Monosaccharide-Responsive Release o

Monosaccharide-Responsive Release of Insulin from Polymersomesof Polyboroxole Block Copolymers at Neutral pHHyunkyu Kim, Young Ji Kang, Sebyung Kang, and Kyoung Taek Kim*School of Nano-Bioscience and Chemical Engineering, Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST), 50 UNISTRoad, Ulsan 689-798, Korea*SSupporting InformationABSTRACT: We synthesized a boroxole-containingstyrenic monomer that can be polymerized by thereversible addition−fragmentation and chain transfer(RAFT) method. Poly(styreneboroxole) (PBOx) and itsblock copolymers with a poly(ethylene glycol) (PEG) as ahydrophilic block displayed binding to monosaccharides inphosphate buffer at neutral pH, as quantified by Wang’scompetitive binding experiments. By virtue of a controlledradical polymerization, we were able to adjust the degreeof polymerization of the PBOx block to yield sugar-responsive block copolymers that self-assembled into avariety of nanostructures including spherical and cylin-drical micelles and polymer vesicles (polymersomes).Polymersomes of these block copolymers exhibitedmonosaccharide-responsive disassembly in a neutral-pHmedium. We demonstrated the possibility of using thesepolymersomes as sugar-responsive delivery vehicles forinsulin in neutral phosphate buffer (pH 7.4). Encapsulatedinsulin could be released from the polymersomes only inthe presence of sugars under physiologically relevant pHconditions.Polymersomes of amphiphilic block copolymers can storewater-soluble cargos such as pharmaceutical molecules andpolymers within the water-filled inner compartment.1−3Because the membrane of polymersomes consists of high-molecular-weight polymers, polymersomes exhibit physical andchemical robustness at the expense of reduced transmembranepermeability.4Stimuli-responsive block copolymers readilychange their physical properties in response to external stimulisuch as temperature, pH, and irradiation.5,6The stimulatedchange of chemical and physical properties causes the vesicularmembrane consisting of stimuli-responsive block copolymers tobecome permeable, resulting in release of the encapsulatedcargo molecules from the polymersomes only when theappropriate stimulus is applied.7Therefore, polymersomesmade from the self-assembly of stimuli-responsive blockcopolymers are promising candidates for smart nanocontainersthat can be used as drug delivery vehicles and bioreactors.8In this respect, of particular interest are polymers and blockcopolymers containing organoboronic acids, which bindreversibly to biologically important 1,2- and 1,3-diols such asmonosaccharides and nucleotides.9,10This binding switches thesolubility of boronic acid-containing polymers from insoluble tosoluble in water, which can be translated into the mono-saccharide-triggered swelling of hydrogels and disassembly ofmicelles and polymersomes.11,12Boronic acid-containingpolymers, therefore, have been studied as candidate materialsfor sensors and drug delivery systems for sugar-related humandiseases such as diabetes.13Boronic acid−diol conjugates,however, easily hydrolyze in aqueous solutions at neutral pH,so boronic acid-containing polymers have been mainly used assugar-responsive materials under high pH conditions (>9) thatare incompatible with in vivo studies and applications. Thisdrawback can be overcome when the polymers are built onboronic acids with increased Lewis acidity, such as Wulff-typeboronic acids14,15and phenylboronic acids with electron-withdrawing moieties.16Hall and co-workers reported that thebinding of phenylboroxole derivatives to glucose is superior tothat of phenylboronic acids and Wulff-type boronic acids inaqueous solution at neutral pH.17The increased binding ofboroxole to glucose in water arises from the fact that boroxolebinds to pyranose-form saccharides such as glucopyranoside, amajor form of glucose in neutral aqueous solution. Kiser andco-workers recently reported boroxole-functionalized polymersthat mimic lectins to bind glucoproteins.18However, well-defined self-assembling block copolymers containing polybor-oxole as a saccharide-responsive polymeric domain have not yetbeen synthesized.We report here the first synthesis of the boroxole-containingstyrenic monomer 1 and its controlled radical polymerizationvia the reversible addition−fragmentation and chain transfer(RAFT) method. Synthesized poly(styreneboroxole) (PBOx)showed binding to monosaccharides in phosphate buffer atneutral pH (pH 7.4), which was quantitatively studied usingWang’s competitive binding assay.19By virtue of a controlledradical polymerization of 1, we synthesized a series of sugar-responsive block copolymers that self-assembled to formpolymersomes in water. We demonstrated that the polymer-somes of these block copolymers could encapsulate water-soluble cargo molecules such as insulin, which could then bereleased from the polymersomes only in response to thepresence of monosaccharides in aqueous solution underphysiological pH conditions (Figure 1).Styreneboroxole 1 was synthesized from 3-bromo-4-(bromomethyl)benzonitrile in seven steps in a moderate yield(Scheme 1).15,20During the synthesis, the protecting group forbenzyl alcohol was switched from a tert-butyldimethylsilyl(TBDMS) group to a methoxymethyl (MOM) group becauseReceived: December 16, 2011Published: February 17, 2012Communicationpubs.acs.org/JACS© 2012 American Chemical Society4030dx.doi.org/10.1021/ja211728x | J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 4030−4033
--------------------------------------------------------------------------------
Page 2
of the difficulty in deprotection after addition of boronic acid.Hydrolysis of methylborate in the presence of HCl removed aMOM group from the monomer in situ, yielding a crystallinesolid of 1. [For details of synthesis and characterization, see theSupporting Information (SI).]For the polymerization of 1, we adopted a RAFTpolymerization method using the trithiocarbonate chain-transfer agent CTA-1 (Scheme 1).21Under the standardconditions ([CTA]:[1]:[AIBN] = 1:100:0.1) in tetrahydrofur-an (THF) at 75 °C in a closed reaction vessel, RAFTpolymerization of 1 showed a near-linear increase of conversionover time up to ∼50% (Figure 2A). We also synthesized a seriesof amphiphilic block copolymers of PBOx by performing aRAFT polymerization of 1 with a poly(ethylene glycol) (PEG)-based macro-chain-transfer agent (CTA-2, Scheme 1)22in THF([CTA]:[1]:[AIBN] = 1:100:0.2) at 75 °C. The polymerizationwas quenched when the degree of polymerization (DP) of 1reached the required value, as monitored by1H NMRintegration of the reaction mixture. For all cases, the isolatedyields of polymers and block copolymers after purification were67−82% compared with the yield calculated by assuming thecomplete consumption of the chain-transfer agent.Gel-permeation chromatography (GPC) of the blockcopolymers 3−7 [N,N-dimethylformamide (DMF), 65 °C]showed unimodal peaks with narrow polydispersity indices(PDIs) free from the peak of the PEG macro-chain-transferagent, indicating successful chain extension from the PEGchain-transfer agent (Figure 2B). The molecular weight and DPof the PBOx block were estimated by1H NMR integrationusing the methylene peak of PEG as a standard (Table S1 andFigure S2 in the SI). The molecular weights obtained by GPCusing polystyrene standards were consistently larger than thosemeasured by1H NMR analysis. Attempts to obtain MALDI−TOF mass spectra were unsuccessful.Macroscopically, homopolymer 2 and block copolymers 3−7were soluble in water only when the pH of the medium was 9−11. However, upon addition of fructose (0.2 M) and glucose(0.5 M), the polymers became completely soluble in neutralphosphate buffer (pH 7.4), indicating the sugar-responsivesolubility change of the PBOx domain triggered by complex-ation between the boroxoles and monosaccharides (Figure 1).To chracterize this binding, we performed Wang’s competitivebinding assay to quantitate the binding of PBOx tomonosaccharides (for details, see the SI).19The absorption at452 nm of the initial PBOx/Alizarin red S (ARS) complex([boroxole]:[ARS] = 250:1) in a 9:1 (v/v) phosphate buffer/dioxane mixture (pH 7.4) shifted to 520 nm upon addition offructose (0.5 M) and glucose (0.5 M), indicating thereplacement of boroxole-bound ARS molecules with mono-saccharides (Figures S6 and S7). The association constant KaofPBOx was assessed by measuring the decrease in fluorescenceemission of the PBOx/ARS complex caused by the replacementof ARS molecules bound to PBOx by monosaccharides. Themeasured Kafor homopolymer 2 was 643.3 M−1for fructoseand 14.5 M−1for glucose; for the representative blockcopolymer 7, Ka= 420.1 M−1for fructose and 9.9 M−1forglucose. These Kavalues are comparable to the results reportedfor benzoboroxole- and boroxole-functionalized polymers,17,18indicating that boroxoles incoporated into the polymericbackbone exhibit binding to monosaccharides comparable tothat of phenylboroxole.The monosaccharide-responsive behavior of PBOx at neutralpH makes this polymer an ideal candidate for constructingstimuli-responsive block copolymers that self-assemble intopolymersomes capable of encapsulating pharmaceutical cargossuch as insulin. To the best of our knowledge, there have beenno reports describing boronic acid-containing block copolymersthat form polymer vesicles and exhibit sugar-responsive releaseof cargo in water at physiologically relevant pH. To guide theself-assembly of block copolymers into polymersome for-mation, the ratio between the hydrophilic and hydrophobicblocks had to be optimized. Therefore, we studied the self-assembly behavior of our block copolymers in water. Self-assembled structures of block copolymers 3−7 were preparedby the selective solvent method: to a THF solution (2 mL) ofPEGb-PBOx (0.5 wt %) was slowly added distilled water at arate of 2 mL/h with stirring until the water content reachedFigure 1. Self-assembly of PEG-b-PBOx and its disassembly in thepresence of mono

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ตอบสนอง monosaccharide ปล่อยของอินซูลิน Polymersomesof Polyboroxole บล็อก Copolymers ที่กลาง pHHyunkyu คิม Young Ji Kang, Sebyung Kang และ คิมเทควน Kyoung * โรงเรียนของนาโนวิทยาศาสตร์ชีวภาพ และวิศวกรรมเคมี อุลซานแห่งชาติสถาบันวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยี (UNIST), 50 UNISTRoad, 689-798 อูลซานเกาหลี * SSupporting InformationABSTRACT: เราสังเคราะห์น้ำยา boroxole containingstyrenic ที่สามารถ polymerized โดย thereversible addition−fragmentation และโซ่ transfer(RAFT) วิธี การ Poly(styreneboroxole) (PBOx) และ copolymers itsblock กับ poly(ethylene glycol) (PEG) เป็นบล็อก ahydrophilic ที่แสดงที่ผูก monosaccharides inphosphate บัฟเฟอร์ที่ pH เป็นกลาง เป็น quantified โดยทดลองผูก Wang'scompetitive อาศัยการ polymerization controlledradical เราไม่สามารถปรับปรุง polymerization degreeof ของบล็อก PBOx การบล็อกน้ำตาลตอบสนอง copolymers ที่รวมตัวกันเองเป็น avariety nanostructures รวมทั้งทรงกลม และ micelles cylin drical และพอลิเมอร์อสุจิ (polymersomes) ที่อัตราผลตอบแทน Polymersomes เหล่านี้บล็อกถอด exhibitedmonosaccharide สนอง copolymers ในกลาง-pHmedium เราแสดงความเป็นไปได้ของการใช้ thesepolymersomes เป็น forinsulin ยานพาหนะจัดส่งการตอบสนองต่อน้ำตาลในกลางฟอสเฟตบัฟเฟอร์ (pH 7.4) Encapsulatedinsulin อาจจะออกจาก polymersomes เฉพาะในต่อหน้าของน้ำตาลภายใต้ pHconditions.Polymersomes physiologically เกี่ยวข้องของ amphiphilic copolymers บล็อกสามารถ cargos storewater ละลายน้ำเป็นโมเลกุลยา andpolymers ภายในเต็มไปด้วยน้ำภายใน compartment.1−3Because เมมเบรนของ polymersomes ประกอบด้วยโพลิเมอร์สูงโมเลกุลน้ำหนัก polymersomes แสดง andchemical ทางกายภาพเสถียรภาพค่าใช้จ่าย readilychange copolymers บล็อกลด transmembranepermeability.4Stimuli ตอบสนองต่อคุณสมบัติทางกายภาพในการ stimulisuch ภายนอกเป็นอุณหภูมิ , pH และ stimulatedchange irradiation.5,6The ของคุณสมบัติทางกายภาพ และเคมี vesicularmembrane ประกอบด้วยบล็อกตอบสนองต่อสิ่งเร้า copolymers tobecome permeable ปล่อยของโมเลกุล encapsulatedcargo จาก polymersomes เกิดเฉพาะเมื่อกระตุ้น theappropriate applied.7Therefore, polymersomesmade จากตนเอง assembly ของ blockcopolymers ตอบสนองต่อสิ่งเร้าผู้สมัครสัญญาสำหรับสมาร์ท nanocontainersthat สามารถใช้เป็นยาพาหนะจัดส่งและ bioreactors.8In เคารพนี้ สนใจโดยเฉพาะเป็นโพลิเมอร์และประกอบด้วยกรด organoboronic blockcopolymers , bindreversibly ที่ให้ ชิ้นสำคัญ 1, 2 - และ 1,3-diols เช่น asmonosaccharides และ nucleotides.9,10This ผูกสลับ thesolubility boronic ประกอบด้วยกรดโพลิเมอร์จาก tosoluble ละลายในน้ำ ซึ่งสามารถแปลบวมโมโน-saccharide-ทริกเกอร์ของ hydrogels และถอดชิ้นส่วน ofmicelles และ polymersomes.11,12Boronic กรด-containingpolymers ดังนั้น มีการศึกษาเป็นผู้ materialsfor เซนเซอร์ และยาระบบจัดส่งที่เกี่ยวข้องกับน้ำตาล humandiseases เช่น diabetes.13Boronic acid−diol conjugates ไร ง่าย ๆ hydrolyze โซลูชันสเอาท์ที่ pH เป็นกลาง เพื่อให้โพลิเมอร์ที่ประกอบด้วยกรด boronic ได้ส่วนใหญ่ใช้ assugar สนองวัสดุภายใต้เงื่อนไขที่ pH สูง (> 9) thatare เข้ากันกับการศึกษาในสัตว์ทดลองและใช้งาน สามารถเอาชนะ Thisdrawback เมื่อโพลิเมอร์ที่สร้างกรด onboronic ด้วยว่าลูอิสเพิ่มขึ้น เช่น Wulff typeboronic acids14, 15and phenylboronic กรดถอนอิเล็กตรอน moieties.16Hall และเพื่อนร่วมงานรายงานว่า thebinding phenylboroxole อนุพันธ์ให้กลูโคส tothat เหนือกว่ากรด phenylboronic และ Wulff ชนิดกรด boronic inaqueous โซลูชั่นที่ ofboroxole pH.17The กลางที่เพิ่มขึ้นรวมกับน้ำตาลกลูโคสในน้ำเกิดขึ้นจากการ boroxolebinds ที่จะฟอร์ม pyranose saccharides เช่น glucopyranoside แบบ amajor กลูโคสในกลางละลาย Kiser andco คนเมื่อเร็ว ๆ นี้รายงาน lectins เลียน boroxole functionalized polymersthat glucoproteins.18However ผูก ไม่ yetbeen ที่สังเคราะห์ได้โดยตนเองประกอบบล็อก copolymers ที่ประกอบด้วย polybor oxole เป็นโดเมนชนิด saccharide ตอบสนอง ที่นี่เรารายงานสังเคราะห์แรกน้ำยา boroxole containingstyrenic 1 และ polymerizationvia รุนแรงการควบคุมย้อนกลับ addition−fragmentation และโซ่ transfer(RAFT) วิธีการ Poly(styreneboroxole) สังเคราะห์ (PBOx) พบผูกกับ monosaccharides ในฟอสเฟตบัฟเฟอร์ atneutral pH (pH 7.4), ซึ่งถูก quantitatively ศึกษาคุณธรรม assay.19By รวมแข่งขันของ usingWang ของ polymerization controlledradical 1 เราสังเคราะห์ชุดบล็อกน้ำตาลตอบสนอง copolymers ที่ตนเองประกอบกับ formpolymersomes ในน้ำ เราแสดงว่า somes พอลิเมอร์ของ copolymers บล็อกเหล่านี้อาจซ่อนสินค้าที่ละลายในโมเลกุลเช่นอินซูลิน ซึ่งสามารถแล้ว bereleased จาก polymersomes เท่านั้นในการตอบสนอง thepresence monosaccharides ละลาย underphysiological pH เงื่อนไข (รูปที่ 1) Styreneboroxole 1 ถูกสังเคราะห์จาก 3-โบรโม - 4- (bromomethyl) benzonitrile ในเจ็ดขั้นตอนตัวเองผลตอบแทน (แผน 1) .15, 20During สร้าง เหล้า forbenzyl กลุ่มปกป้องสลับจากกลุ่ม tert-butyldimethylsilyl(TBDMS) เพื่อ becauseReceived เป็นกลุ่ม methoxymethyl (แม่): 16 ธันวาคม 2011Published: 17 กุมภาพันธ์ 2012 ใน 2012Communicationpubs.acs.org/JACS© อเมริกัน Society4030dx.doi.org/10.1021/ja211728x เคมี | เจ.น. Chem. Soc. 2012, 134, 4030−4033--------------------------------------------------------------------------------หน้า 2 ความยากใน deprotection หลังจากเพิ่มกรด boronic ไฮโตรไลซ์ของ methylborate ในต่อหน้าของ HCl เอากลุ่ม aMOM จากน้ำยาใน situ ผลผลิต crystallinesolid 1 [รายละเอียดของการสังเคราะห์และสมบัติ การ theSupporting ข้อมูล (ศรี)] การ polymerization 1 เรานำวิธี RAFTpolymerization โดยใช้การ trithiocarbonate โซ่โอนแทน CTA-1 (แผน 1) .21Under standardconditions การ ([CTA]: [1]: [AIBN] = 1:100:0.1) ใน tetrahydrofur อัน (THF) ที่ 75 ° C ในหลอดปฏิกิริยาปิด RAFTpolymerization 1 พบการเพิ่มขึ้นที่ใกล้เชิงเส้นเวลา conversionover จนถึง ∼50% (รูป 2A) เราสังเคราะห์ copolymers บล็อก amphiphilic seriesof ของ PBOx โดยดำเนินการ polymerization aRAFT 1 กับ poly(ethylene glycol) (PEG) -ใช้แทนการโอนย้ายกลุ่มแมโคร (CTA-2, 1 โครงร่าง) 22 ใน THF ([CTA]: [1]: [AIBN] = 1:100:0.2) ที่ 75 องศาเซลเซียส Polymerizationwas ที่ quenched เมื่อระดับการ polymerization (DP) ของ 1reached ค่าจำเป็น เป็น NMRintegration by1H ของผสมปฏิกิริยาตรวจสอบ สำหรับทุกกรณี isolatedyields โพลิเมอร์และ copolymers บล็อกหลังฟอก were67−82% เมื่อเทียบกับผลตอบแทนที่คำนวณ โดยสมมติว่าปริมาณการใช้ thecomplete ของบริษัทตัวแทนการโอนสาย เจลซึม chromatography (GPC) ของ blockcopolymers 3−7 [N, N-dimethylformamide (DMF), 65 ° C] พบพีคส์ unimodal indices(PDIs) polydispersity แคบฟรีจากยอดของ PEG ที่มีแมโครโซ่-transferagent แสดงส่วนขยายเชนประสบความสำเร็จจากตัวแทนในการโอน PEGchain (รูปที่ 2B) น้ำหนักโมเลกุลและ DPof บล็อก PBOx ประมาณ by1H NMR integrationusing เมทิลีนไดคของ PEG เป็นมาตรฐาน (ตาราง S1 andFigure S2 ในระบบเอสไอ) น้ำหนักโมเลกุลที่ได้รับ โดย GPCusing โฟมมาตรฐานอย่างสม่ำเสมอมากกว่า thosemeasured by1H NMR วิเคราะห์ได้ ความพยายามที่จะรับแรมสเป็คตรามวล MALDI−TOF ได้สำเร็จ Macroscopically, homopolymer 2 และบล็อก 3−7were copolymers ที่ละลายในน้ำเมื่อ pH ของตัวกลางเป็น 9−11 เท่านั้น อย่างไรก็ตาม เมื่อเพิ่มฟรักโทส (0.2 M) และกลูโคส (0.5 M), โพลิเมอร์เป็นละลายน้ำทั้งหมดใน neutralphosphate บัฟเฟอร์ (pH 7.4), ระบุการเปลี่ยนแปลงน้ำตาล responsivesolubility โดเมน PBOx ที่ทริกเกอร์ โดยคอมเพล็กซ์-ation ระหว่าง boroxoles และ monosaccharides (รูปที่ 1) การ chracterize นี้ผูก เราทำของวัง competitivebinding ทดสอบ quantitate รวม PBOx tomonosaccharides (สำหรับรายละเอียด ดูระบบเอสไอ) .19The ดูดซึม at452 nm ของการเริ่มต้นแดง PBOx/Alizarin S (อาอาร์ส) ซับซ้อน ([boroxole]: [อาอาร์ส] = 250:1) ในแบบ 9:1 (v/v) ฟอสเฟต บัฟเฟอร์/dioxane ผสม (pH 7.4) จาก 520 nm เมื่อเพิ่ม offructose (0.5 M) และกลูโคส (0.5 M) แสดง thereplacement ของโมเลกุลอาอาร์ส boroxole ผูกกับโมโน-saccharides (S6 เลขและ S7) สมาคม KaofPBOx คงถูกประเมิน โดยการวัดลดลง fluorescenceemission PBOx/อา อาร์สซับซ้อนเกิดจากโมเลกุลอาอาร์ส replacementof ผูก PBOx โดย monosaccharides 643.3 M−1for fructoseand 14.5 M−1for กลูโคส ถูก homopolymer Themeasured Kafor 2 การพนักงาน blockcopolymer 7, Ka = 420.1 M−1for ฟรักโทสและ 9.9 M−1forglucose Kavalues เหล่านี้จะเทียบได้กับการผล reportedfor functionalized benzoboroxole และ boroxole โพลิเมอร์ 17, 18indicating incoporated boroxoles ที่เป็น polymericbackbone การแสดงผูกกับ monosaccharides เทียบ tothat ของ phenylboroxole พฤติกรรมตอบสนอง monosaccharide PBOx ที่ neutralpH ทำให้พอลิเมอร์นี้ผู้สมัครเหมาะสำหรับบล็อก constructingstimuli สนอง copolymers ที่ประกอบ intopolymersomes สามารถ encapsulating cargossuch ยาเป็นอินซูลินด้วยตนเอง กับความรู้ของเรา มีรายงาน beenno อธิบาย boronic ประกอบด้วยกรดบล็อก copolymersthat แบบฟอร์มเมอร์อสุจิ และแสดงสินค้า releaseof ตอบสนองต่อน้ำตาลในน้ำที่ pH physiologically เกี่ยวข้อง คำแนะนำ theself แอสเซมบลีของบล็อก copolymers เป็น polymersome สำหรับ-mation อัตราส่วนระหว่างการ hydrophilic และ hydrophobicblocks มีการปรับให้เหมาะ ดังนั้น เราเรียนพฤติกรรมตนเอง assembly ของ copolymers บล็อกของเราในน้ำ โครงสร้างประกอบของบล็อก copolymers 3−7 ได้ preparedby วิธีใช้ตัวทำละลาย: โซลูชัน THF (2 mL) ofPEGb-PBOx (0.5 wt %) ช้าเพิ่มน้ำกลั่นที่ arate ของ 2 mL/h กับกวนจนน้ำ reachedFigure เนื้อหา 1 ตนเอง assembly ของ PEG-บี-PBOx และถอดความใน thepresence ของโมโน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ที่วางจำหน่ายโมโนแซ็กคาไรด์-ที่ตอบสนองต่ออินซูลินจาก Polymersomesof Polyboroxole บล็อกโคพอลิเมที่เป็นกลาง pHHyunkyu คิมยองจีคัง Sebyung คังและ Kyoung แตกคิม * โรงเรียนนาโนชีววิทยาศาสตร์และวิศวกรรมเคมี Ulsan สถาบันแห่งชาติของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (UNIST) 50 UNISTRoad , อุลซาน 689-798 เกาหลี * SSupporting InformationABSTRACT: เราโมโนเมอร์สังเคราะห์ boroxole-containingstyrenic ที่สามารถ polymerized โดยนอกเหนือ-การกระจายตัวและการถ่ายโอน thereversible โซ่ (แพ) วิธีการ โพลี (styreneboroxole) (PBOx) และพอลิเมอ itsblock กับโพลี (เอทิลีนไกลคอล) (PEG) เป็นบล็อก ahydrophilic แสดงผูกพันกับ monosaccharides inphosphate บัฟเฟอร์ที่ pH เป็นกลางเป็นวัดโดย Wang'scompetitive การทดลองที่มีผลผูกพัน อาศัยอำนาจตามความของพอลิเมอ controlledradical เราก็สามารถที่จะปรับพอลิเมอ degreeof ของบล็อก PBOx เพื่อให้ผลผลิต copolymers บล็อกน้ำตาลตอบสนองที่ประกอบตัวเองลงไปใน avariety ของโครงสร้างนาโนรวมทั้งทรงกลมและ micelles cylin-drical และถุงโพลีเมอ (polymersomes) .Polymersomes ของ เหล่านี้ copolymers บล็อกถอด exhibitedmonosaccharide ตอบสนองในเป็นกลาง pHmedium เราแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของการใช้ thesepolymersomes เป็นยานพาหนะในการจัดส่งน้ำตาล forinsulin ตอบสนองในฟอสเฟตบัฟเฟอร์เป็นกลาง (pH 7.4) Encapsulatedinsulin จะได้รับการปล่อยตัวออกมาจาก polymersomes เพียง inthe การปรากฏตัวของน้ำตาลภายใต้ pHconditions.Polymersomes ที่เกี่ยวข้องทางสรีรวิทยาของ copolymers บล็อก amphiphilic สามารถ storewater ละลาย cargos เช่นโมเลกุลยา andpolymers ภายใน compartment.1-3Because ภายในน้ำที่เต็มไปด้วยเมมเบรนของ polymersomes ประกอบด้วยสูง โพลีเมอ -molecular น้ำหนัก polymersomes แสดงความทนทานทางเคมีกายภาพค่าใช้จ่ายของ copolymers บล็อกลดลง transmembranepermeability.4Stimuli ตอบสนอง readilychange คุณสมบัติทางกายภาพของพวกเขาในการตอบสนอง stimulisuch ภายนอกเป็นอุณหภูมิ pH และ irradiation.5,6The stimulatedchange ของสารเคมีและสาเหตุคุณสมบัติทางกายภาพ vesicularmembrane ประกอบด้วยสิ่งเร้าที่ตอบสนองต่อ copolymers บล็อก tobecome ดูดซึมส่งผลให้การเปิดตัวของโมเลกุล encapsulatedcargo จาก polymersomes เฉพาะเมื่อกระตุ้น theappropriate เป็น applied.7Therefore, polymersomesmade จากการชุมนุมตนเองของ blockcopolymers สิ่งเร้าที่จะตอบสนองผู้สมัครที่มีแนวโน้มสำหรับสมาร์ท nanocontainersthat สามารถ ใช้เป็นยานพาหนะในการจัดส่งยาเสพติดและ bioreactors.8In แง่นี้ความสนใจเป็นพิเศษและเป็นโพลีเมอ blockcopolymers ที่มีกรด organoboronic ซึ่ง bindreversibly จะสำคัญทางชีวภาพและ 1,2- 1,3-diols asmonosaccharides ดังกล่าวและมีผลผูกพัน nucleotides.9,10This thesolubility ของสวิทช์ กรดที่มีส่วนผสมของโพลีเมอ boronic จาก tosoluble ไม่ละลายในน้ำซึ่งสามารถแปลเป็นบวมขาวดำ saccharide เรียกของไฮโดรเจลและ ofmicelles ถอดชิ้นส่วนและ polymersomes.11,12Boronic กรด containingpolymers จึงได้รับการศึกษาในฐานะผู้สมัคร materialsfor เซ็นเซอร์และการส่งมอบยาเสพติด ระบบ humandiseases น้ำตาลที่เกี่ยวข้องเช่น diabetes.13Boronic conjugates กรด diol แต่ย่อยสลายได้ง่ายในการแก้ปัญหาน้ำที่ pH เป็นกลางดังนั้น boronic กรดโพลีเมอที่มีได้รับส่วนใหญ่จะใช้วัสดุ assugar ตอบสนองภายใต้เงื่อนไขที่พีเอชสูง (> 9) thatare เข้ากันไม่ได้กับในร่างกายการศึกษาและการใช้งาน Thisdrawback สามารถเอาชนะเมื่อโพลิเมอร์ที่มีการสร้างกรด onboronic ที่มีความเป็นกรดเพิ่มขึ้นลูอิสเช่นวอล์ฟ-typeboronic acids14,15and กรด phenylboronic กับอิเล็กตรอนถอน moieties.16Hall และเพื่อนร่วมงานรายงานว่า thebinding อนุพันธ์ phenylboroxole กลูโคสจะดีกว่า tothat ของ phenylboronic กรดและ Wulff ชนิดกรด boronic วิธีการแก้ปัญหาที่ inaqueous pH.17The กลางที่เพิ่มขึ้นมีผลผูกพัน ofboroxole เป็นน้ำตาลกลูโคสในน้ำเกิดขึ้นจากความจริงที่ว่า boroxolebinds เพื่อ pyranose รูปแบบนํ้าตาลเช่น glucopyranoside รูปแบบ amajor ของกลูโคสในสารละลายที่เป็นกลาง Kiser andco งานเมื่อเร็ว ๆ นี้รายงาน boroxole-ฟังก์ชัน polymersthat เลียนเลคตินที่จะผูก glucoproteins.18However ดีที่กำหนดประกอบตนเอง copolymers บล็อกที่มี polybor-oxole เป็นโดเมนพอลิเมอ saccharide ตอบสนองไม่ได้รายงาน yetbeen synthesized.We นี่สังเคราะห์แรกของ โมโนเมอร์ boroxole-containingstyrenic ที่ 1 และที่รุนแรงควบคุมของ polymerizationvia นอกจากนี้การกระจายตัวของ-ย้อนกลับและการถ่ายโอนโซ่ (แพ) วิธีการ สังเคราะห์โพลี (styreneboroxole) (PBOx) พบผูกพันกับ monosaccharides ในค่า pH บัฟเฟอร์ atneutral ฟอสเฟต (pH 7.4) ซึ่งได้รับการศึกษาเชิงปริมาณคุณธรรม assay.19By การแข่งขันที่มีผลผูกพันของ usingWang ของพอลิเมอ controlledradical 1 เราสังเคราะห์ชุดของ copolymers บล็อกน้ำตาลการตอบสนอง ที่ประกอบไปด้วยตัวเอง formpolymersomes ในน้ำ เราแสดงให้เห็นว่าพอลิเมอ somes เหล่านี้ copolymers บล็อกสามารถขนส่งสินค้าแค็ปซูลโมเลกุลที่ละลายน้ำได้เช่นอินซูลินซึ่งอาจ bereleased จาก polymersomes เฉพาะในการตอบสนองต่อปรากฏกรอบของ monosaccharides ในสารละลายเงื่อนไขค่า pH underphysiological (รูปที่ 1) .Styreneboroxole 1 สังเคราะห์จาก 3 โบรโม-4 (bromomethyl) benzonitrile ในเจ็ดขั้นตอนในอัตราผลตอบแทนในระดับปานกลาง (โครงการ 1) .15,20During สังเคราะห์กลุ่มปกป้อง forbenzyl เครื่องดื่มแอลกอฮอล์ได้เปลี่ยนจาก tert-butyldimethylsilyl (TBDMS) กลุ่ม methoxymethyl (ที่ MOM) กลุ่ม becauseReceived: วันที่ 16 ธันวาคม 2011Published: 17 กุมภาพันธ์ 2012 2012Communicationpubs.acs.org/JACS©เคมีอเมริกัน Society4030dx.doi.org/10.1021/ja211728x | แยม. เคมี Soc 2012, 134, 4030-4033
------------------------------------------- -------------------------------------
หน้า 2
ของความยากลำบากใน deprotection หลังจากที่นอกเหนือจากกรด boronic การย่อยสลายของ methylborate ในการปรากฏตัวของ HCl ออกจากกลุ่ม aMOM โมโนเมอร์ในแหล่งกำเนิดยอม crystallinesolid ของ 1. [สำหรับรายละเอียดของการสังเคราะห์และลักษณะให้ดู theSupporting สารสนเทศ (SI).] สำหรับพอลิเมอ 1 ที่เรานำมาใช้วิธีการ RAFTpolymerization ใช้ trithiocarbonate ห่วงโซ่การถ่ายโอนตัวแทน CTA-1 (โครงการ 1) .21Under standardconditions นี้ ([CTA]: [1] [AIBN] = 1: 100: 0.1) ใน tetrahydrofur ข้อ (THF) ที่ 75 ° C ใน เรือปฏิกิริยาปิด RAFTpolymerization 1 แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นของที่อยู่ใกล้เชิงเส้นของเวลา conversionover ถึง ~50% (รูปที่ 2A) นอกจากนี้เรายังสังเคราะห์ copolymers บล็อก amphiphilic seriesof ของ PBOx โดยการดำเนินการพอลิเมอ aRAFT 1 กับโพลี (เอทิลีนไกลคอล) (PEG) ตัวแทนมหภาคห่วงโซ่การถ่ายโอนชั่น (CTA-2, โครงการ 1) 22in THF ([CTA]: [ 1] [AIBN] = 1: 100: 0.2) ที่ 75 ° C polymerizationwas ดับเมื่อระดับของพอลิเมอ (DP) ของ 1reached ค่าที่จำเป็นเช่นการตรวจสอบ NMRintegration by1H ของผสมปฏิกิริยา สำหรับทุกกรณี isolatedyields ของโพลิเมอร์และ copolymers บล็อกหลังจากที่บริสุทธิ์ were67-82% เมื่อเทียบกับอัตราผลตอบแทนคำนวณโดยสมมติว่าทำให้เสร็จสมบูรณ์การบริโภคของห่วงโซ่การถ่ายโอนโค agent.Gel-ซึมผ่าน (GPC) ของ blockcopolymers 3-7 [N, N -dimethylformamide (DMF) 65 ° C] แสดงให้เห็นว่ายอด unimodal กับดัชนี polydispersity แคบ (PDIs) ฟรีจากจุดสูงสุดของ PEG มหภาคโซ่ transferagent แสดงให้เห็นการขยายห่วงโซ่ที่ประสบความสำเร็จจากตัวแทน PEGchain โอน (รูปที่ 2B) น้ำหนักโมเลกุลและ DPOF บล็อก PBOx ได้ประมาณ by1H NMR integrationusing ยอดเมทิลีนของ PEG เป็นมาตรฐาน (ตารางที่ S1 S2 andFigure ใน SI) น้ำหนักโมเลกุลที่ได้จากการ GPCusing มาตรฐานสไตรีนได้อย่างต่อเนื่องขนาดใหญ่กว่าการวิเคราะห์ thosemeasured by1H NMR ความพยายามที่จะได้รับสเปกตรัมมวล MALDI-TOF เป็น unsuccessful.Macroscopically, homopolymer ที่ 2 และ copolymers บล็อก 3-7were ละลายในน้ำเฉพาะเมื่อค่า pH ของกลางเป็น 9-11 แต่เมื่อการเพิ่มของฟรุกโตส (0.2 เมตร) และกลูโคส (0.5 M), โพลีเมอกลายเป็นที่ละลายน้ำได้อย่างสมบูรณ์ในบัฟเฟอร์ neutralphosphate (pH 7.4) แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงน้ำตาล responsivesolubility ของโดเมน PBOx เรียกโดย ation ซับซ้อนระหว่าง boroxoles และ monosaccharides (รูปที่ 1) หากต้องการ chracterize นี้มีผลผูกพันที่เราดำเนินการทดสอบ competitivebinding วังเพื่อ quantitate ผูกพันของ tomonosaccharides PBOx (สำหรับรายละเอียดโปรดดูที่ SI) การดูดซึม .19The at452 นาโนเมตรของ PBOx เริ่มต้น / Alizarin S สีแดง (ARS) ที่ซับซ้อน ([boroxole ]: [ARS] = 250: 1) ใน 9: 1 (v / v) ฟอสเฟตบัฟเฟอร์ / สารผสม dioxane (pH 7.4) ขยับไป 520 นาโนเมตรเมื่อนอกจาก offructose (0.5 เมตร) และกลูโคส (0.5 M) แสดงให้เห็น thereplacement ของ boroxole ที่ถูกผูกไว้กับโมเลกุล ARS ขาวดำนํ้าตาล (S6 S7 และตัวเลข) สมาคม KaofPBOx คงได้รับการประเมินโดยการวัดการลดลงของ fluorescenceemission ของ PBOx / ARS ที่เกิดจากโมเลกุลที่ซับซ้อน ARS replacementof ผูกไว้กับ PBOx โดย monosaccharides Themeasured Kafor homopolymer 2 643.3 M-1for fructoseand 14.5 M-1for กลูโคส; สำหรับตัวแทน blockcopolymer 7 ลำลูกกา = 420.1 M-1for ฟรุกโตสและ 9.9 M-1forglucose Kavalues ​​เหล่านี้จะเปรียบกับผล reportedfor benzoboroxole- และโพลิเมอร์ boroxole-ฟังก์ชันที่ 17,18indicating ที่ boroxoles ร่างเข้าไปจัดแสดง polymericbackbone ผูกพันที่จะ monosaccharides เทียบเคียง tothat พฤติกรรมโมโนแซ็กคาไรด์ตอบสนอง phenylboroxole.The ของ PBOx neutralpH ที่ทำให้ลิเมอร์นี้เป็นผู้สมัครที่เหมาะสำหรับ constructingstimuli ตอบสนอง copolymers บล็อกที่รวบรวมตัวเอง intopolymersomes ความสามารถในการห่อหุ้มเซลล์แสงอาทิตย์ cargossuch ยาอินซูลิน ที่ดีที่สุดของความรู้ของเรามีมี beenno รายงานอธิบายที่มีกรด boronic บล็อก copolymersthat ถุงโพลีเมอรูปแบบและการจัดแสดงการขนส่งสินค้า releaseof น้ำตาลตอบสนองในน้ำที่ pH ที่เกี่ยวข้องทางสรีรวิทยา เพื่อเป็นแนวทางใน theself-ของโคโพลิเมอร์เข้าไป polymersome สำหรับ mation อัตราส่วนระหว่างน้ำและ hydrophobicblocks จะต้องมีการปรับให้เหมาะสม ดังนั้นเราจึงได้ศึกษาพฤติกรรมการชุมนุมตนเองของ copolymers บล็อกของเราอยู่ในน้ำ โครงสร้างประกอบตนเองของ copolymers บล็อก 3-7 preparedby มีวิธีการเลือกตัวทำละลายที่จะเป็นทางออกที่บ่ายคล้อย (2 มิลลิลิตร) ofPEGb-PBOx (0.5% โดยน้ำหนัก) ถูกเพิ่มเข้ามาอย่างช้าๆน้ำกลั่นที่ arate 2 มิลลิลิตร / ชั่วโมงกับกวนจนน้ำ เนื้อหา reachedFigure 1. การชุมนุมตนเองของ PEG-B-PBOx และถอดชิ้นส่วนในการปรากฏกรอบของโมโน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สื่อการปล่อยอินซูลินจาก polymersomesof polyboroxole บล็อกโคพอลิเมอร์ที่เป็นกลาง phhyunkyu คิม ยอง จี คัง sebyung คังและคยองเต็กคิม * โรงเรียนของนาโนวิทยาศาสตร์ชีวภาพและวิศวกรรมเคมี ที่สถาบันแห่งชาติของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ( unist ) , 50 unistroad , อัลซาน 689-798 เกาหลี * ssupporting informationabstract :เราได้เป็น boroxole containingstyrenic มอนอเมอร์ที่สามารถบ่มด้วยความ thereversible นอกจากนี้การถ่ายโอนโซ่− ( แพ ) วิธี พอลิ styreneboroxole ) ( pbox ) และ itsblock โคพอลิเมอร์กับพอลิเอธิลีนไกลคอล ( PEG ) เป็น ahydrophilic บล็อกแสดงผูกโมโนแซ็กคาไรด์ inphosphate บัฟเฟอร์ pH เป็นกลาง quantified โดยการทดลองผูก wang'scompetitive .โดยอาศัยอำนาจของพอลิเมอไรเซชัน controlledradical เราสามารถปรับระดับพอลิเมอไรเซชันของ pbox บล็อกผลผลิตน้ำตาลต่อในบลอคโคพอลิเมอร์ที่ควอนตัมดอตและนาโนทั้งทรงกลมและ cylin drical ไมเซลล์และพอลิเมอร์เล็ก ( polymersomes )polymersomes ของการสังเคราะห์บล็อคโคพอลิเมอร์เหล่านี้ exhibitedmonosaccharide ตอบสนองถอดใน phmedium เป็นกลาง เราแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของการใช้ thesepolymersomes เป็นยานพาหนะในการตอบสนองต่อน้ำตาล forinsulin เป็นกลางฟอสเฟตบัฟเฟอร์ pH 7.4 ) encapsulatedinsulin อาจได้รับการปล่อยตัวจาก polymersomes เท่านั้นในการแสดงตนของน้ำตาลภายใต้สรีรศาสตร์ที่เกี่ยวข้อง phconditions .polymersomes ของ amphiphilic บลอคโคพอลิเมอร์ที่สามารถละลาย storewater สินค้าเช่นยาภายในโมเลกุล andpolymers ใส่น้ำภายในช่อง 1 − 3because เมมเบรนของ polymersomes ประกอบด้วยสูงโมเลกุลพอลิเมอร์ polymersomes แสดงทางกายภาพและความทนทานที่ค่าใช้จ่ายลดลง transmembranepermeability .4stimuli ตอบบล็อกโคพอลิเมอร์ readilychange คุณสมบัติทางกายภาพของพวกเขาในการตอบสนองต่อ stimulisuch ภายนอกเช่นอุณหภูมิ , pH และการฉายรังสี 5,6the stimulatedchange ทางเคมีและคุณสมบัติทางกายภาพ ทำให้ vesicularmembrane ประกอบด้วยสิ่งเร้าการตอบสนอง tobecome permeable บลอคโคพอลิเมอร์ ,ผลของการปล่อย encapsulatedcargo โมเลกุลจาก polymersomes เท่านั้นเมื่อมีสิ่งเร้า คือ applied.7therefore polymersomesmade ต่างๆ , จากสิ่งเร้าตอบสนองตั้งแต่นี้ไปเป็นผู้สมัครที่มีศักยภาพ nanocontainersthat สมาร์ทสามารถใช้เป็นยานพาหนะ และส่งยา bioreactors.8in เคารพนี้ที่น่าสนใจโดยเฉพาะเป็นโพลิเมอร์ และตั้งแต่นี้ไปประกอบด้วย organoboronic กรด ซึ่ง bindreversibly ทิ้งสำคัญ 1 , 2 และ 1,3-diols เช่น asmonosaccharides และนิวคลีโอไทด์ . 9,10this ผูกสวิทช์ thesolubility ของกรด boronic ที่มีโพลิเมอร์จาก tosoluble ไม่ละลายในน้ำซึ่งสามารถแปลเป็นแซ็กคาไรด์โมโนเรียกบวมและเจลและ ofmicelles ถอด polymersomes . 11,12boronic กรด containingpolymers จึงได้รับการศึกษาในฐานะผู้สมัครจัดทำเซ็นเซอร์ และระบบส่งยา humandiseases น้ำตาลที่เกี่ยวข้อง เช่น diabetes.13boronic −สารประกอบกรดไดออล , อย่างไรก็ตาม , ง่าย , ในสารละลาย pH เป็นกลางดังนั้นกรด boronic ที่มีโพลิเมอร์ได้ ส่วนใหญ่ใช้ assugar ตอบสนองวัสดุภายใต้สภาวะ pH สูง ( > 9 ) คือไม่สอดคล้องกับการศึกษาในสัตว์และการประยุกต์ใช้ thisdrawback สามารถเอาชนะเมื่อพอลิเมอร์ที่ถูกสร้างขึ้น onboronic ลูอิสกรดกรดที่เพิ่มขึ้น เช่น ดารา typeboronic acids14,15and phenylboronic กรดกับอิเล็กตรอนการเบิกจ่ายดังกล่าว .16hall และเพื่อนร่วมงานรายงานว่า thebinding ของอนุพันธ์ phenylboroxole กลูโคสเป็นสภาวะที่เหนือกว่าของกรดและกรด boronic phenylboronic ดาราประเภท inaqueous สารละลายที่เป็นกลางมากขึ้น ph.17the ผูก ofboroxole กลูโคสน้ําเกิดจากข้อเท็จจริงที่ boroxolebinds กับไพราโน ฟอร์มไรด์ เช่น glucopyranoside ดังนั้นรูปแบบของน้ำตาลในสารละลายที่เป็นกลาง .คนงานไคเซอร์ andco เมื่อเร็ว ๆนี้รายงาน boroxole ที่มีเลคติน polymersthat เลียนแบบผูก glucoproteins.18however ต่อตนเอง , ประกอบบลอคโคพอลิเมอร์ที่มีต่อพอลิเมอร์สูง polybor oxole เป็นโดเมนมีไม่ yetbeen สังเคราะห์ .เรารายงานมาสังเคราะห์แรกของ boroxole containingstyrenic โมโนเมอร์ 1 และควบคุม polymerizationvia หัวรุนแรงที่ผันกลับได้ นอกจากนี้การถ่ายโอนโซ่− ( แพ ) วิธี การสังเคราะห์พอลิ ( styreneboroxole ) ( pbox ) พบผูกโมโนแซ็กคาไรด์ในฟอสเฟตบัฟเฟอร์ atneutral pH ( pH 7.4 ) ซึ่งถูกใช้เพื่อการแข่งขัน usingwang binding assay .19by คุณธรรมของพอลิเมอไรเซชันของ 1 controlledradical เราสังเคราะห์ชุดน้ำตาลตอบบลอคโคพอลิเมอร์ที่ formpolymersomes ควอนตัมดอตไปในน้ำ เราพบว่าพอลิเมอร์ผสมซั่มของบล็อกเหล่านี้สามารถสรุปสินค้าน้ำโมเลกุล เช่น อินซูลินซึ่งก็ bereleased จาก polymersomes เท่านั้นในการตอบสนองมีโมโนแซ็กคาไรด์ ในสารละลาย underphysiological พีเอช ( รูปที่ 1 ) styreneboroxole 1 สังเคราะห์จาก 3-bromo-4 - ( bromomethyl ) เบนโซไนไตรล์ในเจ็ดขั้นตอนในผลผลิตปานกลาง ( โครงการ 1 ) 15,20during การสังเคราะห์ปกป้องกลุ่ม forbenzyl แอลกอฮอล์ถูกเปลี่ยนจาก tert butyldimethylsilyl ( tbdms ) กลุ่มที่เป็น methoxymethyl ( แม่ ) becausereceived กลุ่ม : 16 ธันวาคม 2011published : กุมภาพันธ์ 17 , 2012communicationpubs . ACS . org / jacs © 2012 อเมริกันเคมี society4030dx.doi.org/10.1021/ja211728x | เจเป็น เคมี ซอค 2012 , 134 , 4030 − 4033
--------------------------------------------------------------------------------

หน้า 2 ของความยากลำบากในหมู่หลังจากเติมกรด boronic . การย่อยสลายของ methylborate ในการแสดงตนของ HCl ออก amom กลุ่มจากโมโนเมอร์ในแหล่งกำเนิดผลผลิต crystallinesolid 1 [ รายละเอียดของการสังเคราะห์และการดูข้อมูลสนับสนุน ( SI ) ] สำหรับพอลิเมอไรเซชันของ 1เราใช้วิธี raftpolymerization ใช้ trithiocarbonate โซ่ตัวแทนโอน cta-1 ( โครงการ 1 ) 21under ที่ standardconditions ( CTA ] [ 1 ] : [ ไน ] = 1:100:0.1 ) ใน tetrahydrofur ( เตตระไฮโดรฟูแรน ) ที่ 75 องศา C ในถังปฏิกิริยาปิด raftpolymerization 1 แสดงใกล้เพิ่มเชิงเส้นของเวลา conversionover ขึ้น ∼ 50% ( รูปที่ 2A )นอกจากนี้เรายังได้กระแส amphiphilic บล็อกโคพอลิเมอร์ของพอลิ pbox โดยการ araft 1 กับพอลิเอธิลีนไกลคอล ( PEG ) - มาโคร ตัวแทนการถ่ายโอนโซ่ฐาน ( cta-2 , โครงการ 1 ) 22in เตตระไฮโดรฟูแรน ( CTA ] [ 1 ] : [ ไน ] = 1:100:0.2 ) ที่ 75 องศา C polymerizationwas ดับเมื่อ องศาของพอลิเมอไรเซชัน ( DP ) ของ 1reached ที่ต้องการค่าขณะที่การติดตาม by1h nmrintegration ของปฏิกิริยาผสม สำหรับทุกกรณี isolatedyields ของพอลิเมอร์และบล็อกโคพอลิเมอร์หลังจากฟอก were67 − 82% เมื่อเทียบกับผลตอบแทนที่คำนวณโดยสมมติว่าการบริโภคของโซ่ เมื่อโอน agent.gel-permeation chromatography ( GPC ) ของ ตั้งแต่นี้ไป 3 − 7 [ N n-dimethylformamide ( DMF )65 ° C ] พบยอด unimodal กับดัชนี polydispersity แคบ ( pdis ) ฟรี จากจุดสูงสุดของแมโคร transferagent ตรึงโซ่ , โซ่แสดงส่วนขยายที่ประสบความสำเร็จจาก pegchain ตัวแทนโอน ( รูปที่ 2B ) โมเลกุล และ dpof ที่ pbox บล็อกประมาณ 4 by1h NMR integrationusing ที่จุดสูงสุดของ PEG เป็นมาตรฐาน ( ตาราง S1 andfigure S2 ในจังหวัด )ที่ได้มาตรฐานน้ำหนักโมเลกุล gpcusing ีนเสมอมีขนาดใหญ่กว่า thosemeasured การวิเคราะห์ NMR by1h . ความพยายามที่จะให้ได้มา ดิ− tof มวลสเปกตรัม ยังไม่สำเร็จ ซึ่งมองเห็นด้วยตาเปล่าโฮโมพอลิเมอร์ 2 , และบล็อกโคพอลิเมอร์ 3 − 7were ละลายน้ำได้เฉพาะเมื่อ pH ของอาหาร 9 − 11 แต่เมื่อเพิ่มของฟรักโทส ( 0.2 เมตร ) และกลูโคส ( 0.5 เมตร )พอลิเมอร์ที่ได้ละลายอย่างสมบูรณ์ใน neutralphosphate บัฟเฟอร์ pH 7.4 ) , ระบุน้ำตาล responsivesolubility เปลี่ยนของ pbox โดเมนเรียกโดย ation และซับซ้อนระหว่าง boroxoles โมโนแซ็กคาไรด์ ( รูปที่ 1 ) เพื่อ chracterize นี้ผูก เราแสดง หวัง competitivebinding assay เพื่อ กับการเกาะ pbox tomonosaccharides ( รายละเอียดดูศรี )19the การดูดซึม at452 nm ของสีแดง pbox / อะลิซาริน S เริ่มต้น ( ARS ) ซับซ้อน ( [ boroxole ] : [ Ars ] = 250:1 ) ใน 9 : 1 ( v / v ) ฟอสเฟตบัฟเฟอร์ / ไดออกเซนผสม ( pH 7.4 ) เปลี่ยน 520 nm เมื่อ 2 offructose ( 0.5 เมตร ) และกลูโคส ( 0.5 เมตร ) ระบุ thereplacement ของ boroxole จำกัด Ars โมเลกุลกับโมโนโพลีแซคคาร์ไรด์ ( ตัวเลขและ s6 S7 )สมาคม kaofpbox คงประเมินโดยการวัดปริมาณ fluorescenceemission ของ pbox / ARS ซับซ้อนที่เกิดจาก replacementof ARS โมเลกุลต้อง pbox โดยโมโนแซ็กคาไรด์ . themeasured kafor โฮโมพอลิเมอร์ 2 643.3 m −เนื่องจาก fructoseand 14.5 m −เนื่องจากกลูโคส สำหรับตัวแทนบล็อคโคพ ิเมอร์ 7 ค่ะ = 420.1 m −−เนื่องจากฟรุคโตสและ 9.9 เมตร 1forglucose .kavalues เหล่านี้จะเปรียบกับผลลัพธ์ที่ reportedfor benzoboroxole - boroxole ที่มีโพลิเมอร์ 17,18indicating ที่ boroxoles วิธีการแก้ไขใน polymericbackbone จัดแสดงผูกโมโนแซ็กคาไรด์เทียบเคียงสภาวะของ phenylboroxole .แบบจำลองทำนายการตอบสนองพฤติกรรมของ pbox ที่ neutralph ทำให้พอลิเมอร์นี้เป็นผู้สมัครที่เหมาะสำหรับการ constructingstimuli บลอคโคพอลิเมอร์ที่ตนเองประกอบ intopolymersomes สามารถห่อหุ้มยา cargossuch เป็นอินซูลิน เพื่อที่ดีที่สุดของความรู้ของเรามีรายงานว่า beenno กรด boronic ที่มีบล็อก copolymersthat ฟอร์มเล็ก และมีการตอบสนอง releaseof น้ำตาลโพลีเมอร์ในน้ำที่เกี่ยวข้องอาทิสินค้าปร . คู่มือ theself ประกอบบล็อกโคพอลิเมอร์ใน polymersome mation hydrophobicblocks อัตราส่วนระหว่างน้ำและต้องปรับให้เหมาะสม ดังนั้นเราศึกษาพฤติกรรมต่างๆ ของบล็อกของเรา ซึ่งในน้ำ ตนเองประกอบโครงสร้างของบล็อกโคพอลิเมอร์ 3 − 7 เป็น preparedby วิธีเลือกเพื่อแก้ปัญหาตัวทำละลายเตตระไฮโดรฟูแรน ( 2 มล. ) ofpegb pbox ( 0.5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ) คือค่อยๆเพิ่มน้ำกลั่นที่ arate / H 2 ml กับกวนจนกว่าปริมาณน้ำ reachedfigure 1 ประกอบเองของ peg-b-pbox และถอดชิ้นส่วนในส่วนของโมโน