पोलोक्सामर

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सामान्य संरचना
a = 2–130 और b = 15–67 के साथ

पोलोक्सामर्स नॉनऑनिक ट्राइब्लॉक कॉपोलिमर हैं जो पॉलीप्रोपाइलीन ग्लाइकोल (पॉली (प्रोपीलीन ऑक्साइड)) की एक केंद्रीय जल विरोधी श्रृंखला से बने होते हैं जो पॉलीथीन ग्लाइकॉल (पॉली (एथिलीन ऑक्साइड)) की दो हाइड्रोफिलिक श्रृंखलाओं से घिरे होते हैं। शब्द poloxamer BASF के आविष्कारक, इरविंग श्मोल्का द्वारा गढ़ा गया था, जिन्होंने 1973 में इन सामग्रियों के लिए पेटेंट प्राप्त किया था।[1] पोलोक्सामर्स को व्यापारिक नाम प्लुरोनिक से भी जाना जाता है,[2] कोलीफोर (फार्मा ग्रेड),[3] और सिनपेरोनिक।[4]

क्योंकि बहुलक ब्लॉकों की लंबाई को अनुकूलित किया जा सकता है, कई अलग-अलग पोलोक्सामर्स मौजूद हैं जिनमें थोड़ा अलग गुण हैं। सामान्य शब्द पोलोक्सामर के लिए, इन कॉपोलिमर्स को आमतौर पर अक्षर P (पोलोक्सामेर के लिए) के साथ तीन अंकों के साथ नामित किया जाता है: पहले दो अंकों को 100 से गुणा करके पॉलीऑक्सीप्रोपीलीन कोर का अनुमानित आणविक द्रव्यमान दिया जाता है, और अंतिम अंक 10 से गुणा किया जाता है। प्रतिशत पॉलीऑक्सीएथिलीन सामग्री (उदाहरण के लिए पोलोक्सामर 407 = 4000 ग्राम/मोल के पॉलीऑक्सीप्रोपीलीन आणविक द्रव्यमान और 70% पॉलीऑक्सीएथिलीन सामग्री के साथ पोलोक्सामर)। प्लूरोनिक और सिनपेरोनिक ट्रेडनामों के लिए, इन कॉपोलिमर्स की कोडिंग कमरे के तापमान पर इसके भौतिक रूप को परिभाषित करने के लिए एक अक्षर से शुरू होती है (L = तरल, P = पेस्ट, F = परतदार (ठोस)) जिसके बाद दो या तीन अंक होते हैं, पहला अंक ( तीन अंकों की संख्या में दो अंक) संख्यात्मक पदनाम में, 300 से गुणा, हाइड्रोफोब के अनुमानित आणविक भार को इंगित करता है; और अंतिम अंक x 10 प्रतिशत पॉलीऑक्सीएथिलीन सामग्री देता है (उदाहरण के लिए, L61 1800 g/mol के पॉलीऑक्सीप्रोपीलीन आणविक द्रव्यमान और 10% पॉलीऑक्सीएथिलीन सामग्री को इंगित करता है)। दिए गए उदाहरण में, पोलोक्सामर 181 (P181) = प्लुरोनिक L61 और सिंपरोनिक PE/L 61।

सूक्ष्मकरण और चरण संक्रमण

पोलोक्सामर समाधानों की एक महत्वपूर्ण विशेषता उनका तापमान पर निर्भर स्व-संयोजन और थर्मो-गेलिंग व्यवहार है। पोलोक्सामर्स के केंद्रित जलीय घोल कम तापमान पर तरल होते हैं और एक प्रतिवर्ती प्रक्रिया में उच्च तापमान पर एक जेल बनाते हैं। इन प्रणालियों में होने वाले संक्रमण बहुलक संरचना (आणविक भार और हाइड्रोफिलिक/हाइड्रोफोबिक दाढ़ अनुपात) पर निर्भर करते हैं।

कम तापमान और सांद्रता पर (महत्वपूर्ण मिसेल तापमान और महत्वपूर्ण मिसेल सांद्रता के नीचे) अलग-अलग ब्लॉक कॉपोलिमर (यूनिमर) समाधान में मौजूद होते हैं। इन मूल्यों के ऊपर, अलग-अलग यूनिमर्स का एकत्रीकरण एक प्रक्रिया में होता है जिसे लघुकरण कहा जाता है। यह एकत्रीकरण हाइड्रोफोबिक पॉलीऑक्सीप्रोपीलीन ब्लॉक के निर्जलीकरण द्वारा संचालित होता है जो बहुलक एकाग्रता या तापमान में वृद्धि के रूप में उत्तरोत्तर कम घुलनशील हो जाता है। विलायक के साथ पीपीओ ब्लॉकों की बातचीत को कम करने के लिए कई यूनिमर्स का एकत्रीकरण होता है। इस प्रकार, समुच्चय का मूल अघुलनशील ब्लॉकों (पॉलीऑक्सीप्रोपाइलीन) से बना होता है जबकि घुलनशील भाग (पॉलीऑक्सीएथिलीन) मिसेल के खोल का निर्माण करता है।

संतुलन पर मिसेलीकरण पर तंत्र दो विश्राम समय पर निर्भर करता है: (1) पहला और सबसे तेज़ (माइक्रोसेकंड स्केल के दसियों) मिसेल्स और थोक समाधान के बीच यूनिमर्स एक्सचेंज से मेल खाता है और अनियनसन-वॉल मॉडल (स्टेप) का अनुसरण करता है -बाय-स्टेप इंसर्शन और सिंगल पॉलीमर चेन का निष्कासन),[5] और (2) दूसरा और बहुत धीमा एक (मिलीसेकंड रेंज में) को संपूर्ण माइक्रोलर इकाइयों के गठन और टूटने के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, जो अंतिम माइक्रोलर आकार के संतुलन की ओर ले जाता है।

गोलाकार मिसेल के अलावा, लम्बी या कृमि जैसे मिसेल भी बन सकते हैं। अंतिम ज्यामिति ब्लॉकों को खींचने की एंट्रॉपी लागत पर निर्भर करेगी, जो सीधे उनकी संरचना (आकार और पॉलीऑक्सीप्रोपीलीन/पॉलीऑक्सीएथिलीन अनुपात) से संबंधित है।[6] आकार परिवर्तन में शामिल तंत्र सूक्ष्मकरण की गतिशीलता की तुलना में भिन्न होते हैं। ब्लॉक कॉपोलिमर मिसेलस के स्फेयर-टू-रॉड ट्रांज़िशन के लिए दो तंत्र प्रस्तावित किए गए थे, जिसमें मिसेल का विकास (ए) संलयन/मिसेल के विखंडन या (बी) सहवर्ती संलयन/मिसेल और यूनिमर एक्सचेंज के विखंडन से हो सकता है, इसके बाद स्मूथिंग किया जा सकता है। रॉड जैसी संरचनाओं की।[7] तापमान और/या एकाग्रता की उच्च वृद्धि के साथ, अन्य घटनाएं हो सकती हैं जैसे अत्यधिक आदेशित मेसोफ़ेज़ (क्यूबिक, हेक्सागोनल और लैमेलर) का गठन। आखिरकार, पॉलीऑक्सीप्रोपीलीन ब्लॉकों का एक पूर्ण निर्जलीकरण और पॉलीऑक्सीएथिलीन श्रृंखलाओं के पतन से क्लाउडिंग और / या मैक्रोस्कोपिक चरण पृथक्करण हो जाएगा। यह इस तथ्य के कारण है कि उच्च तापमान पर पॉलीऑक्सीएथिलीन और पानी के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बंधन टूट जाता है और पॉलीऑक्सीएथिलीन भी पानी में अघुलनशील हो जाता है।

चरण संक्रमण भी नमक और अल्कोहल जैसे योजक के उपयोग से काफी हद तक प्रभावित हो सकते हैं। लवणों के साथ अंतःक्रिया जल संरचना निर्माताओं (नमकीन निकालना) या जल संरचना तोड़ने वाले (नमकीन डालना) के रूप में कार्य करने की उनकी क्षमता से संबंधित हैं। अलग कर रहा है साल्ट हाइड्रोजन बॉन्डिंग के माध्यम से पानी के स्व-हाइड्रेशन को बढ़ाते हैं और कॉपोलिमर के हाइड्रेशन को कम करते हैं, इस प्रकार महत्वपूर्ण मिसेल तापमान और महत्वपूर्ण मिसेल एकाग्रता को कम करते हैं। साल्टिंग-इन इलेक्ट्रोलाइट्स पानी के स्व-जलयोजन को कम करते हैं और बहुलक जलयोजन को बढ़ाते हैं, इसलिए महत्वपूर्ण मिसेल तापमान और महत्वपूर्ण मिसेल एकाग्रता में वृद्धि होती है। विभिन्न लवणों को उनकी 'सैल्टिंग-आउट' शक्ति के अनुसार हॉफमिस्टर श्रृंखला द्वारा वर्गीकृत किया गया है। इन सभी संक्रमणों को चित्रित करने वाले विभिन्न चरण आरेखों का निर्माण प्रायोगिक तकनीकों की एक विशाल विविधता (जैसे SAXS, विभेदक स्कैनिंग कैलोरीमेट्री, चिपचिपाहट माप, प्रकाश बिखरने) का उपयोग करके अधिकांश पोलोक्समर्स के लिए किया गया है।

उपयोग

उनकी amphiphilic संरचनाओं के कारण, पॉलिमर में पृष्ठसक्रियकारक गुण होते हैं जो उन्हें औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोगी बनाते हैं। अन्य बातों के अलावा, उनका उपयोग हाइड्रोफोबिक, तैलीय पदार्थों की पानी में घुलनशीलता को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है या अन्यथा अलग-अलग हाइड्रोफोबिसिटी वाले दो पदार्थों की मिश्रण क्षमता को बढ़ाया जा सकता है। इस कारण से, इन पॉलिमर का उपयोग आमतौर पर औद्योगिक अनुप्रयोगों, सौंदर्य प्रसाधनों और फार्मास्यूटिकल्स में किया जाता है। विभिन्न दवा वितरण अनुप्रयोगों के लिए उनका मूल्यांकन भी किया गया है और कीमोथेरेपी के लिए दवा प्रतिरोधी कैंसर को संवेदनशील बनाने के लिए दिखाया गया है।

बायोप्रोसेस अनुप्रयोगों में, सेल कल्चर मीडिया में उनके सेल कुशनिंग प्रभावों के लिए पोलोक्सामर्स का उपयोग किया जाता है क्योंकि उनके अतिरिक्त रिएक्टरों में कोशिकाओं के लिए कम तनावपूर्ण कतरनी की स्थिति होती है। विशेष रूप से सेल कल्चर के लिए व्यावसायिक रूप से उपलब्ध पोलोक्सामर्स के ग्रेड हैं, जिनमें कोलीफोर पी 188 बायो भी शामिल है।[8] सामग्री विज्ञान में, हाल ही में एसबीए-15 सहित मेसोपोरस सामग्रियों के संश्लेषण में पोलोक्सामर पी123 का उपयोग किया गया है।

जब पानी में मिलाया जाता है, तो पोलोक्सामर्स के केंद्रित समाधान हाइड्रोजेल बना सकते हैं। इन जैल को आसानी से बाहर निकाला जा सकता है, जो अन्य कणों के लिए एक वाहक के रूप में कार्य करता है, और robocasting के लिए उपयोग किया जाता है।[9]

जैविक प्रभाव

काबानोव के नेतृत्व में किए गए कार्य ने हाल ही में दिखाया है कि इनमें से कुछ पॉलिमर, जिन्हें मूल रूप से अक्रिय वाहक अणु माना जाता है, जैविक प्रणालियों पर बहुत वास्तविक प्रभाव डालते हैं, स्वतंत्र रूप से वे जिस दवा का परिवहन कर रहे हैं।[10][11][12][13] पोलोक्सामर्स को झिल्ली की सूक्ष्म चिपचिपाहट को प्रभावित करने वाले सेलुलर झिल्ली में शामिल करने के लिए दिखाया गया है। ऐसा लगता है कि पॉलिमर का सबसे बड़ा प्रभाव तब होता है जब सेल द्वारा एक मिसेल के बजाय एक यूनिमर के रूप में अवशोषित किया जाता है।[14]


बहु दवा प्रतिरोधी कैंसर कोशिकाओं पर

गैर-कैंसर कोशिकाओं की तुलना में इन कोशिकाओं की झिल्ली में अंतर के कारण पोलोक्सामर्स को अधिमानतः कैंसर कोशिकाओं को लक्षित करने के लिए दिखाया गया है। पोलोक्सामर्स को कैंसर कोशिकाओं की सतह पर एमडीआर प्रोटीन और अन्य ड्रग एफ्लक्स ट्रांसपोर्टर्स को बाधित करने के लिए भी दिखाया गया है; एमडीआर प्रोटीन कोशिकाओं से दवाओं के प्रवाह के लिए जिम्मेदार होते हैं और इसलिए डॉक्सोरूबिसिन जैसे कीमोथेराप्यूटिक एजेंटों के लिए कैंसर कोशिकाओं की संवेदनशीलता को बढ़ाते हैं।

कैंसर कोशिकाओं पर पॉलिमर का एक और प्रभाव बहु-दवा प्रतिरोधी (एमडीआर) कैंसर कोशिकाओं में एटीपी के उत्पादन का अवरोध है। पॉलिमर श्वसन प्रोटीन I और IV को रोकते हैं, और श्वसन पर प्रभाव एमडीआर कैंसर कोशिकाओं के लिए चयनात्मक लगता है, जिसे एमडीआर और संवेदनशील कोशिकाओं (क्रमशः फैटी एसिड और ग्लूकोज) के बीच ईंधन स्रोतों में अंतर से समझाया जा सकता है।

पोलोक्सामर्स को प्रोटो-एपोप्टोटिक सिग्नलिंग को बढ़ाने, एमडीआर कोशिकाओं में एंटी-एपोप्टोइक रक्षा को कम करने, ग्लूटाथियोन / ग्लूटाथियोन एस-ट्रांसफरेज़ डिटॉक्सिफिकेशन सिस्टम को बाधित करने, साइटोक्रोम सी की रिहाई को प्रेरित करने, साइटोप्लाज्म में प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों को बढ़ाने और समाप्त करने के लिए भी दिखाया गया है। साइटोप्लाज्मिक पुटिकाओं के भीतर ड्रग सीक्वेंसिंग।

=== परमाणु कारक कप्पा बी === पर

P85 जैसे कुछ पोलोक्सामर्स को न केवल लक्षित जीनों को लक्षित कोशिकाओं तक ले जाने में सक्षम होने के लिए दिखाया गया है, बल्कि जीन अभिव्यक्ति को बढ़ाने के लिए भी दिखाया गया है। P85 और L61 जैसे कुछ पोलोक्सामर्स को NF kappaB जीन के प्रतिलेखन को प्रोत्साहित करने के लिए भी दिखाया गया है, हालांकि जिस तंत्र से यह हासिल किया गया है वह वर्तमान में अज्ञात है, बार P85 को निरोधात्मक कप्पा के फॉस्फोराइलेशन को प्रेरित करने के लिए दिखाया गया है।

=== sonication === द्वारा संभावित गिरावट

वांग एट अल। बहु-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब (MWNTs) की उपस्थिति या अनुपस्थिति में पोलोक्सामर 188 (प्लूरोनिक एफ-68) और पोलोक्सामर 407 (प्लूरोनिक एफ-127) सोनिकेशन के जलीय घोल सुसंस्कृत कोशिकाओं के लिए अत्यधिक विषाक्त हो सकते हैं। इसके अलावा, विषाक्तता पॉलिमर के सोनोलिटिक गिरावट से संबंधित है।[15]


संदर्भ

  1. ↑ US 3740421, Schmolka IR, "पॉलीऑक्सीएथिलीन-पॉलीऑक्सीप्रोपीलीन जलीय जैल", published 1973-06-19, assigned to BASF Wyandotte Corp. 
  2. ↑ "बीएएसएफ - उत्पाद जानकारी रसायन सूची - प्लूरोनिक्स". BASF Corporation Website. Retrieved 2008-12-09.
  3. ↑ "पोलोक्सामर्स". BASF Pharma Solutions.
  4. ↑ "सिनपेरोनिक". Croda.
  5. ↑ Aniansson EA, Wall SN (May 1974). "स्टेप-वाइज मिसेल एसोसिएशन के कैनेटीक्स". The Journal of Physical Chemistry. 78 (10): 1024–1030. doi:10.1021/j100603a016.
  6. ↑ Alexandridis P, Hatton T (March 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 and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 96 (1–2): 1–46. doi:10.1016/0927-7757(94)03028-X.
  7. ↑ Denkova AG, Mendes E, Coppens MO (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. ↑ "औषधीय अनुप्रयोगों के लिए पोलोक्सामर्स". BASF Pharma (in English). Retrieved 2022-06-11.
  9. ↑ Feilden E (2016). "हाइड्रोजेल स्याही के साथ संरचनात्मक सिरेमिक भागों की रोबोकास्टिंग". Journal of the European Ceramic Society. 36 (10): 2525–2533. doi:10.1016/j.jeurceramsoc.2016.03.001. hdl:10044/1/29973.
  10. ↑ Pitto-Barry A, Barry NP (2014-04-15). "Pluronic® block-copolymers in medicine: from chemical and biological versatility to rationalisation and clinical advances". Polymer Chemistry (in English). 5 (10): 3291–3297. doi:10.1039/C4PY00039K. ISSN 1759-9962.
  11. ↑ Li J, Yu F, Chen Y, Oupický D (December 2015). "Polymeric drugs: Advances in the development of pharmacologically active polymers". Journal of Controlled Release. 219: 369–382. doi:10.1016/j.jconrel.2015.09.043. PMC 4656093. PMID 26410809.
  12. ↑ Nugraha DH, Anggadiredja K, Rachmawati H (2023-01-16). "उन्नत दवा वितरण के लिए बायोकम्पैटिबल पॉलिमर के रूप में पोलोक्सामर की लघु-समीक्षा". Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences (in English). 58. doi:10.1590/s2175-97902022e21125. ISSN 2175-9790. S2CID 256177315.
  13. ↑ de Castro KC, Coco JC, Dos Santos ÉM, Ataide JA, Martinez RM, do Nascimento MH, et al. (December 2022). "Pluronic® triblock copolymer-based nanoformulations for cancer therapy: A 10-year overview". Journal of Controlled Release. 353: 802–822. doi:10.1016/j.jconrel.2022.12.017. PMID 36521691. S2CID 254851024.
  14. ↑ Batrakova EV, Kabanov AV (September 2008). "Pluronic block copolymers: evolution of drug delivery concept from inert nanocarriers to biological response modifiers". Journal of Controlled Release. 130 (2): 98–106. doi:10.1016/j.jconrel.2008.04.013. PMC 2678942. PMID 18534704.
  15. ↑ Wang R, Hughes T, Beck S, Vakil S, Li S, Pantano P, Draper RK (November 2013). "Generation of toxic degradation products by sonication of Pluronic® dispersants: implications for nanotoxicity testing". Nanotoxicology. 7 (7): 1272–1281. doi:10.3109/17435390.2012.736547. PMC 3657567. PMID 23030523.


अग्रिम पठन


बाहरी संबंध

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