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Die Informationen in diesem Protokoll ist beschrieben worden, vor15,26 und stützt sich auf mehrere regulatorischer Dokumente, herausgegeben von der US Food and Drug Administration (FDA oder FDA) und Vereinigte Staaten Arzneibuch (USP)4 , 5 , 6 , 27, und ist auch auf den NCL Webseite20 Protokolle STE1.2 (Trübung LAL), STE1.3 (Gel-Clot LAL) und STE1.4 (chromogene LAL).
Test-Nanomaterialien werden entweder in LAL Reagenz Wasser oder sterile, pyrogenfreie-freie PBS vorbereitet. Der pH-Wert der Probe Studie ist wichtig, da Low (< 6) und hohen (> 8) pH-Wert die optimale Leistung der lysate beeinträchtigt. Wenn der pH-Wert des Test-Nanopartikel außerhalb des Bereichs von 6-8 ist, kann es mit pyrogenfreie-freie Natronlauge oder Salzsäure eingestellt werden. Wenn eine solche Anpassung durchgeführt wird, ist es wichtig zur Vermeidung von Kontaminationen der Probe von Mikroelektrode. Um dieses Verfahren ausführen zu können, ist daher eine kleine aliquoten der Probe entfernt in einem separaten Rohr und verwendet, um den pH-Wert zu messen.
Wenn die Probe in PBS oder einem anderen Puffer vorbereitet ist, ist die Leere Puffer auch in diesem Test enthalten. Fallspezifische ist die Konzentration der einzelnen Nanomaterial. Der Test wird verwendet, um die Kontamination von Endotoxin pro Milligramm Wirkstoff (API) abzuschätzen. Jedoch abhängig von der Art der Nano-Formulierung, die Konzentration kann auch geschätzt werden in mg die Gesamtformulierung oder das gesamte Element (zB., gold, Silber oder Eisen für Gold, Silber und Eisenoxid-Nanopartikeln, beziehungsweise). Die Probe wird aus dem Bestand mit verschiedenen Verdünnungen nicht überschreiten die MVD getestet. Alle Verdünnungen der Test-Nanopartikel werden mit LAL-Grade Wasser zubereitet.
Drei Parameter werden verwendet, um die MVD zu berechnen. Sie sind die Endotoxin-Grenze (EL), die Probenkonzentration und Assay Empfindlichkeit (λ)4. Verwenden Sie die folgende Formel, um Endotoxin-Grenze (EL) zu berechnen: EL = K/M, wo K eine Schwellendosis pyrogenfreie ist (zB., 5 EU/kg wie in der Einleitung erwähnt) und M ist die maximale Dosis von der Test-Nanomaterialien zur Verwaltung pro Kilogramm des Körpers Gewicht in einer einzigen Stunde4. Wie oben besprochen, die Schätzung der EL für Nanomaterialien als Radiopharmakon verwendet oder als Medizinprodukt stützt sich auf eine Schwellendosis pyrogene oder Formel, die unterscheidet sich von 5/M. Diese Angaben sind in der Einleitung erwähnt und könnte in der USP und US-Zulassungsbehörde FDA Richtlinien4,5,6weiter überprüft werden. Die empfohlene Endotoxin-Grenze für ophthalmologische Lösungen und intraokularen Geräte ist in der US-Zulassungsbehörde FDA-Richtlinie für diese Produkte6zur Verfügung gestellt. Wenn ein Tiermodell (zB., Maus) wurde verwendet, um die Dosis der Nanoformulation zu etablieren, diese Informationen werden verwendet, um die so genannten menschlichen Äquivalentdosis (HED) zu schätzen. Die HED errechnet sich durch Division der tierischen Dosis mit einem Umrechnungsfaktor die ist spezifisch für jede Tierart. Beispielsweise ist der Umrechnungsfaktor 12,3, 6.2 und 3.1 für die Maus, Ratte und Kaninchen, bzw.27. Der Konvertierungsvorgang und Begründung für die Verwendung werden im Detail in der US-Zulassungsbehörde FDA Guideline27beschrieben. Krebstherapie sind oft dosiert pro Oberfläche Körperbereich, ausgedrückt in mg/m2. Eine verfolgen die USP-Leitlinie zum Berechnen der EL für Drogen dosiert in Milligramm pro Quadratmeter oder konvertieren Sie diese Dosis in mg/kg-Bereich. Die Dosis in mg/m2 kann die Dosis in mg/kg über eine artspezifische Umrechnungsfaktor27angepasst werden. Für einen erwachsenen Menschen ist es als Km bezieht sich auf die Masse konstant27und 37. Der km-Faktor hat Einheiten von kg/m2; Es ist gleich das Körpergewicht in Kilogramm (kg) dividiert durch die Fläche in Quadratmetern (m2)27. Beispielsweise entspricht eine menschliche Dosis oder HED 74 mg/m2 , 2 mg/kg oder 74/37. Verwenden Sie die folgende Formel, die auch von der USP Wette 85-Standard zur Verfügung steht, um festzustellen, MVD: MVD = (EL x Probenkonzentration) / λ)4. In einem hypothetischen Szenario ein Nanopartikel Probenkonzentration ist 10 mg/mL und seine maximale Dosis in der Maus ist 615 mg/kg. In diesem Fall ist die HED 615/12.3 = 50 mg/kg; EL für alle Strecken außer intrathekale ist 0,1 EU/mg (5 EU/kg/50 mg/kg) und MVD ist 1.000 ((0,1 EU/mg X 10 mg/mL)/0.001 EU/mL).
Oft, wenn man braucht, Endotoxin-Kontamination in Forschung Grade Nanomaterial zu bewerten, ist die Dosis-Informationen nicht verfügbar. Es gibt kein harmonisiertes Verfahren zur Schätzung der MVD und EL für diese Materialien. Diese Fallstudie führt den Test direkt ab Lager (häufig die Konzentration dieser Lösung ist 1 mg/mL) und mehrere Verdünnungen, in der Regel 5, 50, 500 und 5.000-Falten. Wenn die Dosis, die Art der Verabreichung, die Probenkonzentration und die Infusion für die bestimmten Test Nanomaterial Änderung Zeit, ändern die EL und MVD auch. Man muss daher die Informationen einzuschätzen und Schätzung der EL und MVD im Zusammenhang mit anderen Parametern im Zusammenhang mit der Menge, Zeit, beabsichtigte Art der Verabreichung und die Konzentration der gegebenen Formulierung zu erfüllen.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Katalognummer und die Produktspezifikationen (zB., Potenz, beläuft sich pro Fläschchen) die CSE sind unterschiedlich für verschiedene LAL-Formate. Die CSE verwendet der Trübung, die auch in einem Gel-Clot LAL LAL verwendbar sind. Die CSE für eine chromogene LAL ist jedoch spezifisch für dieses Assay-Format. Die Anweisungen unten sind allgemein und für die CSE in allen Test-Formaten verwendet. Die CSE ist ein E. Coli Lipopolysaccharid (LPS) als lyophilisierte Pulver geliefert. Diese Norm ist durch den Hersteller gegen eine Referenz Standard Endotoxin (RSE) mit einer bekannten Potenz zertifiziert. Der Inhalt der Durchstechflasche mit CSE sollte mit ~3.2 - 5,0 mL pyrogenfreie-freie LAL Reagenz Wasser rekonstituiert werden. Neben den Unterschied zwischen CSE für verschiedene Assay Formate verwendet ist das Volumen der Rekonstitution auch spezifisch für jede Menge dieser Norm. Man muss daher die Endkonzentration von CSE-Stammlösung für jede Charge des Standards zu berechnen. Die Berechnung erfolgt basierend auf die Potenz des Standards und der Betrag in jedes Fläschchen enthalten. Die Bescheinigung über die Analyse, die spezifisch für jede Charge von Endotoxin standard enthält die Informationen über die Potenz und Menge pro Fläschchen. Man muss konsequent Wirbel den Standard für 30-60 Sekunden, während der Rekonstitution und während der Nutzung. Es wird auch empfohlen, führen Sie die Wiederherstellung mit 5-10 min Mal absetzen und über ein 30-60 min Zeitrahmen um sicherzustellen, dass alle Material lyophilisiert geht in Lösung. Vor der Verwendung in der Probe, equilibrate die Aktie CSE auf Raumtemperatur. Nach der Rekonstitution der CSE-Lager kann für die Lagerung gekühlt werden und ist für vier Wochen stabil.
Ähnlich wie der CSE ist das LAL-Reagenz auch spezifisch für jedes Format. Die Anweisungen unten sind allgemein und für alle Formate der LAL-Test. Das LAL-Reagenz ist als lyophilisierte Pulver zur Verfügung gestellt. Den Empfehlungen des Herstellers folgen um jedes Fläschchen wieder zusammenzusetzen. LAL Grade Wasser oder hemmende Beta-Glucane Puffer kann verwendet werden. Der Puffer hemmende Beta-Glucane wird in dieser Fallstudie bevorzugt, weil es erlaubt, die Einmischung von Beta-Glucane auszuschließen. Diese falsch-Positive Interferenz ist sehr häufig bei Nanomaterialien, weil Celluloseacetat Filter häufig während der Nanomaterialien Synthese verwendet werden und als Quelle von Glucan Kontamination15 dienen. Die meisten Flaschen benötigen Rekonstitution zu einem Endvolumen von 5 mL. Basierend auf über 10 Jahre Erfahrung der Autoren mit dieser Assay, es wurde bemerkt, dass die Aufnahme dieses Puffers die Reaktion verlangsamt und Erhöhung der maximalen Beginn-Zeit in den Geräteeinstellungen erlauben die niedrigsten Kalibrators am erfordern eine Konzentration von 0,001 EU/mL zu entwickeln.
Um genaue Verdünnung bei der Ausarbeitung von Standards zu gewährleisten, empfiehlt es sich, 10-divisibel Verdünnung Schritte verwenden. 10-divisibel Verdünnungsreihen können durch einen 100 µL der Aktie oder einen Standard mit höherer Konzentration in 900 µL pyrogenfreie-freies Wasser zubereitet werden. Da die Konzentration der CSE-Aktien in der Regel hoch (~ 1.000 EU/mL), Vorbereitung der zwischen-Verdünnungen mit Konzentrationen 100 und 10 EU/mL empfohlen wird, vor der Vorbereitung des Assay-Kalibrators mit einer Konzentration von 1 EU/mL. Zwei Verhältnisse zwischen der Probe und lysate werden in diesem Protokoll beschrieben. Obwohl beide Quoten häufig verwendet werden, ist die Kurve Linearität akzeptabel, aber nicht ideal, wenn das Verhältnis 4:1 und der Puffer hemmende Beta-Glucane (siehe die Tabelle der Materialien) verwendet werden.
Die gleichen Regeln gelten wie oben beschrieben bei der Kalibrierung standard Vorbereitung auch für die Vorbereitung der Qualitätskontrolle (QC). Diese Steuerelemente werden verwendet, um sicherzustellen, dass der Test ordnungsgemäß funktioniert. Es ist von Spick die bekannte Menge von CSE ins pyrogenfreie-freies Wasser vorbereitet. Die Konzentration von QC wird in der Regel in der Mitte der Assay-Bereichs gewählt. Die Reichweite von der Trübung LAL-Test beträgt 0,001 bis 1 EU/mL. Daher ist ein QC in einer Konzentration von 0,05 EU/mL verwendet. Andere Konzentrationen im Bereich Assay können auch bei der Vorbereitung der Qualitätskontrolle verwendet werden.
Die Hemmung Erweiterung Steuerung (IEC) ist auch bekannt als positiven Produktkontrolle (PPC). Es wird durch eine bekannte Konzentration von CSE in die zu untersuchende Probe Spick vorbereitet. Die Konzentration der IEC (PPC) wird in der Regel in der Mitte der Assay-Bereichs gewählt. Die Reichweite von der Trübung LAL-Test beträgt 0,001 bis 1 EU/mL. Daher ist die IEC in einer Konzentration von 0,05 EU/mL verwendet. Zur Vorbereitung dieser IEC muss man 50 µL der Lösung 1 EU/mL CSE mit 950 µL Test-Nanopartikel kombinieren. Die IEC ist jeder Verdünnung eines Test-Nanomaterials vorbereitet. Zum Beispiel wenn eine Nano-Formulierung bei drei Verdünnungen (01:50, 1: 500 und 1:5 000) getestet wird, muss man drei bereits, eine für jeden der diese Verdünnungen vorzubereiten. Andere Konzentrationen im Bereich Assay können auch verwendet werden, die IEC-Probe vorbereiten. Dieses Steuerelement wird verwendet, um die Gültigkeit der Testergebnisse für die gegebenen Nano-Formulierung zu verstehen. Nach USP sind die Testergebnisse gültig, wenn die Spitze Erholung der IEC (PPC) zwischen 50 und 200 %4. Spike Recovery von weniger als 50 % bedeutet, dass das Test-Nanomaterial Endotoxin-Erkennung und damit den Test hemmt Unterschätzungen Endotoxin Verschmutzung zur Folge und ist ungültig. Spike Recovery über 200 % legt nahe, dass das Testmaterial das Test-Ergebnis verbessert oder ein zu hohes Maß an kontaminierenden Endotoxin enthält. Im Falle der Erweiterung ist das Test-Ergebnis auch ungenau. Beispiele für solche Störungen und einige Möglichkeiten für die Überwindung von ihnen wurden beschrieben früheren12,15.
Wenn Sie Trübung und chromogenen Tests durchführen, empfiehlt es sich, eine Repeater-Pipette verwenden alle Proben das LAL-Reagenz hinzu. Die durchschnittliche Instrument Betriebszeit beträgt 7200 Sekunden. Die Reaktion kann jedoch schneller oder langsamer mit bestimmten viel der lysate. In Fällen wenn die Reaktion langsam ist, müssen eine Geräteeinstellungen zu ändern, zu 9600s oder länger. Diese Änderung ermöglicht die niedrigsten Kalibrators zu entwickeln.
Pegyliertem liposomalen Doxorubicin ist eine Formulierung, die eine aktive pharmazeutische Wirkstoffe (API) in einer Konzentration von 2 mg/mL enthalten. Es dient als eine Dosis von 50 mg/m2in der Klinik. Um diese Dosis in mg/kg-Bereich zu konvertieren, wird es durch Faktor 3727geteilt. Die Dosis von pegyliertem liposomalen Doxorubicin in mg/kg, ist also 1,35. Zum Berechnen der EL 5 (die pyrogenfreie Schwellendosis in EU/kg) gliedert sich von 1,35 (die Dosis von Doxil in mg/kg) und 3,7 EU/mg4erhalten. Diese Zahl bedeutet, dass pegylierte liposomale Doxorubicin bei der Dosis von 1,35 mg/kg pro Stunde sicher verabreicht werden kann, wenn Endotoxin in der Formulierung nicht mehr 3,7 EU/mg als, wo mg bezieht sich auf die API.
Als Nächstes verwenden Sie diese Informationen, um die MVD für LAL Assays zu berechnen. Die Empfindlichkeit (Lambda) von der Trübung, chromogenen und Gel-Clot-Assays, die in dieser Studie vorgestellt beträgt 0,001, 0,001 bzw. 0,03 EU/mL. MVD ist daher 7.407 für Trübung und chromogenen Assays ((5 EU/kg 2 mg/mL)/0.001 EU/mL) und 247 für die Gel-Clot-Assay ((5 EU/kg 2 mg/mL)/0.03 EU/mL).
Doxorubicin hat ein breites Absorptionsspektrum, das mit Assay Wellenlänge des chromogenen LAL28,29überschneidet. Darüber hinaus die meisten Liposomen Formulierungen sind trübe und milchig erscheinen. Diese inhärente Trübung ist die sehr häufige Ursache für die Einmischung der Liposomen mit Trübung Assay. Im Falle von pegyliertem liposomalen Doxorubicin wurde die Störungen durch die Trübung durch Verdünnung fünf ausweislich der Spike-Erholung-Werte zwischen 50 und 200 % (Tabelle 1) überwinden. Allerdings war an der gleichen Verdünnung Doxorubicin Konzentration immer noch hoch genug, um mit chromogenen LAL (Tabelle 1) stören. Zwei spätere Verdünnungen (50 und 500), pegyliertem liposomalen Doxorubicin Interferenzen mit chromogenen LAL zu überwinden half. Da die Gel-Clot-Assay unabhängig von Trübung und Sample-Farbe ist, und das Niveau von Endotoxin in der Formulierung im Bereich Gel-Clot ist, hat das pegylierte liposomale Doxorubicin nicht mit dem Gel-Clot-Assay auf allen getestete Verdünnungen beeinträchtigt. In dieser Fallstudie wurden mehrere Verdünnungen von pegyliertem liposomalen Doxorubicin für diese Assays verwendet. Die Verdünnungen 5, 50 und 500 für Trübung und chromogenen sowie 50, 100 und 200 für die Gel-Clot-Assay wurden ausgewählt, weil sie innerhalb der MVD sind. Die MVD den Gel-Clot-Assay ist niedriger als die der Trübung und chromogenen LALs, da die Empfindlichkeit des Assays auch niedriger ist. Wenn die Formulierung mit der LAL bei Verdünnung 500 in Trübung und chromogenen Assays gestört, konnte die Analyse bei höheren Verdünnungen (z. B. 5.000, 6.000, 7.000 oder 7.407) durchgeführt werden. Da die von Endotoxin erhalten bei Verdünnung 50 in der Gel-Clot-Assay unter EL war, war die Analyse dieser Formulierung bei niedrigeren Verdünnungen nicht durchgeführt. Jedoch in anderen Fällen die Prüfung konnte fortgesetzt werden Verdünnungen 20, 10, 5 oder 2 Ermittlung die niedrigsten nicht stören Verdünnung und erkennen, ob die Ebene von Endotoxin in der Formulierung unter der EL.
Es ist wichtig zu erwähnen, dass für die Gel-Clot-Assay es wichtig ist, deaktivieren Sie die Wasser-Zirkulation-Funktion im Wasserbad für die Dauer des Assays oder ein Wasserbad ohne diese Option zu verwenden, da Wasser-Strömung das Gerinnsel schädigt und die Genauigkeit des g beeinträchtigen El-Clot-LAL-Test. Es ist nicht immer möglich, Nanopartikel Interferenzen mit LAL Assays zu überwinden durch die Erhöhung der Probe Verdünnungen. Strategien und einige Ansätze zur Überwindung der verschiedenen Arten von Störungen und Beispiele von Nanopartikeln, die häufig ein Problem darstellt, für LAL-Assays wurden an anderer Stelle erläutert von anderen Gruppen und uns12,13,14 ,15,30,31. Die Analyse in diesem Manuskript basiert auf einem Modell Formulierung. Die Erfahrung mit anderen Nanoformulierungen kann unterschiedlich sein.