Solubilidad de compuestos hidrófobos en la solución acuosa mediante combinaciones de uno mismo-montaje de péptidos y aminoácidos

Summary

Este protocolo describe un medio clínicamente aplicable de disolver compuestos hidrofóbicos en un ambiente acuoso utilizando combinaciones de uno mismo-montaje de soluciones de péptidos y aminoácidos. Nuestro método tiene una limitación importante de la terapéutica hidrofóbica, que carecen de seguro y eficiente medio de solubilidad y entrega de métodos en contextos clínicos.

Abstract

Uno mismo-montaje péptidos (SAPs) son prometedores vehículos para la entrega de tratamientos hidrófobos para aplicaciones clínicas; sus propiedades anfipáticos que puedan disolver compuestos hidrofóbicos en el ambiente acuoso del cuerpo humano. Sin embargo, soluciones de peptide uno mismo-montaje tienen compatibilidad sanguínea deficiente (p. ej., baja osmolaridad), lo que dificulta su aplicación clínica a través de administración intravenosa. Recientemente hemos desarrollado una plataforma generalizada para la entrega de drogas hidrofóbicas, que combina programas de ajuste estructural con soluciones de aminoácidos (SAP-AA) para mejorar la solubilidad de la droga y aumentar la osmolaridad de la fórmula para alcanzar los requerimientos para aplicaciones clínicas. Esta estrategia de formulación fue probada a fondo en el contexto de tres compuestos hidrofóbicos estructuralmente diferentes: PP2 rottlerin y curcumina – para demostrar su versatilidad. Además, se analizaron efectos de cambiar componentes de la formulación mediante el análisis de 6 diferentes programas de ajuste estructural, 20 aminoácidos existentes naturalmente en concentraciones bajas y altas y dos diversos solventes Co dimetil sulfóxido (DMSO) y etanol. Nuestra estrategia demostrado para ser efectiva en la optimización de componentes para un determinado fármaco hidrofóbico y función terapéutica del inhibidor formulado, PP2, fue observado tanto in vitro como in vivo. Este manuscrito describe nuestro método de formulación generalizada utilizando SAP AA combinaciones de compuestos hidrofóbicos y análisis de solubilidad como un primer paso hacia el posible uso de estas formulaciones en estudios más funcionales. Incluyen los resultados de solubilidad representativas para la formulación de la curcumina compuesta hidrofóbica y discutir cómo nuestra metodología sirve como una plataforma para futuros estudios biológicos y modelos de la enfermedad.

Introduction

Programas de ajuste estructural son una clase de biomateriales que han sido estudiados extensivamente como andamios 3D en medicina regenerativa^1,2,3,4. Más recientemente sin embargo, ellos han sido explotados como vehículos para la entrega de la terapéutica debido a sus propiedades biológicas únicas^5,6,7,8. Programas de ajuste estructural naturalmente montan en nanoestructuras estable⁹, prop....

Protocol

1. preparación de las soluciones del aminoácido

1. prepara y etiqueta dos 50 mL cónico tubos de centrífuga para cada aminoácido (uno para los dos " bajo " y " alta " concentraciones).
2. Preparar un gran frasco de 2 L que contenga agua purificada (18.2 MΩ·cm a 25 ° C).
3. Calcular la cantidad de cada aminoácido (en gramos) para alcanzar la concentración deseada y pesar la cantidad adecuada de aminoácidos en sus tubos de centrífuga de 50 mL respectivos con una espátula de.
   Nota: Para la " alta " concentración de los dos aminoácidos con carga negativa, PBS se utiliza en lugar de agua. No podría aumentar sus concentrac....

Results

Para la droga hidrofóbica, curcumina, produjimos formulaciones con 20 todos naturalmente existen aminoácidos en concentraciones bajas, en combinación con un único SAP, EAK16-II, como una prueba de principio. También probamos formulaciones utilizando DMSO y etanol como co solventes. En total, esto produjo 40 curcumina formulaciones, cada una con diferentes componentes. Es importante señalar que, en nuestros estudios anteriores utilizando el inhibidor Src, PP2, incluido más opciones para SA.......

Discussion

En el procedimiento de formulación, hay varios pasos críticos y puntos a considerar en la solución de problemas. En primer lugar, como estamos trabajando con diversos componentes y las concentraciones, varios pasos de vórtice a través del protocolo que sean todas las concentraciones de uniforme y correcta. Algunas de las soluciones de alta concentración, hidrofóbico aminoácido pueden todavía no ser disuelto totalmente después de Vortex, y en este caso, pueden ser sacudidos vigorosamente a mano para ayudar en el proceso. .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
EAK16-I	CanPeptide Inc.	Secuencia de péptidos personalizada	: AEAKAEAKAEAKAEAK, acetilación de N-terminal y amidación de C-terminal, >95% de pureza por HPLC
EAK16-II	CanPeptide Inc.	Secuencia de péptidos personalizada	: AEAEAKAKAEAEAKAK, acetilación de N-terminal y amidación de C-terminal, >95% de pureza por HPLC
EAK16-IV	CanPeptide Inc.	Secuencia de péptidos personalizada	: AEAEAEAEAKAKAKAK, acetilación N-terminal y amidación C-terminal, >95% puro por HPLC
EFK8-II	CanPeptide Inc.	Secuencia de péptidos personalizada	: FEFEFKFK, acetilación N-terminal y amidación C-terminal, >95% de pureza por HPLC
A6KE	CanPeptide Inc.	Secuencia de péptidos personalizada	: AAAAAAKE, acetilación N-terminal y amidación C-terminal, >95% puro por HPLC
P6KE	CanPeptide Inc.	Secuencia de péptidos personalizada	: PPPPPPPKE, acetilación N-terminal y amidación C-terminal, >95% puro por HPLC
Alanina	Sigma-Aldrich	A7469-100G	L-Alanina
Isoleucina	Sigma-Aldrich	I7403-100G	L-Isoleucina
Leucina	Sigma-Aldrich	L8912-100G	L-Leucina
Metionina	Sigma-Aldrich	M5308-100G	L-metionina
prolina	sigma-aldrich	p5607-100g	l-prolina
valina	sigma-aldrich	v0513-100g	l-valina
fenilalanina	sigma-aldrich	p5482-100g	l-fenilalanina
triptófano	sigma-aldrich	T8941-100G	L-triptófano
tirosina	Sigma-Aldrich	T8566-100G	l-tirosina
Glicina	Sigma-Aldrich	G8790-100G	L-glicina
Asparagina	Sigma-Aldrich	A4159-100G	L-Asparagina
Glutamina	Sigma-Aldrich	G8540-100G	L-glutamina
Serina	Sigma-Aldrich	A7219-100G	L-Serina
Treonina	Sigma-Aldrich	T8441-100G	L-Treonina
Histidina	Sigma-Aldrich	H6034-100G	L-Histidina
Lisina	Sigma-Aldrich	L5501-100G	L-Lisina
Arginina	Sigma-Aldrich	A8094-100G	L-Arginina
Ácido aspártico	Sigma-Aldrich	A7219-100G	Ácido L-aspártico
Ácido glutámico	Sigma-Aldrich	G8415-100G	Ácido
L-glutámicoCisteína	Sigma-Aldrich	C7352-100G	L-Cisteína
Dimetilsulfóxido	Sigma-Aldrich	D4540-500ML	DMSO
Etanol	Sigma-Aldrich	277649-100ML
Curcumina	Sigma-Aldrich	08511-10MG	Droga hidrofóbica, curcumina
Rottlerin	EMD Millipore	557370-10MG	Droga hidrofóbica, rottlerina
PP2	Enzo	BML-EI297-0001	Fármaco hidrofóbico, PP2
Viales de centelleo	VWR	2650-66022-081	Vidrio de borosilicato, con tapón de rosca, 20 mL. Viales para el pesaje de péptidos.
Tubos de centridación cónicos Falcon 50 mL	VWR	352070	Polipropileno, estéril, 50 mL. Para soluciones de aminoácidos.