Ацеталированный декстран

Ацеталированный декстран
Имена
	Название ИЮПАК варьируется
	Другие имена Ac-DEX, Ace-DEX, модифицированный декстран
Идентификаторы
ХимическийПаук	никто ;
Характеристики
Молярная масса	варьируется
Появление	белый порошок
	Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). Ссылки на инфобоксы

Ацеталированный декстран представляет собой биоразлагаемый полимер на основе декстрана , который имеет ацеталем модифицированные гидроксильные группы. После синтеза гидрофильный полисахарид декстран становится нерастворимым в воде, но растворимым в органических растворителях . Это позволяет обрабатывать его так же, как и многие полиэфиры , такие как полимолочная гликолевая кислота , посредством таких процессов, как испарение растворителя и эмульсия . ^{[ 1 ]} Ацеталированный декстран структурно отличается от ацетилированного декстрана.

История

Впервые об ацеталированном декстране было сообщено в 2008 году в лаборатории Жана Фреше в Калифорнийского университета Беркли в Химическом колледже . ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} Эта версия ацеталированного декстрана, часто называемая сокращенно Ac-DEX, содержит декстран и чрезвычайно низкие уровни ацетона и метанола в качестве продуктов разложения. В 2012 году в лаборатории Кристи Эйнсли в Фармацевтическом колледже Университета штата Огайо синтез полимера был модифицирован для высвобождения этанола вместо метанола при разложении. ^{[ 4 ]} Версия ацеталированного декстрана, производящая этанол, часто обозначается сокращенно Ace-DEX.

Характеристики

Циклические и ациклические ацетали на ацеталированном декстране, который разлагается до декстрана, ацетона и этанола.

При синтезе ацеталированного декстрана образуются как ациклические, так и циклические ацетали. Ациклические ацетали распадаются на ацетон и спирт , тогда как циклические ацетали распадаются на ацетон . Соотношение циклических и ациклических ацеталей меняется в зависимости от времени реакции, поскольку ациклические ацетали являются кинетически предпочтительными, а циклические ацетали являются термодинамически предпочтительными. ^{[ 5 ]} Это уникальное образование циклических и ациклических ацеталей приводит к различному времени разложения, поскольку две ацетальные группы гидролизуются с разной скоростью. Время разложения ацеталированного декстрана может варьироваться от часов до месяца и более при pH 7,2. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Кроме того, ацеталированный декстран уникален, поскольку он чувствителен к кислоте. Следовательно, при более низком pH ацеталированный декстран разлагается быстрее, в результате чего получается полимер, который разлагается примерно на два логарифма быстрее при pH 5 по сравнению с pH 7. Чувствительность Ac-DEX к кислоте продемонстрирована, когда его формулируют в наночастицах, инкапсулирующих белковый антиген , более эффективное представление антигена как для MHC класса I , так и для MHC класса II по сравнению с другими нечувствительными к кислоте полимерами, такими как PLGA , и неразлагаемыми материалами, такими как наночастицы золота. ^{[ 5 ]}

Приложения

Из-за способности ацеталированного декстрана быстрее разлагаться в с низким pH средах таких как фаголизосомы макрофагов , или дендритных клеток , его использовали в качестве полимерных микро / наночастиц . Ацеталированный декстран изначально был разработан в качестве носителя вакцины, но затем использовался для доставки лекарств , тканевой инженерии и против инфекционных заболеваний доставки вакцин . ^{[ 1 ]} Его уникальная скорость деградации привела к точному высвобождению терапевтических белков. ^{[ 7 ]} и элементы вакцины. ^{[ 8 ]}^{[ 9 ]}

Также было показано, что Ac-DEX позволяет белкам храниться вне холодовой цепи . ^{[ 10 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Бачелдер, Э.М.; Пино, EN; Эйнсли, КМ (февраль 2017 г.). «Ацеталированный декстран: настраиваемый и кислотолабильный биополимер с простым синтезом и широким спектром применений». Хим. преп . 117 (3): 1915–1926. doi : 10.1021/acs.chemrev.6b00532 . ПМИД 28032507 .
^ Бачелдер, Э.М.; Бодетт, ТТ; Бродерс, Кентукки; Даше, Дж; Фреше, ЖМ (август 2008 г.). «Декстран, производный ацеталя: кислоточувствительный биоразлагаемый материал для терапевтического применения» . Журнал Американского химического общества . 130 (32): 10494–5. дои : 10.1021/ja803947s . ПМЦ 2673804 . ПМИД 18630909 .
^ Фреше, Дж. М.; Бачелдер, Э.М.; Бодетт, ТТ; Бродерс, К.Е. «Кислоторазлагаемые и биоразлагаемые модифицированные полигидроксилированные материалы» . Патент Google .
^ Jump up to: ^а ^б Кауфман, К.Дж.; Делай, С; Шарма, С; Галлович, доктор медицинских наук; Бачелдер, Э.М.; Эйнсли, КМ (август 2012 г.). «Синтез и характеристика ацеталированного полимера декстрана и микрочастиц с этанолом в качестве продукта разложения». Интерфейсы прикладных программ ACS . 4 (8): 4149–55. дои : 10.1021/am3008888 . hdl : 1811/86186 . ПМИД 22833690 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Бродерс, Кентукки; Коэн, Дж.А.; Бодетт, ТТ; Бачелдер, Э.М.; Фреше, ЖМ (апрель 2009 г.). «Ацеталированный декстран представляет собой химически и биологически настраиваемый материал для иммунотерапии частицами» . ПНАС . 106 (14): 5497–502. Бибкод : 2009PNAS..106.5497B . дои : 10.1073/pnas.0901592106 . ПМК 2666992 . ПМИД 19321415 .
^ Чен, Н; Коллиер, Массачусетс; Галлович, доктор медицинских наук; Санчес, CC; Фернандес, эквалайзер; Бачелдер, Э.М.; Эйнсли, КМ (октябрь 2016 г.). «Разложение ацеталированного декстрана можно в широких пределах регулировать на основе покрытия циклическим ацеталем и молекулярной массы» . Инт Джей Фарм . 512 (1): 147–157. doi : 10.1016/j.ijpharm.2016.08.031 . ПМИД 27543351 .
^ Суарес, С; Гровер, Дж.Н.; Брейден, РЛ; Кристман, КЛ; Альмутаири, А (2013). «Настраиваемое высвобождение белка из микрочастиц ацеталированного декстрана: платформа для доставки белковых терапевтических средств в сердце после ИМ» . Биомакромолекулы . 14 (11): 3927–35. дои : 10.1021/bm401050j . ПМЦ 3910395 . ПМИД 24053580 .
^ Чен, Н; Галлович, доктор медицинских наук; Тиет, П; Тинг, Япония; Эйнсли, КМ; Бачелдер, Э.М. (2018). «Исследование настраиваемой платформы микрочастиц ацеталированного декстрана для оптимизации эффективности вакцины против гриппа на основе M2e» . Журнал контролируемого выпуска . 289 : 114–124. дои : 10.1016/j.jconrel.2018.09.020 . ПМК 6365168 . ПМИД 30261204 .
^ Д'Лима, Джессика (4 сентября 2018 г.). «Стимул-реагирующая доставка лекарств: новый способ лечения подагры» . Новости передовой науки . Уайли . Проверено 31 декабря 2018 г.
^ Кантамнени, Н; Шарма, С; Минах, С; Биллет, Б; Чжао, Дж; Бачелдер, Э; Эйнсли, К. (июль 2012 г.). «Повышенная стабильность пероксидазы хрена, инкапсулированной в микрочастицы ацеталированного декстрана, хранящиеся вне условий холодовой цепи». Инт Джей Фарм . 431 (1–2): 101–10. doi : 10.1016/j.ijpharm.2012.04.043 . ПМИД 22548844 .

[Bachelder_review-1] Jump up to: ^а ^б Бачелдер, Э.М.; Пино, EN; Эйнсли, КМ (февраль 2017 г.). «Ацеталированный декстран: настраиваемый и кислотолабильный биополимер с простым синтезом и широким спектром применений». Хим. преп . 117 (3): 1915–1926. doi : 10.1021/acs.chemrev.6b00532 . ПМИД 28032507 .

[2] Бачелдер, Э.М.; Бодетт, ТТ; Бродерс, Кентукки; Даше, Дж; Фреше, ЖМ (август 2008 г.). «Декстран, производный ацеталя: кислоточувствительный биоразлагаемый материал для терапевтического применения» . Журнал Американского химического общества . 130 (32): 10494–5. дои : 10.1021/ja803947s . ПМЦ 2673804 . ПМИД 18630909 .

[3] Фреше, Дж. М.; Бачелдер, Э.М.; Бодетт, ТТ; Бродерс, К.Е. «Кислоторазлагаемые и биоразлагаемые модифицированные полигидроксилированные материалы» . Патент Google .

[Kauffman_ACS-4] Jump up to: ^а ^б Кауфман, К.Дж.; Делай, С; Шарма, С; Галлович, доктор медицинских наук; Бачелдер, Э.М.; Эйнсли, КМ (август 2012 г.). «Синтез и характеристика ацеталированного полимера декстрана и микрочастиц с этанолом в качестве продукта разложения». Интерфейсы прикладных программ ACS . 4 (8): 4149–55. дои : 10.1021/am3008888 . hdl : 1811/86186 . ПМИД 22833690 .

[Broaders_PNAS-5] Jump up to: ^а ^б ^с Бродерс, Кентукки; Коэн, Дж.А.; Бодетт, ТТ; Бачелдер, Э.М.; Фреше, ЖМ (апрель 2009 г.). «Ацеталированный декстран представляет собой химически и биологически настраиваемый материал для иммунотерапии частицами» . ПНАС . 106 (14): 5497–502. Бибкод : 2009PNAS..106.5497B . дои : 10.1073/pnas.0901592106 . ПМК 2666992 . ПМИД 19321415 .

[6] Чен, Н; Коллиер, Массачусетс; Галлович, доктор медицинских наук; Санчес, CC; Фернандес, эквалайзер; Бачелдер, Э.М.; Эйнсли, КМ (октябрь 2016 г.). «Разложение ацеталированного декстрана можно в широких пределах регулировать на основе покрытия циклическим ацеталем и молекулярной массы» . Инт Джей Фарм . 512 (1): 147–157. doi : 10.1016/j.ijpharm.2016.08.031 . ПМИД 27543351 .

[7] Суарес, С; Гровер, Дж.Н.; Брейден, РЛ; Кристман, КЛ; Альмутаири, А (2013). «Настраиваемое высвобождение белка из микрочастиц ацеталированного декстрана: платформа для доставки белковых терапевтических средств в сердце после ИМ» . Биомакромолекулы . 14 (11): 3927–35. дои : 10.1021/bm401050j . ПМЦ 3910395 . ПМИД 24053580 .

[8] Чен, Н; Галлович, доктор медицинских наук; Тиет, П; Тинг, Япония; Эйнсли, КМ; Бачелдер, Э.М. (2018). «Исследование настраиваемой платформы микрочастиц ацеталированного декстрана для оптимизации эффективности вакцины против гриппа на основе M2e» . Журнал контролируемого выпуска . 289 : 114–124. дои : 10.1016/j.jconrel.2018.09.020 . ПМК 6365168 . ПМИД 30261204 .

[9] Д'Лима, Джессика (4 сентября 2018 г.). «Стимул-реагирующая доставка лекарств: новый способ лечения подагры» . Новости передовой науки . Уайли . Проверено 31 декабря 2018 г.

[10] Кантамнени, Н; Шарма, С; Минах, С; Биллет, Б; Чжао, Дж; Бачелдер, Э; Эйнсли, К. (июль 2012 г.). «Повышенная стабильность пероксидазы хрена, инкапсулированной в микрочастицы ацеталированного декстрана, хранящиеся вне условий холодовой цепи». Инт Джей Фарм . 431 (1–2): 101–10. doi : 10.1016/j.ijpharm.2012.04.043 . ПМИД 22548844 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]