September 20th, 2017
פרוטוקול זה מתאר אמצעי ישים קלינית המסת תרכובות הידרופוביות סביבה מימית באמצעות שילובים של הרכבה עצמית פפטיד ופתרונות חומצת אמינו. השיטה שלנו פותר מגבלה עיקרית של הרפוי הידרופוביות, שחסרה אמצעי בטוחה ויעילה, המסיסות ושיטות משלוח לתוך הגדרות קליניים.
המטרה הכוללת של שיטה זו היא להגביר את המסיסות של תרכובות הידרופוביות בתמיסה מימית לאספקה פוטנציאלית למסגרות קליניות. שיטה זו נותנת מענה למגבלה מרכזית בתחום הרפואי שהיא חוסר שימוש בתרכובות הידרופוביות במסגרות קליניות בשל מסיסותן הירודה במערכות מימיות כמו הדם. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שניתן להמיס תרכובות הידרופוביות בתמיסות מימיות ללא כל שימוש משמעותי בממיסים רעילים.
ראשית, סמן שני צינורות צנטריפוגה חרוטיים בנפח 50 ליטר לכל חומצת אמינו. הכינו בקבוק גדול של שני ליטר המכיל מים מטוהרים. לאחר חישוב הכמות של כל חומצת אמינו לריכוזים הרצויים, שקלו את הכמויות המתאימות של חומצות אמינו לתוך צינורות הצנטריפוגה המתאימים באמצעות מרית.
בעזרת פיפטה סריולוגית, עד 40 מיליליטר מים מטוהרים לכל צינור צנטריפוגה. לאחר סגירת הצינורות, מערבל את הדגימות עד להמסה. באמצעות איזון אנליטי בעל ביצועים גבוהים, שקלו כ-1 פלוס מינוס 0.2 מיליגרם של פפטיד בתחתית בקבוקון נצנוץ של 20 מיליליטר.
רשום את המשקל המדויק של הפפטיד על הפקק והברג את המכסה על הבקבוקון. לאחר מכן, פיפטה את הנפח המתאים של תמיסת חומצות אמינו לכל בקבוקון על מנת להגיע לריכוז הרצוי של פפטיד להרכבה עצמית סוניקט את הדגימות למשך 10 דקות בסוניקטור אמבט מים בטמפרטורת החדר ולהבטיח שהתמיסות בבקבוקון שקועות לחלוטין באמבט המים. הכן שתי תמיסות מלאי תרופות על ידי שילוב של מיליגרם אחד מהרצוי של התרופה הרצויה עם הכמות המתאימה של DMSO ועוד מיליגרם אחד של התרופה עם אתנול.
לאחר מכן, מערבל את שתי התמיסות למשך 15 שניות כדי להמיס לחלוטין את התרופה. לאחר מכן, סמן צינורות מיקרו-צנטריפוגה של 1.5 מיליליטר עבור כל פורמולה עם הפפטיד בהרכבה עצמית, חומצת אמינו וממס משותף. הוסף 10 מיקרוליטר מתמיסת מלאי התרופה DMSO או 20 מיקרוליטר מתמיסת מלאי אתנול התרופה לצינורות המיקרו-צנטריפוגות המתאימים.
לאחר מכן, הוסף 990 מיקרוליטר של תמיסות חומצות אמינו פפטידיות בהרכבה עצמית לצינורות המיקרו-צנטריפוגה המכילים תמיסת מלאי DMSO של התרופה. הוסף 980 מיקרוליטר של תמיסות חומצות האמינו הפפטידיות לצינורות המיקרו-צנטריפוגה המכילים את תמיסת מלאי האתנול של התרופה. מערבולת את כל ניסוחי התרופות במרץ למשך 30 שניות.
לאחר מכן, מכסים בנייר אלומיניום ומניחים לתכשירים לשבת במשך 30 דקות לפני בדיקת המסיסות. לאחר 30 דקות, מערבל את התכשירים במרץ למשך 30 שניות. לאחר מכן, צנטריפוגה את התכשירים ב 14, 220 פעמים G למשך דקה אחת.
לאחר הצנטריפוגה, בדוק ויזואלית את החלק התחתון של צינורות המיקרו-צנטריפוגה לאיתור משקעים. מתוך 40 התכשירים שנבדקו במחקר זה, שבעה המיסו בהצלחה את התרופה ההידרופובית, כורכומין. שתי מגמות עיקריות זוהו על ידי קיבוץ התכשירים לפי רכיבים.
נראה כי אתנול הוא קו-ממס טוב יותר להמסת כורכומין, ונראה כי חומצות אמינו טעונות חיובית, ליזין וארגינין הן המרכיבים האופטימליים להמסת כורכומין. מעניין לציין את שינוי הצבע של תכשירים המכילים ארגינין וליזין המראים כי כורכומין מומס במצב אלקליין. לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך שעתיים-שלוש עם הציוד המתאים ואם מכינים את תמיסות חומצות האמינו מראש.
לאחר הליך זה, ניתן לבדוק פורמולציות תרופות מסיסות נוספות במבחנה וב-in vivo על מנת להעריך ולהשוות ישירות את היעילות הביולוגית או הבטיחות של התרופה המומסת. לאחר פיתוחה, שיטת ניסוח זו סללה את הדרך לאספקה in vivo של מעכב מלאי הידרופובי הנקרא PP@for מניעת פגיעה ריאתית חריפה. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד ליישם שילוב של פפטיד וחומצות אמינו בהרכבה עצמית כדי להמיס כל תרופה הידרופובית נתונה.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
פרוטוקול זה מתאר שיטה לפירוק תרכובות הידרופוביות בסביבות מימיות באמצעות פפטידים וחומצות אמינו המרכיבים את עצמם. גישה זו מתייחסת לאתגר של מסיסות לקויה של תרכובות טיפוליות הידרופוביות ביישומים קליניים.
Poor aqueous solubility of hydrophobic compounds remains a major barrier to clinical translation of promising therapeutics, limiting their use in drug discovery pipelines. This SAP-AA formulation strategy addresses this challenge by enabling solubilization without toxic co-solvents, supporting early-stage target validation and lead optimization. The method enhances formulation osmolarity and biocompatibility, positioning it for integration into preclinical development workflows where solubility-driven attrition is a key risk factor.
The SAP-AA method fits within the early discovery continuum, supporting hit-to-lead progression by solving solubility bottlenecks that impede biological evaluation.