Acetalovaný dextran - Acetalated dextran

Acetalovaný dextran
Acetalovaný dextran.png
Jména
Název IUPAC
liší se
Ostatní jména
Ac-DEX, Ace-DEX, modifikovaný dextran
Identifikátory
ChemSpider
  • žádný
Vlastnosti
Molární hmotnostliší se
Vzhledbílý prášek
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Reference Infoboxu

Acetalovaný dextran je biologicky odbouratelný polymer na bázi dextran to má acetal upraveno hydroxyl skupiny. Po syntéze se hydrofilní polysacharid dextran je vykreslen nerozpustný ve vodě, ale rozpustný v organickém rozpouštědla. To umožňuje, aby byla zpracována stejným způsobem jako mnoho dalších polyestery, jako poly (kyselina mléčná-glykolová), prostřednictvím procesů, jako je odpařování rozpouštědla a emulze.[1] Acetalovaný dextran se strukturálně liší od acetylovaný dextran.

Dějiny

Acetalovaný dextran byl poprvé hlášen v roce 2008 mimo laboratoř Jean Fréchet na University of California, Berkeley v Vysoká škola chemická.[2][3] Tato verze acetalovaného dextranu, často zkráceně Ac-DEX, má dextran a mimořádně nízké úrovně aceton a methanolu jako produkty rozkladu. V roce 2012, v laboratoři Kristy Ainslie, na Ohio State University na College of Pharmacy byla syntéza polymeru modifikována tak, aby při degradaci uvolňoval ethanol místo methanolu.[4] Verze acetalovaného dextranu produkující ethanol je často označována zkratkou Ace-DEX.

Vlastnosti

Cyklické a acyklické acetaly na acetalovaném dextranu, který se rozkládá na dextran, aceton a ethanol.

Během syntézy acetalovaného dextranu se tvoří acyklické i cyklické acetály. Acyklické acetály degradují na aceton a alkohol, zatímco cyklické acetály degradují na aceton. Poměr cyklických k acyklickým acetalům se mění s reakční dobou, protože acyklické acetály jsou kineticky zvýhodněné a cyklické acetaly jsou termodynamicky zvýhodněný.[5] Tato jedinečná tvorba cyklických a acyklických acetalů vede k různým dobám degradace, protože tyto dvě acetalové skupiny hydrolyzovat v různých sazbách. Doba degradace acetalovaného dextranu se může pohybovat od hodin do měsíce nebo více v pH 7.2.[4][5][6] Acetalovaný dextran je také jedinečný, protože je citlivý na kyselinu. Proto na nižší pH acetalovaný dextran se odbourává rychleji, což vede k polymeru, který odbourává přibližně dva protokoly rychleji na pH 5 ve srovnání s pH 7. Citlivost na kyselinu Ac-DEX je ilustrována, pokud je formulována do nanočástice zapouzdření proteinu antigen, efektivnější prezentace antigen oběma MHC třída I a MHC třídy II, oproti jiným nekyselým polymerům, jako jsou PLGA a nerozložitelné materiály, jako jsou nanočástice zlata.[5]

Aplikace

Kvůli schopnosti acetalovaného dextranu rychleji degradovat při nízkém pH prostředí jako fagolysozom a makrofág nebo dendritická buňka, byl použit jako polymerní mikro /nanočástice. Acetalovaný dextran byl původně vyvinut jako vakcínový nosič, ale byl používán pro dodávka léků, tkáňové inženýrství a infekční nemoc vakcína dodávka.[1] Jeho jedinečné rychlosti degradace vedly k jemně vyladěnému uvolňování terapeutických proteinů[7] a vakcinační prvky.[8][9]

Bylo také prokázáno, že Ac-DEX umožňuje skladování proteinů mimo studený řetěz.[10]

Reference

  1. ^ A b Bachelder, EM; Pino, EN; Ainslie, KM (únor 2017). „Acetalated Dextran: Tunable and Acid-Labile Biopolymer with Facile Synthesis and a range of applications“. Chem Rev. 117 (3): 1915–1926. doi:10.1021 / acs.chemrev.6b00532. PMID  28032507.
  2. ^ Bachelder, EM; Beaudette, TT; Broaders, KE; Dashe, J; Fréchet, JM (srpen 2008). „Acetal-derivatizovaný dextran: kyselinou reagující biologicky odbouratelný materiál pro terapeutické aplikace“. JACS. 130 (32): 10494–5. doi:10.1021 / ja803947s. PMC  2673804. PMID  18630909.
  3. ^ Frechet, JM; Bachelder, EM; Beaudette, TT; Broaders, KE. „Kyselinou rozložitelné a biologicky rozložitelné modifikované polyhydroxylované materiály“. Patent Google.
  4. ^ A b Kauffman, KJ; Do, C; Sharma, S; Gallovic, MD; Bachelder, EM; Ainslie, KM (srpen 2012). "Syntéza a charakterizace acetalovaného dextranového polymeru a mikročástic s ethanolem jako degradačním produktem". Rozhraní ACS Appl Mater. 4 (8): 4149–55. doi:10.1021 / am3008888. hdl:1811/86186. PMID  22833690.
  5. ^ A b C Broaders, KE; Cohen, JA; Beaudette, TT; Bachelder, EM; Fréchet, JM (duben 2009). „Acetalovaný dextran je chemicky a biologicky laditelný materiál pro částicovou imunoterapii“. PNAS. 106 (14): 5497–502. Bibcode:2009PNAS..106,5497B. doi:10.1073 / pnas.0901592106. PMC  2666992. PMID  19321415.
  6. ^ Chen, N; Collier, MA; Gallovic, MD; Sanchez, CC; Fernandes, EQ; Bachelder, EM; Ainslie, KM (říjen 2016). „Degradaci acetalovaného dextranu lze široce vyladit na základě cyklického pokrytí acetalem a molekulové hmotnosti“. Int J Pharm. 512 (1): 147–157. doi:10.1016 / j.ijpharm.2016.08.031. PMID  27543351.
  7. ^ Suarez, S; Grover, GN; Braden, RL; Christman, KL; Almutairi, A (2013). „Laditelné uvolňování proteinu z acetalovaných dextranových mikročástic: platforma pro dodávání proteinových terapeutik do srdce po IM“. Biomakromolekuly. 14 (11): 3927–35. doi:10.1021 / bm401050j. PMC  3910395. PMID  24053580.
  8. ^ Chen, N; Gallovic, MD; Tiet, P; Ting, JP; Ainslie, KM; Bachelder, EM (2018). „Výzkum laditelné acetalované platformy mikročástic dextranu pro optimalizaci účinnosti vakcíny proti chřipce na bázi M2e“. Journal of Controlled Release. 289: 114–124. doi:10.1016 / j.jconrel.2018.09.020. PMC  6365168. PMID  30261204.
  9. ^ D'Lima, Jessica. „Dodávání léků reagujících na stimuly: nový způsob léčby dny“. Advanced Science News. Wiley. Citováno 31. prosince 2018.
  10. ^ Kanthamneni, N; Sharma, S; Meenach, S; Sochor, B; Zhao, J; Bachelder, E; Ainslie, K (červenec 2012). "Zvýšená stabilita křenové peroxidázy zapouzdřené v acetalovaných mikročásticích dextranu skladovaných mimo podmínky studeného řetězce". Int J Pharm. 431 (1–2): 101–10. doi:10.1016 / j.ijpharm.2012.04.043. PMID  22548844.