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Le informazioni fornite in questo protocollo sono stato descritto prima15,26 e si basa su diversi documenti normativi pubblicati da la US Food and Drug Administration (FDA o FDA) e farmacopea statunitense (USP)4 , 5 , 6 , 27ed è anche disponibile sul sito Web NCL20 nei protocolli STE1.2 (torbidità LAL), STE1.3 (gel-clot LAL) e STE1.4 (cromogenico LAL).
Prova-nanomateriali sono preparati in acqua reagente LAL o PBS sterile, apirogena. Il pH del campione di studio è importante perché bassa (< 6) e alta (> 8) pH interferisce con le prestazioni ottimali del lisato. Se il pH della prova-nanoparticella è fuori dell'intervallo di 6-8, può essere regolata utilizzando apirogena di idrossido di sodio o acido cloridrico. Quando viene eseguita tale adeguamento, è fondamentale per evitare la contaminazione del campione da microelettrodo. Pertanto, per eseguire questa procedura, una piccola aliquota del campione è rimossa in un tubo separato e utilizzata per misurare il pH.
Quando il campione è preparato in PBS o un altro buffer, il buffer vuoto è inclusa anche in questo test. La concentrazione di ogni nanomateriale è specifico. Il test è utilizzato per stimare la quantità di contaminanti dell'endotossina per milligrammo dell'ingrediente farmaceutico attivo (API). Tuttavia, a seconda del tipo di nano-formulazione, la concentrazione può essere stimata anche in mg della formulazione totale o totale elemento (ad es., oro, argento o di ferro per oro, argento e nanoparticelle di ossido di ferro, rispettivamente). Il campione viene testato dal magazzino utilizzando diverse diluizioni non supera il MVD. Tutte le diluizioni di prova-nanoparticelle sono preparate usando acqua LAL-grado.
Tre parametri sono usati per calcolare la MVD. Essi sono il limite di endotossina (EL), la concentrazione del campione e l'analisi di sensibilità (λ)4. Utilizzare la seguente formula per calcolare il limite di endotossina (EL): EL = K/M, dove K è una dose di pirogeni soglia (ad es., 5 EU/kg come discusso nell'introduzione) e M è la dose massima del nanomateriale di prova destinato ad essere somministrati per chilogrammo di corpo peso in una sola ora4. Come discusso in precedenza, la stima della EL per i nanomateriali utilizzati come radiofarmaco o come dispositivo medico si basa su una dose di pirogeno soglia o formula, che è diverso da 5/M. Questi dettagli sono citati nell'introduzione e potrebbero essere ulteriormente rivista in USP e US FDA linee guida4,5,6. Il limite consigliato endotossina per soluzioni oftalmiche e dispositivi intraoculare è fornito nelle linee guida del FDA per questi prodotti6. Quando un modello animale (ad es., mouse) è stato utilizzato per stabilire la dose di nanoformulation, queste informazioni vengono utilizzate per stimare la dose equivalente umana cosiddetta (HED). La HED è calcolato dividendo la dose animale per un fattore di conversione, che è specifico per ogni specie animale. Ad esempio, il fattore di conversione è 12,3, 6.2 e 3.1 per il mouse, ratto e coniglio, rispettivamente27. La procedura di conversione e la spiegazione razionale per il suo utilizzo sono descritti in dettaglio nell' orientamento US FDA27. Terapeutica del cancro sono spesso dosato per area di superficie corporea espressa in mg/m2. Uno può seguire la Guida di riferimento USP per calcolare EL per farmaci dosati in milligrammi per metro quadrato o convertire questa dose in mg/kg intervallo. La dose in mg/m2 può essere regolata per la dose in mg/kg se si utilizza un fattore di conversione specie-27. Per un uomo adulto, è indicato come Km per riferirsi alla massa costante27e 37. Il fattore km ha unità di kg/m2; è uguale per il peso corporeo in chilogrammi (kg) divisi per l'area della superficie in metri quadrati (m2)27. Ad esempio, una dose umana o HED di 74 mg/m2 corrisponde a 2 mg/kg o 74/37. Per determinare la MVD, utilizzare la seguente formula, che è anche disponibile dallo standard USP puntata 85: MVD = (EL x concentrazione del campione) / λ)4. In un ipotetico scenario, una concentrazione di campione delle nanoparticelle è 10 mg/mL e la dose massima nel topo è 615 mg/kg. In questo caso la HED è 615/12,3 = 50 mg/kg; EL per tutte le rotte eccetto intrathecal è 0,1 EU/mg (5 EU/kg/50 mg/kg) e MVD è 1.000 ((0,1 EU/mg x 10 mg/mL)/0.001 EU/mL).
Spesso, quando uno ha bisogno valutare la contaminazione di endotossina in un nanomateriale grado di ricerca, le informazioni di dose non sono disponibile. Non esiste una procedura armonizzata per come stimare il MVD ed EL per questi materiali. Questo studio finalizzato esegue il test direttamente dal magazzino (comunemente la concentrazione di questa soluzione è 1 mg/mL) e alle diverse diluizioni, solitamente 5, 50, 500 - e 5.000-pieghe. Quando la dose, via di somministrazione, la concentrazione del campione e l'infusione il tempo per il cambiamento di nanomateriale determinato test, l'EL e MVD anche cambiare. Pertanto, si deve valutare le informazioni ed eseguire la stima della EL e MVD nel contesto di altri parametri relativi alla quantità, tempo, previsto via di somministrazione e concentrazione della formulazione determinata.
È importante notare che il numero di catalogo e le specifiche di prodotto (ad es., potenza, ammonta per flaconcino) del CSE sono diversi per i diversi formati di LAL. Motore di ricerca personalizzato utilizzato in torbidità che Lal può essere utilizzato anche in un gel-clot LAL. Tuttavia, il motore di ricerca personalizzato per un LAL cromogenico è specifico per questo formato di dosaggio. Le istruzioni riportate di seguito sono generali e applicabile al CSE utilizzato in tutti i formati di dosaggio. Il CSE è un lipopolysaccharide di Escherichia coli (LPS) fornito come una polvere liofilizzata. Questo standard è certificato dal produttore contro un'endotossina Standard di riferimento (RSE) con una potenza di nota. Il contenuto del flaconcino contenente CSE deve essere ricostituito con ~3.2 - 5,0 mL di acqua di reagente LAL apirogeno. Oltre alla differenza tra CSE utilizzata per analisi differenti formati, il volume di ricostituzione anche è specifico per ogni lotto di questo standard. Pertanto, si deve calcolare la concentrazione finale della soluzione madre CSE per ogni lotto dello standard. Il calcolo viene eseguito basata sulla potenza della norma e la quantità contenuta in ogni flaconcino. Il certificato di analisi specifico per ogni lotto di endotossina standard contiene le informazioni circa la potenza e la quantità per flaconcino. Uno deve rigorosamente vortice lo standard per 30-60 secondi, sia durante la ricostituzione e durante l'uso. Si consiglia inoltre di eseguire la ricostituzione con 5-10 min sedimentazione volte e sopra un 30-60 min lasso di tempo per garantire che tutti liofilizzato materiale va in soluzione. Prima di utilizzare nell'analisi, equilibrare il brodo CSE a temperatura ambiente. Dopo la ricostituzione, il CSE può essere refrigerato per la conservazione ed è stabile per quattro settimane.
Simile al CSE, il reagente LAL è specifico per ogni formato. Le istruzioni riportate di seguito sono generali e applicabile a tutti i formati di dosaggio LAL. Il reagente LAL è fornito come polvere liofilizzata. Per ricostituire ogni flaconcino siano seguite le raccomandazioni del produttore. LAL grado acqua o inibendo beta-glucani di buffer può essere utilizzato. Il buffer d'inibizione beta-glucani è preferito in questo caso-studio, perché permette di escludere l'interferenza dal beta-glucani. Questa interferenza di falsi positivi è molto comune nei nanomateriali perché filtri di acetato di cellulosa sono comunemente usati durante la sintesi di nanomateriale e servono come una fonte di contaminazione di glucano15. La maggior parte delle fiale richiederà la ricostituzione ad un volume finale di 5 mL. Basato su oltre 10 anni di esperienza degli autori con questo test, è stato notato che l'inclusione di questo buffer rallenta la reazione e può richiedere aumentando il tempo di insorgenza massima nelle impostazioni dello strumento per consentire il calibratore più basso presso un concentrazione di 0,001 EU/mL a sviluppare.
Per assicurare l'accurata diluizione durante l'elaborazione di norme, si consiglia di utilizzare 10 volte passaggi di diluizione. 10 volte diluizioni possono essere preparati da chiodando 100 µ l di brodo o standard con maggiore concentrazione nei 900 µ l di acqua apirogena. Poiché la concentrazione dello stock CSE è solitamente alta (~ 1.000 EU/mL), preparazione delle diluizioni intermedie con concentrazioni 100 e 10 EU/mL è consigliato prima di preparare il calibratore di dosaggio con una concentrazione di 1 EU/mL. Due rapporti tra campione e lisato sono descritti nel presente protocollo. Anche se entrambi i rapporti sono comunemente usati, la linearità della curva è accettabile, ma non è l'ideale quando il rapporto 4:1 e il buffer di inibizione beta-glucani (Vedi la Tabella materiali) vengono utilizzati.
Le stesse regole come descritto in precedenza per quanto riguarda la preparazione di standard di calibrazione si applicano anche alla preparazione di controlli di qualità (QC). Questi controlli vengono utilizzati per verificare che il test funzioni correttamente. È preparato da chiodare la quantità nota di CSE in acqua apirogena. La concentrazione di QC è di solito scelto al centro dell'intervallo di dosaggio. Il range di dosaggio LAL la torbidità è 0,001 a 1 EU/mL. Di conseguenza, viene utilizzato un QC ad una concentrazione di 0,05 EU/mL. Altre concentrazioni all'interno dell'intervallo di dosaggio è utilizzabile anche nella preparazione del controllo qualità.
Il controllo di valorizzazione di inibizione (IEC) è anche noto come controllo positivo prodotto (PPC). È preparato aggiungendo una concentrazione nota di CSE nel campione in esame. La concentrazione di IEC (PPC) è di solito scelto al centro dell'intervallo di dosaggio. Il range di dosaggio LAL la torbidità è 0,001 a 1 EU/mL. Di conseguenza, viene utilizzato l'IEC ad una concentrazione di 0,05 EU/mL. Per preparare questa IEC bisogna combinare 50 µ l della 1 soluzione EU/mL CSE con 950 µ l di prova-nanoparticelle. La IEC è preparato per ogni diluizione di un test-nanomateriale. Ad esempio, se una nano-formulazione è testata a tre diluizioni (01:50, 1: 500 e 1:5, 000), bisogna preparare tre IECs, uno per ciascuna di queste diluizioni. Altre concentrazioni all'interno dell'intervallo di dosaggio è utilizzabile anche per preparare il campione IEC. Questo controllo viene utilizzato per comprendere la validità dei risultati del test per la nano-formulazione determinato. Secondo l'USP, i risultati del test sono validi se il recupero dei picchi di IEC (PPC) è compreso tra 50 e 200%4. Spike recupero inferiore al 50% significa che il test-nanomateriale inibisce endotossina rilevamento e, di conseguenza, il test provocare contaminazione endotossina sottovaluta e non è valido. Recupero dei picchi oltre il 200% suggerisce che il materiale di prova migliora il risultato di analisi o contiene un livello troppo alto dell'endotossina contaminante. Nel caso di potenziamento, il risultato del test è anche impreciso. Esempi di tali interferenze e alcuni modi per superarli sono state descritte precedenti12,15.
Quando si eseguono dosaggi cromogenici e torbidità, è consigliabile utilizzare una pipetta a ripetizione per aggiungere il reagente LAL a tutti i campioni. Il tempo di funzionamento medio strumento è 7200 secondi. Tuttavia, la reazione può essere più veloce o più lento con alcuni lotti del lisato. Nei casi, quando la reazione è lenta, uno necessario modificare le impostazioni dello strumento a 9600s o più. Questo cambiamento permetterà il calibratore più basso di sviluppare.
Doxorubicina liposomiale pegilata è una formulazione che contiene il principio attivo farmaceutico (API) ad una concentrazione di 2 mg/mL. Esso viene utilizzato in clinica come una dose di 50 mg/m2. Per convertire questa dose gamma mg/kg, è diviso da fattore 3727. La dose di doxorubicina liposomiale pegilata in mg/kg, di conseguenza, è 1,35. Per calcolare EL, 5 (la dose soglia pirogeni in UE/kg) è divisa da 1,35 (la dose di Doxil in mg/kg) e ottenere 3,7 EU/mg4. Questo numero significa che doxorubicina liposomiale pegilata alla dose di 1,35 mg/kg può essere somministrato in sicurezza ogni singola ora se endotossina nella formulazione non superi i 3,7 EU/mg, dove mg fa riferimento all'API.
Successivamente, è possibile utilizzare queste informazioni per calcolare la MVD per LAL test. La sensibilità (lambda) della torbidità, cromogenico e saggi di gel-clot presentati in questo studio è 0,001, 0,001 e 0,03 EU/mL, rispettivamente. Pertanto, MVD è 7.407 per torbidità e dosaggi di cromogenici ((5 EU/kg x 2 mg/mL)/0.001 EU/mL) e 247 per il dosaggio di gel-clot ((5 EU/kg x 2 mg/mL)/0.03 EU/mL).
Doxorubicina ha uno spettro di assorbanza ampio che si sovrappone con lunghezza d'onda di dosaggio della LAL cromogenico28,29. Inoltre, la maggior parte delle formulazioni di liposomi sono torbide e appaiono latte. Questo torbidità inerente è il motivo molto comune per l'interferenza di liposomi con dosaggio di torbidità. Nel caso di doxorubicina liposomiale pegilata, l'interferenza a causa della torbidità è stato superato da diluizione cinque come testimoniano i valori di recupero a spillo tra 50 e 200% (tabella 1). Tuttavia, presso la stessa doxorubicina di diluizione concentrazione era ancora abbastanza alto per interferire con la LAL cromogenico (tabella 1). Due diluizioni successive (50 e 500) ha aiutato a superare le interferenze doxorubicina liposomiale pegilata con LAL cromogenico. Poiché il dosaggio di gel-clot è indipendente di torbidità e colore campione, e il livello dell'endotossina nella formulazione è all'interno della gamma di gel-clot, la doxorubicina liposomiale pegilata non ha interferito con il dosaggio di gel-clot diluizioni a tutti testati. In questo caso, diverse diluizioni di doxorubicina liposomiale pegilata sono state utilizzate per queste analisi. Le diluizioni 5, 50 e 500 per torbidità e cromogenico così come 50, 100 e 200 per il dosaggio di gel-coagulo sono stati scelti perché sono all'interno di MVD. Il MVD del dosaggio gel-clot è inferiore a quello della torbidità e cromogenico LALs perché la sensibilità di questo test è anche inferiore. Se la formulazione interferito con la LAL a diluizione 500 in dosaggi cromogenici e torbidità, potrebbe essere eseguita l'analisi alle diluizioni superiori (ad es., 5.000, 6.000, 7.000 o 7.407). Dal momento che il livello dell'endotossina ottenuto a diluizione 50 nel gel-coagulo era sotto il EL, l'analisi di questa formulazione a diluizioni inferiori non è stata eseguita. Tuttavia, in altri casi, il test potrebbe essere continuato a diluizioni 20, 10, 5 o 2 per identificare il più basso non interferendo diluizione e capire se il livello dell'endotossina nella formulazione è sotto la EL.
È importante ricordare che per il dosaggio di gel-clot è essenziale per disattivare la funzione di circolazione dell'acqua nel bagno d'acqua per tutta la durata di questo test o utilizzare una vasca di acqua senza tale opzione perché il flusso d'acqua danneggia il coagulo e può influenzare l'accuratezza della g dosaggio LAL El-coagulo. Non è sempre possibile superare le interferenze delle nanoparticelle con dosaggi LAL aumentando le diluizioni del campione. Strategie e alcuni approcci per superare vari tipi di interferenza ed esempi di nanoparticelle comunemente che rappresenta un problema per LAL saggi sono stati discussi da altri gruppi e noi altrove12,13,14 ,15,30,31. L'analisi presentata in questo manoscritto è basato su una formulazione del modello. L'esperienza con altri nanoformulazioni potrebbe essere diverso.