Dans ce protocole, les nanoparticules d’or modifiées AS1411-g-PEI-g-PEG chargées de doxorubicine sont synthétisées via des réactions d’amide en trois étapes. Ensuite, la doxorubicine est chargée et administrée pour cibler les cellules cancéreuses pour le traitement du cancer.
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Article de méthode
Synthèse de nanoparticules d’or modifiées Aptamer-PEI-g-PEG chargées de doxorubicine pour l’administration ciblée de médicaments
Dans cet article
Résumé
Résumé
En raison de la résistance aux médicaments et de la toxicité dans les cellules saines, l’utilisation de la doxorubicine (DOX) a été limitée dans le traitement clinique du cancer. Ce protocole décrit la conception de poly(éthylénimine) greffée avec des nanoparticules d’or fonctionnalisées de polyéthylène glycol (PEI-g-PEG) avec des aptamères chargés (AS1411) et du DOX par des réactions d’amide. AS1411 est spécifiquement lié avec des récepteurs nucléoline ciblés sur les cellules cancéreuses afin que DOX cible les cellules cancéreuses au lieu des cellules saines. Tout d’abord, le PEG est carboxylé, puis greffé à l’Î.-P.-É. ramifié pour obtenir un copolymère PEI-g-PEG, ce qui est confirmé par une analyse RMN de 1H. Ensuite, les nanoparticules d’or revêtues de copolymère PEI-g-PEG (PEI-g-PEG@AuNPs) sont synthétisées, et DOX et AS1411 sont liés de manière covalente aux AuNPs progressivement via des réactions d’amide. Le diamètre de l’AS1411-g-DOX-g-PEI-g-PEG@AuNPs préparé est d’environ 39,9 nm, avec un potentiel zêta de -29,3 mV, ce qui indique que les nanoparticules sont stables dans l’eau et le milieu cellulaire. Les tests de cytotoxicité cellulaire montrent que les AuNPs chargés de DOX nouvellement conçus sont capables de tuer les cellules cancéreuses (A549). Cette synthèse démontre la disposition délicate des copolymères PEI-g-PEG, des aptamères et des DOX sur les AuNPs qui sont obtenus par des réactions séquentielles d’amide. Ces Aptamères-PEI-g-PEG fonctionnalisés AuNPs fournissent une plate-forme prometteuse pour l’administration ciblée de médicaments dans le traitement du cancer.
Introduction
Étant le principal problème de santé publique dans le monde, le cancer est largement caractérisé comme ayant un faible taux de guérison, un taux de récidive élevé et un taux de mortalité élevé1,2. Les méthodes anticancéreuse conventionnelles actuelles comprennent la chirurgie, la chimiothérapie et la radiothérapie3,parmi lesquelles la chimiothérapie est le traitement principal pour les patients atteints de cancer dans la clinique4. Les médicaments anticancéreux utilisés cliniquement comprennent principalement le paclitaxel (PTX)5 et la dox....
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Protocole
ATTENTION : Assurez-vous de consulter toutes les fiches signalétiques (FS) pertinentes avant d’utiliser tous les produits chimiques. Plusieurs des produits chimiques utilisés pour la préparation des copolymères et des nanoparticules sont extrêmement toxiques. Les nanoparticules présentent également des dangers potentiels. Assurez-vous d’utiliser toutes les pratiques de sécurité appropriées et l’équipement de protection individuelle, y compris les gants, le sarrau de laboratoire, les capuches, les pantalons pleine longueur et les chaussures à bout fermé.
1. Synthèse du polyéthylène glycol double-carboxyle (CT-PEG)33
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Résultats
1 La spectroscopie RMN H a été utilisée pour confirmer la synthèse réussie du polymère CT-PEG et des copolymères PEI-g-PEG (Figure 2). La figure 2a montre que le signal du proton de méthylène à δ = 3,61 ppm et le signal du proton carboxyle à δ = 2,57 ppm confirment la synthèse réussie des polymères CT-PEG. La figure 2b montre que le signal de proton de méthylène du PEG à δ = 2,6 ppm et le signal.......
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Discussion
Le spectre RMN 1H (Figure 2) confirme la synthèse réussie du copolymère CT-PEG et du copolymère PEI-g-PEG. Les poids moléculaires du PEG et de l’Île-du-Prince-Édouard étaient de 1 000 et 1 200, respectivement. De plus, le système catalytique EDC/NHS a été utilisé pour synthétiser le copolymère PEI-g-PEG via des réactions d’amide. Il convient de noter que si les poids moléculaires du PEG et de l’Î.-P.-É. changent pour synthétiser le copolymère PEI-g-PEG, le temps de réaction et le .......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Remerciements
Cette recherche a été financée par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (31700840); le projet de recherche scientifique clé de la province du Henan (18B430013, 18A150049). Cette recherche a été soutenue par le Nanhu Scholars Program for Young Scholars de XYNU. Les auteurs tiennent à remercier Zebo Qu, étudiant en licence au College of Life Sciences de XYNU, pour ses travaux utiles. Les auteurs tiennent à remercier le Centre d’analyse et de test de XYNU pour l’utilisation de leur équipement.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| 4-Diméthylaminopyridine | Macklin | D807273 | |
| A549 cellule | ATCC CCL-185TM | ||
| AS1411 | BBI Life Sciences Corporation | 5'-d (TTTGGTGGTGGTGGGTGTGTGTGTGG) FL-AS1411 (marqué au fluorophore AS1411) | |
| Tétrahydrofurane anhydre (THF) | SinoPharm Chemical Reagent Co., Ltd | ||
| Kit de comptage cellulaire-8 ( CCK-8) | Sigma Aldrich | 96992-500TESTS-F | |
| Dichlorométhane | Médecine traditionnelle chinoise | 80047318 | |
| Éther diéthylique (Et2O) | SinoPharm Chemical Reagent Co., Ltd | ||
| Dimethyl sulfoxide | Macklin | D806645 | |
| Dulbecco’s modified Eagle’s medium (DMEM) | Sigma Aldrich | ||
| Chlorhydrate de doxorubicine | Rhawn | R017518 | |
| Ether absolu | Médecine traditionnelle chinoise | 80059618 | |
| Microscope électronique à transmission par émission de champ | FEI Company | Tecnai G2 F 20 | |
| Chlorure d’or(III) trihydraté | Rhawn | R016035 | |
| Laser Particle-size Instrument | Malvern Instruments Ltd | ZetasizerNanoZS/ Masterszer3000E | |
| Lecteur de microplaques | Dispositifs moléculaires | SpectraMax 190 | |
| Chlorhydrate de N-(3-Diméthylaminopropyl)-N'-éthylcarbodiimide | Macklin | N808856 | |
| N-Hydroxysuccinimide | Macklin | H6231 | |
| Logiciel RMN | Delta 5.2.1 | ||
| Spectromètre à résonance magnétique nucléaire | JEOL | JNM-ECZ600R/S3 | |
| Origin 8.5 | OriginLab | ||
| Pénicilline | Sigma Aldrich | V900929-100ML | |
| Solution saline tamponnée au phosphate | Sigma Aldrich | P4417-100TAB | |
| Poly(éthylène glycol) | Sigma Aldrich | 81188 | BioUltra, moyenne Mn ~ 1000 |
| Solution de poly (éthylèneimine) | Sigma Aldrich | 482595 | moyenne Mn ~ 1200, 50 % en poids dans H2O |
| Borohydrure de sodium, poudre | Acros | C18930 | |
| Streptomycine | Sigma Aldrich | 85886-10ML | |
| Anhydride succinique | Médecine traditionnelle chinoise | 30171826 | |
| Tétrahydrofurane | Médecine traditionnelle chinoise | 40058161 | |
| Triéthylamine | Médecine traditionnelle chinoise | 80134318 | |
| Spectromètre UV/VIS/NIR | Lambda950 | Lambda950 | |
| Thermo | &ensp ; Fisher&ensp ; | K-ALPHA 0,5 EV |
Références
- 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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