Synthèse de nanoparticules d’or modifiées Aptamer-PEI-g-PEG chargées de doxorubicine pour l’administration ciblée de médicaments

En raison de la résistance aux médicaments et de la toxicité, l’utilisation de la doxorubicine est limitée en clinique. Ce protocole fournit un support dégradable pour maintenir la libération de cet agent thérapeutique. L’avantage de cette méthode est que le support synthétisé peut être utilisé pour administrer le médicament directement aux cellules cancéreuses, induisant la mort cellulaire dans les cellules cancéreuses uniquement.

Pour la synthèse CT-PEG, ajoutez d’abord 1,46 gramme d’anhydride succinique et 209 milligrammes de 4-diméthylaminopyridine dans une fiole à fond rond de 100 millilitres. Ensuite, ajoutez 15 millilitres de tétrahydrofurane anhydre dans le ballon et insérez un bouchon en verre dans le ballon, avant d’incuber la réaction pendant 30 minutes à zéro degré Celsius. Pendant l’incubation, ajoutez 4,208 grammes de PEG, 1,8 millilitre de triéthylamine et 15 millilitres de tétrahydrofurane anhydre dans un nouveau ballon et fermez le ballon à l’aide d’un bouchon en verre.

À la fin de l’incubation, à l’aide d’une seringue sous atmosphère d’azote, transférez lentement la deuxième solution dans le premier flacon. Remuez la nouvelle solution pendant deux heures à zéro degré Celsius, avant de poursuivre la réaction à température ambiante pendant la nuit. Le lendemain matin, utilisez un évaporateur rotatif à 40 degrés Celsius et 0,1 mégapascal pour concentrer la solution réactionnelle et éliminer le solvant tétrahydrofurane.

Au bout d’une heure, dissoudre la solution réactionnelle dans 15 millilitres de 1,325 gramme par millilitre de dichlorométhane à température ambiante, avant d’ajouter 15 millilitres d’éther diéthylique froid pour obtenir le produit de précipitation du diacide PEG. Retirez ensuite le solvant à l’aide d’un papier filtre et séchez le précipité sous vide pendant 48 heures à température ambiante. Pour la synthèse du copolymère PEI-g-PEG, ajoutez 305,47 milligrammes de précipité CT-PEG et cinq millilitres de DMSO dans un nouveau flacon et agitez la réaction à température ambiante jusqu’à ce que le CT-PEG soit complètement dissous.

Ensuite, dissolvez 49,46 milligrammes d’EDC dans cinq millilitres de DMSO et ajoutez la solution dans le flacon. Remuez la réaction pendant 30 minutes à température ambiante, avant de dissoudre 29,69 milligrammes de N-hydroxysuccinimide et cinq millilitres de DMSO et d’ajouter la solution obtenue dans le ballon. Continuez à remuer la réaction pendant trois heures à température ambiante.

Vers la fin de l’incubation, dissoudre 28,6 microlitres de PEI dans 10 millilitres de DMSO et ajouter la solution goutte à goutte dans la fiole. Agitez la réaction à température ambiante pendant au moins trois jours. À la fin de l’incubation, transférez la solution récinée dans un sac de dialyse avec une coupure de 1000 poids moléculaire et placez le sac dans un bécher d’un litre contenant 500 millilitres d’eau ultra pure comme dialysat.

À la fin de la dialyse, transférez la solution dans un sac de dialyse avec une coupure de 10 000 poids moléculaire et placez le sac dans un bécher d’un litre avec 500 millilitres d’eau ultra-pure comme dialysat. À la fin de la deuxième dialyse, utilisez un évaporateur rotatif à 40 degrés Celsius et 0,1 mégapascal pour concentrer la solution et lyophiliser l’échantillon pour obtenir la poudre PEI-g-PEG. Pour l’enrobage de nanoparticules d’or avec le produit PEI-g-PEG, dissolvez cinq milligrammes de PEI-g-PEG préparé dans cinq millilitres d’eau ultra-pure dans un nouveau ballon et équipez le ballon d’un bouchon en verre.

Ajoutez 100 millilitres de solution de chlorure aurique de 0,3 millimolaire dans le ballon et remuez la solution pendant trois heures à température ambiante. Les couleurs doivent passer immédiatement du jaune clair au jaune foncé. À la fin de l’incubation, ajoutez un millilitre d’un milligramme par millilitre de solution de borohydrure de sodium dans le ballon.

La couleur doit passer immédiatement du jaune foncé au jaune doré et remuer la solution pendant trois heures supplémentaires à température ambiante. Ensuite, dialysez le produit de réaction avec un sac de dialyse de coupure de 1000 poids moléculaire pendant trois jours, comme il a été démontré pour obtenir la solution de nanoparticules d’or enrobée de PEI-g-PEG. Pour la greffe de doxorubicine sur les nanoparticules d’or revêtues de PEI-g-PEG.

Ajoutez un millilitre de solution de doxorubicine de 2,2 milligrammes par millilitre et 20 millilitres de solution de nanoparticules d’or enrobée de PEI-g-PEG dans un nouveau flacon et ajustez le flacon avec un bouchon en verre. Ensuite, dissolvez 0,727 milligramme d’EDC dans un millilitre d’eau ultra pure et ajoutez la solution EDC dans le flacon. Dissoudre 0,437 milligramme de N-Hydroxysuccinimide dans un millilitre d’eau ultra-pure et ajouter la solution de N-Hydroxysuccinimide dans le flacon pour une incubation d’une heure en agitant à température ambiante.

À la fin de l’incubation, dialyser le produit de réaction dans un sac de dialyse de coupure de 1000 poids moléculaire pendant trois jours, comme il a été démontré pour obtenir la solution de nanoparticules d’or enrobée de doxorubicine g-PEI-g-PEG. Pour le greffage de l’aptamère AS1411 sur le DOX-g-PEI-g-PEG. Ajoutez 20 millilitres de la solution de nanoparticules d’or enrobée de doxorubicine DOX-g-PEI-g-PEG à une concentration d’environ quatre densités optiques d’AS1411.

Dissoudre 28,76 milligrammes d’EDC dans un millilitre d’eau ultra pure et ajouter la solution EDC dans le ballon. Dissoudre 17,27 milligrammes de N-Hydroxysuccinimide dans un millilitre d’eau ultra pure et ajouter la solution de N-Hydroxysuccinimide dans le flacon pour une incubation d’une heure en agitant à température ambiante. Ensuite, dialysez le produit de réaction dans un sac de dialyse de coupure de 1000 poids moléculaire pendant trois jours, comme il a été démontré pour obtenir des nanoparticules d’or enrobées d’AS1411-g-Doxorubicin-g-PEI-g-PEG.

spectroscopie RMN des protons peut être utilisée pour confirmer la synthèse réussie des polymères CT-PEG et PIE-g-PEG. La spectroscopie ultraviolette peut être réalisée pour déterminer la fonctionnalisation réussie et le chargement progressif du copolymère préparé sur des nanoparticules d’or. La spectroscopie photoélectronique à rayons X peut être utilisée pour étudier la liaison chimique du copolymère sur des nanoparticules d’or.

Une diffusion dynamique de la lumière peut être effectuée pour déterminer la distribution granulométrique des nanoparticules préparées. Dans cette analyse, la microscopie électronique à transmission a révélé des nanoparticules non groupées avec une morphologie uniforme. L’analyse de la viabilité cellulaire a révélé une diminution du nombre de cellules A549 au fil du temps et en réponse à l’augmentation des concentrations de nanoparticules.

Par rapport au groupe de la doxorubicine libre, le nombre de cellules a toutefois augmenté, ce qui indique une toxicité réduite. De plus, l’analyse du profil de libération de doxorubicine révèle que la libération prolongée de doxorubicine à partir de nanoparticules fonctionnalisées a provoqué une diminution des cellules A549. La préparation du copolymère PEI-g-PEG et les étapes de greffage AS1411 sont importantes pour le succès de la mise en œuvre de la procédure.

Le même support de médicament peut être obtenu en greffant l’AS1411 avant de greffer les médicaments, mais l’efficacité de charge du médicament sera diminuée.