4）σ= 7.2のppm（mで測定しました、2Hメタ、フェニル2（= CH - ））、σ= 6.8 ppm以下の（d、3H、2オルトおよび1パラ（ - CH - ）、σ= 3.95 ppmの（メートル、2H、O- CH 2 -CH-） 】基準ピーク（σ= 3.22 ppmの（S、3H）として使用するのmPEGのメチル末端基を有します。 <img alt="図4" src="/files/ftp_upload/54422/54422fig4.jpg" /> 4.特性評価および分析図。 A）のGPCのmPEGの分析及びTHF。B中の共重合体）1 HmPEG5K（上のスペクトル）およびMPEG-bのNMRスペクトル- 。D 6 -DMSO中（PheGE）15（下のスペクトル） <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54422/54422fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="表1" src="/files/ftp_upload/54422/54422table1.jpg" /> 表共重合体の1特徴。 水性媒体中で、例えば、MPEG-bと両親媒性ブロック共重合体- （PheGE）15は、親水性シェルによって囲まれた疎水性コアから成るミセルを形成するために組み立てます。共重合体のCMCは、確立された蛍光法を用いて測定しました。 MPEG-bのCMC - （PheGE）15は 〜9 / mlの（ 図5Aの挿入図 ）であると決定されました。透過型電子顕微鏡は、共重合体の集合体のための球状の形態を確認したため、動的光散乱（ 図3および表2）が流体力学的直径（D hの〜25 nm）を評価するために使用しました。 図6-Aに示すように、L929マウス線維芽細胞を、MPEG-bに曝露された- （PhGE）15のBCMと細胞毒性は、24時間のインキュベーション期間の後に観察されませんでした。 <img alt="図5" src="/files/ftp_upload/54422/54422fig5.jpg" /> 図5. 蛍光 強度 とCMCの特性評価。 （Pheの）15ブロック共重合体- MPEG-Bの濃度の関数としてのDPHの蛍光強度のA）のプロット。挿入図は、0.1 / mlの。B）コア形成ブロックのペンダントフェニル基を有する共重合体の範囲についての文献から得られたCMC値のプロットでは、ブロック共重合体の凝集の初期段階を示しています。赤色の四角は、マウスのギブズエネルギーのための計算値を表します対応する共重合体のllization。22,25-28（0.5 kJの/モル±） <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54422/54422fig5large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="表2" src="/files/ftp_upload/54422/54422table2.jpg" /> 透析法により調製のBCMの表2キャラクタリゼーション。 BCM中の薬物の可溶化は、薬剤の水溶解度と同様に、薬剤自体および/またはミセルのコア形成ブロックの間の相互作用の傾向に影響されます。その塩の形態で、DOXを水（〜10 mg / mlで）比較的可溶性です。こうしてのBCMにロードするために、DOXをアセトニトリルに溶解し、遊離塩基（3当量）を得るためにTEAで中和しました。 8.5のpKaでは、DOXはstabiliでのBCMにカプセル化を駆動する基本的な条件下で比較的不溶性になりますπ-πスタッキング相互作用によって化（MPEG-bの- （PhGE）15）。文献に記載されているように、DOX-MPEG-bにおけるDOXのための同様の負荷容量- （PhGE）15（w / w）の14％の平均値が報告されている限外濾過した後21〜24は、その共重合体の濃度が見出されました10 mgのような低い/正常に1.6ミリグラムのDOX / mlまで可溶化mLです。 （PhGE）15のBCM（ 表2） -薬物負荷効率はMPEG-bのために（w / w）の最大52％でした。異なるメディアでのBCMからのDOXの放出プロファイル（ 図6c）を調査しました。 <img alt="図6" src="/files/ftp_upload/54422/54422fig6.jpg" /> 図6.細胞毒性および薬物放出動態。A）EvaluaMPEG-bのL929マウス線維芽細胞における細胞傷害性化- 24時間のインキュベーション期間後、MTSアッセイを用いて決定した（PheGE）15コポリマーミセル（N = 3の独立した実験、SD &lt;10％）、B）、正規化発光スペクトル無料DOXおよび10μg/ mlのDOX濃度でPBS、pH7.4中DOX-ロードミセルの。励起波長は480nmであり、発光スペクトルは、ブロックMPEG-BからのDOXの500-700 nmのC）の放出プロフィールから収集される- 0.1 M pHが7.4、（丸）PBS中（PhGE）15コポリマーミセル（四角）。酢酸のNa +バッファー0.1 MのpHは5.5でPBS 0.1のM（袋に）BSAを50mg / mlを含有するpHが7.4と（三角形）およびpH7.4のPBS中の遊離DOX（N = 2）（三角ダウン）。 （nは、各条件= 3個々の実験、SD &lt;10％）。 <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54422/54422fig6large.jpg" target="_blank">このfigurの拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a>電子。

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

メトキシポリエチレングリコール（MPEG-B -PPheGE）のフェニルグリシジルエーテル（PheGE）のリビングアニオン重合の重要なステップが記載されています。得られたブロック共重合体ミセル（のBCM）は、生理学的に関連する条件が得られた下で4日間にわたってドキソルビシン14％（重量％）と薬物の徐放を装填しました。

π-πスタッキング相互作用によって安定化されたブロック共重合体ミセルの調製のための両親媒性共重合体のアニオン重合

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

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Ethers, Epoxides, Sulfides

SCIENTISTS IN ACTION

13.9K ビュー.  University of Toronto. メトキシポリエチレングリコール（MPEG-B -PPheGE）のフェニルグリシジルエーテル（PheGE）のリビングアニオン重合の重要なステップが記載されています。得られたブロック共重合体ミセル（のBCM）は、生理学的に関連する条件が得られた下で4日間にわたってドキソルビシン14％（重量％）と薬物の徐放を装填しました。 

ビデオ: Anionic Polymerization of an Amphiphilic Copolymer for Preparation of Block Copolymer Micelles Stabilized by π-π Stacking Interactions

Production of Disulfide-stabilized Transmembrane Peptide Complexes for Structural Studies

Physical interactions among the lipid-embedded alpha-helical domains of membrane proteins play a crucial role in folding and assembly of membrane protein complexes and in dynamic processes such as transmembrane (TM) signaling and regulation of cell-surface protein levels. Understanding the structural features driving the association of particular sequences requires sophisticated biophysical and biochemical analyses of TM peptide complexes. However, the extreme hydrophobicity of TM domains makes them very difficult to manipulate using standard peptide chemistry techniques, and production of suitable study material often proves prohibitively challenging. Identifying conditions under which peptides can adopt stable helical conformations and form complexes spontaneously adds a further level of difficulty. Here we present a procedure for the production of homo- or hetero-dimeric TM peptide complexes from materials that are expressed in E. coli, thus allowing incorporation of stable isotope labels for nuclear magnetic resonance (NMR) or non-natural amino acids for other applications relatively inexpensively. The key innovation in this method is that TM complexes are produced and purified as covalently associated (disulfide-crosslinked) assemblies that can form stable, stoichiometric and homogeneous structures when reconstituted into detergent, lipid or other membrane-mimetic materials. We also present carefully optimized procedures for expression and purification that are equally applicable whether producing single TM domains or crosslinked complexes and provide advice for adapting these methods to new TM sequences.

Biophysical and biochemical studies of interactions among membrane-embedded protein domains face many technical challenges, the first of which is obtaining appropriate study material. This article describes a protocol for producing and purifying disulfide-stabilized transmembrane peptide complexes that are suitable for structural analysis by solution nuclear magnetic resonance (NMR) and other analytical applications.

構造研究のためのジスルフィド安定化膜貫通ペプチド複合体の生産

Physical  interactions among the lipid-embedded alpha-helical domains of membrane  proteins play a crucial role in folding and assembly of membrane ...

化学

Gyroid Nickel Nanostructures from Diblock Copolymer Supramolecules

Nanoporous metal foams possess a unique combination of properties - they are catalytically active, thermally and electrically conductive, and furthermore, have high porosity, high surface-to-volume and strength-to-weight ratio. Unfortunately, common approaches for preparation of metallic nanostructures render materials with highly disordered architecture, which might have an adverse effect on their mechanical properties. Block copolymers have the ability to self-assemble into ordered nanostructures and can be applied as templates for the preparation of well-ordered metal nanofoams. Here we describe the application of a block copolymer-based supramolecular complex - polystyrene-block-poly(4-vinylpyridine)(pentadecylphenol) PS-b-P4VP(PDP) - as a precursor for well-ordered nickel nanofoam. The supramolecular complexes exhibit a phase behavior similar to conventional block copolymers and can self-assemble into the bicontinuous gyroid morphology with two PS networks placed in a P4VP(PDP) matrix. PDP can be dissolved in ethanol leading to the formation of a porous structure that can be backfilled with metal. Using electroless plating technique, nickel can be inserted into the template&#39;s channels. Finally, the remaining polymer can be removed via pyrolysis from the polymer/inorganic nanohybrid resulting in nanoporous nickel foam with inverse gyroid morphology.

This article describes the preparation of well-ordered nickel nanofoams via electroless metal deposition onto nanoporous templates obtained from self-assembled diblock copolymer based supramolecules.

ジブロック共重合体超分子からジャイロイドニッケルナノ構造

Nanoporous metal foams possess a unique combination of properties - they are catalytically active, thermally and electrically conductive, and furthermore, ...

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

Synthetic glycopolymers are instrumental and versatile tools used in various biochemical and biomedical research fields. An example of a facile and efficient synthesis of well-controlled fluorescent statistical glycopolymers using reversible addition-fragmentation chain-transfer (RAFT)-based polymerization is demonstrated. The synthesis starts with the preparation of &#946;-galactose-containing glycomonomer 2-lactobionamidoethyl methacrylamide obtained by reaction of lactobionolactone and N-(2-aminoethyl) methacrylamide (AEMA). 2-Gluconamidoethyl methacrylamide (GAEMA) is used as a structural analog lacking a terminal &#946;-galactoside. The following RAFT-mediated copolymerization reaction involves three different monomers: N-(2-hydroxyethyl) acrylamide as spacer, AEMA as target for further fluorescence labeling, and the glycomonomers. Tolerant of aqueous systems, the RAFT agent used in the reaction is (4-cyanopentanoic acid)-4-dithiobenzoate. Low dispersities (&#8804;1.32), predictable copolymer compositions, and high reproducibility of the polymerizations were observed among the products. Fluorescent polymers are obtained by modifying the glycopolymers with carboxyfluorescein succinimidyl ester targeting the primary amine functional groups on AEMA. Lectin-binding specificities of the resulting glycopolymers are verified by testing with corresponding agarose beads coated with specific glycoepitope recognizing lectins. Because of the ease of the synthesis, the tight control of the product compositions and the good reproducibility of the reaction, this protocol can be translated towards preparation of other RAFT-based glycopolymers with specific structures and compositions, as desired.

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制御重合によるトライ成分蛍光グリコの容易かつ効率的な準備

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

Using Polystyrene-block-poly(acrylic acid)-coated Metal Nanoparticles as Monomers for Their Homo- and Co-polymerization

We present a template-free method for &#8220;polymerizing&#8221; nanoparticles into long chains without side branches. A variety of nanoparticles are encapsulated in polystyrene-block-poly(acrylic acid) (PSPAA) shells and then used as monomers for their self-assembly. Spherical PSPAA micelles upon acid treatment are known to assemble into cylindrical micelles. Exploiting this tendency, the core-shell nanoparticles are induced to aggregate, coalesce, and then transform into long chains. When more than one type of nanoparticles are used, random and block &#8220;copolymers&#8221; of nanoparticles can be obtained. Detailed procedures are reported for the PSPAA encapsulation of nanoparticles, homo- and co-polymerization of the core-shell nanoparticles, separation and purification of the resulting nanoparticle chains. Transformations of single-line chains into double- and triple-line chains are also presented. The synergy between the polymer shell and the embedded nanoparticles leads to an unusual chain-growth polymerization mode, giving long nanoparticle chains that are distinct from the products of the traditional step-growth aggregation process.

Using Polystyrene-block-polyacrylic acid-coated Metal Nanoparticles as Monomers for Their Homo- and Co-polymerization

We report protocols for &#8220;polymerizing&#8221; various types of polymer-encapsulated metal nanoparticles into long chains of &#8220;homo-&#8220; and &#8220;co-polymers&#8221;.

ポリスチレンを使用しました<em&gt;ブロック</em&gt; - ポリ（アクリル酸）は、それらのホモポリマーおよび共重合用単量体として金属ナノ粒子をコーティングを採用

We present a template-free method for &#8220;polymerizing&#8221; nanoparticles into long chains without side branches. A variety of nanoparticles are ...

Preparation and Characterization of Individual and Multi-drug Loaded Physically Entrapped Polymeric Micelles

Amphiphilic block copolymers like polyethyleneglycol-block-polylactic acid (PEG-b-PLA) can self-assemble into micelles above their critical micellar concentration forming hydrophobic cores surrounded by hydrophilic shells in aqueous environments. The core of these micelles can be utilized to load hydrophobic, poorly water soluble drugs like docetaxel (DTX) and everolimus (EVR). Systematic characterization of the micelle structure and drug loading capabilities are important before in vitro and in vivo studies can be conducted. The goal of the protocol described herein is to provide the necessary characterization steps to achieve standardized micellar products. DTX and EVR have intrinsic solubilities of 1.9 and 9.6 &#181;g/ml respectively Preparation of these micelles can be achieved through solvent casting which increases the aqueous solubility of DTX and EVR to 1.86 and 1.85 mg/ml, respectively. Drug stability in micelles evaluated at room temperature over 48 hr indicates that 97% or more of the drugs are retained in solution. Micelle size was assessed using dynamic light scattering and indicated that the size of these micelles was below 50 nm and depended on the molecular weight of the polymer. Drug release from the micelles was assessed using dialysis under sink conditions at pH 7.4 at 37 oC over 48 hr. Curve fitting results indicate that drug release is driven by a first order process indicating that it is diffusion driven.

The goal of this protocol is to describe the preparation and characterization of physically entrapped, poorly water soluble drugs in micellar drug delivery systems composed of amphiphilic block copolymers.

調製とキャラクタリゼーション個々のとマルチ薬ロード物理的に捕捉さ高分子ミセル

Amphiphilic block copolymers like polyethyleneglycol-block-polylactic acid (PEG-b-PLA) can self-assemble into micelles above their critical micellar ...

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.

カーボンナノチューブにより安定化内部自己組織化脂質粒子の簡便な調製

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

Functionalization of Single-walled Carbon Nanotubes with Thermo-reversible Block Copolymers and Characterization by Small-angle Neutron Scattering

We demonstrate a protocol for single-walled carbon nanotube functionalization using thermo-sensitive PEO-PPO-PEO triblock copolymers in an aqueous solution. In a carbon nanotube/PEO105-PPO70-PEO105 (poloxamer 407) aqueous solution, the amphiphilic poloxamer 407 adsorbs onto the carbon nanotube surfaces and self-assembles into continuous layers, driven by intermolecular interactions between constituent molecules. The addition of 5-methylsalicylic acid changes the self-assembled structure from spherical-micellar to a cylindrical morphology. The fabricated poloxamer 407/carbon nanotube hybrid particles exhibit thermo-responsive structural features so that the density and thickness of poloxamer 407 layers are also reversibly controllable by varying temperature. The detailed structural properties of the poloxamer 407/carbon nanotube particles in suspension can be characterized by small-angle neutron scattering experiments and model fit analyses. The distinct curve shapes of the scattering intensities depending on temperature control or addition of aromatic additives are well described by a modified core-shell cylinder model consisting of a carbon nanotube core cylinder, a hydrophobic shell, and a hydrated polymer layer. This method can provide a simple but efficient way for the fabrication and in-situ characterization of carbon nanotube-based nano particles with a structure-tunable encapsulation.

A method for the functionalization of carbon nanotubes with structure-tunable polymeric encapsulation layers and structural characterization using small-angle neutron scattering is presented.

小角中性子散乱による熱可逆性ブロック共重合体と特性を持つ単層カーボンナノチューブの機能化

We demonstrate a protocol for single-walled carbon nanotube functionalization using thermo-sensitive PEO-PPO-PEO triblock copolymers in an aqueous ...

Synthesis of Ligand-free CdS Nanoparticles within a Sulfur Copolymer Matrix

Aliphatic ligands are typically used during the synthesis of nanoparticles to help mediate their growth in addition to operating as high-temperature solvents. These coordinating ligands help solubilize and stabilize the nanoparticles while in solution, and can influence the resulting size and reactivity of the nanoparticles during their formation. Despite the ubiquity of using ligands during synthesis, the presence of aliphatic ligands on the nanoparticle surface can result in a number of problems during the end use of the nanoparticles, necessitating further ligand stripping or ligand exchange procedures. We have developed a way to synthesize cadmium sulfide (CdS) nanoparticles using a unique sulfur copolymer. This sulfur copolymer is primarily composed of elemental sulfur, which is a cheap and abundant material. The sulfur copolymer has the advantages of operating both as a high temperature solvent and as a sulfur source, which can react with a cadmium precursor during nanoparticle synthesis, resulting in the generation of ligand free CdS. During the reaction, only some of the copolymer is consumed to produce CdS, while the rest remains in the polymeric state, thereby producing a nanocomposite material. Once the reaction is finished, the copolymer stabilizes the nanoparticles within a solid polymeric matrix. The copolymer can then be removed before the nanoparticles are used, which produces nanoparticles that do not have organic coordinating ligands. This nascent synthesis technique presents a method to produce metal-sulfide nanoparticles for a wide variety of applications where the presence of organic ligands is not desired.

Herein we present a method to synthesize ligand-free cadmium sulfide (CdS) nanoparticles based on a unique sulfur copolymer. The sulfur copolymer operates as a high temperature solvent and a sulfur source during the nanoparticle synthesis and stabilizes the nanoparticles after the reaction.

硫黄コポリマーマトリックス内リガンドフリーのCdSナノ粒子の合成

Aliphatic ligands are typically used during the synthesis of nanoparticles to help mediate their growth in addition to operating as high-temperature ...

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触媒を用いた可視光媒介分散重合によるワームのようなミセルの簡便な合成

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

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.

機能性ノルボルネンの触媒挿入重合のためのシンプルで効率的なプロトコル

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