이 프로토콜에 설명 합니다 샘플 추출의 효율적이 고 편리한 분석 프로세스와 여러 약물, 독 소 루비 (DOX), 미토마이신 C (MMC) 및 심장 독성 DOX 대사 산물, doxorubicinol (DOXol), 생물학에서의 동시 결정 전 임상 유 방 종양 모델에서 샘플 시너지 약물 조합의 나노 제형으로 치료.
Method Article
이 프로토콜에 설명 합니다 샘플 추출의 효율적이 고 편리한 분석 프로세스와 여러 약물, 독 소 루비 (DOX), 미토마이신 C (MMC) 및 심장 독성 DOX 대사 산물, doxorubicinol (DOXol), 생물학에서의 동시 결정 전 임상 유 방 종양 모델에서 샘플 시너지 약물 조합의 나노 제형으로 치료.
조합 화학요법은 자주 사용 병원에서 암 치료; 그러나, 정상 조직에 관련 된 불리 한 효과 치료 혜택을 제한할 수 있습니다. 나노 기반 약물 조합 무료 약 조합 치료에 의해 발생 하는 문제를 완화 하기 위해 표시 되었습니다. 우리의 이전 연구는 그 두 항 암 약물, 독 소 루비 (DOX) 및 미토마이신 C (MMC)의 조합, 두 murine에 대 한 시너지 효과 생산 하 고 인간의 유방암 세포 생체 외에서. DOX 및 MMC 공동 로드 폴리머-지질 하이브리드 나노 입자 (DMPLN) 다양 한 경과 전송 펌프 multidrug 저항 및 유 방 종양 모델에 설명 된 향상 된 효능을 부여 하는 무시 됩니다. 기존의 솔루션 형태에 비해, DMPLN의 이러한 우수한 효능 DOX 및 MMC nanocarrier pln.로 활성화 하는 종양 세포 내 생체 이용률 증가 세포내 약물의 동기화 된 약물 동력 학에 기인 했다
약 동학 및 바이오-분포의 평가를 공동 관리 DOX 및 MMC 무료 솔루션에 나노 형태, 역 상 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC)는을 사용 하 여 간단 하 고 효율적인 다중 약물 분석 방법 개발. 달리는 플라즈마에 DOX 또는 MMC를 개별적으로 분석 하는 방법에 대 한 이전에 보고 된,이 새로운 HPLC 방법은 동시에 quantitate DOX, MMC 및 주요 심장 독성 DOX 대사 산물, 다양 한 생물 학적 행렬 ( 에서에서 doxorubicinol (DOXol), 수 예를 들어, 전체 혈액, 유 방 종양, 및 심 혼). 이중 형광 및 자외선 흡수 성 조사 4-methylumbelliferone (4-무) 다른 검출 파장 다중 약물 분석의 단계 검출을 위한 내부 표준 (윙하)으로 사용 되었다. 이 방법은 성공적으로 DOX 및 MMC 전체 혈액에 나노와 솔루션 접근 및 orthotopic 유 방 종양 murine 모델에서 다양 한 조직에 의해 전달의 농도 결정 하기 위해 적용 되었습니다. 제시 하는 분석 방법 약물 조합 중 나노 기반 배달의 전 임상 분석을 위한 유용한 도구입니다.
아직 그것은 종종 심각한 부작용 및 약물 저항으로 인해 제한 된 효능 및 다른 요인1,2,3관련 된 화학 요법 많은 암에 대 한 기본 치료 양식 적임 이다. 화학 요법의 결과 개선 하기 위해, 약물 조합 regimens 겹치지 독성, 약물 행동, 그리고 크로스 비 약물 저항4,5 의 다른 메커니즘 같은 고려 사항에 따라 병원에 적용 된 , 6. 임상 시험에서 더 나은 종양 응답 속도 종종 관찰 되었다 약물 조합을 순차적 마약 배달7,8의 처방에 비해 관리 동시에 사용 하 여. 그러나, 무료 약물 형태 중 최적의 바이오-분포, 인해 여러 약물의 동시 주입 치료 효과9,,1011를 능가 하는 저명한 정상 조직의 독성을 발생할 수 있습니다. Nanocarrier 기반 약물 전달 약 동학 및 바이오-캡슐화 된 약물, 종양을 대상으로 축적12,,1314강화의 배포 변경 표시 되었습니다. 우리의 최근 기사에서 검토 한 결과, 나노 공동 시너지 약물 조합 로드은 설명 했다 때문에 그들의 통제 시간적 및 공간적 공동 배달의 무료 약물 조합에 의해 발생 하는 문제를 완화 하는 기능 종양 조직에 여러 약물,4,,1516세포 암에 대 한 시너지 약물 효과 활성화. 그 결과, 우수한 치료 효능 및 낮은 독성 두 전 임상 및 임상 연구4,,1718에서 입증 되었습니다.
우리의 이전 체 외에 연구 발견 두 항 암 약물, 독 소 루비 (DOX) 및 미토마이신 C (MMC), 조합의 여러 유 방 암 세포 라인에 대 한 시너지 효과 생산 하 고, 또한, 공동 DOX 및 MMC 내에서 로드 폴리머-지질 하이브리드 나노 입자 (DMPLN) 다양 한 다중 약물 내성 관련된 경과 펌프 (예: P-당단백질과 유 방 암 저항 단백질)19,,2021극복. Vivo에서, DMPLN에 활성화 DOX 및 종양 사이트 MMC의 공간 일시적인 공동 배달 암 세포 내에서 약물의 증가 생체 이용률 DOX 대사 산물 doxorubicinol (DOXol)22의 형성의 검토에 의해 표시 된 대로. 결과적으로 DMPLN 종양 세포 apoptosis, 종양 성장 억제, 그리고 장기간된 호스트 생존 DOX 및 MMC 조합 또는 자주 DOX 배합22,,2324, 무료에 비해 향상 된 25.
공동는 nanocarrier에 의해 전달 하는 약물의 실제 금액을 분석 하는 것이 효과적인 나노 제형 설계에 대 한 중요 합니다. 많은 방법이 플라스마 수준 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC)만 사용 하 여 단일 DOX 또는 MMC 복용량의 또는 질량 분석 (MS)26,,2728 와 함께에서 분석 하도록 개발 되었습니다. , 29 , 30 , 31 , 32 , 33 , 그러나 34., 이러한 방법 들은 시간과 조합 치료에 대 한 허무로 많은 수의 생물 학적 샘플 (때로는 약물 대사 산물 등) 여러 약물의 분석을 위해 별도로 준비를 해야. DOX 및 MMC의 강한 플라스마 단백질 바인딩 뿐만 아니라 붉은 혈액 세포는 또한 바인딩 많은 항 암 약35,36집중 하 큰 용량을가지고. 따라서, 플라즈마 분석 DOX 또는 MMC에 대 한 실제 혈액 약물 농도 난독 처리할 수 있습니다. (그림 1) 현재 작업에 설명 합니다 간단 하 고 강력한 동시에 추출 하 고 quantitate DOX, MMC 및 전체 혈액 및 다양 한 조직 ( DOX 대사 산물 doxorubicinol (DOXol) 역 상 HPLC를 사용 하 여 여러 약물 분석 방법을 예를 들어, 종양). 그것은 성공적으로 적용 되었다는 orthotopically에는 약 동학 및 바이오-DOX 및 MMC의 분포 뿐만 아니라 무료 솔루션 또는 나노 형태 (즉, DMPLN 및 자주 DOX)를 통해 약물 전달 후 DOXol의 형성을 결정 하 정 맥 (i.v.) 후 murine 유 방 종양 마우스 모델을 이식 주입22.
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모든 동물 실험 동물 관리 위원회의 대학 건강 네트워크 온타리오 암 연구소에 의해 찬성 하 고 캐나다 위원회 동물 관리 지침에 따라 실시 했다.
1. 생물학 견본 준비
2. 작업 매개 변수 및 HPLC 계측
3. HPLC 유효성 검사


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두 항 암 약물, DOX MMC, 뿐만 아니라 DOX 대사 산물, DOXol, 동시에 형광 및 자외선 감지기는 윙하도 4-무를 사용 하 여 동일한 적용 된 그라데이션 HPLC 조건 하에서 어떤 생물 학적 간섭 없이 감지 했다. DOX, MMC, DOXol 및 4-무 잘 보존 시간 mmc 5.7 분, DOXol 위한 10.4 분, 4-뮤, 10.9 분 및 DOX (그림 2)에 대 일 분 서로에서 분리 했다. 전체 혈액에 각 약물 및 다양 한 조직 상관 관계 계수 (R2) 0.98에서 1.00 (그림 3 및 표 1)에 이르기까지 함께 농도 선형성을 보였다. DOX, DOXol 및 MMC의 정량 (LLOQ)의 하한값은 10 ng/mL, 10 ng/mL 및 100 ng/mL 전 혈 및 25 ng/mL...
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한 번에 단일 약물의 탐지를 가능 하 게 다른 컬럼에 방법에 비해, 현재 HPLC 프로토콜은 동시에 변경 하는 필요 없이 동일한 생물학 매트릭스에 세 약 화합물 (DOX, MMC, 및 DOXol)을 quantitate 수 모바일 단계입니다. 약 동학 및 바이오-2 나노 기반 약물 전달 시스템의 배포를 확인 하려면이 준비 및 분석 방법은 성공적으로 적용 (즉, 자주 DOX와 DMPLN)22. 이후 PEGylated 나노 연장 시간의 오랜 기간 동안 높은 혈액 약물 농도 결과로 로드 된 약물의 전신 순환 (> 24 h), 설명된 컬럼에 메서드는 큰 규모의 샘플 분석을 위한 비용 효율적인 전 임상 연구22나노 공동 로드 약물 조합. 무료 DOX 솔루션 및 자주 DOX 그림 4A 의 약 동학은 설치류
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저자는 없고 경쟁 금융 관심사 이해 충돌 있다.
저자는 기꺼이 HPLC, 캐나다 건강 연구 (CIHR) 캐나다 유 방 암 연구 (CBCR) 연구소에서 운영 보조금에 대 한 자연 과학 및 공학 연구 (NSERC) 위원회 캐나다에서 장비 부여를 인정 X.Y. 우, 얼라이언스 그리고 R.X. 장 하 토니 장 토론토 대학 장학금.
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| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| 독소루비신 | Polymed Theraeutics | 111023 | 항암제 |
| Mitomycin C | Polymed Theraeutics | 060814 | 항암제 |
| Doxorubicinol (DOXol) | 토론토 연구 화학물질 | D558020 | |
| 4-Methylumbelliferone 나트륨 염의 대사산물 | Sigma-Aldrich | M1508 | 내부 표준 |
| Myristic Acid | Sigma-Aldrich | 544-63-8 | 폴리지질 하이브리드 나노입자용 재료 |
| 폴리옥시에틸렌 (100) 스테아레이트 | 스펙트럼 | M1402 | 폴리지질 하이브리드 나노입자용 재료 |
| 폴리옥시에틸렌 (40) 스테아레이트 | 시그마-알드리치 | P3440 | 폴리지질 하이브리드 나노입자용 재료 |
| Pluronic F68 (PF68) | BASF Corp. | 9003-11-6 | 폴리 지질 하이브리드 나노 입자 |
| 재료 초음파 (UP100H) | Hielscher, 초음파 기술 | NA | 나노 입자 준비 |
| 수조 (ISOTEMP 3016HS) | Fisher Scientific | NA | 나노 입자 준비 |
| Liposomal Doxorubicin (케일릭스) | Janssen | 약국에서 구매 Princess Margaret Hospital | 임상적으로 승인된 나노 입자 제형 |
| HPLC 등급 메탄올 | Caledon Chemicals | 6701-7-40 | HPLC 이동상 구성 |
| HPLC 등급 H2O | Caledon Chemicals | 8801-7-40 | HPLC 이동상 조성 |
| HPLC 등급 아세토니트릴 | Caledon 화학 | 물질 1401-7-40 | HPLC 이동상 조성 |
| Trifluoroacetic 산 | 시그마 - 알드리치 | 302031 | HPLC 이동상 조성 |
| 0.45 μ m 나일론 멤브레인 여과지 | Whatman | WHA7404004 | HPLC 이동상 준비 |
| 1cc 플라스틱 주사기 | Becton, Dickinson and Company | 2606-309659 | 처리 주입 |
| 5cc 플라스틱 주사기 | Becton, Dickinson and Company | 2608-309646 | 조직 수집 |
| 30G 1/2 바늘 | Becton, Dickinson and Company | 305106 | 치료 주입 |
| 25G 5/8 바늘 | Becton, Dickinson and Company | 305122 | 조직 컬렉션 |
| 멸균 0.9% 식염수 | 토론토 대학 하우스 브랜드 | 1011 | 조직 관류 |
| 13 ml 둥근-바닥 원뿔형 튜브 | SARSTEDT | 62.515.006 | 프로리프롤렌, 조직 균질화 |
| 알파 최소 필수 배지(MEM) | Gibco | 12571063 | Cell medium |
| 1 x 인산염 완충액 식염수 | Gibco | 10010023 | 조직 균질화 |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | X100-100 ML | 조직 균질화 |
| Formic acid | Caledon Chemicals | 1/5/3840 | 추출 용매를 위해 pH 조정 |
| 헤파린 나트륨 스프레이 플라스틱 튜브 | Becton, Dickinson and Company | 367878 | 혈액 채취 |
| 분석 계량 저울 | 싸토리우스 | CPA225D | NA |
| pH 미터 | Fisher Scientific | 13-637-671 | Accumet BASIC |
| Vortex Mixter | Fisher Scientific | 02-215-365 | 원하는 속도로 샘플 볼텍싱 |
| 1.5 ml 마이크로 원심분리기 튜브 | Fisherbrand | 2043-05408129 | Prolyprolene |
| 모델 1000 균질화기 | Fisher Scientific | 08-451-672 | 조직 균질화 |
| 원심분리기 5702R | Eppendorf | 5702R | 추출 준비 |
| 가열식 증발기 시스템 | Glas-Col | NA | 샘플 재구성 |
| HPLC 나사산 바이알 | DIKMA | 5320 | HPLC 샘플 주입 |
| HPLC 스크류 캡과 PTFE 화이트 실리콘 격막 | DIKMA | 5325 | HPLC 샘플 주입 |
| HPLC 폴리프로필렌 인서트 | Agilent Technologies | 5182-0549 | 최대 볼륨 250 μ l, HPLC 샘플 주입 |
| Xbridge C18 Column | Waters Corporation | 186003117 | 약물 분석 |
| 그라디언트 펌프 | Waters Corporation | W600 | 약물 분석 |
| 자동 샘플러 | Waters Corporation | W2707 | 약물 분석 |
| 포토다이오드 어레이 검출기 | Waters Corporation | W2998 | 약물 분석 |
| 멀티 λ 형광 검출기 | Waters Corporation | W2475 | 약물 분석 |
| EMPOWER 2 | Waters Corporation | NA | 데이터 분석 소프트웨어 |
| 과학자 | Micromath | NA | 약동학 분석 |
| Female Balb/c Mice | Jackson Laboratory | 001026 | In vivo |
| EMT6/WT 유방암 세포 | Ian Tannock 박사 제공; 온타리오 암 연구소 | NA | In vivo |
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