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

El objetivo general de este método es aumentar la solubilidad de los compuestos hidrofóbicos en solución acuosa para su posible entrega en entornos clínicos. Este método aborda una limitación clave en el campo de la medicina, que es la falta de uso de compuestos hidrofóbicos en entornos clínicos debido a su escasa solubilidad en sistemas acuosos como la sangre. La principal ventaja de esta técnica es que los compuestos hidrofóbicos pueden disolverse en soluciones acuosas sin ningún uso significativo de codisolventes tóxicos.

Primero, etiquete dos tubos de centrífuga cónicos de 50 litros para cada aminoácido. Prepare un matraz grande de dos litros que contenga agua purificada. Después de calcular la cantidad de cada aminoácido para las concentraciones deseadas, pese las cantidades adecuadas de aminoácidos en los respectivos tubos de centrífuga con una espátula.

Usando una pipeta serialógica, agregue 40 mililitros de agua purificada a cada tubo de centrífuga. Después de tapar los tubos, agite las muestras hasta que se disuelvan. Usando una balanza analítica de alto rendimiento, pese aproximadamente más o menos 0,2 miligramos de péptido en el fondo de un vial de centelleo de 20 mililitros.

Registre el peso exacto del péptido en la tapa y enrosque la tapa en el vial. A continuación, pipetee el volumen adecuado de solución de aminoácidos en cada vial para alcanzar la concentración deseada de péptido autoensamblable Sonicar las muestras durante 10 minutos en un sonicador de baño de agua a temperatura ambiente, asegurándose de que las soluciones del vial estén completamente sumergidas en el baño de agua. Prepare dos soluciones madre de fármaco combinando un miligramo del fármaco deseado con la cantidad adecuada de DMSO y otro miligramo del fármaco con etanol.

A continuación, agite ambas soluciones durante 15 segundos para disolver completamente el fármaco. A continuación, etiquete los tubos de microcentrífuga de 1,5 mililitros para cada formulación con el péptido, el aminoácido y el codisolvente autoensamblables. Añada 10 microlitros de la solución madre de DMSO o 20 microlitros de la solución madre de etanol a los tubos de microcentrífuga adecuados.

A continuación, agregue 990 microlitros de las soluciones de aminoácidos peptídicos autoensamblables a los tubos de microcentrífuga que contienen la solución madre de DMSO del medicamento. Añada 980 microlitros de las soluciones de aminoácidos peptídicos a los tubos de microcentrífuga que contienen la solución madre de etanol del medicamento. Agite enérgicamente todas las formulaciones de medicamentos durante 30 segundos.

Luego, cubra con papel de aluminio y deje reposar las formulaciones durante 30 minutos antes de la prueba de solubilidad. Después de 30 minutos, agite las formulaciones vigorosamente durante 30 segundos. A continuación, centrifugar las formulaciones a 14,220 veces G durante un minuto.

Después de la centrifugación, inspeccione visualmente la parte inferior de los tubos de microcentrífuga para ver si hay precipitación. De las 40 formulaciones probadas en este estudio, siete disolvieron con éxito el fármaco hidrofóbico, la curcumina. Se identificaron dos tendencias principales al agrupar las formulaciones por componentes.

El etanol parece ser un mejor cosolvente para disolver la curcumina, y los aminoácidos cargados positivamente, la lisina y la arginina parecen ser componentes óptimos para disolver la curcumina. Es interesante notar el cambio de color para las formulaciones que contienen arginina y lisina, que revelan que la curcumina se disuelve en la condición alcalina. Una vez dominada, esta técnica se puede realizar en dos o tres horas con el equipo adecuado y si las soluciones de aminoácidos se preparan de antemano.

Siguiendo este procedimiento, las formulaciones de fármacos solubles pueden probarse más a fondo in vitro e in vivo con el fin de evaluar y comparar directamente la eficacia biológica o la seguridad del fármaco disuelto. Después de su desarrollo, este método de formulación allanó el camino para la administración in vivo de un inhibidor hidrofóbico llamado PP@for la prevención de la lesión pulmonar aguda. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo aplicar una combinación de péptidos y aminoácidos autoensamblables para disolver cualquier medicamento hidrofóbico dado.