October 5th, 2017
该协议描述了一个高效和方便的分析过程中的样品提取和同时测定多药, 阿霉素 (DOX), 丝裂霉 C (MMC) 和心脏毒性 DOX 代谢物, doxorubicinol (DOXol), 在生物样品的临床前乳腺癌模型治疗的纳米颗粒制剂的协同药物组合。
该分析方案的总体目标是同时提取和定量由聚合物-脂质杂化纳米颗粒共同递送的两种抗癌药物阿霉素和丝裂霉素 C,以及阿霉素的代谢物阿霉素,使用简单而稳定的反相高效液相色谱方法在生物基质中。这种方法可以帮助回答纳米医学领域的关键问题,例如如何基于药物组合的纳米药代动力学设计有效的纳米携带系统。该技术的主要优点是,它允许在同一生物基质中同时定量三种药物化合物,而无需改变 HPLC 的流动相。
因此,这种方法可以深入了解阿霉素、丝裂霉素 C 和阿霉素在原发性乳腺肿瘤中的生物学行为。它也可以应用于用类似药物治疗的其他癌症类型。这种方法的可视化演示至关重要,因为高效的样品制备步骤很难学习。
要开始此过程,请按照文本方案中的概述收集并冷冻全血、主要器官和乳腺肿瘤。快速称量冷冻组织并在实验室记录簿上记录重量。然后,将它们转移到 13 毫升圆底锥形管中。
接下来,加入 1 至 5 mL 冰冷的细胞裂解缓冲液。使用电动手动匀浆器,在冰上以 18, 000 rpm 的速度上下划动组织匀浆。之后,用蒸馏去离子水清洗均质器的 10 毫米锯齿发生器探头。
用 70% 乙醇清洗探针,然后再次用蒸馏去离子水清洗。将 50 μL 组织匀浆或全血转移到 1.5 mL聚丙烯微量离心管中。然后,加入 5 微升每毫升 2, 000 纳克内标 4-甲基伞形酮。
加入含有 150 μL 乙腈和 100 μL 5 毫摩尔乙酸铵的冰冷萃取溶剂。用力涡旋混合物 2 分钟。以 3, 000 g 和 4 摄氏度离心 10 分钟。
之后,将 200 μL 上清液转移到新鲜的预冷微量离心管中。使用缓慢的氮气流在 60 摄氏度下蒸发上清液,避光。接下来,用 100 μL 冰冷的甲醇重新配制干燥的残留物。
剧烈涡旋 30 秒。以 3, 000 g 和 4 摄氏度离心 5 分钟。然后,将上清液转移到 HPLC 样品瓶插件中。
将样品瓶放入自动进样器托盘中进行进样。首先,按照文本方案中的说明制备 HPLC 流动相。将流动相组成的初始条件设置为 16.5%H 2 O 和 83.5% 乙腈。
将 Isocratic Flow Rate (等度流速) 设置为 1.0 mL/min。然后,使用文本方案中概述的梯度流动相条件分离药物。接下来,将紫外检测器设置在两个通道上:一个用于内标 4-甲基伞形酮的 310 纳米,另一个用于丝裂霉素 C 的 360 纳米,之后,将荧光检测器的第一个通道设置为 365 纳米的激发波长,将 4-甲基伞形酮的发射波长设置为 445 纳米。
将第二个通道设置为 480 纳米的激发波长,将阿霉素和阿霉素的发射波长设置为 560 纳米。首先,使用自动进样器注入 15 μL 样品。通过在 0 至 18 分钟内增加乙腈的组成,编程的梯度流动相组成会自动改变。
18 min后,将流动相条件恢复至初始状态,并重新平衡以进行下一次进样。运行每个样品后,记下药物化合物的峰及其保留时间。然后,使用 HPLC 软件对药物化合物的曲线下峰面积进行积分。
计算每种药物化合物与内标之间的药物回收率和曲线下面积比,如文本实验方案中所述。在此过程中,在没有生物干扰的情况下检测两种抗癌药物阿霉素和丝裂霉素 C,以及阿霉素代谢物阿霉素。HPLC 分析表明,每种药物都与其他药物很好地分离。
开发的 HPLC 方法显示,在全血和各种生物基质中,所研究的每种药物的日内和日间精密度和准确度差异小于 15%,表明具有出色的重现性。然后确定阿霉素和丝裂霉素 C 的长循环或基于聚乙二醇化纳米颗粒的共递送的药代动力学和生物分布。在血液中,随着时间的推移,聚合物-脂质杂化纳米颗粒递送的药物浓度至少比等效的游离药物溶液高六倍。
在原位乳腺肿瘤中,聚合物-脂质杂化纳米颗粒可以按协同药物比例共同递送阿霉素和丝裂霉素 C。与游离药物溶液相比,纳米颗粒的肿瘤积累增加。这是由于延长的系统循环,这使得纳米颗粒能够利用肿瘤增强的渗透性和保留作用。
进一步定量测定了 24 小时内乳腺肿瘤中阿霉素的形成,以及增强的肿瘤凋亡,表明药物生物利用度对于设计有效的纳米颗粒制剂至关重要。使用这种 HPLC 方法,成功证明聚合物-脂质杂化纳米颗粒可以在体内将协同药物组合精确地递送到癌细胞中,从而改善化疗。如果执行得当,这项技术可以在大约两个小时内完成。
为了尽量减少潜在的药物捕食,重要的是要记住避免阳光直射,并在尝试此过程时将样品放在冰上。该技术开发后,为纳米医学领域的研究人员探索药物组合的纳米药代动力学铺平了道路,并更好地设计了用于癌症治疗的有效纳米颗粒制剂。观看此视频后,您应该了解如何在含有纳米颗粒负载药物组合的生物样品的广泛范围内同时提取和检测阿霉素、丝裂霉素 C 和阿霉素的代谢物阿霉素
。不要忘记,使用抗癌药物和酸可能非常危险,并且在执行此方案时应始终采取安全预防措施,例如佩戴手套、护目镜和实验室外套。
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该协议概述了一种用于生物样品中多柔比星、丝裂霉素C和多柔比净的同时提取和定量的稳健方法。利用反相高效液相色谱法,该技术专为纳米医学应用而设计。