Ein Protokoll für die Herstellung und Charakterisierung von lipophilen Doxorubicin Prodrug geladen 1,2-Distearoyl- sn -glycero-3-phosphoethanolamine- N - [Amino (Polyethylenglykol) -2000] (DSPE-PEG) Micellen beschrieben.
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Methodenartikel
Herstellung und Charakterisierung von Lipophile Doxorubicin Pro-drug Mizellen
In diesem Artikel
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Mizellen wurden erfolgreich für die Verabreichung von Krebsmedikamenten eingesetzt. Amphiphile Polymere bilden in wässriger Umgebung durch Selbstorganisation Kern-Schale-strukturierte Mizellen. Der hydrophobe Kern der Mizellen fungiert als Wirkstoffreservoir und kapselt hydrophobe Arzneimittel ein. Die hydrophile Hülle verhindert die Aggregation von Mizellen und verlängert auch deren systemische Zirkulation in vivo. In diesem Protokoll beschreiben wir ein Verfahren zur Synthese eines lipophilen Doxorubicin-Pro-Drugs, Doxorubicin-Palmitinsäure (DOX-PA), das die Wirkstoffbeladung in Mizellen erhöht. Ein pH-empfindlicher Hydrazon-Linker wurde verwendet, um Doxorubicin mit dem Lipid zu konjugieren, was die Freisetzung von freiem Doxorubicin in Krebszellen erleichtert. Synthetisiertes DOX-PA wurde mit einer Kieselgelsäule unter Verwendung von Dichlormethan/Methanol als Eluent gereinigt. Aufgereinigtes DOX-PA wurde mittels Dünnschichtchromatographie (DC) und 1H-Kernspinresonanzspektroskopie (1H-NMR) analysiert. Ein Filmdispergierverfahren wurde verwendet, um DOX-PA-beladene DSPE-PEG-Mizellen herzustellen. Darüber hinaus werden mehrere Methoden zur Charakterisierung von Mizellenformulierungen beschrieben, einschließlich der Bestimmung der DOX-PA-Konzentration und der Verkapselungseffizienz, der Messung der Partikelgröße und -verteilung sowie der Bewertung der In-vitro-Antikrebsaktivitäten. Dieses Protokoll liefert nützliche Informationen zur Herstellung und Charakterisierung von wirkstoffbeladenen Mizellen und wird somit die Erforschung und Entwicklung neuartiger mizellenbasierter Krebs-Nanomedikamente erleichtern.
Einleitung
Chemotherapie wird häufig verwendet, um verschiedene Formen von Krebs zu behandeln. Die meisten, wenn nicht alle, chemotherapeutische Medikamente haben toxische Nebenwirkungen, die von handhabbaren minor Bedingungen, wie Übelkeit und Diarrhö, um mehr lebensbedrohlichen Zuständen variieren kann. Da die meisten Krebsmedikamente toxisch, nicht-selektive Belichtung dieser Medikamente zu normalem Gewebe sind verursacht unweigerlich Toxizität. Daher besteht ein großer Bedarf für einen therapeutischen Ansatz, der selektiv Drogen in Krebszellen liefern kann. Eine weitere Herausforderung bei der Verabreichung von Anti-Krebs-Medikamente ist ihre schlechte Wasserlöslichkeit. Üb....
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Protokoll
1. Synthese von DOX-PA
- Wiegen 390 mg Doxorubicin und 243 mg Palmitinsäure Hydrazid, und in einen Rundkolben gegeben.
- Zugabe von 150 ml wasserfreiem Methanol in den Kolben mit einer Glasspritze. In 39 ul Trifluoressigsäure (TFA) mit einer Pipette. Verwendung eines magnetischen Rührers, rühre das Reaktionsgemisch 18 h bei RT im Dunkeln.
HINWEIS: Die Mengen an Reaktionsmaterialien skaliert werden können oder nach unten unterschiedlichen Mengen von DOX-PA zu erhalten. Das Verhältnis der Reaktanten sollte in den gleichen Proportionen eingehalten werden. Reaktionen unter Verwendung von DOX Mengen im Bereich von 78 mg bis 1.170 m....
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Ergebnisse
Abbildung 1 zeigt das Syntheseschema von DOX-PA. DOX-PA wurde durch Konjugation von Palmitinsäure synthetisiert mit Doxorubicin über eine pH-sensitive Hydrazonbindung. Ein geringer Überschuß an Palmitinsäure Hydrazid wurde verwendet, um die Vervollständigung der Reaktion zu erleichtern. Dieses Reaktionsverfahren hat einen sehr hohen Wirkungsgrad und nur eine geringe Menge von Doxorubicin blieb nach 18 h Reaktion (Abbildung 2). Die Ausbeute betrug etwa 88.......
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Diskussion
In dieser Arbeit beschreiben wir eine unkomplizierte, schnelle Filmdispersionsverfahren zur Herstellung von Mizellen. Dieses Verfahren nutzt die Selbstorganisation eines amphiphilen Polymers (zB DSPE-PEG) Kern-Schale - strukturierten Mizellen in einer wässrigen Umgebung zu bilden. Diese Mizellen Herstellungsverfahren hat mehrere Vorteile. 1. Es handelt sich eine einfache Formulierungsverfahren, die die Verwendung von komplizierten Zerkleinerungsschritten (wie Extrusion oder Homogenisierung) vermeidet üblicherwe.......
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Offenlegungen
Die Autoren haben nichts offenzulegen.
Danksagungen
Diese Arbeit wurde durch die folgenden Zuschüsse unterstützt: NIH-SC3 Zuschuss, NSF-PREM Zuschuss, Hampton University Faculty Research Grant. Wir danken Frau Michele A. Cochran vom Virginia Institute of Marine Science (VIMS) für den Einsatz des Partikelgrößenanalysators. Wir danken auch Frau Corinne R. Ramaley für die Durchsicht des Manuskripts.
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Materialien
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| DSPE-PEG2K | Cordenpharm | LP-R4-039> | 95% |
| Doxorubicin | LC Laboratorien | D-4000> | 99% |
| Palmitinsäurehydrazid | TCI AMERIKA | P000425G | >98,0% |
| Methanol | ACROS Organics | 610981000 | wasserfreies |
| Methylenchlorid | FISCHER | D151-4 | 99,90% |
| Methylsulfoxid-d6 | ACROS Organische Stoffe | AC320760075 | NMR-Lösungsmittel |
| Trifluoressigsäure | ACROS Organics | AC293811000 | 99,50% |
| Kieselgel | FISHER | L-7446 | 230-400 |
| mesh Baker Flex TLC Platten | FISHER | ||
| DPBS | Sigma-Aldrich | D8537 | |
| DU 145 Prostatakrebszellen | ATCC | HTB-81 | |
| MTT | ACROS Organische Stoffe | 158990050 | 98% |
| RPMI 1640 Medium | MEDIATECH INC | 10041CV | |
| Antibiotikum | LIFE TECHNOLOGIES | 15240062 | 100x Stammlösung |
| Fötales Rinderserum | LIFE TECHNOLOGIES | ||
| Kernspinresonanzspektroskopie | Varian, Inc | 300 NMR | |
| Bü chi R-3 Rotavapor | Büchi | 1103022V1 | Rotationsverdampfer |
| Ultraschallbad | BRANSON ULTRASONICS CORPORATION | ||
| UV-VIS Spektrometer Biomate 3 | Thermo Spectronic | ||
| Zetasizer Nano ZS90 | Malvern Instruments | Partikelgrößenanalyator | |
| Mikroplatten-Spektralphotometer | Rio-Rad | Benchmark Plus | |
| Zellkultur-Inkubator | Napco | CO2 6000 | |
| Biologische Sicherheitswerkbank | Nuaire | ||
| SigmaPlot | Systat Software, Inc. | Analytische Software | |
| 96-Well-Zellkulturplatte | Becton Dickinson | 353072 | |
| Trypsin 0,25 % | Corning Cellgro | 25-053-CI |
Referenzen
- Hennenfent, K. L., Govindan, R. Novel formulations of taxanes: a review. Old wine in a new bottle? ESMO. 17 (5), 735-749 (2006).
- Paliwal, S. R., Paliwal, R., Agrawal, G. P., Vyas, S. P. Liposomal nanomedicine for breast cancer therapy. Nanomedicine. 6 (6), 1085-1100 (2011).
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Nachdrucke und Genehmigungen
