미셸

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https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/micelle

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Micelle
Micelles are the smallest amphiphile aggregates, consisting of a fluid-like core formed by the nonpolar portion of the amphiphiles encased in a shell formed by the polar portion of the amphiphiles in contact with fluid water.

에서: 토양환경화학, 2012

관련 용어:
용해나노입자블록 공중합체모노머공중합체계면활성제황산염흡착다환방향족탄화수소초여과
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미셀레스
스리니바스 마네, L.k. 패터슨, in 물리과학기술백과사전 (제3판), 2003

Iv 미셀라 운동학
비록 미셀 물상에 불용성인 물질 덩어리로 보일 수 있으며, 벌크상과의 물질 교환은 실제로 매우 빠르다. 초기 실험 측정은 두 개의 다른 시간 영역을 나타내는 것처럼 보였지만, 하나는 마이크로초 그리고 밀리초 영역 중 하나 – 미셀과 용액 사이의 물질 교환 속도에 대해, 이제 전체 미셀 운동학은 메커니즘에 의해 지배된다는 것에 동의합니다.

(2)
S
1
+
S
n
−
1
⇌
k
−
k
+
S
n
,
어디 k+ 그리고 k− a를 포함하기 위한 속도 상수입니다. 계면활성제 골재로부터 계면활성제의 분자와 손실, 그리고 n 의 수를 나타낸다. 단량체 총합에서요. 여러 가지 평형이 관여하기 때문에 분명히 다양한 미셀 크기가 있지만, 미셀 형성의 협력적 특성은 최적의 값에 대해 군집하는 미셀에 대한 크기 분포를 생성한다. 이 행동은 도 10. 이 메커니즘은 하위 미셀 집합체의 상호작용을 무시할 수 있게 합니다. Sj + Sk → Sj+k 운동학적 설명에서요. 열역학적으로 최적의 크기에 가까운 미셀이 동요되면, 새로운 평형 수준으로 이완되는 초기 단계는 다음과 같은 과정을 반영한다. 에크 (2) 그리고 휴식시간 τ1 그것은 다음과 같이 표현될 수 있습니다.


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그림 10. 집합수의 함수로서 대표 미셀 개체군의 분포 아이. 대시 곡선은 미셀의 평균 응집 수를 해리시키고 감소시키는 시스템의 작은 섭동 후에 재분배를 나타낸다. 점선은 최종 평형 분포입니다. t1 그리고 t2 화살표로 표시된 과정의 특징적인 이완 시간입니다. [셰리에서, z. a. 외 (1979). 인 “계면활성제의 용해 화학” 323~325쪽. 뉴욕 주 플레넘은 펜들러에서 논의한 바와 같이 J. H. (1982). “막 모방 화학”, 어리둥절하고 새로운 황새.]

(3)
�
1
−
1
=
k
−
/
�
2
+
ak
−
/
n
,
여기서 σ는 미셀 크기 분포의 분산입니다. 에 미셀라와 단량체 계면활성제의 평형비. 이는 미셀의 크기 변화를 나타내지만 숫자는 아니다. 함수로서 τ의 측정 에 만약 다른 매개 변수를 산출할 수 있습니다. n 독립적으로 알려져 있습니다. 농도가 있는 조건에서 Sn 식탁 Sn+1, 즉 σ > 1, 관계 k−/k+ = cmc는 전방 및 및 양쪽을 추출하는 데 사용될 수 있다. 역속도상수. In 표 II, 값 k+ 그리고 k− 일련의 것에 대해 주어진다. 나트륨 알킬황산염, σ의 값과 함께, n, 그리고 cmc. 그것은 사슬 길이에 대한 출구율 상수의 상당히 극적인 의존성을 보여준다. 반면에, k+ 값은 단순하게 예측되는 것보다 느리다. 확산 고려 사항들, 그리고 이것은 표면 전위 필드에 의한 장기적인 반발에 의한 것이라는 것이 제안되었다. 이러한 공정의 측정은 다양한 기술(예를 들어, p-점프와 초음파 흡수).

테이블 II. 25°C의 알킬황산나트륨의 일련의 비율 상수 및 미셀 크기 분포a

계면활성제 Cmc(m) nb σc k− (s-1) k+ (m)-1s-1)
나크6그래서4 0.42 17 6 1.32 × 109 3.2 × 109
나크7그래서4 0.22 22 10 7.3 × 108 3.3 × 109
나크8그래서4 0.13 27 — 1.0 × 108 7.7 × 108
나크9그래서4 6.10−2 33 — 1.4 × 108 2.3 × 109
나크10그래서4d 3.3 × 10−2 41 — 9 × 107 2.7 × 109
나크11그래서4 1.6 × 10−2 52 — 4 × 107 2.6 × 109
나크12그래서4 8.2 × 10−3 64 13 1.0 × 107 1.2 × 109
나크14그래서4 2.05 × 10−3 80 16.5 9.6 × 105 4.7 × 108
나크16그래서4e 4.5 × 10−4 100 11 6 × 104 1.3 × 108
에
아니안손의 자료 외 (1976). J. phys. 켐 80, 905–917, 린드만, B., 웨너스트, H. (1980). 윗부분 커 켐 87, 1–83.
b
평균 집합 번호입니다.
c
미셀 크기 분포에 대한 표준 편차.
d
40 °C
e
30 °C
방금 설명한 초기 과정(준평형 상태로의 완화) 이후, 미셀의 수의 변화가 일어나 진정한 평형으로의 이완을 나타낸다. 이완 시간 τ2 해리율의 합에 크게 의존하고 있습니다.
k
n
−
× Sn 집합수에 대하여 (n) 사이 단량체 그리고 적절한 미셀들입니다. 특징적으로 τ2 10부터 값 범위−3 l s로−1, 온도에 따라 증가하고 소금을 첨가하면 감소합니다. 두 가지 모두의 효과 이완단계 미셀 크기 분포는 도 10.

표적뇌약물배달의 나노과학
멜템 리시펜션 프디, ... 시벨 보즈다펠리반 프디, in 신경질환 및 뇌종양의 나노기술방법, 2017

1.4 중합체 미셀
미셀레스 일반적으로 약 5 내지 100 nm인 코어 쉘 아키텍처를 갖는 콜로이드 입자입니다. 미셀의 형성은 양친매성 유니머에 의해 성립되는데, 이는 보통 친수성 및 소수성을 갖는 공중합체를 블록한다. 이러한 양친매성 유니머는 임계 미셀 농도에서 자체 조립하여 소수성 코어와 친수성 코로나를 갖는 미셀을 형성한다.113

친수성 블록으로 표시되는 미셀의 표면 기능성 (그를 위해 페그 일반적으로 생체 호환성, 입체 보호기 특성으로 인해 선호되며, 좋은 스텔스 특성은 FDA 승인입니다. 친수성 블록과는 달리 소수성 블록은 매우 다양한 대안으로부터 선택되고 변형되어 약물 적재 능력이 높고 호환성이 좋은 약물 분자에 적합한 제형을 얻을 수 있다.114,115

고분자 미셀은 강화할 수 있다 생체 이용성 적재된 약물을 보호하고, 적재된 약물을 표적 부위에 방출하고, 적재된 약물의 거주 시간을 연장하며, 유출 펌프를 억제함으로써 약물 분자의 분자를 발생시킨다.116

이러한 장점으로 인해 고분자 미셀을 사용할 수 있다 씨엔에스 마약 배달 카바노프 외는 할로페리돌 플루로닉 공중합체에 의해 형성된 고분자 미셀 제형을 인슐린에 대한 항체의 공액화로 뇌로의 전달을 증가시켰다.117

Lu et al. 로딩된 고분자 미셀 제형 레스베라트롤에서 보호를 보장합니다. Aβ 펩타이드 독성 이 시스템을 이용하여 장기적인 세포독성 없이 레스베라트롤의 보호적 특징을 얻었다.118

고분자 특성
리커드 a 브라운, ... 쉬펑 원, in 종합고분자과학및부록, 1989

6.3.6 내부점도
미셀레스 액체와 같은, 유리가 있거나 결정질인 코어를 가질 수 있습니다. 많은 사람들에게 블록 공중합체 미셀 인 유기용매, 코어는 용매의 존재에 의해 가소화된다.

더 유동성 액체와 같은 코어의 경우 형광의 이동도를 비교하여 조사될 수 있습니다.185 그리고 전자 스핀 공명186 미셀과 에 용해된 프로브 분자 순수 유기 용매 의 사용 Nmr 프로브의 섭동 효과에 의해 도입된 불확실성 없이 미셀 코어의 유동성을 연구하는 방법을 제공한다.187–189 폴리(옥시에틸렌) 블록에 의해 형성된 결정 코어에 대한 콜로이드로 안정적인 응집체의 발생은 폴리스티렌-에 대해 얻어진 결과에 의해 제안된다.블록-poly(옥시에틸렌) 공중합체 에서 에틸벤젠.190 폴리스티렌에 의해 형성된 미셀블록-poly(옥시에틸렌) 공중합체 물속에는 일반적으로 유리가 져 있습니다. 폴리스티렌 코어 실온그러나 이것은 위의 가열에서 고무가 됩니다. Tg 폴리스티렌 블록의191

농작물 보호의 나노 기술
수니타 오자, ... 우트팔 보라, in 식물, 조류, 미생물의 나노물질, 2018

16.3.1.3.3 미셀레
미셀레스 수용성을 전달하는 데 사용됩니다. 농약양친매성 블록 공중합체 수성 매체에 스스로 조립하여 미셀을 형성한다. 폴리에틸렌글리콜(PEG) 및 폴리비닐피롤리돈과 같은 수용성 공중합체의 경우 2개 미셀 형성을 위해 방법이 사용될 수 있다. 먼저, 공중합체는 임계 미셀 농도 이상의 수성 매질에 용해되고 농약이 첨가되어 미셀의 핵심을 형성한다. 둘째, 휘발성 용매에 용해된 공중합체 및 농약이 주조되어 다음과 같다. 박막. 그런 다음, 지속적인 동요로 따뜻한 물을 첨가하여 농약이 장착된 미셀을 얻는다. 수용성 공중합체의 경우 투석법 또는 물속 유화법이 일반적으로 사용된다. 투석 방법에서는 고분자 및 농약이 함유된 물-잡용 용매에 물을 첨가한다. 반대로, 중합체와 농약이 함유된 용매를 교반 상태로 물에 첨가할 수 있고, 물로 투석한 후 미셀을 회수할 수 있다. 물속 오일 에멀 방식에서는 유기용매에 수용성 고분자와 농약이 혼합되어 교반 조건에서 계면활성제 유무에 물에 첨가된다. 유기 용매의 증발은 그 다음 미셀 형성을 초래한다 (레치퍼드와 버트, 2007). 연구에서 PEG 기반 양친매성 고분자를 사용하여 주 사슬을 형성하였다. 공중합체 효소 반응에서 디메틸 5-히드록시 이소프탈레이트를 링커로 사용합니다. 이 중합체와 카르보푸란 디클로로메탄에 혼합하여 흔들린 후 용매를 증발시켰다. 잔기에 물을 넣고 잘 섞어서 섞었다. 여과 및 동결 건조 후 카보푸란을 봉지하는 나노미셀을 얻었다(샤킬 외, 2010년).

R. 솔라니, 곰팡이 병원체, 벼에서 뿌리칼라썩음, 감쇠, 철사줄기와 외피마름병 등 다양한 식물질환을 일으켜 큰 수확량이 감소한다. 카르벤다짐, 광분광 벤지미다졸 살균제, 제어에 사용됩니다. R. 솔라니 곰팡이 PEG를 이용한 실험실에서 카르벤다짐의 나노형성이 개발되었고 방출 동역학은 Koli et al. (2015). Carbendazim의 릴리스는 최적화하여 최적화할 수 있습니다 분자량 제형의 단일 적용이 농작물의 전체 수명에 대한 질병을 조절할 수 있도록 PEG의Koli et al., 2015).

인
M.E. 디아스가르시아, R. 바디아 라이뇨, in 분석과학백과사전 (제2판), 2005

미셀 안정화된 상온 인광
표면-활성제는 극성 '머리'기가 긴 비극성 사슬에 부착되는 양친매성 분자이다. 비극성 모이어티는 보통 탄화수소 꼬리이고 극지방 이온 또는 극중성기일 수 있습니다. 일정 농도 이상, 임계 미셀 농도 (CMC), 이러한 양친매성 분자는 용액에서 동적으로 연관되어 미셀이라고 불리는 비교적 잘 정의된 응집체를 형성한다 (참조). 그림 1).


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그림 1. 서로 다른 순서의 거대분자계의 개략적 표현.

Micelle 특성은 화학구조 계면활성제와 용매의 성질. 수용액에서, 양친매 꼬리가 함께 채워져 비극성 코어를 형성하는 방식으로 조립되는 반면, 극성 헤드 그룹은 코어와 등방성 수용액(정상 미셀) 사이의 경계면을 형성한다. 계면활성제는 또한 저극성의 비수성 용매에서 미셀을 형성할 수 있다. 더 단량체 이러한 역 미셀은 수용액에 있는 것과 반대의 의미로 배향된다 (그림 1).음이온 또는 양이온성 장쇄 디알킬 계면활성제가 생성된다 이중층 소포는 물에 음파 분산 또는 비수 용액을 완만하게 주입하여 순수 물 합성 계면활성제 소포는 밀폐막이다 캡슐 (그림 1) 1~1000의 수량을 둘러싸는 μm3 그리고 미셀라 매체에 비해 훨씬 덜 역동적이고 더 안정적이다.

이러한 조직화된 매체는 용질을 가용화, 농축, 조직 및 국소화하는 능력, 가용화된 분자에 대한 스펙트럼 파라미터 및 효과적인 미세 환경 수정, 화학 및 광화학 경로 및 속도를 변경하는 능력, 그리고 다른 효과들 중에서 화학적 평형 과정의 위치 등 많은 독특한 특성을 가지고 있다.

클라인 러브와 동료들은 대부분의 루모포어에 대해 MS-RTP를 관찰하기 위한 세 가지 근본적인 요건이 있다는 것을 보여주었다: (1) 미셀라 응집체의 존재를 확보하는 것(CMC 이상의 계면활성제 농도를 사용하는 것), (2) 무거운 원자 또는 무거운 종의 존재; 그리고 (3) 산소 청소를 보장하는 것. 가용화된 형광체 분자의 구획화에 의한 외부 담금질에 대한 미셀의 보호 스크리닝 효과는 크게 감소한다. 충돌 처에 의한 삼중항 분자의 담금질. CMC보다 훨씬 높은 계면활성제 농도에서만 명백한 인광에 대한 보호 효과(미셀라 효과)가 있다. 상대적 형광체-미셀 전하-전하 상호작용도 중요한 것으로 밝혀졌다. 양이온성 미셀라 매체에서 음전하 분자와 양이온성 미셀라에서 음전하 형광체는 매력적이다 정전기 상호작용 강한 RTP 신호를 관찰하는데 필요한 ‘강성’을 제공하기 위해 소수성 및 동시에 작용할 수 있습니다. 반면, 만약 미셀이 무거운 원자로 ‘기능화’된다면, 예를 들어 Tl을 가진 음이온 미셀이 있다.+, 미셀 내의 ‘효과적인 국소 농도’는 실제 몰 농도보다 상당히 크다. 이렇게 해서 의 속도 시스템간 교차, Kisc, 크게 향상되었습니다. 동시에 미셀에 의해 보호되는 비방사성 비활성화 삼중항 상태 예방됩니다. 두 효과 모두 강화됩니다. 양자수율 인광의 중원자와 계면활성제 어셈블리의 신중한 선택에 의해 다양한 화합물에서 MS-RTP를 유도할 수 있다.

산소는 여기된 삼중항 상태의 가장 강력한 담금제이다. a의 사용 불활성 가스 (예를 들어, 질소) 용존 산소를 제거하는 것은 산소 청소에 가장 일반적인 기술이었지만, 이것은 상당한 양의 발포를 발생시킨다. 디아스-가르시아와 산츠-메델은 그 사용을 매우 자세히 연구했다. 나트륨 황산염 MS-RTP의 미셀라 매체에서 화학 산소 청소기로. 반응에 기초한 기술
2
SO
3
2
−
+
O
2
→
2
SO
4
2
−
단순하고 신뢰할 수 있으며 현재 다양한 RTP 접근법을 개발하는 데 널리 받아들여지고 있습니다.

다른 가능성들 중에서, 일반 미셀은 유체 용액에서 RTP를 얻기 위해 더 일반적으로 사용되는 조직화된 매체였다: 고전적인 실험에서 루모포어는 황산나트륨 (SLS) 용액에 용해된 다음 희석된다. 탈륨 황산 라우릴-SLS 용액을 사용하여 총 세제 농도를 0-10으로 제공합니다. mol l−1 Tl/Na의 30:70 비율로. 용액은 산소 청소기로 아황산나트륨을 사용하여 탈산소화하고 샘플을 이용하여 분석할 수 있다 시간차별. MS-RTP에 대한 선구적인 분석 작업은 대부분 임상(약물) 및 환경(다환방향족탄화수소, PAHs)에서 중요한 다양한 유기 화합물의 결정을 말한다 화학.

왜냐하면 MS-RTP는 유체 용액의 사용을 허용하기 때문이다. 실온, MS-RTP가 제공하는 추가 가능성은 검출기의 가능성이 있습니다. 엘씨. 이 점은 체액 분석에 더 흥미롭습니다. 여기서 샘플 매트릭스는 신호 대 후계 비율을 심각하게 감소시키는 강렬한 배경을 생성합니다. MS-RTP 기술은 두 가지 다른 방법으로 LC에 적용될 수 있습니다.

1.
미셀라상은 a로 사용된다 이동상. 이러한 맥락에서, 일반적인 LC/MS-RTP 절차는 PAHs 포함 나프탈렌, 비페닐, 그리고 페난트렌 SLS/탈륨을 사용하여 라우리황산염 (70%/30%) 미셀라 이동상은 3차 이상의 크기를 커버하는 작업 범위와 검출 한계는 석탄 액체 및 폐수 제품에서 조사된 PAH의 낮은 나노그램 범위였다는 다음 특징을 나타낸다.

2.
기둥 후 추가 모드에서, 미셀라 용액 이후 모바일 단계에 추가됩니다. 크로마토그래피 분리, 또한 증명된 바와 같이 방향족 화합물 (페난트렌, 비페닐, 2-나프톨).

미셀라 용출물 직접 샘플 주입(예를 들어, 혈청 샘플)에 의해 다양한 형광체 용질을 분석하기 위해 역상 LC 칼럼과 함께 사용되어 왔다. 샘플 준비 단계의 회피는 분석이 단순화되고 상당히 단축되어 정밀도가 향상되기 때문에 전적으로 상당한 이점이다. 그러나 일부 요인은 검출기로 MS-RTP의 적용을 지연시킵니다. 크로마토그래피 분리: 질소 퍼징에 의해 발생하는 발포 문제 (대체로 해결할 수 있음) 탈산소 계획), 미셀 형성에 불리하거나 미셀 파괴를 선호하는 용이한 조건을 피하기 위해 미셀 이동상의 준비를 주의 깊게 제어해야 한다. 이러한 이유로 계면활성제 농도는 CMC 및 를 훨씬 상회하여 유지되어야 합니다. 유기용매 구성 비교적 낮게 유지되어야 합니다 (특히 기둥 후 모드에서).

금속 이온 MS-RTP 결정도 입증되었다. 예를 들어, 8-퀴놀리놀 유도체를 갖는 백금(II) 킬레이트는 당계 상온에서 고인광 복합체를 형성하는 것으로 나타났다. n-도데실-β-d요오드를 중원자로 사용하는 말토사이드 미셀라 매질 (참조) 그림 2).


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그림 2. 설탕 기반 음이온 미셀라 매체에서 팔라-페론 복합체의 간략한 개요.

MS-RTP의 적용성은 유동 시스템에서 금속 이온 결정의 검출 모드로서 확장될 수 있다. 가장 간단한 시나리오는 전형적인 것을 사용하는 것을 포함한다. 피아 상기 탈산소된 금속 이온 용액이 주입되는 금속-리간드 루모포어를 포함하는 황산나트륨 탈산소화된 미셀라 스트림 및 구성. 혼합 후 MS-RTP 피크가 등록됩니다. 황산염 탈산소 미셀라 용액 FIA–MS-RTP 기술을 크게 단순화합니다.

시간 해결 인광법 또한 증가시키는 수단으로 제안되었습니다. 선택성 MS-RTP 금속 결정 혼합물의. 이러한 접근법에서, 펄스 방사원은 샘플을 여기시키고 붕괴 프로파일을 모니터링한다. 따라서 여기 펄스 이후의 인광 강도의 시간 의존도를 측정하는 것을 제공하며, 이는 또한 함수로서 이루어질 수 있다. 방출 파장. 성분의 이진 체계에 대해, 빠르게 붕괴하는 종(예를 들어, Zn(II)–페론 킬레이트 in 세틸트리메틸암모늄브롬화물 (CTAB) 미셀과 천천히 부패하는 종 (예를 들어, Al (III)–Ferron 복합체)에서 Ctab 미셀)은 다음과 같은 표현을 통해 관련이 있다.

�
t
Zn
=
�
0
Zn
e
Zn
−
t
/
�
�
t
Al
=
�
0
Al
e
Al
−
t
/
�
�
t
(
Zn
+
Al
)
=
�
t
Zn
+
�
t
Al
어디 나t 지연 시간에서 혼합물의 총 MS-RTP 강도입니다. t, 그리고 나0 당시의 MS-RTP 강도 t=0. 다성분계에 대해 유사한 식을 도출할 수 있다. 혼합물에서 금속-이온 결정에 대한 MS-RTP의 선택성은 다차원 및 수학적 접근법을 통해 더욱 강화될 수 있다. 표 1 MS-RTP의 선택된 잡용 애플리케이션에 대한 개요를 제공합니다.

표 1. 여러 분석물의 MS-RTP 결정에 대한 분석 수치

분석 반응 매체 λexc (nm) λem (nm) 에프 Dl RSD%
약제/약물
나프록센 (항염증) Tl(I)/SDS 330 551 7.1 0.03 μg ml−1 1.2–2.1
알로푸리놀 (억제제) Tl(I)/SDS 286 420 7.0 0.014 μg ml−1 0.36–0.41
나프로닐 (혈관 확장기) Tl(I)/SDS 288 491 10.5 6.1 엔 ml−1 2.4
나프실린 (항생제) Tl(I)/SDS 284 540 7.2 0.18 엔 ml−1 3.8
환경 화합물
1-나프탈레나세타미드 Tl(I)/SDS 292 524 – 25 엔 ml−1 2.55
β-나프톡시아세트산 Tl(I)/트리톤-X-100 326 540 – 0.13 μg ml−1 3.55
피렌 Tl(I)/SDS N2 레이저 550/590 6.82 1×10−10 mol l−1 6.8
PAHs (페난트렌, 피렌, 플루오란트렌, 벤조[에]안트라센, 1,5-디메티나프탈렌 Tl(I)/SDS – – 7.04–7.4 (1.7–3.4)×10−7 mol l−1 0.51–3.2
카르바졸 Tl(I)/SDS 338 440 – 1×10−7 mol l−1 –
메탈스
Eu(III) 테트라사이클린스/트리톤-X100 또는 CPCl 394 594/618 8.0 2×10−9 mol−1 –
Ga(III), Al(III), Nb(IV) 페론/CTAB 396, 386, 363 615, 586, 572 5.5–5.7 4–5.4 엔 ml−1 2–4.5
Pd(II) 코프로포르피린 IV/트리톤 X-100 395 666 1.0 0.18 엔 ml−1 2
SDS, 라우리황산나트륨; CTAB, 세틸트리메틸암모늄 브롬화물; CPCl, 세틸피리디늄 클로라이드; 페론, 7-요오드화물-8-히드록시-퀴놀린-5-술포닉산.


고분자 특성화
S.s. 셰이코, S.n. 마고노프, in 고분자 과학: 종합적인 참조, 2012

2.23.3.2.1(i) 미셀레스
와중 비씨피 미셀 큰 잠재력을 가지고 있고, 그들은 공부하기 어렵습니다. 이것은 몇 가지 요인에 의해 발생하는데, 그 중 하나는 매우 다양한 요인입니다. 미셀 10의 구에서 크기 10 이상의 실린더 및 소포에 대한 nm μm. 이것은 전체 길이의 척도를 커버하기 위해 여러 기술을 사용해야 합니다. 미셀은 화학적으로 다른 코어와 쉘 성분으로 구성된 나노 이질계이기도 하며, 이는 다시 용매와 다른 범위로 부어질 수 있다. 또 다른 중요한 문제는 미셀이 주변 환경, 즉 온도와 용매 품질의 변화에 대응하여 무게, 크기, 모양을 바꿀 수 있는 동적 시스템이라는 것이다. 이러한 미셀의 동적 성질은 토종 구조를 보존할 수 있는 실험 기술을 사용하여 세심하게 통제된 조건에서 연구되어야 한다는 것을 의미한다. 보통, 미세한 기술과 산란 기술의 조합이 고용되어 폴리머 미셀 크기와 형태학의 전체 범위를 연구한다 ex situ 실시간으로요. 극저온성 등 현미경 검사 템,는 보통 미셀을 시각화하는 데 사용되는 기술이다.208–212 에프엠 3D 기술이라는 추가적인 이점을 가지고 있어, 전체 미셀의 이미징뿐만 아니라 미셀이 차지하는 부피의 결정을 가능하게 한다.213

미셀의 가장 흥미로운 측면 중 하나는 형태학을 쉽게 바꿀 수 있는가? 다양한 형태와 미셀 크기 사이에서 가역적으로 전환할 수 있는 것은 가능한 응용의 넓은 길을 열 것이다. 형태학적 변화를 유도하기 위한 가능한 자극은 수성 시스템에서 온도 및 pH를 포함한다. 많은 연구들은 a의 추가를 통해 형태학을 바꿀 수 있다는 것을 보여주었다. 공동 수용자 또는 동중합체.214–217 이러한 연구들은 하나의 형태학에서 다른 형태학으로 변화할 수 있다는 것을 보여주지만, 원래의 형태학을 회복하는 유일한 방법은 더 많은 용매나 디블록의 첨가를 통해서이다. 최근 용매를 유지하면서 온도를 변화시켜 유사한 형태학적 전이를 유도할 수 있다는 것이 입증되었다. 고분자 농도 일정하게요218 그런 다음 온도 변화를 반전시킴으로써 원래의 형태학을 복구할 수 있습니다 (그림 19). 유사한 전략을 사용하여 실린더와 소포 사이의 전이를 연구할 수도 있어 특이한 경로와 일시적인 구조를 보여준다.


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그림 19. AFM 이미지는 (a, b) 가열 시 원통형 미셀에서 구형 미셀로의 형태학적 전환과 (c) 냉각 시 원통형 미셀로의 느린 복귀를 보여준다. (d–f)의 AFM 이미지는 원통형 미셀로의 형태학적 전환의 다양한 단계에서 소포를 보여준다. 위상 경계를 넘은 후 모세관 불안정성은 천공 소포(d)로 이어지며 네트워크(e)를 거쳐 개별 원통형 미셀(f)로 이어진다.

에서 허가로 다시 제작 마티야셰프스키, K.; 그나누, Y.; 라이블러, L. (Eds): 고분자 공학, v. 3, 1515–1574 (2007).저작권 와일리-VCH 베를라그 GmbH & KGaA.
생명공학 관점
J. 베나비데스, ... J.a. 아센조, in 종합생명공학 (제3판), 2011

2.52.2.2.3 미셀라 및 역미셀 ATPS
미셀라와 역 미셀 ATPS는 온도 상승이나 pH 변화 등 적절한 자극이 수행되면 농축된 계면활성제 용액이 두 가지 난해한 위상을 형성할 수 있는 능력을 활용한다. 이것은 미셀이 풍부한 단계와 미셀이 부족한 단계로 귀결되며, 그 사이에는 용질과 나노입자 배포할 것입니다.7,39,40,51,60 미셀의 크기와 모양은 계면활성제 농도, 온도, pH 및 같은 다양한 매개 변수에 의해 제어될 수 있다. 이온강도. 결과적으로, 파티션을 더 제어하기 위해 염 및 일부 저분자 용매를 첨가할 수 있습니다. 선택성. 이것은 시스템 내의 용질들의 분할 거동에 대한 상대적 제어를 제공한다. 이러한 시스템은 보통 계면활성제를 사용하여 형성됩니다. pH 및 시스템의 이온 강도는 단백질 특성과 명확하게 관련된 단백질의 분할 거동에 중요한 영향을 미칩니다.7 Lysozyme, 리보뉴클레아제, 그리고 말다랭지과산화효소 그러한 시스템에서 추출되었습니다.40,51 용사기둥에서 리소자임의 지속적인 추출이 성공적으로 수행되었다.41 혼합의 적용 미셀라계 (둘 이상의 비이온 및/또는 이온 계면활성제로 구성됨) 이러한 혼합 ATPS가 보여준 선택성 특징으로 인해 인기를 얻고 있다. 비이온성 계면활성제의 사용 (예를 들어) n미셀라 형성을 위한 성분으로 -데실 테트라에틸렌 산화물 및 옥틸페놀 에톡실레이트) 앳프 이온 강도에 매우 민감한 제품의 분획에 선호됩니다. 비록 이 응용에 비이온성 계면활성제의 사용이 전형적인 것이지만, 전하 성분들은 전기화학 상호작용이 용질 및 입자의 분할 거동에 미치는 잠재적 효과를 이용하기 위해 사용될 수 있다.

생물분리공학
S. 후루사키, ... M. 고토, in 생명공학의 진보, 2000

1 소개
역적용에 관한 연구 미셀 특히 단백질의 분리와 효소 반응 유기 매체에서요. 역으로 사용하기 위해 미셀 식품 첨가제 또는 약용 물질로 사용될 생물학적 생성물의 제조를 위해, 미셀을 형성하는 시스템은 생물학적으로 호환되어야 한다. 최근, 생체 호환성 역세포 시스템의 준비에 상당한 발전이 있었다. 또한 단백질의 재접힘과 DNA 및 뉴클레오티드/뉴클레오사이드의 추출과 같은 역전된 미셀의 여러 응용이 개발되었다. 여기서, 생체 호환 시스템에 대한 최근 결과 및 DNA의 추출에 대한 결과가 제시된다.

고리 개방 중합 및 특수 중합 공정
L.l. 키슬링, S.l. 망골드, in 고분자 과학: 종합적인 참조, 2012

4.28.1.4.5 블록 공중합체
• 고분자의 잠재력 미셀 영상화 탐침 광영상 종양 세포의 경우 암 진행에 대한 비침습적 진단을 용이하게 할 수 있습니다.113 고분자는 EPR 효과로 인해 고체 종양에 우선적으로 축적되기 때문에 종양 세포를 영상화하는데 특히 유용할 수 있다.4 중합체의 범위 localization 종양내 미세 환경 폴리머 전하를 포함한 많은 요인에 의해 극적으로 영향을 받습니다.53,114 분자량,115,116 그리고 용액 형태입니다.117 종양 세포를 목표로 하는 한 가지 효과적인 전략은 양친매성 어셈블리를 사용하는 것이었다. 리포좀118,119 또는 미셀,120,121 이러한 아키텍처를 가진 이미징 에이전트가 가치가 있을 수 있음을 암시합니다.

이를 위해 Grubbs 그룹은 롬프 양친매성을 발생시키기 위해 블록 공중합체 불소-18용 베어링 양전자 방출 단층 촬영 (PET) 이미징.2 노르보넨이미드 단량체 미셀에 안정성을 부여하기 위해 중합 후 광교차 결합을 사용할 수 있기 때문에 시나모일기를 갖는 것을 빌딩 블록으로 사용하였다. 단자를 갖는 올리고에틸렌글리콜 단위를 갖는 모노머 메실레이트 그룹들은 제2 블록을 생성하는 데 사용되었다. 메실레이트 그룹은 후속 불소-18 통합을 위한 반응성 손잡이 역할을 한다. 기능화된 PEG 체인은 생체 호환 및 블록입니다. 공중합체 촉매를 사용하여 조립되었습니다. 9 양친매성 미셀을 제공합니다. 더 유체역학반지름 중합체의 경우 다양한 방법으로 쉽게 제어되었습니다. 단량체 대 촉매 비율 (그림 23). 불소-18의 후기 설치는 사용 가능한 고분자를 생성하는 수단을 제공하였다. 애완동물 영상 촬영 본 연구는 블록의 크기를 제어하기 위한 ROMP의 다재다능성을 강조한다 공중합체 집회요 종양 이미징에서 다른 크기의 거대분자 골재의 효용성을 결정하는 것이 흥미롭다.


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그림 23. PET 이미징을 위해 불소-18을 통합하는 양친매성 블록 공중합체. 미즈, 메실레이트

• ROMP에서 생성된 고분자는 종양에 국한됨 미키 외.122 근적외선 염료를 장착한 친수성 공중합체를 생성하기 위해 ROMP를 구현했습니다. 인비보 종양 영상 그들의 프로브는 소수성으로 구성된 트리블록 공중합체에 기초합니다. 친수성, 및 염료 세그먼트 (그림 24). 중합에 노르보르나디엔 단량체를 사용하였고, 그 결과 폴리머를 렌더링하였다 수용성 스루후 이수산화 의 고분자 등뼈. 삼블록 공중합체는 임계 미셀 농도가 낮은 미셀을 형성하여, 자가 조립된 블록 공중합체가 수용액에서 안정적임을 나타낸다. 쥐에게 공중합체를 주입했을 때, 이미징제는 종양에 축적되어 2주간 관찰할 수 있었다. 저자들은 종양 내 오랜 유지 시간이 고분자 조립체의 안정성의 결과라고 추측한다. 본 연구는 또 다른 예를 제공합니다. 인비보 ROMP에서 생성된 중합체에 대한 사용.


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그림 24. 에 합성된 트라이블록 공중합체 인비보 종양 영상 ICG, 인도시아닌 그린

• 블록 공중합체 약물 전달을 위해 베르틴 외.123 ROMP를 사용하여 타겟팅 및 약물 전달제 모두의 기능을 하는 양친매성 공중합체를 합성했습니다. 단량체 소유를 이용하여 공중합체를 발생시켰다 에틸렌글리콜 단위 베어링 토실 그룹 및 다른 그룹은 비스테로이드 항염증 약물인 도메타신에 결합됩니다. 이 약은 항암활성 저자들은 그것을 종양 세포에 전달하고 싶었습니다.그림 25). 양친매성 블록 공중합체는 미셀을 생성합니다. 수성 매체, 소수성 약물이 친유성 코어에 격리되도록 나노입자 토실기가 표면에 노출되는 동안. 토실기는 막간 인간을 인식하는 항체를 추가하기 위해 대체될 수 있다. 표피성장인자 암세포에서 상향 조절되는 수용체인 수용체-2(HER-2). 거대분자는 공액 인간 유방암 세포주 SKBR3에 의해 내재화를 위해 테스트되었습니다. 기능화된 블록 공중합체 어셈블리를 효율적으로 취하였고, 내재화는 항체 공액에 의존하였다. 이러한 데이터는 이러한 미셀의 흡수가 내세포 수용체와 상호작용하는 능력에 의존했음을 나타낸다. 따라서, ROMP는 타겟팅 그룹 및 화학 요법제를 모두 존재하는 중합체를 생성하는데 사용될 수 있고 그러한 공액은 새로운 유형의 중합체 기반 화학 요법을 초래할 수 있다.


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그림 25. 종양 표적 및 약물 전달을 위한 양친매성 공중합체. 암세포에서 인간 표피 성장인자 수용체-2(HER-2)를 대상으로 한 항체를 노출된 라이신 잔기의 공액화를 통해 고분자에 부가하였다. 공액은 암세포에서 채취된다. Ts, 토실

• 항균제로서의 공중합체 생물이 세균 감염을 감지하고 반응하는 능력은 선천적 면역에서 중요한 방어선이다. 유기체가 침입할 때 병원체, 자연 항균성 펩티드 (AMP)가 생성되며, 이는 숙주에 대한 보호 수준을 부여하며 감염 후 생성되는 화합물의 1등급에 속한다.124 대부분의 항균성 펩타이드의 공통적인 특징은 양전하와 안면 친유성인데, 이는 다양한 음전하 막에 삽입되는 데 중요하다고 생각된다. 병원성 생물.125 이 삽입은 막 재편과 교란을 유발하며, 이는 궁극적으로 기공 형성으로 이어지고 세포분해.126 박테리아 표면의 차이 때문에 그리고 포유류세포, AMP는 숙주 유기체 내의 세균을 선택적으로 공격할 수 있다. 더욱이 AMP에 대한 저항은 진화하기가 훨씬 어렵다 항생제 저항성;127 결과적으로, AMP의 특징을 재축적하는 중합체의 개발은 항균제를 산출할 수 있다.

연구자들은 다음과 같은 것을 모방하려고 했다. 분자구조 그리고 AMP를 사용하는 활동 합성 고분자.128–131 린캄프 외.128 항균성 펩티드(SMAMP)의 합성 모방을 생성하기 위해 ROMP를 사용했습니다. 호모폴리머 소수성 및 친수성 모이어티로 기능화된 것은 AMP의 자연 친수성을 모방하도록 설계되었다. 또한, 크기와 소수성 중합체 항균활성 그리고 박테리아의 성장을 위한 선택성 대장균 그리고 오레우스 포도상구균 그리고 그들의 용혈 행 적혈구 평가되었습니다.그림 26). 소수성이 적은 호모폴리머로 기능화 메틸에스테르 비활성 및 비용혈성이었습니다. S. 아우레우스 그리고 대장균 적혈구뿐만 아니라 프로필을 가진 고분자로 가장 높은 항균활성을 얻었다 치환기; 이 화합물들은 90% 동안 최소 억제 농도를 가졌다. 박테리아살해 (마이크90) 6.25의 μm ml−1 에 대장균 15 μm ml−1 에 S. 아우레우스. 더 많은 활동 소수성 고분자 감소했습니다 (MIC90 > 200 μm ml−1). 그러나 용혈 활성은 중합체의 소수성이 증가함에 따라 증가했습니다 (HC).50 < 50 μg ml−1). 흥미롭게도, 중합체의 분자량은 성장에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 대장균 그리고 S. 아우레우스. 올리고머 및 저분자 중량 고분자 (3k)는 항균 활성을 갖는 것으로 나타났다 S. 아우레우스 하지만 반대의 활동은 거의 없다. 대장균. 반대로, 더 높음 분자량 고분자 (10k)는 더 적극적이었다 대장균 보다 S. 아우레우스. 따라서, 중합체의 양친매성과 분자량의 최적의 균형은 그들의 항균 활성과 선택성에 영향을 미친다.


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그림 26. ROMP에 의해 생성된 고분자는 항균제로서 기능할 수 있다. 90% 세균 성장을 막는 최소 억제 농도(MIC)90) 및 적혈구 용혈 활성 (HC)50 = 적혈구의 50% 용해를 촉진하는 농도를 화합물별로 평가하였다. 선택성은 HC의 비율로 정의됩니다.50/mic90. 3k 및 10k는 분자량이 3000 및 10인 고분자를 말한다 000 g mol−1각각 ,

더 큰 선택성 항균활성 용혈로 인해 공중합체의 합성이 이루어졌다. 비활성 및 비용혈 블록과 활성 및 용혈 블록의 조합은 적혈구 이상의 박테리아에 대해 533배, 선택적 50배인 공중합체를 제공하였다. S. 아우레우스 오버 대장균. 따라서, 고분자의 전체 소수성 및 전하 밀도를 조정하는 것은 고분자 선택성을 제공하였다. 이러한 결과는 ROMP에 의해 생성된 중합체가 강력하고 선택적인 항균제로서 기능할 수 있음을 나타낸다.

• 세포 내 전달 블록을 가진 공중합체 블록 공중합체의 적용은 전형적으로 결과적인 고분자가 거대분자 조립체를 형성할 수 있도록 별개의 특성(예를 들어, 소수성 또는 친수성)을 갖는 각 블록에 임베어링하는 것으로 인해 발생한다. 각 도메인이 뚜렷한 생물학적 기능을 수행하는 설계될 수 있는 생물학적 활성 블록 공중합체는 가치가 있는 것으로 증명될 것이다. 예를 들어, 한 블록이 중합체의 세포 흡수를 위한 내재화 성분 역할을 할 수 있는 전략이 가치 있을 것이다. 코오롱코 외.132 하나의 블록이 ATD로 기능하도록 설계된 전략을 고안하였다(절 참조). 4.28.1.4.3). 구체적으로, 그들은 제어하기 위해 ROMP를 사용했습니다. 블록 길이 따라서 짧은 블록 표시를 설치했습니다. 구아니디늄 흡수를 용이하게 하는 그룹그림 27). 블록 공중합체는 소포체와 세포질 모두에서 국소화로 내재화되었다. ATD가 부족한 동중합체는 내재화를 겪지 못했다. 이러한 데이터는 ATD가 블록 공중합체의 흡수를 촉진할 수 있음을 드러낸다. 이 전략은 세포 투과성 생체 활성 중합체를 산출할 수 있다.


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그림 27. 하나의 블록이 ATD 역할을 하는 블록 공중합체는 세포에 의해 내재화될 수 있다. 37에서 다양한 시간 동안 로다민 라벨이 붙은 중합체와 배양된 살아있는 헬라 세포의 형광 현미경 이미지 °C가 보여집니다. 블록 공중합체는 내구 소포(펑테이트 염색)와 세포질(확산 형광) 모두에서 국소화된다. 스케일 = 25 μm

기본 개념 및 중합체 특성
O.v. 보리소프, in 고분자 과학: 종합적인 참조, 2012

1.04.10.2 Core–Corona Block Copolymer Micelles의 구조 모델
의 응축된 코어 미셀 고분자 글로불에 동화될 수 있으며, 상당히 균일한 고분자 밀도를 특징으로 한다 개량(재량) 그리고 과잉으로 자유에너지 코어-용매 인터페이스의 단위 영역당 kBTγ(리칭칭). 주목할 만한 것은, 코어 형성 블록이 에서 확장된다. 수직방향 코어 표면으로: 이 확장은 불리한 코어-용해 인터페이스를 최소화할 수 있습니다. 블록 공중합체 사슬

코어 형성 블록의 강한 졸보포비티 때문에, 열악한 용매 코어 도메인에서 붕괴된 것과 주변 용액 사이의 계면은 코어의 크기에 비해 좁다. 따라서 용액으로 돌출된 코로나 블록은 다음과 같이 구상될 수 있다 폴리머브러시.10,175,176 용해된 코로나 사이의 반발은 용해도 (집합 안정성)를 보장합니다. 초분자조립체 용매로, 코로나 블록에 좋습니다. 코로나 블록의 변형은 반발 단량체-단량체 상호작용 사이의 균형에 의해 제어됩니다. 형태 엔트로피 스트레칭에 대한 벌칙.

자유 에너지 F 일괄 공중합체 집합체의 분자는 다음과 같이 제시될 수 있다.

[89]
�
=
�
corona
+
�
interface
+
�
core
여기서, 용어 Fcorona 코로나 블록의 형태 엔트로피 및 코로나 도메인에서의 (반동) 상호작용의 기여를 포함한다. 용어 Finterface 코어-코로나 인터페이스의 초과 자유 에너지입니다. 그것은 에 비례합니다. 계면영역 s 공중합체 분자당:

[90]
�
interface
�
B
�
=
�
�
어디 γ 붕괴된 고분자 글로불의 단위 면적당 초과 자유 에너지와 대략 일치합니다. 왜냐하면 그것은 작은 농도의 영향을 받기 때문입니다. 단량체 코로나에 있는 용해성 블록의 단위. 마지막으로, 그 용어 Fcore 신장된 코어 형성 블록의 형태 엔트로피를 설명합니다. (붕괴된 코어 형성 블록의 자유 에너지에 대한 부피 기여는 응집수와 독립하므로 후속 방정식에서 무시된다.)

eqn의 두 번째 항 [90] 더 큰 집회를 선호합니다. 코어 인터페이스 체인당면적 s 집합수의 감소 함수인 반면, 첫 번째와 마지막 +항은 집합수의 함수를 증가시켜 집합의 성장을 제한하고 있다. eqn의 첫 두 항 [90] 항상 마지막 것, 즉 사슬당 영역은 주로 코로나에서의 반발 상호작용의 균형과 인터페이스의 과도한 자유 에너지에 의해 결정된다. 그러나 코어 형성 블록의 형태 엔트로피는 코어의 크기가 코로나(이른바 크루컷 미셀과 소포)를 초과할 때 응집체의 형태학을 제어한다.

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