يناقش هذا البروتوكول التوحيد القياسي لإعداد أنظمة السوائل الأيونية القائمة على CAGE لضمان قابلية التكاثر وتبسيط سير العمل العام عبر المختبرات العلمية المختلفة.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يناقش هذا البروتوكول التوحيد القياسي لإعداد أنظمة السوائل الأيونية القائمة على CAGE لضمان قابلية التكاثر وتبسيط سير العمل العام عبر المختبرات العلمية المختلفة.
اكتسبت السوائل الأيونية مؤخرا اعترافا ملحوظا بتطبيقاتها في توصيل الأدوية ، ولا سيما قدرتها على تمكين اختراق الأدوية الجلدية وتعزيز تغلغل الدواء. بالإضافة إلى تعزيز نفاذية الحاجز ، تتمتع السوائل الأيونية بخصائص إذابة ممتازة ، مما يواجه التحدي المتمثل في إذابة الأدوية سيئة الذوبان. بسبب عدم التناسق الكبير بين الكاتيونات العضوية والأنيونات ، تظل هذه الأملاح الوظيفية سائلة في درجة حرارة الغرفة. من منظور التطبيق ، توفر السوائل الأيونية نهجا واعدا وقابلا للضبط بدرجة كبيرة لخدمة مجالات علاجية متعددة. سائل أيوني متوافق حيويا يتكون من الكولين وحمض جيرانيك (قفص), في نسبة أيونات متكافئة من 1:2, يحمل إمكانات هائلة لتوصيل عبر الجلد لمجموعة واسعة من المكونات الصيدلانية النشطة, بما في ذلك الجزيئات الصغيرة, الببتيدات, البروتينات, والأحماض النووية. هذا له تأثير ضئيل على وظيفة حاجز الجلد. هنا ، نشارك أساليبنا لإعداد وتوصيف وتقييم CAGE. تظهر النتائج التمثيلية لتوصيف CAGE باستخدام التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي ، وقياس سعرات المسح التفاضلي ، ومعايرة Karl-Fischer لتحليل محتوى الماء ، ودراسات تفاعل الحاجز خارج الجسم الحي على جلد الخنزير.
الجلد هو أكبر عضو في الجسم وأكثرها حيوية ، ويعمل كحاجز وقائي ضد المواد الضارة مع منع فقدان الماءأيضا 1. في الوقت نفسه ، يوفر تطبيق الأدوية على الجلد ومن خلاله مجموعة واسعة من المزايا. بالمقارنة مع الحقن والتوصيل عن طريق الفم ، فإن الإعطاء الجلدي يزيد من امتثال المريض ويتجنب التمثيل الغذائي في الكبد2. خاصة بالنسبة للأمراض الجلدية ، تتفوق التركيبات التي يتم إعطاؤها عن طريق الجلد في توفير تأثير موضعي ، مما يقلل من التعرض الجهازي3. ومع ذلك ، فإن الطبيعة غير المنفذة تقريبا للجلد تتحدى بشكل كبير الولادة الجلدية الناجحة4. يتكون جلد الإنسان من ثلاث طبقات مختلفة: البشرة والأدمة وتحت الجلد4. البشرة هي الطبقة الخارجية من الجلد ويمكن تقسيمها إلى طبقات فرعية مختلفة ، مع كون الطبقة القرنية هي الطبقة الخارجية ، وتتكون بشكل أساسي من الخلايا الكيراتينية. تعمل الطبقة القرنية كحاجز نفاذية بارز لمعظم الجزيئات ، مما يمنع انتقالها إلى طبقات أعمق من الجلد5. تنشأ وظيفة الحاجز هذه من وجود الخلايا القرنية المضمنة في ترتيب دهني معبأ بإحكام ، تتكون بشكل أساسي من الدهون الفوسفورية والستيرولات والسيراميد ، وغالبا ما يشار إليها باسم هيكل الطوب وقذائف الهاون6. للتغلب على حاجز الجلد هذا ، تم نشر معززات النفاذية الكيميائية (CPEs) لتوصيل الجزيئات الكبيرة ، لأنها تعطل بنية الطبقة القرنية من خلال التفاعل مع الدهون والبروتينات الموجودة فيها7.
ظهرت السوائل الأيونية (ILs) كجيل التالي من CPEs8. تتكون هذه من كاتيونات وأنيونات عضوية ضخمة ، مرتبة بطريقة غير متماثلة ومنسقة بواسطة تفاعلات أيونية ضعيفة غير اتجاهية9. بسبب هذه القوى الضعيفة بين الجزيئات ، توجد ILs كسوائل أقل من 100 درجة مئوية ، وغير قادرة على التعبئة في بنية بلورية محددة جيدا10. ILs قابلة للضبط بدرجة كبيرة ، حيث تعتمد فعاليتها بشكل كبير على اختيار الكاتيونات أو الأنيونات ونسبة القياس المتكافئ بين هذه الأيونات. ومن ثم ، فإن لديهم قدرة عالية على الذوبان والاستقرار للأدوية ذات الكراهية المتنوعةللماء 11. تخدم ILs الخصائص الفريدة لكل من الدهون والبوليمرات من خلال توفير إطلاق وتغليف مستدام للجزيئات الكبيرة ، على التوالي12.
ILs المتوافقة حيويا على أساس الكولين وحمض جيرانيك (قفص), الموجودة في نسبة مولار متكافئة من 1:2, لها تطبيقات كبيرة في التسليم عبر الجلد لكل من المركبات المحبة للماء والماء. تم الإبلاغ عن أن CAGE يعزز بشكل كبير توصيل البروتينات عبر الجلد (الأنسولين13) والأحماض النووية (siRNA14). يتم إعداد قفص عن طريق رد فعل الملح metathesis بين الكولين بيكربونات وحمض جيرانيك, مع ثاني أكسيد الكربون2 كمنتج ثانوي15. يوفر تفاعل metathesis الملح تكوين مركبات جديدة عن طريق التبادل الأيوني في ظل ظروف معتدلة بطريقة مباشرة وسريعة وانتقائية للغاية. بشكل عام ، هناك نقص في مهام سير العمل سهلة المتابعة لتطوير وتقييم CAGE IL. وبالتالي ، نقدم هنا أحد هذه سير العمل ، يوضح بالتفصيل كل مرحلة من مراحل إعداد CAGE لتمكين الباحثين عبر خلفيات مختلفة من دخول هذا المجال البحثي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم تنفيذ جميع الإجراءات التجريبية وفقا لتوجيه الاتحاد الأوروبي 2010/63 وتمت الموافقة عليها من قبل الإدارة البيطرية والغذائية الدنماركية (ترخيص رقم. DK-13-oth-931833).
1. تحضير القفص عن طريق تفاعل الملح
2. توصيف القفص
3. تقييم خارج الجسم الحي لتفاعل حاجز الجلد
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الرنين المغناطيسي النووي - الأطياف
الهدف من هذه التقنية هو تأكيد التكوين الناجح ل CAGE من خلال تحليل البيئات الكيميائية لذرات الهيدروجين والكربون باستخدام التحليل الطيفي للرنين المغناطيسي النووي 1H و 13C. توفر الأطياف الناتجة تحولات كيميائية مميزة وأنماط انقسام وقيم تكامل تعكس التركيب الجزيئي وتكوين IL المركب. طيف الرنين المغناطيسي النووي البروتون في الشكل 1 يؤكد 2: 1 نسبة مولار من حمض جيرانيك إلى الكولين. يتضح هذا من قيم التكامل ، حيث تم استخدام الذ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم اعتماد طريقة تحضير CAGE الموصوفة في هذا العمل من الأدبيات15. ومع ذلك ، من المهم الاعتراف بأن عملية التوليف حساسة لعوامل خارجية مختلفة ، والتي يمكن أن تؤثر على خصائص المنتج النهائي. لذلك ، بمجرد إعداده ، يجب تمييز نظام CAGE باستخدام تقنيات مثل التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي لتأكيد تكوين CAGE.
كما هو موضح في الشكل 1 ، توضح أطياف البروتون في CAGE التحولات الكيميائية للبروتونات لكل جزيء. وترد تخصيص...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن المؤلفون عدم وجود مصلحة مالية متنافسة.
تم دعم هذا العمل من قبل منحة مؤسسة LEO رقم. LF15007 و LF-FE-23-700013.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| أنابيب الرنين المغناطيسي النووي 5 مم | سيغما ألدريتش | 41121705 | |
| أسيتون | VWR | 23L064039 | |
| أواني الألمنيوم Tzero | شركة تي إيه إنسترومنتس | 90,16,83,901 | |
| جهاز التدفق المائي | أنظمة Biox | ||
| بروكر أفانس III NMR | بروكر | أداة لتحليل طيف الرنين المغناطيسي النووي | |
| بيكربونات الكولين | سيغما ألدريتش | C7519 | |
| الجلدية | زيمر بيوميت | ||
| مقياس السعرات الحراري الماسح التفاضلي | شركة تي إيه إنسترومنتس | ||
| ايثانول | VWR | 23J314009 | |
| البوليسترين الموسع | الستايروفوم | ||
| خلايا فرانز للانتشار | بيرمي جير | ||
| حمض الجرانيك | سيغما ألدريتش | 427764 | |
| شريط الترقيع | بارافيلم | ||
| مقياس العيارات كارل فيشر | ميتلر توليدو | 30252662 | |
| ميثانول | VWR | 85681.32 | |
| برنامج تلفزيوني | فيشر ساينتيفك | 10388739 | |
| برنامج تحليل TA الشامل لعام 2000 | شركة تي إيه إنسترومنتس | برامج تحليل بيانات DSC | |
| برنامج توب سبين | بروكر | برنامج لتحليل بيانات الرنين المغناطيسي النووي |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.