Name: Bereiding en karakterisering van lipofiele doxorubicine Pro-drug micellen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-08-02T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 56 s
Description: Leer de bereiding en karakterisering van lipofiele doxorubicine pro-drug micellen voor gerichte kankertherapie. Deze methode verbetert medicijnladingscapaciteit en stabiliteit terwijl toxiciteit wordt verminderd.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit werk werd ondersteund door de volgende grants: NIH-SC3-subsidie, NSF-PREM-subsidie, Hampton University Faculty Research Grant. We willen mevrouw Michele A. Cochran van het Virginia Institute of Marine Science (VIMS) bedanken voor het gebruik van de deeltjesgrootte-analysator. We willen ook mevrouw Corinne R. Ramaley bedanken voor het reviseren van het manuscript.

1. Synthese van DOX-PA <ol><li> Weeg 390 mg doxorubicine en 243 mg palmitinezuur hydrazide en overbrengen naar een rondbodemkolf. </li><li> Voeg 150 ml watervrije methanol aan de kolf met een glazen spuit. Voeg 39 ul trifluorazijnzuur (TFA) met een pipet. Met behulp van een magnetische roerder, roer het reactiemengsel gedurende 18 uur bij KT in het donker. OPMERKING: De hoeveelheden reactiematerialen kan worden vergroot of verkleind met verschillende hoeveelheden DOX-PA verkrijgen. De verhouding van reactanten moeten in dezelfde verhouding wordt gehandhaafd. Reacties onder gebruikmaking DOX hoeveelheden in het traject van 78 mg tot 1170 mg kan worden uitgevoerd in een gewone chemisch laboratorium. </li><li> Zuivering van DOX-PA gebruikmaking van een silicagelkolom. 17 <ol><li> Verwijder het oplosmiddel in het reactiemengsel met een roterende verdamper. Voeg 3 g silicagel na het volume van het mengsel wordt teruggebracht tot ongeveer 20 ml. Blijven rotatieverdamping droge poeders geven en t toestaanhij adsorptie van producten op het silicagel. Bewaar het monster onder vacuüm gedurende nog 30 min nadat de droge poeders worden gevormd. </li><li> Pak 50 g silicagel in een kolom met dichloormethaan als oplosmiddel. Voeg voorzichtig het silicagel monster met geadsorbeerde product aan de kolom. </li><li> Elueer de kolom met een mengsel van dichloormethaan en methanol, en stijgt het percentage methanol toe, waardoor oplosmiddelpolariteit (tabel 1) verhogen. </li><li> Verzamel fracties eluent in reageerbuizen (25 ml / buis) en de voortgang van dunnelaagchromatografie (TLC). </li><li> Combineer alle fracties die zuiver DOX-PA en verwijder het oplosmiddel met een rotatieverdamper tot droog poeder wordt gevormd. Verdere droog het product onder vacuüm O / N. </li></ol></li><li> Analyse van DOX-PA door TLC. <ol><li> Snijd een 4 cm x 8 cm doorsnede van TLC-plaat. Steekproefmetingen oplossingen 0,5 cm van de bodem van de plaat met TLC spotting capillairen met gebruikmakinghanol als oplosmiddel. </li><li> Plaats de TLC plaat in een ontwikkelkamer die een mengsel van dichloormethaan en methanol (3/1, v / v). De diepte van oplosmiddel dient iets minder dan 0,5 cm. </li><li> Neem de plaat uit de tank, wanneer het oplosmiddel voor de bovenkant van de plaat is gekomen. Markeer de locatie van het oplosmiddel front met een potlood en laat de plaat drogen. Plaats de DLC-plaat in een kleuring kamer die verzadigde jodium damp om monsters te visualiseren. </li></ol></li><li> Analyse van DOX-PA met een 1 H-NMR spectroscopie (1H-NMR). 18 <ol><li> Los op 15 mg DOX-PA in 1 ml methyl-d6 sulfoxide (DMSO) en breng het monster in een NMR-buis. </li><li> Plaats de NMR buis in de magneet van de NMR instrument. Meet de proton spectrum, selecteren DMSO als oplosmiddel. Verwijder de NMR-buis van de magneet. Analyseer de NMR resultaat 18. </li></ol></li></ol> 2. Bereiding van DOX-PA micellen door Film dispersie Methode <ol><li> Oplossen DSPE-PEG (40 mg) en DOX-PA (4 mg) met 2 ml methanol in een 10 ml glazen flesje. </li><li> Verwijder het organische oplosmiddel onder vacuüm met een rotatieverdamper tot een dunne film vormt in de flacon. NB: Als alternatief, verdampen de organische oplosmiddelen onder inert gas (bijvoorbeeld argon of stikstofgas) om een film te vormen en houdt het flesje in een vacuüm exsiccator om resterend oplosmiddel verder te verwijderen. </li><li> Overdracht 2 ml Dulbecco&#39;s fosfaatgebufferde zoutoplossing (pH 7,4, DPBS) op het glazen flesje. </li><li> Plaats het flesje in een ultrasoon bad gedurende 3 minuten bij kamertemperatuur om micellen te genereren. OPMERKING: Ultrasone vermogen varieert tussen de verschillende modellen van ultrasoon baden. Selecteer een eenheid die voldoende ultrasone macht om de dunne polymeer / drug film verspreiden kan genereren. Het uitgangsvermogen van ultrasoonbad in dit protocol is 110 W. </li><li> Houd micellen bij 4 ° C voor korte-termijn opslag en -20 ° C voor langere-term opslag. LET OP: U kunt micellen ook gevriesdroogd en gereconstitueerd met water voor gebruik. Gewoonlijk wordt geen cryoprotectant of lyoprotectant nodig voor deze formulering. </li></ol> 3. Karakterisering van DOX-PA micellen <ol><li> Bepaling van DOX-PA-concentratie in micellen en drugs inkapseling efficiëntie <ol><li> Dissolve DOX-PA gesynthetiseerd in vorige stappen in DMSO tot DOX-PA oplossingen van vijf verschillende concentraties te bereiden: 1 ug / ml, 5 ug / ml, 20 ug / ml, 50 ug / ml en 100 ug / ml. Meet de absorptie van DOX-PA oplossingen met een UV-VIS-spectrometer bij 490 nm. Genereren van een standaardcurve gebaseerd op de DOX-PA geneesmiddelconcentraties en bijbehorende absorptie bij 490 nm. </li><li> Verdun 25 pl met geneesmiddel beladen micellen met 500 ul DMSO. Meet de absorptie bij 490 nm met een UV-VIS-spectrometer. Bereken geneesmiddelconcentraties met de standaard curve gegenereerd in 3.1.1. </li><li> Bepalen inkapselingsefficiëntie met de volgende vergelijking: Drug inkapselingsefficiëntie (%) = (hoeveelheid geneesmiddelen in micellen) / (hoeveelheid toegevoegd geneesmiddel) x 100% </li></ol></li><li> Karakterisering van de deeltjesgrootte met dynamische lichtverstrooiing (DLS) <ol><li> Verdun micellen met DPBS (pH 7,4) tot een uiteindelijke DSPE-PEG concentratie van 1 mg / ml. Analyseren van een monster 2 ml met een deeltjesgrootte analysator om de Z-gemiddelde en polydispersiteitsindex (PDI) te verkrijgen. </li></ol></li><li> Evaluatie van in vitro antikanker activiteit LET OP: Gebruik de juiste steriele techniek en werken in een bioveiligheid kast. <ol><li> Verwijder het celkweekmedium van een celkweekkolf (bijv T25) bevattende DU-145 menselijke prostaatkankercellen en spoel de cellen met 2 ml DPBS (pH 7,4). </li><li> Aspireren DPBS, voeg 1 ml trypsine-oplossing (0,25%) en incubeer gedurende 2 minuten bij 37 ° C om de cellen los. </li><li> Voeg 10 ml celkweekmedium (RPMI 1640 + 10% foetaal runderserum + 1% antibiotica Antimycoticum), wanneer de meeste van de cellen losgemaakt van de fles. Overdracht cellen om een ​​15 ml centrifugebuis en gecentrifugeerd bij 1000 xg cellen gedurende 5 min. </li><li> Resuspendeer de celpellet met 5 ml celkweekmedium en verwijderen van een monster voor tellen celaantallen met een hemocytometer. Verdun de cellen met celkweekmedium tot een dichtheid van 50.000 cellen / ml. Voeg de verdunde-celsuspensies in een 96-well celcultuur platen (100 ul / putje). Incubeer de cellen in een celkweek incubator (37 ° C, 5% CO2) gedurende 18 uur om celhechting mogelijk. </li><li> Verdun DOX dimethylsulfoxide (DMSO) oplossing en DOX-PA DMSO oplossing celkweekmedium definitieve geneesmiddel verdunningen bereid van 0,1 pM, 0,5 pM, 2 pM, 5 pM en 10 pM, respectievelijk. Houd uiteindelijke DMSO-concentratie in alle bovenstaande monsters naar 0,5%. Verdun DOX-PA micellen met celkweekmedium tot de uiteindelijke drug co verkrijgenncentrations van 0,1 pM, 0,5 pM, 2 pM, 5 pM en 10 pM, respectievelijk. Gebruik de lege cel kweekmedium controle. </li><li> Verwijder de 96-well celkweek plaat uit de incubator en vervang het celkweekmedium met 100 pl medium dat verschillende behandelingsmiddelen bereid in stap 3.3.5 (n = 4 per groep). Incubeer de cellen in de celkweek incubator (37 ° C, 5% CO2) gedurende nog 72 uur. </li><li> Zuig het medium en voeg 100 pl medium dat 0,5 mg / ml 3- (4,5-dimethyl-thiazol-2-yl) -2,5-difenyl tetrazolium bromide (MTT). </li><li> Incubeer de cellen in de celkweek incubator gedurende nog 2 uur. Verwijder voorzichtig het medium en voeg 100 ul DMSO tot formazan kristallen op te lossen. </li><li> Meet absorptie bij de microplaat spectrofotometer bij een golflengte van 570 nm en een referentie golflengte van 670 nm. </li><li> Bereken de cellevensvatbaarheid met behulp van de volgende vergelijking: <strong&gt; levensvatbaarheid van de cellen (%) = (A test / controle) × 100% OPMERKING: Vergelijk de levensvatbaarheid van de cellen tussen verschillende groepen met behulp van een one-way variantie-analyse (ANOVA) statistische toets. Bereken de IC 50 op basis van cellevensvatbaarheid versus geneesmiddelconcentratie data. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Hennenfent, K. L., Govindan, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+formulations+of+taxanes%3A+a+review.+Old+wine+in+a+new+bottle%3F%5BTitle%5D)+AND+%22ESMO%22%5BJournal%5D)">Novel formulations of taxanes: a review. Old wine in a new bottle?</a> ESMO. 17 (5), 735-749 (2006).</li>
<li>Paliwal, S. R., Paliwal, R., Agrawal, G. P., Vyas, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liposomal+nanomedicine+for+breast+cancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Liposomal nanomedicine for breast cancer therapy.</a> Nanomedicine. 6 (6), 1085-1100 (2011).</li>
<li>Mahapatro, A., Singh, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biodegradable+nanoparticles+are+excellent+vehicle+for+site+directed+in+vivo+delivery+of+drugs+and+vaccines%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nanobiotechnology%22%5BJournal%5D)">Biodegradable nanoparticles are excellent vehicle for site directed in vivo delivery of drugs and vaccines.</a> J Nanobiotechnology. 9 (55), (2011).</li>
<li>Danquah, M., Li, F., Duke, C. B., Miller 3rd,, D, D., Mahato, R. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micellar+delivery+of+bicalutamide+and+embelin+for+treating+prostate+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Pharm+Res%22%5BJournal%5D)">Micellar delivery of bicalutamide and embelin for treating prostate cancer.</a> Pharm Res. 26 (9), 2081-2092 (2009).</li>
<li>Li, F., Danquah, M., Mahato, R. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+characterization+of+amphiphilic+lipopolymers+for+micellar+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Synthesis and characterization of amphiphilic lipopolymers for micellar drug delivery.</a> Biomacromolecules. 11 (10), 2610-2620 (2010).</li>
<li>Li, F., Danquah, M., Singh, S., Hao, W., Mahato, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Paclitaxel-+and+lapatinib-loaded+lipopolymer+micelles+overcome+multidrug+resistance+in+prostate+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Deliv.+and+Transl.+Res%22%5BJournal%5D)">Paclitaxel- and lapatinib-loaded lipopolymer micelles overcome multidrug resistance in prostate cancer.</a> Drug Deliv. and Transl. Res. 1 (6), 9(2011).</li>
<li>Li, F., Lu, Y., Li, W., Miller, D. D., Mahato, R. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis%2C+formulation+and+in+vitro+evaluation+of+a+novel+microtubule+destabilizer%2C+SMART-100%5BTitle%5D)+AND+%22J+Control+Release%22%5BJournal%5D)">Synthesis, formulation and in vitro evaluation of a novel microtubule destabilizer, SMART-100.</a> J Control Release. 143 (1), 151-158 (2010).</li>
<li>Minko, T., Kopeckova, P., Pozharov, V., Kopecek, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((HPMA+copolymer+bound+adriamycin+overcomes+MDR1+gene+encoded+resistance+in+a+human+ovarian+carcinoma+cell+line%5BTitle%5D)+AND+%22J+Control+Release%22%5BJournal%5D)">HPMA copolymer bound adriamycin overcomes MDR1 gene encoded resistance in a human ovarian carcinoma cell line.</a> J Control Release. 54 (2), 223-233 (1998).</li>
<li>Rosenholm, J. M., Mamaeva, V., Sahlgren, C., Linden, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoparticles+in+targeted+cancer+therapy%3A+mesoporous+silica+nanoparticles+entering+preclinical+development+stage%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Nanoparticles in targeted cancer therapy: mesoporous silica nanoparticles entering preclinical development stage.</a> Nanomedicine. 7 (1), 111-120 (2012).</li>
<li>Kaur, I. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Issues+and+concerns+in+nanotech+product+development+and+its+commercialization%5BTitle%5D)+AND+%22J+Control+Release%22%5BJournal%5D)">Issues and concerns in nanotech product development and its commercialization.</a> J Control Release. 193, 51-62 (2014).</li>
<li>Jones, M., Leroux, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polymeric+micelles+-+a+new+generation+of+colloidal+drug+carriers%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Pharm+Biopharm%22%5BJournal%5D)">Polymeric micelles - a new generation of colloidal drug carriers.</a> Eur J Pharm Biopharm. 48 (2), 101-111 (1999).</li>
<li>Wang, H., Li, F., Du, C., Mahato, R. I., Huang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Doxorubicin+and+lapatinib+combination+nanomedicine+for+treating+resistant+breast+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Pharm%22%5BJournal%5D)">Doxorubicin and lapatinib combination nanomedicine for treating resistant breast cancer.</a> Mol Pharm. 11 (8), 2600-2611 (2014).</li>
<li>Ma, P., Rahima Benhabbour, S., Feng, L., Mumper, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((2%27-Behenoyl-paclitaxel+conjugate+containing+lipid+nanoparticles+for+the+treatment+of+metastatic+breast+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Lett%22%5BJournal%5D)">2'-Behenoyl-paclitaxel conjugate containing lipid nanoparticles for the treatment of metastatic breast cancer.</a> Cancer Lett. 334 (2), 253-262 (2013).</li>
<li>Lundberg, B. B., Risovic, V., Ramaswamy, M., Wasan, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+lipophilic+paclitaxel+derivative+incorporated+in+a+lipid+emulsion+for+parenteral+administration%5BTitle%5D)+AND+%22J+Control+Release%22%5BJournal%5D)">A lipophilic paclitaxel derivative incorporated in a lipid emulsion for parenteral administration.</a> J Control Release. 86 (1), 93-100 (2003).</li>
<li>Perche, F., Patel, N. R., Torchilin, V. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accumulation+and+toxicity+of+antibody-targeted+doxorubicin-loaded+PEG-PE+micelles+in+ovarian+cancer+cell+spheroid+model%5BTitle%5D)+AND+%22J+Control+Release%22%5BJournal%5D)">Accumulation and toxicity of antibody-targeted doxorubicin-loaded PEG-PE micelles in ovarian cancer cell spheroid model.</a> J Control Release. 164 (1), 95-102 (2012).</li>
<li>Gill, K. K., Kaddoumi, A., Nazzal, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mixed+micelles+of+PEG%282000%29-DSPE+and+vitamin-E+TPGS+for+concurrent+delivery+of+paclitaxel+and+parthenolide%3A+enhanced+chemosenstization+and+antitumor+efficacy+against+non-small+cell+lung+cancer+%28NSCLC%29+cell+lines%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Pharm+Sci%22%5BJournal%5D)">Mixed micelles of PEG(2000)-DSPE and vitamin-E TPGS for concurrent delivery of paclitaxel and parthenolide: enhanced chemosenstization and antitumor efficacy against non-small cell lung cancer (NSCLC) cell lines.</a> Eur J Pharm Sci. 46 (1-2), 67-71 (2012).</li>
<li>Still, W. C., Kahn, M., Mitra, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+Chromatographic+Technique+for+Preparative+Separations+with+Moderate+Resolution%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Org.+Chem%22%5BJournal%5D)">Rapid Chromatographic Technique for Preparative Separations with Moderate Resolution.</a> J. Org. Chem. 43 (14), 2923-2925 (1978).</li>
<li>New Mexico State University. NMR Protocols and Specifications. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://web.nmsu.edu/~kburke/Instrumentation/NMSU_NMR_300.html">http://web.nmsu.edu/~kburke/Instrumentation/NMSU_NMR_300.html</a> (2015).</li>
<li>Morton, L. A., Saludes, J. P., Yin, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Constant+pressure-controlled+extrusion+method+for+the+preparation+of+Nano-sized+lipid+vesicles%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Constant pressure-controlled extrusion method for the preparation of Nano-sized lipid vesicles.</a> J Vis Exp. (64), (2012).</li>
<li>Ulbrich, K., Etrych, T., Chytil, P., Jelinkova, M., Rihova, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((HPMA+copolymers+with+pH-controlled+release+of+doxorubicin%3A+in+vitro+cytotoxicity+and+in+vivo+antitumor+activity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">HPMA copolymers with pH-controlled release of doxorubicin: in vitro cytotoxicity and in vivo antitumor activity.</a> J Controlled Release. 87 (1-3), 33-47 (2003).</li>
<li>Patil, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+Delivery+of+Doxorubicin+via+pH-Controlled+Hydrazone+Linkage+Using+Multifunctional+Nano+Vehicle+Based+on+Poly%28beta-L-Malic+Acid%29%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Cellular Delivery of Doxorubicin via pH-Controlled Hydrazone Linkage Using Multifunctional Nano Vehicle Based on Poly(beta-L-Malic Acid).</a> Int J Mol Sci. 13 (9), 11681-11693 (2012).</li>
<li>Hu, X., Liu, S., Huang, Y., Chen, X., Jing, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biodegradable+block+copolymer-doxorubicin+conjugates+via+different+linkages%3A+preparation%2C+characterization%2C+and+in+vitro+evaluation%5BTitle%5D)+AND+%22Biomacromolecules%22%5BJournal%5D)">Biodegradable block copolymer-doxorubicin conjugates via different linkages: preparation, characterization, and in vitro evaluation.</a> Biomacromolecules. 11 (8), 2094-2102 (2010).</li>
<li>Huynh, L., Neale, C., Pomes, R., Allen, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computational+approaches+to+the+rational+design+of+nanoemulsions%2C+polymeric+micelles%2C+and+dendrimers+for+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Computational approaches to the rational design of nanoemulsions, polymeric micelles, and dendrimers for drug delivery.</a> Nanomedicine. 8 (1), 20-36 (2012).</li>
<li>Shi, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+drug-specific+nanocarrier+design+for+efficient+anticancer+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">A drug-specific nanocarrier design for efficient anticancer therapy.</a> Nat Commun. 6, 7449(2015).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

In dit werk beschrijven we een eenvoudige, snelle werkwijze film-dispersie voor de bereiding van micellen. Deze werkwijze gebruikt de zelfassemblage eigenschappen van een amfifiel polymeer (bijvoorbeeld PEG-DSPE) aan kern-mantel structuur micellen vormen in een waterige omgeving. Deze micellen bereidingswijze heeft verschillende voordelen. 1. Het gaat om een eenvoudige formulering proces dat het gebruik van ingewikkelde stappen verkleinen van de deeltjes (zoals extrusie of homogeniseren) gewoonlijk in de bereid...

Chemotherapie wordt vaak gebruikt om diverse vormen van kanker te behandelen. De meeste, zo niet alle, chemotherapie drugs hebben toxische bijwerkingen die kunnen variëren van kleine beheersbare omstandigheden zoals misselijkheid en diarree, meer levensbedreigende aandoeningen. Omdat de meeste antikankergeneesmiddelen zijn giftig, niet-selectieve blootstelling van deze geneesmiddelen met normaal weefsel onvermijdelijk een toxiciteit. Daarom is er een grote behoefte aan een therapeutische benadering die selectief geneesmiddelen kan leveren in kankercellen. Een andere uitdaging met de toediening van geneesmiddelen tegen kanker is hun slechte oplosbaarheid in water. Gewoonlijk worden oplosbaarmakende middelen nodig om deze slecht oplosbare geneesmiddelen te formuleren. Evenwel meeste solubiliserende middelen, zoals dimethylsulfoxide (DMSO), Cremophor EL en Polysorbaat 80 (Tween 80) lever- en niertoxiciteit, hemolyse, acute overgevoeligheidsreacties en perifere neuropathieën Daarom veroorzaken. 1, zijn veilige en biocompatibele samenstellingen die nodig zijn voor het klinisch gebruik van slechtely oplosbare geneesmiddelen tegen kanker. Nanocarriers zijn veelbelovende drug delivery systemen voor de aanpak van de bovengenoemde uitdagingen. Deze nanocarriers omvatten liposomen, 2 nanodeeltjes, 3 micellen, 4-7 polymeer-drug conjugaten, 8 en anorganische materialen. 9 Verschillende nanomedicine producten (bv Doxil, Abraxane en Genexol) zijn goedgekeurd door de regelgevende agentschappen goedgekeurd voor de behandeling van kankerpatiënten. 10 Polymere micellen zijn veelbelovende nano-schaal drug delivery dragers, die met succes zijn gebruikt voor de levering van geneesmiddelen tegen kanker. 4-7,11,12 Typische polymere micellen worden bereid uit amfifiele polymeren door middel van een zelf-assemblage proces. De kern-schil gestructureerde polymere micellen omvatten een hydrofiele schaal en een hydrofobe kern. De hydrofiele dop kunnen sterisch stabiliseren micellen en verlengen hun circulatie in het bloed stream. De hydrofobe kern kan effectief kapselen hydrofobe dtapijten. Door de geringe omvang van micellen (typisch minder dan 200 nm) en de lange circulatie eigenschappen zijn polymere micellen aangenomen tumor targeting bereiken via verbeterde permeabiliteit en retentie (EPR) effect (passieve tumortargeting). Geneesmiddelbelading stabiliteit is kritisch voor de tumor targeting vermogen van micellen. Optimale tumor targeting bereiken moeten micellen minimale drug lekkage alvorens de tumor, maar snel het geneesmiddel af te geven na het invoeren van kankercellen. Daarnaast formulering stabiliteit is een essentiële voorwaarde voor productontwikkeling, omdat formulering stabiliteit bepaalt de haalbaarheid van productontwikkeling, evenals de houdbaarheid van ontwikkelde producten. Onlangs heeft veel moeite gedaan om het laden van drugs te verbeteren in de levering dragers. Het lipofiele prodrug benadering is een strategie die is onderzocht om geneesmiddelbelading verbetering in lipidenanodeeltjes en emulsies. 13,14 de conjugation van lipiden met geneesmiddelen kan een aanzienlijke verbetering van hun lipofiliteit en versterken van het laden en retentie in de lipofiele componenten van nanocarriers. We beschrijven hier een protocol voor het bereiden lipofiele doxorubicine pro-geneesmiddel beladen micellen. Eerst wordt de syntheseprocedure voor doxorubicine lipofiele prodrug beschreven. Vervolgens wordt een protocol voor het genereren van micellen met een film-dispersiewerkwijze geïntroduceerd. Deze werkwijze is met succes gebruikt in onze eerdere studies. 5 DSPE-PEG werd geselecteerd als dragermateriaal voor de bereiding micellen omdat het succes gebruikt voor micel geneesmiddelafgifte. 15,16 Tenslotte wij verschillende in vitro assays worden gebruikt om micellen te karakteriseren beschrijven formuleringen en antikanker activiteit te evalueren.

```html
<table><tbody><tr><td>DSPE-PEG2K</td><td>Cordenpharm</td><td>LP-R4-039</td><td>>95%</td></tr><tr><td>Doxorubicin</td><td>LC Laboratories</td><td>D-4000</td><td>>99%</td></tr><tr><td>Palmitic Acid Hydrazide</td><td>TCI AMERICA&nbsp;&nbsp;</td><td>P000425G</td><td>>98.0%</td></tr><tr><td>Methanol</td><td>ACROS Organics</td><td>610981000</td><td>Anhydrous</td></tr><tr><td>Methylene chloride&nbsp;</td><td>FISHER&nbsp;</td><td>D151-4</td><td>99.90%</td></tr><tr><td>Methyl sulfoxide-d6</td><td>ACROS Organics</td><td>AC320760075</td><td>NMR solvent</td></tr><tr><td>Trifluoroacetic Acid&nbsp;</td><td>ACROS Organics</td><td>AC293811000</td><td>99.50%</td></tr><tr><td>Silica Gel</td><td>FISHER&nbsp;</td><td>L-7446</td><td>230-400 mesh</td></tr><tr><td>Baker Flex TLC Plates</td><td>FISHER&nbsp;</td><td>NC9990129</td><td></td></tr><tr><td>DPBS</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D8537</td><td></td></tr><tr><td>DU 145&nbsp; Prostate Cancer Cells</td><td>ATCC</td><td>HTB-81</td><td></td></tr><tr><td>MTT</td><td>ACROS Organics</td><td>158990050</td><td>98%</td></tr><tr><td>RPMI 1640 Medium</td><td>MEDIATECH INC&nbsp;</td><td>10041CV</td><td></td></tr><tr><td>Antibiotic-Antimycotic&nbsp;</td><td>LIFE TECHNOLOGIES&nbsp;</td><td>15240062</td><td>100x stock solution</td></tr><tr><td>Fetal Bovine Serum</td><td>LIFE TECHNOLOGIES&nbsp;</td><td>10437077</td><td></td></tr><tr><td>Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy</td><td>Varian, Inc</td><td></td><td>300 NMR&nbsp;</td></tr><tr><td>B&uuml;chi R-3 Rotavapor</td><td>Buchi</td><td>1103022V1&nbsp;</td><td>Rotary evaporator</td></tr><tr><td>Ultrasonic Bath</td><td>BRANSON ULTRASONICS CORPORATION&nbsp;</td><td>CPX952318R</td><td></td></tr><tr><td>UV-VIS spectrometer Biomate 3</td><td>Thermo Spectronic</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zetasizer Nano ZS90&nbsp;</td><td>Malvern Instruments</td><td></td><td>Particle Size Analyer</td></tr><tr><td>Microplate Spectrophotometer&nbsp;</td><td>Rio-Rad</td><td>Benchmark Plus&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Cell Culture Incubator</td><td>Napco</td><td>CO2 6000</td><td></td></tr><tr><td>Biological Safety Cabinet</td><td>Nuaire</td><td></td><td></td></tr><tr><td>SigmaPlot&nbsp;</td><td>Systat Software, Inc.</td><td></td><td>Analytical Software</td></tr><tr><td>96-Well Cell Culture Plate</td><td>Becton Dickinson</td><td>353072</td><td></td></tr><tr><td>Trypsin&nbsp; 0.25%</td><td>Corning Cellgro</td><td>25-053-CI</td><td></td></tr></tbody></table>
```

bereiding en karakterisering van lipofiele doxorubicine pro-drug micellen

Preparation and Characterization of Lipophilic Doxorubicin Pro-drug Micelles

Micellen zijn met succes gebruikt voor de afgifte van geneesmiddelen tegen kanker. Amfifiele polymeren vormen micellen met een kern-omhulselstructuur in een waterige omgeving door middel van zelf-assemblage. De hydrofobe kern van micellen functioneert als een geneesmiddelreservoir en kapselt hydrofobe geneesmiddelen in. De hydrofiele schil voorkomt de aggregatie van micellen en verlengt ook hun systemische circulatie in vivo. In dit protocol beschrijven we een methode om een lipofiele prodrug van doxorubicine, doxorubicine-palmitinezuur (DOX-PA), te synthetiseren, die de geneesmiddelbelasting in micellen zal verhogen. Een pH-gevoelige hydrazone-linker werd gebruikt om doxorubicine met het lipide te binden, wat de afgifte van vrije doxorubicine in kankercellen vergemakkelijkt. Gesynthetiseerd DOX-PA werd gezuiverd met een silicagelkolom met dichloromethaan/methanol als eluent. Gezuiverd DOX-PA werd geanalyseerd met dunnelaagchromatografie (TLC) en 1H-Nucleaire Magnetische Resonantiespectroscopie (1H-NMR). Een filmdispersiemethode werd gebruikt om DOX-PA-geladen DSPE-PEG-micellen te bereiden. Bovendien worden verschillende methoden voor het karakteriseren van micellenformuleringen beschreven, inclusief bepaling van DOX-PA-concentratie en inkapselingseficiëntie, meting van deeltjesgrootte en -verdeling, en beoordeling van in vitro antikankeractiviteiten. Dit protocol biedt nuttige informatie over de bereiding en karakterisering van geneesmiddelbeladen micellen en zal dus het onderzoek en de ontwikkeling van nieuwe micellen-gebaseerde kankernanomedicijnen vergemakkelijken.

Figuur 1 toont het syntheseschema van DOX-PA. DOX-PA werd bereid door conjugatie van palmitinezuur met doxorubicine via een pH-gevoelige hydrazon binding. Een geringe overmaat palmitinezuur hydrazide werd gebruikt voor de voltooiing van de reactie te vergemakkelijken. Deze reactiewerkwijze heeft een zeer hoog rendement en slechts een kleine hoeveelheid doxorubicine bleef na 18 uur reactie (Figuur 2). De opbrengst was ongeveer 88%. Na afloop van de reacti...

Een protocol voor de bereiding en karakterisering van lipofiele doxorubicine pro-geneesmiddel beladen 1,2-distearoyl- sn glycero-3-phosphoethanolamine- N - [amino (polyethyleenglycol) -2000] (DSPE-PEG) micellen wordt beschreven.

Bereiding en karakterisering van lipofiele doxorubicine Pro-drug micellen

Micelles have been successfully used for the delivery of anticancer drugs. Amphiphilic polymers form core-shell structured micelles in an aqueous ...

Het algemene doel van dit protocol is om procedures te beschrijven voor het bereiden en karakteriseren van micelformuleringen geladen met lipofiele doxorubicine-prodrugs. Deze methode biedt een eenvoudige en betrouwbare aanpak voor micelformulering. De synthese van de lipofiele prodrug van doxorubicine kan de drugloading en stabiliteit verbeteren, waardoor een belangrijke uitdaging bij de ontwikkeling van micelformuleringen wordt aangepakt.De micelformulering kan de gerichte afgifte van geneesmiddelen in tumoren verbeteren en kan daardoor de toxiciteit van kankerbehandelingen verminderen. Naast de in dit project beschreven toepassing kan deze techniek ook worden gebruikt voor het bereiden van nanomedicijnen voor diverse middelen. Om het lipofiele doxorubicine-prodrug DOX-PA te synthetiseren, weegt u 390 milligram doxorubicine en 243 milligram palmitinezuurhydrazide en brengt u deze over in een rondbodemkolf.Voeg met een glazen spuit 150 milliliters watervrij methanol toe aan de kolf. Voeg vervolgens met een pipet 39 microliters trifluorazijnzuur, of TFA, toe. Roer het reactiemengsel met een magnetische roerder gedurende 18 uur bij kamertemperatuur in het donker.Om DOX-PA te zuivere

preparation-characterization-lipophilic-doxorubicin-pro-drug

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bio-engineering

Het doel van dit protocol is om de bereiding en karakterisering van fysiek opgesloten, slecht oplosbare geneesmiddelen in micellaire geneesmiddelafgiftesystemen, samengesteld uit amfifiele blokcopolymeren, te beschrijven.

Bereiding en karakterisering van de individuele en multi-geneesmiddel beladen Fysiek Ingesloten Polymeer Micellen

We rapporteren over een slimme toepassing van koolstofnanobuizen voor de kinetische stabilisatie van lipidedeeltjes die zelf-geassembleerde nanostructuren bevatten in hun kernen. De bereiding van lipidedeeltjes vereist vrij lage concentraties van koolstofnanobuizen, wat hun gebruik mogelijk maakt in biomedische toepassingen zoals geneesmiddelafgifte.

Facile Bereiding van Intern Self-assembled Lipid Particles gestabiliseerd door koolstof nanobuisjes

De belangrijkste stappen van levende anionische polymerisatie van fenylglycidylether (PheGE) met methoxy-polyethyleenglycol (MPEG- -PPheGE b) worden beschreven. Het verkregen blokcopolymeer micellen (BCMS) werden beladen met doxorubicine 14% (gew%) en aanhoudende afgifte van geneesmiddel gedurende 4 dagen onder fysiologisch relevante omstandigheden werd verkregen.

Anionische polymerisatie van een amfifiele copolymeer voor de bereiding van blokcopolymeer micellen gestabiliseerd door π-π stapelen interacties

Om kankermedicijnen met hoge specificiteit en verminderde bijwerkingen naar tumorlocaties te brengen, zijn nieuwe methoden op basis van nanodeeltjes vereist. Hier beschrijven we disulfide-gekruiste micellen die gemakkelijk kunnen worden bereid door waterstofperoxide-gemedieerde oxidatie en die zich efficiënt kunnen dissociëren in een reducerende tumoromgeving om ladingen vrij te geven.

Een Facile en efficiënte aanpak voor de productie van omkeerbare Disulfide Cross-linked micellen

Vloeibaar kristal nanodeeltje (LCNP) Nanodrager wordt benut als middel voor de gecontroleerde afgifte van een hydrofoob lading naar de plasmamembraan van levende cellen.

Gerichte plasmamembraan Levering van een hydrofobe Cargo ingekapseld in een Liquid Crystal nanodeeltjes Carrier

Live-cel imaging is een krachtig hulpmiddel voor het visualiseren van dynamische processen. Het onderzoek van vaste cellen biedt alleen statische afbeeldingen, die tot verkeerde interpretaties en verwarring over het proces leiden kunnen. Dit werk presenteert een methode om te studeren opname, drug release en intracellulaire lokalisatie van liposomaal nanodeeltjes in levende cellen.

Met behulp van In Vitro Live-cel Imaging om te verkennen chemotherapeutica geleverd door lipide gebaseerde nanodeeltjes

Dit protocol beschrijft een efficiënte en handige analytische proces van extractie van het monster en gelijktijdige bepaling van meerdere drugs, Doxorubicine (DOX), mitomycine C (MMC) en een cardio-toxisch DOX metaboliet, doxorubicinol (DOXol), in de biologische monsters uit een preklinische borst tumor model behandeld met nanoparticle formuleringen van synergetische drug combinatie.

Monster extractie en gelijktijdige chromatografische kwantificatie van Doxorubicine en mitomycine C na Drug Delivery van de combinatie in nanopartikels met Tumor-dragende muizen

Deze studie beschrijft klassieke hydratatie met behulp van de dunne lipide-film methode voor de bereiding van nanoliposome gevolgd door nanodeeltjes karakterisatie. Een 47 kDa-hydrofiele en bolvormige proteïne, Tarin, is met succes ingekapseld als een strategie om de stabiliteit te verbeteren, snelle klaring te voorkomen en gecontroleerde afgifte te bevorderen. De methode kan worden aangepast aan hydrofobe moleculen inkaping.

Voorbereiding en karakterisering van Nanoliposomes voor de Entrapment van bioactieve hydrofiele bolvormige eiwitten

Het protocol presenteert de geoptimaliseerde parameters voor de voorbereiding van thermogevoelige liposomen met behulp van de gespreide visgraat micromixer microfluidics apparaat. Dit maakt het ook mogelijk co-inkapseling van doxorubicin en indocyanine groen in de liposomen en de fotothermale geactiveerde release van doxorubicin voor gecontroleerde / getriggerde drug release.

Microfluïde productie van lysolipidenhoudende temperatuurgevoelige liposomen

In dit protocol worden doxorubicine-geladen AS1411-g-PEI-g-PEG gemodificeerde gouden nanodeeltjes gesynthetiseerd via driestapsamidereacties. Vervolgens wordt doxorubicine geladen en afgeleverd om kankercellen te targeten voor kankertherapie.

Synthese van Aptamer-PEI-g-PEG gemodificeerde gouden nanodeeltjes geladen met Doxorubicine voor gerichte medicijnafgifte

Leer de bereiding en karakterisering van lipofiele doxorubicine pro-drug micellen voor gerichte kankertherapie. Deze methode verbetert medicijnladingscapaciteit en stabiliteit terwijl toxiciteit wordt verminderd.

Bereiding en karakterisering van lipofiele doxorubicine Pro-drug micellen

Meer video's verkennen