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Formation of Polyion Complex Aggregate Formed from a Cationic Block Copolymer and Anionic Polysaccharide
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2023-11-10 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.3c02404 Kazushi Ogata 1 , Mineo Hashizume 2 , Rintaro Takahashi 3 , Tasuku Hamaguchi 4 , Hiroshi Jinnai 4 , Shin-Ichi Yusa 1
Langmuir ( IF 3.7 ) Pub Date : 2023-11-10 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.3c02404 Kazushi Ogata 1 , Mineo Hashizume 2 , Rintaro Takahashi 3 , Tasuku Hamaguchi 4 , Hiroshi Jinnai 4 , Shin-Ichi Yusa 1
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Block copolymers (PmMn; P20M101 and P100M98) comprising poly(2-(methacryloyloxy)ethylphosphorylcholine) (PMPC, P) containing biocompatible phosphorylcholin pendants and cationic poly((3-acryloylaminopropyl) trimethylammonium chloride) (PMAPTAC, M) were synthesized via a controlled radical polymerization method. The degrees of polymerization of the PMPC and PMAPTAC segments are denoted by subscripts (PmMn). The mixture of cationic PmMn and anionic sodium chondroitin sulfate C (CS) with the pendant anionic carboxylate and sulfonate groups formed polyion complex (PIC) aggregates in phosphate-buffered saline. A charge-neutralized mixture of P20M101 with CS formed P20M101/CS PIC vesicles with a hydrodynamic radius (Rh) of 97.2 nm, zeta potential of ca. 0 mV, and aggregation number (Nagg) of 23,044. PMPC shells covered the surface of the PIC vesicles. The mixture of P100M98 and CS formed PIC spherical micelles with the PIC core and hydrophilic PMPC shells. The Rh, zeta potential, and Nagg of the PIC micelles were 26.4 nm, ca. 0 mV, and 404, respectively. At pH < 4, the carboxylate anions in CS were protonated. Thus, the charge balance in the PIC micelles shifted to decrease the core density owing to the electrostatic repulsions of the excess cations in the core. The PIC micelles dissociated at a NaCl concentration ≥0.6 M owing to the charge screening effect. The positively charged PIC micelles with excess P100M98 can encapsulate anionic dyes owing to electrostatic interaction.
中文翻译：
由阳离子嵌段共聚物和阴离子多糖形成的聚离子复合聚集体的形成
嵌段共聚物（P m M n ；P 20 M 101和 P 100 M 98 ），包含聚（2-（甲基丙烯酰氧基）乙基磷酰胆碱）（PMPC，P），含有生物相容性磷酰胆碱侧链和阳离子聚（（3-丙烯酰氨基丙基）三甲基氯化铵）（ PMAPTAC，M)是通过受控自由基聚合方法合成的。 PMPC和PMAPTAC链段的聚合度用下标(P m M n )表示。阳离子 P m M n和阴离子硫酸软骨素钠 C (CS) 与侧挂的阴离子羧酸根和磺酸根基团的混合物在磷酸盐缓冲盐水中形成聚离子复合物 (PIC) 聚集体。 P 20 M 101与 CS 的电荷中和混合物形成 P 20 M 101 /CS PIC 囊泡，其流体动力学半径 ( R h ) 为 97.2 nm，zeta 电位约为 10.5 nm。 0 mV，聚合数（ N agg ）为 23,044。 PMPC 壳覆盖 PIC 囊泡的表面。 P 100 M 98和 CS 的混合物形成具有 PIC 核和亲水性 PMPC 壳的 PIC 球形胶束。 PIC 胶束的R h 、zeta 电位和N ag为 26.4 nm，约 100 nm。分别为 0 mV 和 404。当 pH < 4 时，CS 中的羧酸根阴离子被质子化。因此，由于核心中过量阳离子的静电排斥，PIC 胶束中的电荷平衡发生了变化，从而降低了核心密度。 由于电荷屏蔽效应，PIC 胶束在 NaCl 浓度≥0.6 M 时解离。带有过量P 100 M 98的带正电荷的PIC 胶束可以由于静电相互作用而封装阴离子染料。
更新日期：2023-11-10
中文翻译：
由阳离子嵌段共聚物和阴离子多糖形成的聚离子复合聚集体的形成
嵌段共聚物（P m M n ；P 20 M 101和 P 100 M 98 ），包含聚（2-（甲基丙烯酰氧基）乙基磷酰胆碱）（PMPC，P），含有生物相容性磷酰胆碱侧链和阳离子聚（（3-丙烯酰氨基丙基）三甲基氯化铵）（ PMAPTAC，M)是通过受控自由基聚合方法合成的。 PMPC和PMAPTAC链段的聚合度用下标(P m M n )表示。阳离子 P m M n和阴离子硫酸软骨素钠 C (CS) 与侧挂的阴离子羧酸根和磺酸根基团的混合物在磷酸盐缓冲盐水中形成聚离子复合物 (PIC) 聚集体。 P 20 M 101与 CS 的电荷中和混合物形成 P 20 M 101 /CS PIC 囊泡，其流体动力学半径 ( R h ) 为 97.2 nm，zeta 电位约为 10.5 nm。 0 mV，聚合数（ N agg ）为 23,044。 PMPC 壳覆盖 PIC 囊泡的表面。 P 100 M 98和 CS 的混合物形成具有 PIC 核和亲水性 PMPC 壳的 PIC 球形胶束。 PIC 胶束的R h 、zeta 电位和N ag为 26.4 nm，约 100 nm。分别为 0 mV 和 404。当 pH < 4 时，CS 中的羧酸根阴离子被质子化。因此，由于核心中过量阳离子的静电排斥，PIC 胶束中的电荷平衡发生了变化，从而降低了核心密度。 由于电荷屏蔽效应，PIC 胶束在 NaCl 浓度≥0.6 M 时解离。带有过量P 100 M 98的带正电荷的PIC 胶束可以由于静电相互作用而封装阴离子染料。
京公网安备 11010802027423号