Angew. Chem. Int. Ed.:空間序列靜電場拆解多隔間聚合物膠束及其在時間順序釋放中的應用


【引言】

聚合物可以通過自組裝自發地形成具有順序結構的各種膠束。由于該系統落入最小自由能點(即亞穩態),這些膠束相對穩定。一般來說,由于能量勢壘的存在,它們不能自發地拆開。然而,外部刺激可用于拆解形成的聚合物膠束,這是實現聚合物膠束的靶向遞送和控釋功能的重要方式。然而,順序或選擇性拆卸仍然是一個主要挑戰,并且很少有報道。最近,Manners的小組報告說,自組裝聚合物膠束可以通過選擇性溶解選擇性地拆卸以形成穿孔的中空矩形或菱形的薄片。

【成果簡介】

近日,中科院長春應化所朱雨田、姜偉(共同通訊)等人報道了一種新型的靜電場控制空間序列拆分多隔室膠束(MCPs)的方法。通過聚苯乙烯-嵌段-聚(2-乙烯基吡啶)-嵌段-聚(環氧乙烷)的自組裝形成包含由纖維束連接的重復元素盤狀部分序列的多隔室膠束(MCPs)。通過使用靜電場,MCPs可以通過隨后釋放小球形膠束而被拆開。在拆卸過程中,膠束的外部和內部區域中的兩個位置選擇的載物(米托蒽醌(MTNT)和異硫氰酸熒光素(FITC))可以按時間順序釋放。在施加的靜電場(強度:16kV cm-1)下,負載的MTNT快速釋放,釋放超過80%,而負載的FITC緩慢釋放,在12小時釋放少于20%。在較晚的階段(超過12小時后),負載的MTNT緩慢釋放,釋放少于20%,而負載的FITC迅速釋放,釋放超過80%。相關研究以題為“Disassembly of Multicompartment Polymer Micelles in Spatial Sequence Using an Electrostatic Field and Its Application for Release in Chronological Order”發表在Angew. Chem. Int. Ed.?上。

【圖文導讀】

圖1 顯微表征

(A-C)在不同時間的靜電場(強度:16kV/cm)下的MCP的(A1-A6)TEM圖像,(B1-B3)SEM圖像和(C1-C3)SAXS結果

圖2 不同靜電場強度下不同時間MCP的形態演變

24kV/cm強度下的分解結果比16kV/cm強度下的結果先于約6h。上述結果表明,MCPs的空間序列分解可以通過施加的靜電場強度和時間很好地控制。

圖3 MCPs標準化釋放

(A)MTNT和(B)FITC在不同靜電場強度和不同時間下在兩種位置選擇的負載MCPs標準化釋放

【小結】

由PS-b-P2VP-b-PEO形成的MCPs可以在靜電場下從最外層分解到次外層,然后分解到MCP的內部。為了利用這種順序拆卸實現微小球形膠束的序列釋放,利用MTNT和FITC之間的結構差異,將MTNT和FITC選擇性地加載到MCP的外部和內部部分。值得注意的是,這個時間順序釋放由靜電場和時間精確控制。相信這一發現可以為理想的載體組合藥物遞送和組合催化提供新的機會。

文獻鏈接:Disassembly of Multicompartment Polymer Micelles in Spatial Sequence Using an Electrostatic Field and Its Application for Release in Chronological Order(Angew. Chem. Int. Ed.,2018,DOI:10.1002/anie.201712794)?

本文由材料人生物材料組Allen供稿,材料牛整理編輯。

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