Block copolypeptide nanoparticles for the delivery of ocular therapeutics

Self-assembling block copolypeptides were prepared by sequential ring-opening polymerization of N-carboxyanhydride (NCA) derivatives of γ-benzyl-L-glutamic acid and ε-carbobenzyloxy-L-lysine, followed by selective deprotection of the benzyl glutamate block. The synthesized polymers had number average molecular weights close to theoretical values, and had low dispersities (ĐM = 1.15–1.28). Self-assembly of the amphiphilic block copolymers into nanoparticles was achieved using the “solvent-switch” method, whereby the polymer was dissolved in THF and water and the organic solvent removed by rotary evaporation. The type of nanostructures formed varied from spherical micelles to a mixture of spherical and worm-like micelles, depending on copolymer composition. The spherical micelles had an average diameter of 43 nm by dynamic light scattering, while the apparent diameter of the mixed phase system was around 200nm. Reproducibility of nanoparticle preparation was demonstrated to be excellent; almost identical DLS traces were obtained over three repeats. Following qualitative dye-solubilization experiments, the nanoparticles were loaded with the ocular anti-inflammatory drug dexamethasone. Loading efficiency of the nanoparticles was 90% and the cumulative drug release was 94% over 16 d, with a 20% burst release in the first 24 h.mabi201400471-gra-000

Untersuchungen zur potenziellen S-Lost-Permeation durch verschiedene Materialien von Taucheranzügen unter Einsatz von 2-Chlorethyl-phenylsulfid als Simulanz : am Beispiel von EPDM-Naturgummi, Neopren und Trilaminat

Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Beständigkeit verschiedener Materialien von Taucheranzügen gegenüber S-Lost mithilfe von CEPS (2-Chlorethyl-phenylsulfid) als Simulanz zu bestimmen. Hierzu wurden die Materialien des Viking Pro (als Reparaturfolie, EPDM Naturgummi Gemisch), Neopren sowie Trilaminat verwendet. Es wurde festgestellt, dass sich die Total X-Ray Reflektion Fluoreszenz Spektrometrie (TXRF) nicht als Nachweismethodik für CEPS in geringen Konzentrationen eignet. Über den Leuchtbakterientest in Anlehnung an die DIN EN 11348-2 wurde der IC50 von CEPS auf den Aliivibrio fischeri mit einer Konzentration von 18,31 mg∙L-1 (Range von 13,05 mg∙L-1 und 24,47 mg∙L-1) bestimmt, wodurch dieser als Nachweismethodik verwendet wurde. Die Permeationsbestimmung wurde in Anlehnung an die DIN EN 16523-1 durchgeführt. Eine Zunahme der Masse im Rahmen der Permeationsbestimmung über 60 Minuten wurde nachgewiesen. Diese gliedert sich in absteigender Reihenfolge wie folgt: Neopren > Trilaminat > EPDM-Naturgummi. Anhand eines optischen Vergleichs der Materialproben konnte eine Aufnahme der Testflüssigkeiten in die Gewebe des Neoprens und des Trilaminats erfasst werden, welche eine Begründung der Massenzunahme darstellt. Eine Glättung des Materials des Viking Pro wurde beobachtet. Der Schutz der getesteten Materialien gegen in meerwassergelösten S-Lost könnte auf Basis der Konzentrationszunahmen der Proben der CEPS-Versuche (Neopren ca. 6 mg∙L-1; EPDM ca. 5 mg∙L-1; Trilaminat ca. 1 mg∙L-1) als geschwächt bewertet werden, wenn davon ausgegangen wird, dass die hemmende Substanz CEPS darstellt. Jedoch unterscheiden sich die Hemmungen nur gering von denen der Kontrolle, wodurch dies als unwahrscheinlich angenommen werden muss. Ein weiteres Ziel der Ausarbeitung bestand in der Erstellung eines Konzeptentwurfs zu Dekontamination von Tauchern im Rahmen der Offshore Bergung von chemischen Kampfstoffen. Hierzu wurden zunächst die wichtigsten Rahmenparameter und Unterschiede zwischen der landgebundenen Dekontamination und der Dekontamination an Schiff bestimmt. Als Parameter wurden: - der Platzbedarf und das benötigte Material, - die Anzahl der benötigten Personen, - der Schutz des Dekontaminationspersonals, - die Kontaminationsgefahr sowie - der Wasserverbrauch identifiziert. Auf dieser Basis erfolgte eine Kombination der Dekontamination nach der „Guidance for Diving in Contaminated Waters“ des Naval Sea Systems Command mit der Feuerwehr Dienstvorschrift 500 „Einheiten im ABC-Einsatz“. Der Konzeptentwurf für die Offshore Dekontamination ist nur als grober Entwurf zu bezeichnen. Dieser kann als Diskussionsgrundlage für weitergehende Arbeiten verwendet werden

Polypeptides by light:Photo-polymerization of: N -carboxyanhydrides (NCA)

\u3cp\u3eThe synthesis of polypeptides by N-carboxyanhydride (NCA) photopolymerization is demonstrated. The active initiator cyclohexylamine was produced in situ by the UV-induced breakdown of photoamine generators. Real-time FTIR and MALDI-ToF-MS analyses provide clear evidence for the proposed photoinitiation mechanism as well as the attachment of the active initiator to the polypeptide chain. NCA photopolymerization generates new possibilities for designing polypeptides both in solution and on surfaces.\u3c/p\u3

Polypeptide polymer brushes by light-induced surface polymerization of amino acid N-carboxyanhydrides

\u3cp\u3eSilicon wafers are decorated with photoamine generator 4,5-dimethoxy-2-nitrobenzyl 3-(triethoxysilyl)propyl carbamate. UV-irradiation in the presence of benzyl-l-glutamate N-carboxyanhydride is carried out, resulting in the release of the surface-bound primary amines, making them viable N-carboxyanhydride (NCA) polymerization initiators. Successful polypeptide grafting is confirmed by water contact angle measurements as well as by ellipsometry, revealing a poly(benzyl-l-glutamate) (PBLG) layer of ≈3 nm. X-ray photoelectron spectroscopy confirms the presence of amide groups in the grafted PBLG while time-of-flight secondary ion mass spectroscopy provides additional evidence for the presence of PBLG on the surface. Evaluation of negative control samples confirms successful UV surface grafting. The approach is thus established as a viable general method for light exposure directable polypeptide functionalization of silicon surfaces.\u3c/p\u3

Polypeptide polymer brushes by light-induced surface polymerization of amino acid N-carboxyanhydrides

Silicon wafers are decorated with photoamine generator 4,5-dimethoxy-2-nitrobenzyl 3-(triethoxysilyl)propyl carbamate. UV-irradiation in the presence of benzyl-l-glutamate N-carboxyanhydride is carried out, resulting in the release of the surface-bound primary amines, making them viable N-carboxyanhydride (NCA) polymerization initiators. Successful polypeptide grafting is confirmed by water contact angle measurements as well as by ellipsometry, revealing a poly(benzyl-l-glutamate) (PBLG) layer of ≈3 nm. X-ray photoelectron spectroscopy confirms the presence of amide groups in the grafted PBLG while time-of-flight secondary ion mass spectroscopy provides additional evidence for the presence of PBLG on the surface. Evaluation of negative control samples confirms successful UV surface grafting. The approach is thus established as a viable general method for light exposure directable polypeptide functionalization of silicon surfaces