Method Article

Esempio di estrazione e quantificazione simultanea cromatografica di doxorubicina e mitomicina C successivi alla consegna combinazione farmaco in nanoparticelle topi del tumore-cuscinetto

DOI:

10.3791/56159

⸱

October 5th, 2017

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Pharmaceutical Sciences, University of Toronto, 2Departments of Medical Biophysics and Radiation Oncology, University of Toronto, Ontario Cancer Institute, University Health Network

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Questo protocollo descrive un processo analitico efficiente e conveniente di estrazione del campione e determinazione simultanea di più farmaci, doxorubicina (DOX), mitomicina C (MMC) e un metabolita DOX cardio-tossici, doxorubicinolo (DOXol), nel biologico campioni da un modello di tumore al seno preclinici trattati con nanoparticelle formulazioni della combinazione sinergica di farmaci.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

La chemioterapia di combinazione è usata frequentemente nella clinica per il trattamento del cancro; Tuttavia, gli effetti negativi associati al tessuto normale possono limitare il suo beneficio terapeutico. Combinazione della droga basata su nanoparticelle è stata indicata per attenuare i problemi incontrati dalla terapia di combinazione di farmaco libero. Nostri studi precedenti hanno dimostrato che la combinazione di due farmaci anticancro, doxorubicina (DOX) e mitomicina C (MMC), ha prodotto un effetto sinergico contro entrambi murino e cellule di cancro al seno umano in vitro. DOX e MMC co-caricato polimero-lipidico ibrido nanoparticelle (DMPLN) bypassato varie pompe del trasportatore di efflusso che conferiscono la resistenza del multidrug e migliorato l'efficacia dimostrata in modelli di tumore al seno. Rispetto alle forme di soluzione convenzionale, tale efficacia superiore del DMPLN è stata attribuita alla farmacocinetica sincronizzata di DOX e MMC e droga intracellulare aumentata biodisponibilità all'interno delle cellule del tumore abilitato di nanocarrier PLN.

Per valutare la farmacocinetica e la bio-distribuzione di co-somministrato DOX e MMC sia soluzione gratuita e forme delle nanoparticelle, un metodo di analisi della multi-droga semplice ed efficiente utilizzando inverso-fase ad alte prestazioni cromatografia liquida (HPLC) è stato sviluppato. Contrariamente ai metodi precedentemente segnalati che analizzate DOX o MMC singolarmente nel plasma, questo nuovo metodo HPLC è in grado di quantificare contemporaneamente DOX, MMC e un metabolita tossico cardio DOX, doxorubicinolo (DOXol), in varie matrici biologiche ( ad esempio, sangue intero, il tumore al seno e cuore). Una doppia sonda fluorescente e ultravioletti assorbente 4-methylumbelliferone (4-MU) è stato utilizzato come standard interno (I.S.) per il rilevamento di uno stadio di analisi multipla di droga con lunghezze d'onda differenti di rilevazione. Questo metodo è stato applicato con successo per determinare le concentrazioni di DOX e MMC consegnato da approcci di nanoparticelle e la soluzione nel sangue intero e vari tessuti in un modello murino ortotopico seno tumore. Il metodo analitico presentato è un utile strumento per l'analisi pre-clinica di recapito basata su nanoparticelle di combinazioni di farmaci.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

La chemioterapia è una modalità di trattamento primario per molti cancri ma spesso è associato con gli effetti contrari severi ed efficacia limitata a causa della resistenza ai farmaci e altri fattori1,2,3. Per migliorare il risultato della chemioterapia, regimi di combinazione della droga sono stati applicati nella clinica sulla base di considerazioni come tossicità non sovrapposte, diversi meccanismi d'azione dei farmaci e non-Croce farmaco resistenza4,5 , 6. negli studi clinici, un migliore tasso di risposta del tumore è stato osservato spesso utilizzando simultaneamente amministrato combinazioni di farmaci rispetto a un regime di droga sequenziale consegna7,8. Tuttavia, a causa di sub-ottima bio-distribuzione delle forme di farmaco libero, iniezione simultanea di più farmaci può causare tossicità prominente tessuto normale che supera l'effetto terapeutico9,10,11. Consegna della droga basata su Nanocarrier è stato indicato per alterare la farmacocinetica e la bio-distribuzione di farmaci incapsulati, migliorare il targeting tumorale accumulo12,13,14. Come Recensito in nostri articoli recenti, nanoparticelle co-caricate con combinazioni di farmaci sinergici hanno dimostrato la capacità di attenuare i problemi incontrati da combinazioni di farmaco libero, a causa della loro co-consegna temporale e spaziale controllata di le droghe multiple al tessuto del tumore, consentendo effetti sinergici farmaco contro il cancro cellule4,15,16. Di conseguenza, la superiore efficacia terapeutica e bassa tossicità sono state dimostrate in entrambi gli studi pre-clinici e clinici4,17,18.

I nostri precedenti studi in vitro ha trovato che la combinazione di due farmaci anticancro, doxorubicina (DOX) e mitomicina C (MMC), ha prodotto un effetto sinergico contro parecchie linee di cellule di cancro al seno e, inoltre, co-caricamento DOX e MMC entro nanoparticelle di polimero-lipidiche ibrido (DMPLN) ha superato vari multi-farmaco resistente associato efflusso pompe (per esempio, P-glicoproteina e proteina resistente al cancro al seno)19,20,21. In vivo, DMPLN abilitato co-consegna spazio-temporale di DOX e MMC per siti tumorali e aumentata biodisponibilità di farmaci all'interno delle cellule di cancro, come indicato dalla moderazione della formazione del metabolita DOX doxorubicinolo (DOXol)22. Di conseguenza, il DMPLN enhanced apoptosi delle cellule del tumore, l'inibizione della crescita del tumore e sopravvivenza prolungata ospite rispetto alla libera combinazione di DOX e MMC o un liposomiale DOX formulazione22,23,24, 25.

Analizzando la quantità effettiva di farmaci co-consegnato da un nanocarrier è fondamentale per la progettazione di formulazioni efficaci delle nanoparticelle. Molti metodi sono stati sviluppati per analizzare il livello del plasma di dosi singole di DOX o MMC mediante cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC) da solo o in combinazione con spettrometria di massa (MS)26,27,28 , 29 , 30 , 31 , 32 , 33 , 34. Tuttavia, questi metodi sono spesso richiede molto tempo e poco pratico per la terapia di combinazione come un gran numero di campioni biologici deve essere preparati separatamente per l'analisi delle droghe multiple (a volte tra cui metaboliti della droga). Oltre il legame alle proteine plasmatiche forte di DOX e MMC, i globuli rossi hanno anche una grande capacità di legare e di concentrare molti farmaci antitumorali35,36. Così, l'analisi del plasma per DOX o MMC può offuscare le concentrazioni di farmaco di sangue reale. Il presente lavoro (Figura 1) descrive un semplice e robusto metodo di analisi di droga multiplo mediante HPLC in fase inversa per estrarre contemporaneamente e quantificare DOX, MMC e la DOX metabolita doxorubicinolo (DOXol) da sangue intero e di vari tessuti ( ad esempio, i tumori). È stato applicato con successo per determinare la farmacocinetica e la bio-distribuzione di DOX e MMC nonché la formazione di DOXol dopo somministrazione di farmaci tramite soluzioni gratuite o forme di nanoparticelle (cioè, DMPLN e DOX liposomiale) in un orthotopically impiantato il modello murino di tumore mammario murino dopo somministrazione endovenosa (i.v.) iniezione22.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

tutti gli esperimenti sugli animali sono stati approvati dall'animale cura Comitato di salute rete universitaria presso l'Ontario Cancer Institute e svolte secondo il canadese Consiglio sugli orientamenti di cura degli animali.

1. preparazione del campione biologico

  1. raccogliere il sangue intero, gli organi principali e tumore del seno a intervalli di tempo predeterminati dopo somministrazione endovenosa (i.v.) di droga-contenenti formulazioni (ad es., DMPLN, DOX liposomiale)
    1. iniettare un seno tumore-cuscinetto del mouse i.v. con una formulazione preparata contenenti droga.
    2. Anestetizzare il mouse a intervalli di tempo designati (ad es., 15 min) dando inalabile 2% isoflurane in una camera stagna.
    3. Appoggiare il mouse anestetizzato sul dorso e mettere il suo naso attraverso un nasello che fornisce costantemente 2% isoflurane.
      Nota: Per garantire il mouse subisce l'anestesia profonda, pizzicare delicatamente arti anteriori del mouse e cercare qualsiasi movimento contrazioni.
    4. Pulire accuratamente le regioni di torace e addome con etanolo al 70% e quindi eseguire una routine terminale della puntura cardiaca sui topi anestetizzati profondi utilizzando una siringa eparinizzata 1 mL e un ago di 23 G.
    5. Raccogliere il sangue intero in un etichettato sodio eparina spruzzato tubo di plastica e agitare delicatamente la provetta per assicurare sangue intero prelevato viene a contatto con l'eparina rivestito della parete del tubo. Raccogliere un minimo di 50 µ l di sangue intero. Tenere sempre i campioni su ghiaccio
    6. Nastro tutte e quattro le membra del mouse per fissarlo e aprire la cavità addominale e toracica del mouse usando un paio di pinze e forbici. Spostare gli intestini al lato e spingere il fegato verso l'alto per esporre sufficientemente la vena portale. Tagliare la vena portale per il drenaggio di sangue.
    7. Irrorare il corpo intero del mouse con 50 mL di soluzione fisiologica 0,9% ghiacciata attraverso il cuore usando una siringa da 10 mL con un ago 25 G.
      Nota: Piegare l'ago a 90° per guidare la siringa nella vena portale.
    8. Organi di accise nel seguente ordine: cuore, polmone, fegato, milza, reni. Quindi, separare il tumore al seno dai tessuti connettivi circostanti utilizzando un paio di forbici di incisione a cuscinetto grasso mammario di destra del mouse. Raccogliere tutti gli organi individualmente in provette di polipropilene 1,5 mL e congelare rapidamente in azoto liquido.
      ​ Nota: separare la colecisti dal fegato.
    9. Conservare il sangue intero a 4 ° C e tessuti asportati nel congelatore-80 ° C fino alla successiva analisi HPLC.
  2. Estrarre DOX, MMC e DOXol da matrici biologiche.
    1. Pesare tutti i tessuti dissecati congelati rapidamente e trasferirli in una provetta conica da 13 mL fondo arrotondato. Per evitare il metabolismo dei farmaci possibili o degradazione, mantenere i campioni su ghiaccio
    2. Aggiungere 1-5 mL di tampone di lisi cellulare ghiacciata nella provetta.
      Nota: Il volume del buffer da utilizzare dipende dal peso del tessuto sulla base del rapporto di tessuto-buffer di 1 g: 5 mL (w/v); per piccoli organi, quali cuore e milza, il rapporto è di 1 g: 2 mL.
    3. Utilizzare un movimento su-giù di colpo per omogeneizzare i campioni di tessuto sul ghiaccio ad una velocità di 18.000 giri/min utilizzando un omogeneizzatore elettrico mano.
      Nota: Omogeneizzazione completa richiede circa 3-5 iterazioni di un processo di omogeneizzazione breve meno di 15 s, seguita da raffreddamento sopra ghiaccio tra ogni breve omogeneizzazione del tessuto.
    4. Lavare la sonda generatore a dente di sega 10mm dell'omogeneizzatore con acqua distillata deionizzata (DDI) H 2 O, etanolo al 70% e poi DDI H 2 O tra ogni campione di tessuto per evitare la contaminazione incrociata.
    5. Trasferire 50 µ l di omogenato di tessuto o di sangue intero in un 1,5 mL in polipropilene micro-provetta e spike con 5 µ l di un interno standard (I.S.) 4-methylumbelliferone (4-MU) (2000 ng/mL) nella provetta.
      Nota: soluzione di 4-MU è stato preparato in metanolo qui.
    6. Aggiungere 250 µ l di un solvente da estrazione ghiacciata nella provetta contenente il sangue intero o tessuto omogeneato.
      Nota: Il solvente di estrazione consiste di 60% acetonitrile (ACN) e 40% ammonio acetato (5 mM) con pH regolato a pH = 3.5 utilizzando acido formico 0.05%. Utilizzare un campione di 1:5 (v/v): solvente di estrazione in rapporto al volume.
    7. Vigorosamente vortice la miscela per 2 min, centrifugare a 3.000 x forza g a 4 o C per 10 min e dispensare 200 µ l di supernatante nel tubo micro-centrifuga pre-refrigerato un altro fresco.
    8. Volatilizzi supernatante a 60 ° C sotto una leggera corrente di azoto gassoso con protezione dalla luce.
    9. Ricostituire il residuo essiccato con 100 µ l di metanolo ghiacciato, vortice vigorosamente per 30 s e centrifugare a 3000 x g a 4 ° C per 5 min, un altro
    10. Trasferire il surnatante in un inserto del flaconcino HPLC e inserire fiale del campione in un vassoio di autocampionatore iniettabile.

2. Strumentazione HPLC e parametri di funzionamento

  1. fase mobile HPLC preparare con costante riproducibilità
    1. misurare 500ml di grado HPLC H 2 O utilizzando un cilindro graduato.
    2. Misura 500 mL di acetonitrile di grado HPLC (ACN) mediante un cilindro graduato separato.
    3. Attentamente aggiungere 0,5 mL di acido trifluoroacetico (TFA) (attenzione) in ciascuno dei 500 mL di H 2 O e ACN per ottenere la fase mobile di H 2 O e ACN contenente 0,1% TFA, rispettivamente.
      Nota: TFA è corrosivo e tossico e deve essere gestito sotto una cappa di laboratorio. Tutte le miscele di solventi sono preparate a temperatura ambiente.
    4. Filtro mobile fasi attraverso un filtro a membrana in nylon con un 0,45 µm dimensione dei pori e trasferirlo in bottiglie di serbatoio pulite HPLC.
  2. Strumentazione HPLC di set-up per la rilevazione simultanea di DOX, MMC e DOXol e I.S. 4-MU.
    1. Accendere la pompa gradiente, de-gasser, auto-campionatore, rivelatore a serie di fotodiodi e multi rivelatore a fluorescenza λ.
    2. Ingresso le condizioni iniziali di composizione mobile-fase al 16,5% H 2 O (0,1% TFA) e 83,5% ACN (0,1% TFA) (v/v).
    3. Impostare il rilevatore UV su due canali, uno a 310 nm 4-MU (I.S.) e l'altro a 360 nm per MMC.
    4. Impostare il rivelatore a fluorescenza su due canali, uno alla λ ex / λ em = 365/445 nm per 4-MU e l'altro a λ ex / λ em = 480 nm/560 nm per DOX e DOXol, rispettivamente.
    5. Fissare un tasso di flusso di isocratic di 1,0 mL/min.
    6. Equilibrare una colonna di 18 preinstallato fase inversa C (4,6 mm x 250 mm, 5 µm) a temperatura ambiente per 10 min per l'istituzione della linea di base.
  3. Separare farmaci (DOX, MMC, DOXol e 4-MU) utilizzando gradienti mobile-fase condizione.
    1. Iniettare 15 µ l di campioni estratti e ri-concentrati usando l'autocampionatore.
    2. Modificare gradualmente la condizione di mobile-fase iniziale (fare riferimento al protocollo passaggio 2.2.2) al 100% ACN (0,1% TFA) oltre 18 min utilizzando la pompa gradiente automatizzata.
      Nota: Durante il processo di separazione, quattro canali (due UV assorbente e due fluorescenti) appaiono simultaneamente con ogni canale visualizzati da un farmaco composto (vedere il passaggio di protocollo 2.2.3 e 2.2.4).
    3. Mantenere il 100% di ACN (0,1% TFA) per 1 min e poi tornare alla condizione iniziale fase mobile entro 1 min.
    4. Ri-condizionare la colonna con la fase mobile iniziale alla portata di 1,5 mL/min per 4 min per l'iniezione del campione successivo.

3. Convalida di HPLC

  1. preparare campioni di lavoro di DOX, MMC e DOXol e 4-MU (I.S.).
    1. Pesare separatamente 1 mg di polvere della droga DOX e MMC (attenzione) e 4-MU su una nuova pesatura piccola carta (3 x 3 pollici 2).
      Nota che tutti i farmaci anticancro sono considerati un pericolo per la salute che possa causare la mutagenicità delle cellule germinali e tossicità acuta per inalazione o ingestione. Devono essere manipolati con attenzione con guanti e maschere.
    2. Trasferire la pesata DOX, MMC e 4-MU in un nuovo individuali 1,5 mL in polipropilene micro-provetta.
    3. Aggiungere 1 mL di methAnol e vortexare brevemente per ottenere la concentrazione di 1 mg/mL di DOX e MMC.
    4. Aggiungere 1 mL di metanolo in un flacone contenente pre-pesati 1 mg di DOXol (attenzione) e vortex brevemente per ottenere la concentrazione di 1 mg/mL di DOXol.
      Nota: DOXol è un metabolita tossico cardio e dovrebbe essere maneggiato con cura.
    5. Pipetta 20 µ l di soluzioni preparate stock di DOX, MMC, DOXol e 4-MU in un nuovo separare 1,5 mL in polipropilene micro-provetta e 980 µ l di metanolo per ottenere uno standard di lavoro di 20 µ g/mL di ogni droga.
    6. Diluire 20 µ g/mL di DOX, MMC e DOXol usando il metanolo per ottenere gli standard di lavoro di 50 ng - 20 µ g/ml per DOX, MMC e DOXol e 2000 ng/mL per I.S. 4-MU.
    7. Sigillare il tappo della provetta di soluzioni di lavoro con un pezzo stretto del film di copertura di paraffina per evitare l'evaporazione del metanolo, avvolgere il tubo intero con carta stagnola per evitare l'esposizione a luce diretta e conservare a -20 ° C.
  2. Determinare la linearità, precisione e accuratezza di DOX, MMC e DOXol in matrici biologiche (cioè, sangue intero e tumore omogeneato).
    1. Contemporaneamente spike 5 µ l di standard lavorativi di DOX e DOXol (50 ng/mL - 20 µ g/mL), MMC (1.000 ng/mL - 16 µ g/mL) e 4-MU (2 µ g/mL) in 50 µ l di sangue intero in bianco o omogenato di tessuto in polipropilene tubi micro-centrifuga per ottenere la curva di concentrazione standard che vanno da 5-2000 ng/mL per i residui di droga e 200 ng/mL per 4-MU (I.S.).
    2. Eseguire il dosaggio di estrazione droga descritto nel protocollo 1.2.
    3. Utilizzare concentrazioni di basse, media ed alte di DOX e DOXol (50, 500 e 2.000 ng/mL) e MMC (100, 1000, 2.000 ng/mL) per accuratezza e precisione intra - e inter - giorno.
      Nota: Preparare fresche concentrazioni standard il giorno dell'analisi.
  3. Analisi dei campioni
    1. iniettare 15 µ l del campione utilizzando l'autocampionatore.
    2. Modificare gradualmente la fase mobile in 0 e 18 minuti, aumentando la composizione di ACN nell'intervallo di tempo.
    3. Dopo 18 minuti, tenere la condizione di fase mobile per 1 min.
    4. Tornare alla condizione iniziale sopra il prossimo 2 min, poi ri-equilibrare per 4 min prima dell'iniezione successiva.
    5. Dopo ogni esecuzione dell'esempio, nota che i picchi di composti di droga con il loro tempo di ritenzione sono mostrati come segue: MMC, DOXol, 4-MU (I.S.) e DOX.
    6. Integrare l'area sotto la curva (AUC) di droga composti utilizzando software HPLC.
    7. Calcolare il rapporto AUC tra singolo farmaco composto e I.S. (equazione 1) e utilizzare le curve standard preparate secondo le medesime procedure di estrazione per determinare le concentrazioni di farmaco di DOX, MMC e DOXol nella formulazione DMPLN.
      figure-protocol-1
    8. calcolare la percentuale di recupero di droga (equazione 2) confrontando le concentrazioni di farmaco ricostituite usando il metanolo da estratti di campioni biologici arricchiti a quello dello standard (" ordinate ") soluzione in metanolo della droga.
      figure-protocol-2

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Due farmaci anticancro, DOX e MMC, come pure il metabolita DOX, DOXol, sono stato rilevato contemporaneamente senza alcuna interferenza biologica nella stessa circostanza HPLC gradiente applicato utilizzando 4-MU come I.S. per rivelatori UV sia la fluorescenza. DOX, MMC, DOXol e 4-MU erano ben separati gli uni dagli altri con tempi di ritenzione di 5,7 min per MMC, 10,4 min per DOXol, 10,9 min 4-MU e 11,1 min per DOX (Figura 2). Ogni droga nel sangue intero e...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Rispetto ad altri metodi cromatografici che permettono la rilevazione di una singolo farmaco specie in un momento, il presente protocollo HPLC è in grado di quantificare contemporaneamente tre composti di droga (DOX, MMC e DOXol) nella stessa matrice biologica senza la necessità di cambiare la fase mobile. Questo metodo di preparazione e l'analisi è stato applicato correttamente per determinare la farmacocinetica e la bio-distribuzione di due sistemi di erogazione del farmaco a base di nanoparticelle (cioè, lipo...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Gli autori non hanno concorrenti interessi finanziari e conflitti di interesse.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Gli autori riconoscono con gratitudine la concessione di attrezzature dalle scienze naturali e ingegneria Research (NSERC) Council of Canada per HPLC, la sovvenzione di funzionamento dalla Canadian Institute of Health Research (CIHR) e canadesi al seno cancro ricerca (CBCR) Alleanza di X.Y. Wu e la borsa di studio di Università di Toronto a chrysantha Zhang e T. Zhang.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Doxorubicina Polymed Theraeutics111023Farmaco antitumorale
Mitomicina CPolymed Theraeutics060814Farmaco antitumorale
Doxorubicinolo (DOXol)Toronto Research ChemicalsD558020Metabolita del sale sodico DOX
4-Methylumbelliferone Sigma-AldrichM1508Standard interno
Acido miristicoSigma-Aldrich544-63-8   Materiali per nanoparticelle ibride polilipidiche
Poliossietilene (100) Spettro stearatoM1402Materiali per nanoparticelle ibride polilipidiche
Poliossietilene (40) StearatoSigma-AldrichP3440Materiali per nanoparticelle ibride polilipidiche
Pluronic F68 (PF68)BASF Corp.9003-11-6Materiali per nanoparticelle ibride polilipidiche
Ultrasonicazione (UP100H)Hielscher, Tecnologia ad ultrasuoniNAPreparazione di nanoparticelle
Bagno d'acqua (ISOTEMP 3016HS)Fisher ScientificNAPreparazione di nanoparticelle
Doxorubicina liposomiale  (Caelyx)JanssenAcquistato dalla farmacia Princess Margaret HospitalFormulazione di nanoparticelle clinicamente approvata 
Metanolo classificato HPLCCaledon Chemicals6701-7-40Composizione della fase mobile HPLC
2OCaledon Chemicals8801-7-40Composizione della fase mobile HPLC
Acetonitrile classificato HPLC Caledon Chemicals1401-7-40Composizione della fase mobile HPLC
Acido trifluoroaceticoSigma-Aldrich302031Composizione della fase mobile HPLC
0,45 μ m Carta da filtro a membrana in nylonWhatmanWHA7404004HPLC preparazione della fase mobile
Siringhe di plastica da 1 ccBecton, Dickinson and Company2606-309659Iniezione di trattamento
Siringhe di plastica da 5 ccBecton, Dickinson and Company2608-309646Raccolte di tessuti
30G 1/2 aghiBecton, Dickinson and Company305106Iniezione di trattamento
25G 5/8 AghiBecton, Dickinson and Company305122Collezioni di tessuti
Sterile 0,9% Soluzione salinaUniversità di Toronto House Brand1011Perfusione tissutale
13 ml Tubo conico a fondo arrotondato SARSTEDT62.515.006Proliprolene, omogeneizzazione tissutale
Alpha Minimum Essential Medium (MEM) Gibco12571063Terreno cellulare
1 x tampone fosfato Soluzione salinaGibco10010023Omogeneizzazione tissutale
Triton X-100Sigma-AldrichX100-100 MLOmogeneizzazione tissutale
Acido formicoCaledon Sostanze chimiche1/5/3840Regolare il pH per l'estrazione solvente
Tubi di plastica spruzzati con eparina di sodioBecton, Dickinson and Company367878per raccolta del sangue
 Sartorius CPA225Dmisuratori
pH NA Fisher Scientific13-637-671accumet BASIC
Vortex MixterFisher Scientific02-215-365Vortex di campioni alla velocità desiderata
1,5 ml  Provetta per microcentrifugaFisherbrand2043-05408129Omogeneizzatore Prolyprolene
Model 1000Fisher Scientific08-451-672Centrifuga per omogeneizzazione tissutale
5702REppendorf5702RPreparazione per l'estrazione
Sistema di evaporazione riscaldatoGlas-ColNARicostituzione del campione
Fiale con filettatura a vite HPLCDIKMA5320Iniezione di campioni HPLC
Tappi a vite HPLC con setti in silicone bianco PTFEDIKMA5325Iniezione di campioni HPLC
Inserto in polipropilene HPLC   Agilent Technologies5182-0549Volume massimo 250 μ l, Iniezione di campioni HPLC
Xbridge C18 ColumnWaters Corporation186003117Analisi dei farmaci
Pompa a gradiente Waters CorporationW600Analisi dei farmaci
AutocampionatoreWaters CorporationW2707Analisi dei farmaci Rivelatore
a matrice di fotodiodi Waters CorporationW2998Analisi dei farmaci
Multi & lambda; rivelatore di fluorescenza Waters CorporationW2475Analisi dei farmaci
EMPOWER 2Waters CorporationNASoftware di analisi dei dati
ScienziatoMicromathNAAnalisi farmacocinetica
Femmine Balb/c TopiLaboratory001026Cellule
cancro al seno EMT6/WTFornito dal Dr. Ian Tannock; Ontario Cancer InstituteNAIn vivo
H Bilancia analitica di Jackson di in vivo

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Holohan, C., Van Schaeybroeck, S., Longley, D. B., Johnston, P. G. Cancer Drug Resistance: An Evolving Paradigm. Nat. Rev. Cancer. 13 (10), 714-726 (2013).
  2. Szakacs, G., Paterson, J. K., Ludwig, J. A., Booth-Genthe, C., Gottesman, M. M. Targeting Multidrug Resistance in Cancer. Nat Rev Drug Discov. 5 (3), 219-234 (2006).
  3. Kong, A. -N. T. Inflammation, Oxidative Stress, and Cancer: Dietary Approaches for Cancer Prevention. Kong, A. .N. .T. ., , CRC Press. Florida, USA. (2013).
  4. Zhang, R. X., Wong, H. L., Xue, H. Y., Eoh, J. Y., Wu, X. Y. Nanomedicine of Synergistic Drug Combinations for Cancer Therapy - Strategies and Perspectives. J Control Release. 240, 489-503 (2016).
  5. Webster, R. M. Combination Therapies in Oncology. Nat. Rev. Drug. Discov. 15 (2), 81-82 (2016).
  6. Waterhouse, D. N., Gelmon, K. A., Klasa, R., Chi, K., Huntsman, D., Ramsay, E., Wasan, E., Edwards, L., Tucker, C., Zastre, J., Wang, Y. Z., Yapp, D., Dragowska, W., Dunn, S., Dedhar, S., Bally, M. B. Development and Assessment of Conventional and Targeted Drug Combinations for Use in the Treatment of Aggressive Breast Cancers. Curr Cancer Drug Targets. 6 (6), 455-489 (2006).
  7. Cancello, G., Bagnardi, V., Sangalli, C., Montagna, E., Dellapasqua, S., Sporchia, A., Iorfida, M., Viale, G., Barberis, M., Veronesi, P., Luini, A., Intra, M., Goldhirsch, A., Colleoni, M. Phase Ii Study with Epirubicin, Cisplatin, and Infusional Fluorouracil Followed by Weekly Paclitaxel with Metronomic Cyclophosphamide as a Preoperative Treatment of Triple-Negative Breast Cancer. Clin Breast Cancer. 15 (4), 259-265 (2015).
  8. Masuda, N., Higaki, K., Takano, T., Matsunami, N., Morimoto, T., Ohtani, S., Mizutani, M., Miyamoto, T., Kuroi, K., Ohno, S., Morita, S., Toi, M. A Phase Ii Study of Metronomic Paclitaxel/Cyclophosphamide/Capecitabine Followed by 5-Fluorouracil/Epirubicin/Cyclophosphamide as Preoperative Chemotherapy for Triple-Negative or Low Hormone Receptor Expressing/Her2-Negative Primary Breast Cancer. Cancer Chemother Pharmacol. 74 (2), 229-238 (2014).
  9. Carrick, S., Parker, S., Thornton, C. E., Ghersi, D., Simes, J., Wilcken, N. Single Agent Versus Combination Chemotherapy for Metastatic Breast Cancer. Cochrane Database Syst Rev. 15 (2), 003372(2009).
  10. Cardoso, F., Bedard, P. L., Winer, E. P., Pagani, O., Senkus-Konefka, E., Fallowfield, L. J., Kyriakides, S., Costa, A., Cufer, T., Albain, K. S., Force, E. -M. T. International Guidelines for Management of Metastatic Breast Cancer: Combination Vs Sequential Single-Agent Chemotherapy. J Natl Cancer Inst. 101 (17), 1174-1181 (2009).
  11. Alba, E., Martin, M., Ramos, M., Adrover, E., Balil, A., Jara, C., Barnadas, A., Fernandez-Aramburo, A., Sanchez-Rovira, P., Amenedo, M., Casado, A. Multicenter Randomized Trial Comparing Sequential with Concomitant Administration of Doxorubicin and Docetaxel as First-Line Treatment of Metastatic Breast Cancer: A Spanish Breast Cancer Research Group (Geicam-9903) Phase Iii. J Clinn Oncol. 22 (13), 2587-2593 (2004).
  12. Sadat, S. M., Saeidnia, S., Nazarali, A. J., Haddadi, A. Nano-Pharmaceutical Formulations for Targeted Drug Delivery against Her2 in Breast Cancer. Curr. Cancer Drug Targets. 15 (1), 71-86 (2015).
  13. Devadasu, V. R., Wadsworth, R. M., Ravi Kumar, M. N. V. Tissue Localization of Nanoparticles Is Altered Due to Hypoxia Resulting in Poor Efficacy of Curcumin Nanoparticles in Pulmonary Hypertension. Eur. J. Pharm. Biopharm. 80 (3), 578-584 (2012).
  14. Li, S. D., Huang, L. Pharmacokinetics and Biodistribution of Nanoparticles. Mol. Pharm. 5 (4), 496-504 (2008).
  15. Zhang, R. X., Ahmed, T., Li, L. Y., Li, J., Abbasi, A. Z., Wu, X. Y. Design of Nanocarriers for Nanoscale Drug Delivery to Enhance Cancer Treatment Using Hybrid Polymer and Lipid Building Blocks. Nanoscale. 9 (4), 1334-1355 (2017).
  16. Wang, X., Li, S., Shi, Y., Chuan, X., Li, J., Zhong, T., Zhang, H., Dai, W., He, B., Zhang, Q. The Development of Site-Specific Drug Delivery Nanocarriers Based on Receptor Mediation. J. Control. Release. 193, 139-153 (2014).
  17. Batist, G., Gelmon, K. A., Chi, K. N., Miller, W. H., Chia, S. K., Mayer, L. D., Swenson, C. E., Janoff, A. S., Louie, A. C. Safety, Pharmacokinetics, and Efficacy of Cpx-1 Liposome Injection in Patients with Advanced Solid Tumors. Clin Cancer Res. 15 (2), 692-700 (2009).
  18. Mayer, L. D., Harasym, T. O., Tardi, P. G., Harasym, N. L., Shew, C. R., Johnstone, S. A., Ramsay, E. C., Bally, M. B., Janoff, A. S. Ratiometric Dosing of Anticancer Drug Combinations: Controlling Drug Ratios after Systemic Administration Regulates Therapeutic Activity in Tumor-Bearing Mice. Mol. Cancer Ther. 5 (7), 1854-1863 (2006).
  19. Prasad, P., Cheng, J., Shuhendler, A., Rauth, A. M., Wu, X. Y. A Novel Nanoparticle Formulation Overcomes Multiple Types of Membrane Efflux Pumps in Human Breast Cancer Cells. Drug Deliv Transl Res. 2 (2), 95-105 (2012).
  20. Shuhendler, A. J., Cheung, R. Y., Manias, J., Connor, A., Rauth, A. M., Wu, X. Y. A Novel Doxorubicin-Mitomycin C Co-Encapsulated Nanoparticle Formulation Exhibits Anti-Cancer Synergy in Multidrug Resistant Human Breast Cancer Cells. Breast Cancer Res Treat. 119 (2), 255-269 (2010).
  21. Shuhendler, A. J., O'Brien, P. J., Rauth, A. M., Wu, X. Y. On the Synergistic Effect of Doxorubicin and Mitomycin C against Breast Cancer Cells. Drug Metabol. Drug Interact. 22 (4), 201-233 (2007).
  22. Zhang, R. X., Cai, P., Zhang, T., Chen, K., Li, J., Cheng, J., Pang, K. S., Adissu, H. A., Rauth, A. M., Wu, X. Y. Polymer-Lipid Hybrid Nanoparticles Synchronize Pharmacokinetics of Co-Encapsulated Doxorubicin-Mitomycin C and Enable Their Spatiotemporal Co-Delivery and Local Bioavailability in Breast Tumor. Nanomedicine. 12 (5), 1279-1290 (2016).
  23. Zhang, T., Prasad, P., Cai, P., He, C., Shan, D., Rauth, A. M., Wu, X. Y. Dual-Targeted Hybrid Nanoparticles of Synergistic Drugs for Treating Lung Metastases of Triple Negative Breast Cancer in Mice. Acta Pharmacol Sin. , 1-13 (2017).
  24. Shuhendler, A. J., Prasad, P., Zhang, R. X., Amini, M. A., Sun, M., Liu, P. P., Bristow, R. G., Rauth, A. M., Wu, X. Y. Synergistic Nanoparticulate Drug Combination Overcomes Multidrug Resistance, Increases Efficacy, and Reduces Cardiotoxicity in a Nonimmunocompromised Breast Tumor Model. Mol Pharm. 11 (8), 2659-2674 (2014).
  25. Prasad, P., Shuhendler, A., Cai, P., Rauth, A. M., Wu, X. Y. Doxorubicin and Mitomycin C Co-Loaded Polymer-Lipid Hybrid Nanoparticles Inhibit Growth of Sensitive and Multidrug Resistant Human Mammary Tumor Xenografts. Cancer Lett. 334 (2), 263-273 (2013).
  26. Rafiei, P., Michel, D., Haddadi, A. Application of a Rapid Esi-Ms/Ms Method for Quantitative Analysis of Docetaxel in Polymeric Matrices of Plga and Plga-Peg Nanoparticles through Direct Injection to Mass Spectrometer. Am. J. Anal. Chem. 6 (2), 164-175 (2015).
  27. Daeihamed, M., Haeri, A., Dadashzadeh, S. A Simple and Sensitive Hplc Method for Fluorescence Quantitation of Doxorubicin in Micro-Volume Plasma: Applications to Pharmacokinetic Studies in Rats. Iran. J. Pharm. Res. 14, Suppl 33-42 (2015).
  28. Alhareth, K., Vauthier, C., Gueutin, C., Ponchel, G., Moussa, F. Hplc Quantification of Doxorubicin in Plasma and Tissues of Rats Treated with Doxorubicin Loaded Poly(Alkylcyanoacrylate) Nanoparticles. J. Chromatogr. B Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. 887-888, 128-132 (2012).
  29. Al-Abd, A. M., Kim, N. H., Song, S. C., Lee, S. J., Kuh, H. J. A Simple Hplc Method for Doxorubicin in Plasma and Tissues of Nude Mice. Arch Pharm Res. 32 (4), 605-611 (2009).
  30. Loadman, P. M., Calabrese, C. R. Separation Methods for Anthraquinone Related Anti-Cancer Drugs. J. Chromatogr. B Biomed. Sci. Appl. 764 (1-2), 193-206 (2001).
  31. Zhang, Z. D., Guetens, G., De Boeck, G., Van Cauwenberghe, K., Maes, R. A., Ardiet, C., van Oosterom, A. T., Highley, M., de Bruijn, E. A., Tjaden, U. R. Simultaneous Determination of the Peptide-Mitomycin Kw-2149 and Its Metabolites in Plasma by High-Performance Liquid Chromatography. J. Chromatogr. B Biomed. Sci. Appl. 739 (2), 281-289 (2000).
  32. Alvarez-Cedron, L., Sayalero, M. L., Lanao, J. M. High-Performance Liquid Chromatographic Validated Assay of Doxorubicin in Rat Plasma and Tissues. J. Chromatogr. B Biomed. Sci. Appl. 721 (2), 271-278 (1999).
  33. Paroni, R., Arcelloni, C., De Vecchi, E., Fermo, I., Mauri, D., Colombo, R. Plasma Mitomycin C Concentrations Determined by Hplc Coupled to Solid-Phase Extraction. Clin. Chem. 43 (4), 615-618 (1997).
  34. Song, D., Au, J. L. Direct Injection Isocratic High-Performance Liquid Chromatographic Analysis of Mitomycin C in Plasma. J Chromatogr B Biomed Appl. 676 (1), 165-168 (1996).
  35. Schrijvers, D. Role of Red Blood Cells in Pharmacokinetics of Chemotherapeutic Agents. Clin. Pharmacokinet. 42 (9), 779-791 (2003).
  36. Colombo, T., Broggini, M., Garattini, S., Donelli, M. G. Differential Adriamycin Distribution to Blood Components. Eur. J. Drug Metab. Pharmacokinet. 6 (2), 115-122 (1981).
  37. Maeda, H., Nakamura, H., Fang, J. The Epr Effect for Macromolecular Drug Delivery to Solid Tumors: Improvement of Tumor Uptake, Lowering of Systemic Toxicity, and Distinct Tumor Imaging in Vivo. Adv. Drug Deliv. Rev. 65 (1), 71-79 (2013).
  38. Gustafson, D. L., Rastatter, J. C., Colombo, T., Long, M. E. Doxorubicin Pharmacokinetics: Macromolecule Binding, Metabolism, and Excretion in the Context of a Physiologic Model. J. Pharm. Sci. 91 (6), 1488-1501 (2002).
  39. Gabizon, A., Shiota, R., Papahadjopoulos, D. Pharmacokinetics and Tissue Distribution of Doxorubicin Encapsulated in Stable Liposomes with Long Circulation Times. J. Natl. Cancer Inst. 81 (19), 1484-1488 (1989).
  40. Motlagh, N. S., Parvin, P., Ghasemi, F., Atyabi, F. Fluorescence Properties of Several Chemotherapy Drugs: Doxorubicin, Paclitaxel and Bleomycin. Biomed Opt Express. 7 (6), 2400-2406 (2016).
  41. Mohan, P., Rapoport, N. Doxorubicin as a Molecular Nanotheranostic Agent: Effect of Doxorubicin Encapsulation in Micelles or Nanoemulsions on the Ultrasound-Mediated Intracellular Delivery and Nuclear Trafficking. Mol Pharm. 7 (6), 1959-1973 (2010).
  42. Cielecka-Piontek, J., Jelińska, A., Zając, M., Sobczak, M., Bartold, A., Oszczapowicz, I. A Comparison of the Stability of Doxorubicin and Daunorubicin in Solid State. J. Pharm. Biomed Anal. 50 (4), 576-579 (2009).
  43. Gilbert, C. M., McGeary, R. P., Filippich, L. J., Norris, R. L. G., Charles, B. G. Simultaneous Liquid Chromatographic Determination of Doxorubicin and Its Major Metabolite Doxorubicinol in Parrot Plasma. J. chromatogr. B Analyt. Technol. Biomed. Life sci. 826 (1-2), 273-276 (2005).
  44. Liu, Z. S., Li, Y. M., Jiang, S. X., Chen, L. R. Direct Injection Analysis of Mitomycin C in Biological Fluids by Multidemension High Performance Liquid Chromatography with a Micellar Mobile Phase. J. Liq. Chromatogr. Relat. Technol. 19 (8), 1255-1265 (1996).
  45. Zhou, Y., He, C., Chen, K., Ni, J., Cai, Y., Guo, X., Wu, X. Y. A New Method for Evaluating Actual Drug Release Kinetics of Nanoparticles inside Dialysis Devices Via Numerical Deconvolution. J. Control. Release. 243, 11-20 (2016).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Doxorubicin Mitomycin CHPLC QuantitationDrug Combination AnalysisNanoparticle Drug DeliveryReverse Phase HPLCBiological Matrix ExtractionInternal Standard MethodSimultaneous Drug DetectionPharmacokinetics StudyTumor Tissue Analysis

Related Articles