En este protocolo, las nanopartículas de oro modificadas con doxorrubicina AS1411-g-PEI-g-PEG se sintetizan a través de reacciones de amida de tres pasos. Luego, la doxorrubicina se carga y se administra a las células cancerosas diana para el tratamiento del cáncer.
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Artículo de método
Síntesis De Aptamer-PEI-g-PEG Nanopartículas De Oro Modificadas Cargadas Con Doxorrubicina Para La Administración De Fármacos Dirigidos
En este artículo
Resumen
Resumen
Debido a la resistencia a los medicamentos y a la toxicidad en células sanas, el uso del doxorubicin (DOX) se ha limitado en terapia clínica del cáncer. Este protocolo describe el diseño de poli(etilenimina) injertado con polietilenglicol (PEI-g-PEG) copolímero funcionalizado nanopartículas de oro (AuNPs) con aptámero cargado (AS1411) y DOX a través de reacciones de amida. AS1411 se une específicamente con los receptores de nucleolina dirigidos en las células cancerosas para que DOX se dirija a las células cancerosas en lugar de las células sanas. Primero, la CLAVIJA es carboxylated, después injertada a PEI ramificado para obtener un copolímero de PEI-g-PEG, que es confirmado por el análisis de 1H NMR. A continuación, se sintetizan nanopartículas de oro recubiertas de copolímero PEI-g-PEG (PEI-g-PEG@AuNPs), y DOX y AS1411 se unen covalentemente a AuNPs gradualmente a través de reacciones de amida. El diámetro del AS1411-g-DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs preparado es de ~39,9 nm, con un potencial zeta de -29,3 mV, lo que indica que las nanopartículas son estables en agua y medio celular. Los ensayos de citotoxicidad celular muestran que los AuNPs cargados de DOX de nuevo diseño son capaces de matar las células cancerosas (A549). Esta síntesis demuestra la delicada disposición de los copolímeros PEI-g-PEG, aptámeros y DOX en AuNPs que se logran mediante reacciones secuenciales de amida. Tales AuNPs funcionalizados aptamer-PEI-g-PEG proporcionan una plataforma prometedora para la entrega de la droga apuntada en terapia del cáncer.
Introducción
Siendo el principal problema de salud pública en todo el mundo, el cáncer se caracteriza ampliamente por tener una baja tasa de curación, alta tasa de recurrencia y alta tasa de mortalidad1,2. Los métodos anticancerígenos convencionales actuales incluyen cirugía, quimioterapia y radioterapia3,entre los cuales la quimioterapia es el tratamiento primario para los pacientes con cáncer en la clínica4. Los fármacos contra el cáncer utilizados clínicamente incluyen principalmente paclitaxel (PTX)5 y doxorrubicina (DOX)6,<....
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Protocolo
PRECAUCIÓN: Asegúrese de consultar todas las hojas de datos de seguridad de materiales (MSDS) relevantes antes de usar todos los productos químicos. Varios de los productos químicos utilizados para preparar copolímeros y nanopartículas son agudamente tóxicos. Las nanopartículas también tienen peligros potenciales. Asegúrese de usar todas las prácticas de seguridad y el equipo de protección personal apropiados, incluidos guantes, bata de laboratorio, capuchas, pantalones largos y zapatos de punta cerrada.
1. Síntesis de doble carboxilo polietilenglicol (CT-PEG)33
- Añadir 1,46 g (14,6 mmol) de anhídrido succín....
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Resultados
1 Se utilizó la espectroscopia de RMN H para confirmar la síntesis exitosa de polímero CT-PEG y copolímeros PEI-g-PEG(Figura 2). La Figura 2a muestra que la señal de protones de metileno a δ = 3,61 ppm y la señal de protones carboxilos a δ = 2,57 ppm confirman la síntesis exitosa de polímeros CT-PEG. La Figura 2b muestra que la señal de protones de metileno de PEG a δ = 2,6 ppm y la señal de pro.......
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Discusión
El espectro de RMN 1H(Figura 2)confirma la síntesis exitosa del copolímero CT-PEG y del copolímero PEI-g-PEG. Los pesos moleculares de PEG y PEI fueron de 1.000 y 1.200, respectivamente. Además, se utilizó el sistema catalítico EDC/NHS para sintetizar el copolímero PEI-g-PEG mediante reacciones de amida. Cabe señalar que si los pesos moleculares de PEG y PEI cambiaron para sintetizar el copolímero PEI-g-PEG, entonces el tiempo de reacción y el sistema catalítico deben ser reevalua.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Esta investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (31700840); el Proyecto clave de investigación científica de la provincia de Henan (18B430013, 18A150049). Esta investigación fue apoyada por el Nanhu Scholars Program for Young Scholars de XYNU. A los autores les gustaría agradecer al estudiante de licenciatura Zebo Qu de la Facultad de Ciencias de la Vida en XYNU por sus útiles trabajos. A los autores les gustaría agradecer al Centro de Análisis y Pruebas de XYNU por el uso de sus equipos.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| 4-Dimetilaminopiridina | Macklin | D807273 | |
| A549 celda | ATCC CCL-185TM | ||
| AS1411 | BBI Life Sciences Corporation | 5'-d (TTTGGTGGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGTGT) FL-AS1411 (marcado con fluoróforos AS1411) | |
| Tetrahidrofurano anhidro (THF) | SinoPharm Chemical Reagent Co., Ltd | ||
| Kit de recuento de células-8 ( CCK-8) | Sigma Aldrich | 96992-500TESTS-F | |
| Diclorometano | Medicina tradicional china | 80047318 | |
| Éter dietílico (Et2O) | SinoPharm Chemical Reagent Co., Ltd | ||
| Dimetilsulfóxido Macklin | D806645 | ||
| Dulbecco's Modified Eagle Medio (DMEM) | Sigma Aldrich | ||
| Clorhidrato de doxorrubicina | Rhawn | R017518 | |
| absoluto de éter | Medicina tradicional china | 80059618 | |
| Emisión de campo Microscopio electrónico de transmisión | FEI Empresa FEI Tecnai | G2 F 20 | |
| Cloruro de oro (III) trihidrato Rhawn | R016035 | ||
| Láser Instrumento de tamaño de partícula Malvern | Instruments Ltd | ZetasizerNanoZS/ Masterszer3000E | |
| Lector de microplacas | Molecular Devices | SpectraMax 190 | |
| Clorhidrato de N-(3-dimetilaminopropil)-N'-etilcarbodiimida | Macklin | N808856 | |
| N-hidroxisuccinimida | Macklin | H6231 | |
| Software de RMN | Delta 5.2.1 | ||
| Espectrómetro de resonancia magnética nuclear | JEOL | JNM-ECZ600R/S3 | |
| Origin 8.5 | OriginLab | ||
| Penicilina | Sigma Aldrich | V900929-100ML | |
| Solución salina tamponada con fosfato | Sigma Aldrich | P4417-100TAB | |
| Poli(etilenglicol) | Sigma Aldrich | 81188 | BioUltra, promedio Mn ~ 1000 |
| Solución de poli (etileneimina) | Sigma Aldrich | 482595 | promedio Mn ~ 1200, 50 % en peso en H2O |
| Borohidruro de sodio, polvo | Acros | C18930 | |
| Estreptomicina | Sigma Aldrich | 85886-10ML | |
| Anhídrido succínico | Medicina tradicional china | 30171826 | |
| Tetrahidrofurano | Medicina tradicional china | 40058161 | |
| Trietilamina | Medicina tradicional china | 80134318 | |
| Espectrómetro UV/VIS/NIR | Lambda950 | Lambda950 | |
| Espectrómetro de fotoelectrones de rayos X | Thermo Fisher Científico | K-ALPHA 0.5EV |
Referencias
- Abad, J. M., Bravo, I., Pariente, F., Lorenzo, E. Multi-tasking base ligand: a new concept of AuNPs synthesis. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 408 (9), 2329-2338 (2016).
- Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. Cancer statistics, 2019. CA-A Cancer Journal for Clinicia....
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Reimpresiones y permisos
