폴록사머

Poloxamer
일반구조
a = 2–130, b = 15–67로

폴록사머는 폴리옥시프로필렌(폴리(프로필렌옥사이드))의 중심 소수성 체인에 폴록시에틸렌(폴리(에틸렌옥사이드))의 2개의 친수성 체인으로 구성된 비이온성 트리플록 복합체다.폴록사머라는 단어는 1973년 이 물질들의 특허를 받은 바스프 발명가 어빙 슈몰카에 의해 만들어졌다.[1]폴록사머는 플루론,[2] 콜리포어(팔마 등급),[3] 싱페로닉(Synperonic)이라는 상명으로도 알려져 있다.[4]

폴리머 블록의 길이를 맞춤화할 수 있기 때문에 성질이 약간 다른 여러 가지 폴록사머가 존재한다.일반 용어의 경우, 이러한 복합체는 일반적으로 문자 P(폴록사머의 경우)와 함께 이름지어지며, 3자리 뒤에 첫 두 자리 숫자에 100을 곱하면 폴록시프로필렌 코어의 대략적인 분자량이 표시되며, 마지막 자리에는 10을 곱하면 폴록시에틸렌 함량이 백분율(예: P407 = 폴록사머)이 표시된다.4000 g/mo}의 Xypropylene 분자 질량과 70% 폴리오시틸렌 함량).Pluronic 및 Synperonic Tradenames의 경우, 이러한 복합체의 코딩은 상온(L = 액체, P = 페이스트, F = 플레이크(고체))에서 물리적 형태를 정의하기 위한 문자로 시작하고, 이어 두 세 자리, 숫자 명칭의 첫 번째 자리(세 자리 숫자에 두 자리)가 300을 곱하여 대략적인 몰크를 나타낸다.수질의 ular weight; 그리고 마지막 자리 x 10은 polyoxyethylene 함량 백분율을 제공한다(예: L61은 1800 g/mol의 폴리오시프로필렌 분자 질량과 10% 폴리오시틸렌 함량을 나타낸다).주어진 예에서 폴록사머 181 (P181) = Pluoronic L61 및 Synperonic PE/L 61.

미세화 및 위상 전환

폴록사머 용액의 중요한 특성은 온도 의존적 자가 조립 및 열-게이징 거동이다.폴록사머의 농축 수용액은 낮은 온도에서 액체로, 가역성 과정에서 높은 온도에서 젤을 형성한다.이러한 시스템에서 발생하는 전환은 폴리머 성분(분자중량과 소수성/수성 어금니 비율)에 따라 달라진다.

저온 및 농도(임계 마이크로엘 온도와 임계 마이크로엘 농도 이하)에서는 개별 블록 복합체(유니머)가 용액에 존재한다.이러한 값 이상으로, 개별 유니머의 집계는 마이크로셀화라고 불리는 과정에서 발생한다.이러한 집계는 폴리머 농도나 온도가 증가함에 따라 점차적으로 용해성이 떨어지는 소수성 폴리오시프로필렌 블록의 탈수현상에 의해 추진된다.용매와 PPO 블록의 상호작용을 최소화하기 위해 몇 개의 유니미터가 집적된다.따라서 골재의 코어는 불용성 블록(폴리옥시프로필렌)으로 만들어지며, 수용성 부분(폴리옥시에틸렌)은 미켈의 껍질을 형성한다.

평형에서 micellization에 그 메커니즘 두 휴식 시간에 의존하는 것:(1)과 가장 빠른 선수들이 첫번째(그 마이크로초 이상 규모의 수만명)은 unimers 미셀과 벌크 해결 사이에 교환하고 Aniansson-Wall 모델(단계별 삽입 및 단일 고분자 사슬의 추방)[5] 따르고 땅이(2)해당합니다 보여 주었다.사기d 및 훨씬 느린 것(밀리초 범위 내)은 전체 마이크로ellar 유닛의 형성과 파괴로 인해 최종 마이크로ellar 크기 등가 교정이 이루어지기 때문이다.

구면 마이크로셀 외에도 길쭉하거나 벌레와 같은 마이크로셀이 형성될 수 있다.최종 지오메트리는 블록의 구성(크기 및 폴리옥시프로필렌/폴리옥시에틸렌 비율)과 직결되는 블록 스트레칭의 엔트로피 비용에 따라 달라진다.[6]모양 변환에 관여하는 메커니즘은 마이크로셀화의 역학관계에 비해 다르다.블록 복합체 마이크로셀의 구대 로드 전환을 위한 두 가지 메커니즘이 제안되었다. 여기서 (A) 마이크로셀의 융접/분쇄 또는 (B) 결합물질의 마이크로셀과 단일이미저 교환의 융접/분쇄에 의해 현미성 성장이 발생할 수 있고, 이어서 로드와 유사한 구조의 평활화가 뒤따른다.[7]

온도 및/또는 농도의 증가가 높을수록 고도로 순서가 정해진 중간자(큐빅, 육각형, 항성)의 형성과 같은 다른 현상이 발생할 수 있다.결국 폴리오시프로필렌 블록이 완전히 탈수되고 폴리오시틸렌 체인이 붕괴되면 구름이 끼거나 거시적인 위상 분리가 발생한다.폴리오시틸렌과 물 분자 사이의 수소 결합이 고온에서 분해되고 폴리오시틸렌도 물에 녹지 않게 되기 때문이다.

위상 전환은 또한 소금과 알코올과 같은 첨가제의 사용에 의해 크게 영향을 받을 수 있다.소금과의 상호작용은 물구조조립자(염수)나 물구조차단자(염수인) 역할을 하는 능력과 관련이 있다.염분을 염분 염분 염분 염분 염분은 수소 결합을 통해 물의 자가수분을 증가시키고 복합체의 수분을 감소시켜 임계 마이크로엘 온도와 임계 마이크로엘 농도를 감소시킨다.염분 전해질은 수분 자가수화를 감소시키고 폴리머 수화 작용을 증가시켜 임계 마이크로엘 온도와 임계 마이크로엘 농도를 증가시킨다.다른 소금들은 호프마이스터 시리즈에 의해 '염수'의 힘에 따라 분류되었다.이러한 모든 전환을 특징짓는 상 다이어그램은 다양한 실험 기법(예: SCS, 차동 스캐닝 열량 측정, 점도 측정, 조명 산란)을 사용하여 대부분의 폴록사머에 대해 구성되었다.

사용하다

그들의 앰프힐 구조 때문에, 폴리머는 산업 용도에 유용하게 만드는 계면활성제 특성을 가지고 있다.무엇보다도, 그것들은 소수성, 기름진 물질의 수용성을 증가시키거나, 그렇지 않으면 다른 소수성을 가진 두 물질의 오독성을 증가시키는데 사용될 수 있다.이 때문에 이러한 폴리머는 산업용 어플리케이션, 화장품, 의약품 등에 흔히 사용된다.그들은 또한 다양한 약물 전달 응용에 대한 평가를 받았으며 화학요법에 대한 약물 내성 암을 민감하게 만드는 것으로 나타났다.

바이오프로세서 애플리케이션에서 폴록사머는 셀 쿠셔닝 효과를 위해 세포 배양 매체에 사용된다. 폴록사머의 추가는 원자로의 셀에 대한 스트레스가 덜하기 때문이다.

재료 과학에서 폴록사머 P123은 최근 SBA-15를 포함한 중음속 재료의 합성에 사용되고 있다.

물과 섞일 때, 폴록사머의 농축 용액은 하이드로겔을 형성할 수 있다.이 겔들은 쉽게 압출될 수 있고, 다른 입자의 운반체 역할을 하며, 로보카스트에 사용될 수 있다.[8]

생물학적 효과

카바노프가 주도한 연구는, 원래 불활성 운반체 분자로 생각되었던 이러한 중합체들 중 일부는 그들이 운반하고 있는 약물과 독립적으로 생물학적 시스템에 매우 실제적인 영향을 미친다는 것을 최근 보여주었다.폴록사머는 세포막의 미세도에 영향을 미치는 세포막에 통합되어 있는 것으로 밝혀졌다.중합체는 세포에 흡수되었을 때 미셀이라기 보다는 유니머로 가장 큰 효과를 내는 것으로 보인다.[9]

다약 내성 암세포에 미치는 영향

폴록사머는 비암세포와 비교할 때 암세포의 막이 다르기 때문에 암세포를 우선 대상으로 하는 것으로 나타났다.폴록사머는 또한 암세포의 표면에서 MDR 단백질과 다른 약물유출 전달체를 억제하는 것으로 나타났다; MDR 단백질은 세포에서 약물이 유출되는 원인이며 따라서 암세포가 독소루비신과 같은 화학요법 물질에 대한 민감도를 증가시킨다.

중합체가 암세포에 미치는 또 다른 영향은 다의약품 내성(MDR) 암세포에서 ATP 생성을 억제하는 것이다.중합체는 호흡기 단백질 I와 IV를 억제하는 것으로 보이며, 호흡에 미치는 영향은 MDR 암세포에 선택적인 것으로 보이며, 이는 MDR과 민감세포(각각 지방산과 포도당)의 연료 공급원의 차이로 설명될 수 있다.

폴록사머는 또한 원발성 세포 신호의 강화, MDR 세포의 항 아포페토 방어의 감소, 글루타티온/글루타티온 S-전달효소 해독 시스템 억제, 시토크롬 C의 방출을 유도하고 시토플라즘 내 활성산소 종을 증가시키며 시토플라즘성 베실체 내의 약물 세정제를 폐지하는 것으로 나타났다.

핵인자 카파 B에 미치는 영향

P85와 같은 특정 폴록사머는 표적 유전자를 표적 세포로 운반할 수 있을 뿐만 아니라 유전자 발현을 증가시킬 수 있는 능력이 있는 것으로 나타났다.P85와 L61과 같은 특정 폴록사머도 NF kappaB 유전자의 전사를 자극하는 것으로 나타났지만, 이것이 달성되는 메커니즘은 현재 알려져 있지 않지만, P85가 억제 카파의 인산화를 유도하는 것으로 입증되었다.

소음에 의한 잠재적 저하

Wang 외 연구진은 다중 벽 탄소 나노튜브(MWNT)의 유무에 의해 소닉된 폴록사머 188(Pluronic® F-68)과 폴록사머 407(Pluoronic® F-127)의 수용액이 배양 세포에 매우 독성이 강해질 수 있다고 보고했다.게다가 독성은 폴리머의 합성 분해와 상관관계가 있다.[10]

참조

  1. ^ US 3740421, Schmolka, Irving R, "Polyoxyethylene-polyoxypropilen aqueous gels"는 BASF Wyandote Corporation에 배정되어 1973-06-19로 발행되었다.
  2. ^ "BASF - Product information the chemicals catalog - Pluronics". BASF Corporation Website. Retrieved 2008-12-09.
  3. ^ BASF 파마 솔루션 폴록사머스
  4. ^ Croda - www.croda.com/healthcare/poloxamers
  5. ^ E. A. G. Aniansson; S. N. Wall (1974). "Kinetics of step-wise micelle association". J. Phys. Chem. 78 (10): 1024–1030. doi:10.1021/j100603a016.
  6. ^ P. Alexandridis; T. Alan Hatton (1995). "Poly(ethylene oxide)-poly(propylene oxide)-poly(ethylene oxide) block copolymer surfactants in aqueous solutions and at interfaces: thermodynamics, structure, dynamics, and modeling". Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 96 (1–2): 1–46. doi:10.1016/0927-7757(94)03028-X.
  7. ^ A. G. Denkova; E. Mendes; M.-C. Coppens (2010). "Non-equilibrium dynamics of block copolymer micelles in solution: recent insights and open questions". Soft Matter. 6 (11): 2351–2357. Bibcode:2010SMat....6.2351D. doi:10.1039/C001175B.
  8. ^ Feilden, Ezra (2016). "Robocasting of structural ceramic parts with hydrogel inks". Journal of the European Ceramic Society. 36 (10): 2525–2533. doi:10.1016/j.jeurceramsoc.2016.03.001. hdl:10044/1/29973.
  9. ^ Bartrakova E.V.; Kabanov A.V. (2008). "Pluronic block copolymers: Evolution of drug delivery concept from inert nanocarriers to biological response modifiers". J. Control. Release. 130 (2): 98–106. doi:10.1016/j.jconrel.2008.04.013. PMC 2678942. PMID 18534704.
  10. ^ Wang R, Hughes T, Beck S, Vakil S, Li S, Pantano P, Draper RK (2013). "Generation of toxic degradation products by sonication of Pluronic® dispersants: implications for nanotoxicity testing". Nanotoxicology. 7 (7): 1272–81. doi:10.3109/17435390.2012.736547. PMC 3657567. PMID 23030523.

추가 읽기

외부 링크