Name: Kapsułkowanie przeciwnowotworowego środka terapeutycznego dakarbazyny za pomocą nanostrukturalnego nośnika lipidowego (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-04-26T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 53 s
Description: Poznaj metodę kapsułkowania dakarbazyny w nanostrukturalnych nośnikach lipidowych. Technika emulsji olej-woda z wysokosprężonym rozpraszaniem poprawia stabilność i kontrolę uwalniania leku w terapii przeciwnowotworowej.

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

Autorzy dziękują stypendium (I821) ufundowanemu przez Arabię Saudyjską za umożliwienie badań. Autorzy są wdzięczni dr Xianwei Liu za eksperckie wsparcie w analizie TEM na Uniwersytecie w Cranfield.

1. Przygotowanie emulsji typu olej w wodzie
<ol>
	<li>Zważyć palmitynostearynian glicerolu (120 mg), mirystynian izopropylu (60 mg), bursztynian glikolu polietylenowego d-α-tokoferylu (30 mg) i lecytynę sojową (30 mg) i dodać je do 12,5 ml rozpuszczalników organicznych (6,25 ml acetonu i 6,25 ml etanolu). Mieszaninę szybko rozpuścić w temperaturze 70 °C (5 °C powyżej temperatury topnienia stałego lipidu) w łaźni wodnej.</li>
	<li>Dodać 125, 250 lub 375 mg Poloxameru188 w 12,5 ml ddH2O, aby uzyskać 1-3% (odpowiednio) roztworu Poloxameru 188, który poddaje się ogrzewaniu w tej samej temperaturze co powyżej.</li>
	<li>Dodać kroplami roztwór fazy wodnej z kroku 1.2 do roztworu fazy olejowej z kroku 1.1, aby utworzyć emulsje pod mieszaniem magnetycznym przy 400 obr./min. Mieszać emulsję z prędkością 400 obr./min przez kolejne 4 godziny, aby umożliwić odparowanie rozpuszczalników organicznych.</li>
</ol>
2. Krzepnięcie i homogenizacja
<ol>
	<li>Pozostawić emulsję w chłodnym pomieszczeniu (4 °C) na 2 godziny do zestalenia/krystalizacji.</li>
	<li>Aby uzyskać NLC, należy poddać emulsję działaniu dyspersji o wysokiej przezroczystości (HSD) za pomocą homogenizatora przy 10 000-15 000 obr./min przez 10-40 min.</li>
</ol>
3. Optymalizacja przygotowania NLC
<ol>
	<li>Pobrać próbki z kroku 2.2 o stężeniu środka powierzchniowo czynnego 1, 2 i 3% poddawane HSD z prędkościami odpowiednio 10 000, 15 000 i 20 000 obr./min w odstępach czasu wynoszących odpowiednio 10, 20, 30 i 40 minut,</li>
	<li>Zbadaj próbki pod kątem wielkości cząstek (PS), wskaźnika polidyspersji (PDI), morfologii i ultrastruktury 20, 
	Uwaga: Parametry, które wytwarzają cząstki o najmniejszym rozmiarze (155 nm) i wartości PDI (0,2), są określane jako optymalne.</li>
</ol>
4. Przygotowanie NLC z ładunkiem Dac (NLC-Dac)
<ol>
	<li>Przygotować roztwór fazy olejowej zgodnie z opisem w kroku 1.1 z dodatkiem Dac (70 mg) przed rozpuszczeniem mieszaniny w temperaturze 70 °C w łaźni wodnej.</li>
	<li>Przygotować roztwór fazy wodnej zgodnie z opisem w kroku 1.2 z 1% środkiem powierzchniowo czynnym i dodawać ten roztwór do roztworu przygotowanego w kroku 4.1 kroplami, aby utworzyć emulsję przy mieszaniu magnetycznym przy 400 obr./min. Mieszaj emulsję przez kolejne 4 godziny, aby odparować rozpuszczalniki organiczne.</li>
	<li>Pozostawić emulsję w chłodnym pomieszczeniu (4 °C) na 2 godziny w celu zestalenia/krystalizacji zgodnie z opisem w kroku 2, a na koniec poddać emulsję działaniu dyspersji o wysokiej przezroczystości (HSD) przy użyciu optymalnych parametrów określonych w kroku 3.</li>
</ol>

<ol><li>Loo, T. L., Housholder, G. E., Gerulath, A. H., Saunders, P. H., Farquhar, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanism+of+action+and+pharmacology+studies+with+DTIC+%28NSC+45388%29%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Treat+Rep%22%5BJournal%5D)">Mechanism of action and pharmacology studies with DTIC (NSC 45388).</a> Cancer Treat Rep. 60 (2), 149-152 (1976).</li>
<li>Behringer, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Omission+of+dacarbazine+or+bleomycin%2C+or+both%2C+from+the+ABVD+regimen+in+treatment+of+early-stage+favourable+Hodgkin%27s+lymphoma+%28GHSG+HD13%29%3A+An+open-label%2C+randomised%2C+non-inferiority+trial%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet%22%5BJournal%5D)">Omission of dacarbazine or bleomycin, or both, from the ABVD regimen in treatment of early-stage favourable Hodgkin's lymphoma (GHSG HD13): An open-label, randomised, non-inferiority trial.</a> The Lancet. 385 (9976), 1418-1427 (2014).</li>
<li>Carvajal, R. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+phase+2+randomised+study+of+ramucirumab+%28IMC-1121B%29+with+or+without+dacarbazine+in+patients+with+metastatic+melanoma%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Cancer%22%5BJournal%5D)">A phase 2 randomised study of ramucirumab (IMC-1121B) with or without dacarbazine in patients with metastatic melanoma.</a> Eur J Cancer. 50 (12), 2099-2107 (2014).</li>
<li>Jiang, G., Li, R., Sun, C., Liu, Y., Zheng, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dacarbazine+combined+targeted+therapy+versus+dacarbazine+alone+in+patients+with+malignant+melanoma%3A+A+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Dacarbazine combined targeted therapy versus dacarbazine alone in patients with malignant melanoma: A meta-analysis.</a> PLoS ONE. 9 (12), (2014).</li>
<li>Lazar, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sorafenib+plus+dacarbazine+in+solid+tumors%3A+A+phase+i+study+with+dynamic+contrast-enhanced+ultrasonography+and+genomic+analysis+of+sequential+tumor+biopsy+samples%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+New+Drugs%22%5BJournal%5D)">Sorafenib plus dacarbazine in solid tumors: A phase i study with dynamic contrast-enhanced ultrasonography and genomic analysis of sequential tumor biopsy samples.</a> Invest New Drugs. 32 (2), 312-322 (2014).</li>
<li>Niemeijer, N. D., Alblas, G., Van Hulsteijn, L. T., Dekkers, O. M., Corssmit, E. P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemotherapy+with+cyclophosphamide%2C+vincristine+and+dacarbazine+for+malignant+paraganglioma+and+pheochromocytoma%3A+Systematic+review+and+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Endocrinol+%28Oxf%29%22%5BJournal%5D)">Chemotherapy with cyclophosphamide, vincristine and dacarbazine for malignant paraganglioma and pheochromocytoma: Systematic review and meta-analysis.</a> Clin Endocrinol (Oxf). 81 (5), 642-651 (2014).</li>
<li>Bedikian, A. Y., Garbe, C., Conry, R., Lebbe, C., Grob, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dacarbazine+with+or+without+oblimersen+%28a+Bcl-2+antisense+oligonucleotide%29+in+chemotherapy-naive+patients+with+advanced+melanoma+and+low-normal+serum+lactate+dehydrogenase%3A+%27The+AGENDA+trial%27%5BTitle%5D)+AND+%22Melanoma+Res%22%5BJournal%5D)">Dacarbazine with or without oblimersen (a Bcl-2 antisense oligonucleotide) in chemotherapy-naive patients with advanced melanoma and low-normal serum lactate dehydrogenase: 'The AGENDA trial'.</a> Melanoma Res. 24 (3), 237-243 (2014).</li>
<li>Daponte, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phase+III+randomized+study+of+fotemustine+and+dacarbazine+versus+dacarbazine+with+or+without+interferon-a+in+advanced+malignant+melanoma%5BTitle%5D)+AND+%22J+Trans+Med%22%5BJournal%5D)">Phase III randomized study of fotemustine and dacarbazine versus dacarbazine with or without interferon-a in advanced malignant melanoma.</a> J Trans Med. 11 (1), (2013).</li>
<li>Jiao, J., Rhodes, D. G., Burgess, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiple+Emulsion+Stability%3A+Pressure+Balance+and+Interfacial+Film+Strength%5BTitle%5D)+AND+%22J+Colloid+Interface+Sci%22%5BJournal%5D)">Multiple Emulsion Stability: Pressure Balance and Interfacial Film Strength.</a> J Colloid Interface Sci. 250 (2), 444-450 (2002).</li>
<li>Kakumanu, S., Tagne, J. B., Wilson, T. A., Nicolosi, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+nanoemulsion+formulation+of+dacarbazine+reduces+tumor+size+in+a+xenograft+mouse+epidermoid+carcinoma+model+compared+to+dacarbazine+suspension%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">A nanoemulsion formulation of dacarbazine reduces tumor size in a xenograft mouse epidermoid carcinoma model compared to dacarbazine suspension.</a> Nanomedicine. 7 (3), 277-283 (2011).</li>
<li>Xie, T., Nguyen, T., Hupe, M., Wei, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multidrug+resistance+decreases+with+mutations+of+melanosomal+regulatory+genes%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Res%22%5BJournal%5D)">Multidrug resistance decreases with mutations of melanosomal regulatory genes.</a> Cancer Res. 69 (3), 992-999 (2009).</li>
<li>Estanqueiro, M., Amaral, M. H., Conceição, J., Lobo, J. M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanotechnological+carriers+for+cancer+chemotherapy%3A+the+state+of+the+art%5BTitle%5D)+AND+%22Colloids+Surf.%2C+B%22%5BJournal%5D)">Nanotechnological carriers for cancer chemotherapy: the state of the art.</a> Colloids Surf., B. 126, 631-648 (2015).</li>
<li>Koziara, J. M., Whisman, T. R., Tseng, M. T., Mumper, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In-vivo+efficacy+of+novel+paclitaxel+nanoparticles+in+paclitaxel-resistant+human+colorectal+tumors%5BTitle%5D)+AND+%22J+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">In-vivo efficacy of novel paclitaxel nanoparticles in paclitaxel-resistant human colorectal tumors.</a> J Controlled Release. 112 (3), 312-319 (2006).</li>
<li>Ding, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biodegradable+methoxy+poly+%28ethylene+glycol%29-poly+%28lactide%29+nanoparticles+for+controlled+delivery+of+dacarbazine%3A+Preparation%2C+characterization+and+anticancer+activity+evaluation%5BTitle%5D)+AND+%22Afr+J+Pharm+Pharacol%22%5BJournal%5D)">Biodegradable methoxy poly (ethylene glycol)-poly (lactide) nanoparticles for controlled delivery of dacarbazine: Preparation, characterization and anticancer activity evaluation.</a> Afr J Pharm Pharacol. 5 (11), 1369-1377 (2011).</li>
<li>Ding, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anti-DR5+monoclonal+antibody-mediated+DTIC-loaded+nanoparticles+combining+chemotherapy+and+immunotherapy+for+malignant+melanoma%3A+target+formulation+development+and+in+vitro+anticancer+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Anti-DR5 monoclonal antibody-mediated DTIC-loaded nanoparticles combining chemotherapy and immunotherapy for malignant melanoma: target formulation development and in vitro anticancer activity.</a> Int J Nanomedicine. 6, 1991-2005 (2011).</li>
<li>Jenning, V., Thünemann, A. F., Gohla, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterisation+of+a+novel+solid+lipid+nanoparticle+carrier+system+based+on+binary+mixtures+of+liquid+and+solid+lipids%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Pharm%22%5BJournal%5D)">Characterisation of a novel solid lipid nanoparticle carrier system based on binary mixtures of liquid and solid lipids.</a> Int J Pharm. 199 (2), 167-177 (2000).</li>
<li>Müller, R. H., Radtke, M., Wissing, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanostructured+lipid+matrices+for+improved+microencapsulation+of+drugs%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Pharm%22%5BJournal%5D)">Nanostructured lipid matrices for improved microencapsulation of drugs.</a> Int J Pharm. 242 (1-2), 121-128 (2002).</li>
<li>Pouton, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lipid+formulations+for+oral+administration+of+drugs%3A+Non-emulsifying%2C+self-emulsifying+and+%27self-microemulsifying%27+drug+delivery+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Eur.+J.+Pharm.+Sci%22%5BJournal%5D)">Lipid formulations for oral administration of drugs: Non-emulsifying, self-emulsifying and 'self-microemulsifying' drug delivery systems.</a> Eur. J. Pharm. Sci. 11 (Suppl. 2), S93-S98 (2000).</li>
<li>Jores, K., Mehnert, W., Drechsler, M., Bunjes, H., Johann, C., Mäder, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigations+on+the+structure+of+solid+lipid+nanoparticles+%28SLN%29+and+oil-loaded+solid+lipid+nanoparticles+by+photon+correlation+spectroscopy%2C+field-flow+fractionation+and+transmission+electron+microscopy%5BTitle%5D)+AND+%22J+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">Investigations on the structure of solid lipid nanoparticles (SLN) and oil-loaded solid lipid nanoparticles by photon correlation spectroscopy, field-flow fractionation and transmission electron microscopy.</a> J Controlled Release. 95 (2), 217-227 (2004).</li>
<li>Almousallam, M., Zhu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Encapsulation+of+cancer+therapeutic+agent+dacarbazine+using+nanostructured+lipid+carrier%5BTitle%5D)+AND+%22Int+nano+lett%22%5BJournal%5D)">Encapsulation of cancer therapeutic agent dacarbazine using nanostructured lipid carrier.</a> Int nano lett. , (2015).</li>
<li>Ng, W. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thymoquinone-loaded+nanostructured+lipid+carrier+exhibited+cytotoxicity+towards+breast+cancer+cell+lines+%28MDA-MB-231+and+MCF-7%29+and+cervical+cancer+cell+lines+%28HeLa+and+SiHa%29%5BTitle%5D)+AND+%22BioMed+Research+International%22%5BJournal%5D)">Thymoquinone-loaded nanostructured lipid carrier exhibited cytotoxicity towards breast cancer cell lines (MDA-MB-231 and MCF-7) and cervical cancer cell lines (HeLa and SiHa).</a> BioMed Research International. , (2015).</li>
<li>Sun, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quercetin-nanostructured+lipid+carriers%3A+Characteristics+and+anti-breast+cancer+activities+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Colloids+Surf.%2C+B%22%5BJournal%5D)">Quercetin-nanostructured lipid carriers: Characteristics and anti-breast cancer activities in vitro.</a> Colloids Surf., B. 113, 15-24 (2014).</li>
<li>Savla, R., Garbuzenko, O. B., Chen, S., Rodriguez-Rodriguez, L., Minko, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tumor-Targeted+Responsive+Nanoparticle-Based+Systems+for+Magnetic+Resonance+Imaging+and+Therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Pharm+Res%22%5BJournal%5D)">Tumor-Targeted Responsive Nanoparticle-Based Systems for Magnetic Resonance Imaging and Therapy.</a> Pharm Res. 31 (12), 3487-3502 (2014).</li>
<li>Chen, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formulation%2C+characterization%2C+and+evaluation+of+in+vitro+skin+permeation+and+in+vivo+pharmacodynamics+of+surface-charged+tripterine-loaded+nanostructured+lipid+carriers%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Formulation, characterization, and evaluation of in vitro skin permeation and in vivo pharmacodynamics of surface-charged tripterine-loaded nanostructured lipid carriers.</a> Int J Nanomedicine. 7, 3023(2012).</li>
<li>Sanna, V., Caria, G., Mariani, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+lipid+nanoparticles+containing+fatty+alcohols+having+different+chain+length+on+the+ex+vivo+skin+permeability+of+Econazole+nitrate%5BTitle%5D)+AND+%22Powder+Technol%22%5BJournal%5D)">Effect of lipid nanoparticles containing fatty alcohols having different chain length on the ex vivo skin permeability of Econazole nitrate.</a> Powder Technol. 201 (1), 32-36 (2010).</li>
<li>Brigger, I., Dubernet, C., Couvreur, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoparticles+in+cancer+therapy+and+diagnosis%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Drug+Deliv+Rev%22%5BJournal%5D)">Nanoparticles in cancer therapy and diagnosis.</a> Adv Drug Deliv Rev. 54 (5), 631-651 (2002).</li>
<li>Visaria, R. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancement+of+tumor+thermal+therapy+using+gold+nanoparticle-assisted+tumor+necrosis+factor-a+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Cancer+Ther%22%5BJournal%5D)">Enhancement of tumor thermal therapy using gold nanoparticle-assisted tumor necrosis factor-a delivery.</a> Mol Cancer Ther. 5 (4), 1014-1020 (2006).</li>
<li>Tripathi, A., Gupta, R., Saraf, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PLGA+nanoparticles+of+anti+tubercular+drug%3A+Drug+loading+and+release+studies+of+a+water+in-soluble+drug%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+PharmTech+Res%22%5BJournal%5D)">PLGA nanoparticles of anti tubercular drug: Drug loading and release studies of a water in-soluble drug.</a> Int J PharmTech Res. 2 (3), 2116-2123 (2010).</li>
<li>Joshi, M., Patravale, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanostructured+lipid+carrier+%28NLC%29+based+gel+of+celecoxib%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Pharm%22%5BJournal%5D)">Nanostructured lipid carrier (NLC) based gel of celecoxib.</a> Int J Pharm. 346 (1-2), 124-132 (2008).</li>
<li>Lim, W. M., Rajinikanth, P. S., Mallikarjun, C., Kang, Y. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formulation+and+delivery+of+itraconazole+to+the+brain+using+a+nanolipid+carrier+system%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Formulation and delivery of itraconazole to the brain using a nanolipid carrier system.</a> Int J Nanomedicine. 9 (1), 2117-2126 (2014).</li>
<li>Bei, D., Zhang, T., Murowchick, J. B., Youan, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formulation+of+dacarbazine-loaded+cubosomes.+Part+III.+physicochemical+characterization%5BTitle%5D)+AND+%22AAPS+PharmSciTech%22%5BJournal%5D)">Formulation of dacarbazine-loaded cubosomes. Part III. physicochemical characterization.</a> AAPS PharmSciTech. 11 (3), 1243-1249 (2010).</li>
<li>Lei, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual+drug+encapsulation+in+a+novel+nano-vesicular+carrier+for+the+treatment+of+cutaneous+melanoma%3A+Characterization+and+in+vitro%2Fin+vivo+evaluation%5BTitle%5D)+AND+%22RSC+Advances%22%5BJournal%5D)">Dual drug encapsulation in a novel nano-vesicular carrier for the treatment of cutaneous melanoma: Characterization and in vitro/in vivo evaluation.</a> RSC Advances. 5 (26), (2015).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Nanostrukturalne cząstki na bazie lipidów zostały wykorzystane do zapewnienia wysoce lipofilowego nośnika do dostarczania leków hydrofobowych. NLC to druga generacja stałego nośnika nanostrukturalnego lipidów, który jest stały w temperaturze pokojowej i temperaturze ciała. Włączenie stałego lipidu do ciekłego lipidu w NLC powoduje mniej doskonałą krystalizację, zwiększając w ten sposób wydajność ładowania leku, a także zmniejszając wydalanie zamkniętych w kapsułkach leków podczas przechowywania.
<p class="jove_conten...

Dakarbazyna (Dac) jest środkiem alkilującym, który wywiera działanie przeciwnowotworowe poprzez metylację kwasów nukleinowych lub bezpośrednie uszkodzenie DNA, prowadząc do zatrzymania cyklu komórkowego i śmierci komórki 1.
Jako chemioterapeutyk pierwszego rzutu, Dac był stosowany samodzielnie lub w połączeniu z innymi lekami chemioterapeutycznymi w leczeniu różnych nowotworów 2-6. Jest to najbardziej aktywny środek stosowany do tej pory w leczeniu czerniaka skórnego i przerzutowego, który jest najbardziej agresywną postacią raka skóry 3,7,8. Wskaźnik odpowiedzi wynosi jednak w najlepszym przypadku tylko 20%, a efektom terapeutycznym często towarzyszą poważne ogólnoustrojowe skutki uboczne.
W swojej naturalnej formie, Dac jest hydrofilowy i niestabilny ze względu na swoją światłoczułość 9. Obecnie jedyną dostępną formułą do użytku klinicznego jest jałowy proszek do stosowania w zawiesinie do infuzji dożylnej 7,8. Niski odsetek odpowiedzi i wysoki wskaźnik toksyczności ogólnoustrojowej leku można w dużej mierze przypisać jego słabej rozpuszczalności w wodzie, a tym samym niskiej dostępności w miejscu docelowym i wysokiej dystrybucji w miejscach niedocelowych, co ogranicza maksymalną dawkę leku 10. Szybka degradacja i metabolizm po przyjęciu dożylnym wraz z rozwojem lekooporności ograniczają zastosowanie kliniczne i efekt terapeutyczny leku 11. Dlatego istnieje pilna potrzeba opracowania alternatywnych preparatów DAC do leczenia czerniaka złośliwego.
Układy koloidalne zawierające liposomy, micele lub nanostrukturalne cząstki były intensywnie badane pod kątem ich wykorzystania w dostarczaniu leków, co zostało sprawdzone przez Marilene i wsp. 12 Cząstki nanostrukturalne jako potencjalne nośniki leków przyciągają coraz większą uwagę w ciągu ostatniej dekady ze względu na ich zdolność do zwiększania efektywności ładowania leków, kontrolowania uwalniania leków, poprawy farmakokinetyki i biodystrybucji leków, a tym samym zmniejszania toksyczności ogólnoustrojowej leków 13. Do tej pory zbadano jednak tylko kilka nanopreparatów pod kątem dostarczania Dac, wykazując ochronę leku przed fotodegeneracją, zwiększoną rozpuszczalność leku i lepszy efekt terapeutyczny 10,14,15. Jednak preparaty te miały niską skuteczność kapsułkowania, a niektóre z nich wykorzystywały również syntetyczne nanocząstki polimerowe, które nie są opłacalne.
Nanostrukturalne nośniki lipidowe (NLC), wykonane z mieszaniny stałych i płynnych lipidów, zostały opracowane do dostarczania leków 16,17. Leki, które mają być kapsułkowane, są często rozpuszczalne zarówno w ciekłych lipidach, jak i w stałych fazach lipidowych 18, co skutkuje dużym obciążeniem i kontrolowanym uwalnianiem 19. Badanie to ma na celu opracowanie nowego preparatu DAC opartego na enkapsulacji NLC przy użyciu palmitynostearynianu glicerolu i mirystynianu izopropylu jako lipidów. Preparat obejmował emulsję typu olej w wodzie, odparowanie, zestalenie i homogenizację. Preparaty scharakteryzowano pod kątem wielkości, kształtu, ultrastruktury i dyspersji NLC, skuteczności kapsułkowania leku i obciążenia lekiem 20.

<table><tbody><tr><td>Dakarbazyna (DAC)</td><td>Sigma Aldrich (Gillingham Dorset, Wielka Brytania)</td><td>D2390-100MG</td><td>lek używany do przesyłania</td></tr><tr><td>palmitynostearynianu glicerolu&nbsp;</td><td>Gattefoss&eacute; (Saint_Priest_c&ostrego; dex, Francja)</td><td>85251-77-0</td><td>stały lipid&nbsp;</td></tr><tr><td>bursztynian d-&alpha;- Bursztynian glikolu polietylenowego tokoferolu (TPGS)</td><td>Sigma Aldrich (Gillingham Dorset, Wielka Brytania)</td><td>57668</td><td>środek powierzchniowo czynny fazy lipidowej</td></tr><tr><td>Poloxamer 188</td><td>Sigma Aldrich (Gillingham Dorset, Wielka Brytania)</td><td>15759-1KG</td> środek <td>powierzchniowo czynny w fazie płynowej</td></tr><tr><td>Aceton&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich (Gillingham Dorset, Wielka Brytania)</td><td>650501-1L</td><td>rozpuszczalnik organiczny</td></tr><tr><td>Etanol&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich (Gillingham Dorset, Wielka Brytania)</td><td>459836-1L</td><td>rozpuszczalnik organiczny</td></tr><tr><td>Lecytyna sojowa (SL)</td><td>Cuisine Innovation (Dijon, Francja)</td><td>SLL1402</td><td>surfaktant fazy lipidowej</td></tr><tr><td>Podwójnie destylowana woda została pobrana w naszym laboratorium z</td><td>systemu ultraczystej wody Millipore-Q Gradient A10 (Millipore, Francja)</td><td>SAS - 67120&nbsp;</td><td>Faza wodna&nbsp;</td></tr><tr><td>T 25 digital ULTRA-TURRAX</td><td>IKA</td><td>3725000</td><td>jako dyspergator o wysokim stopniu ścinania</td></tr><tr><td>Mieszadło magnetyczne z płytą grzejną</td><td>Scientific Support, Inc</td><td>1454&nbsp;</td><td>homogenizacja emulsji</td></tr></tbody></table>

kapsułkowanie przeciwnowotworowego środka terapeutycznego dakarbazyny za pomocą nanostrukturalnego nośnika lipidowego

Encapsulation of Cancer Therapeutic Agent Dacarbazine Using Nanostructured Lipid Carrier

Jedyną formułą dakarbazyny (Dac) w klinicznym użyciu jest infuzja dożylna, prezentująca słaby profil terapeutyczny ze względu na niską dyspersję leku w roztworze wodnym. Aby temu zaradzić, opracowano nanostrukturalny nośnik lipidowy (NLC) składający się z palmitynostearynianu glicerolu i mirystynianu izopropylu do kapsułkowania DAC. NLC o kontrolowanej wielkości uzyskano przy użyciu dyspersji przy wysokim ścinaniu (HSD) po zestaleniu emulsji typu olej w wodzie. Parametry syntezy, w tym stężenie surfaktantu, szybkość i czas HSD, zoptymalizowano tak, aby uzyskać najmniejsze NLC o wielkości, wskaźniku polidyspersji i potencjale zeta wynoszącym odpowiednio 155 ± 10 nm, 0,2 ± 0,01 oraz -43,4 ± 2 mV. Optymalne parametry wykorzystano również do przygotowania NLC z obciążeniem przetwornikiem cyfrowo-analogowym. Powstały NLC obciążony Dac charakteryzował się rozmiarem, indeksem polidyspersji i potencjałem zeta wynoszącymi odpowiednio 190 ± 10 nm, 0,2 ± 0,01 oraz -43,5 ± 1,2 mV. Skuteczność kapsułkowania leku i obciążenie lekiem osiągnęły odpowiednio 98% i 14%. Jest to pierwsze doniesienie na temat enkapsulacji DAC przy użyciu NLC, co sugeruje, że NLC może być nowym potencjalnym kandydatem jako nośnik leku w celu poprawy profilu terapeutycznego DAC.

Przygotowania NLC oraz NLC-Dac z wykorzystaniem palmitostearynianu glicerylu i mirystynianu izopropylu przy różnych parametrach scharakteryzowano pod kątem PS, PDI, morfologii oraz ultrastruktury 20. PS i PDI nanocząstek NLC były zależne od stężenia surfaktantu, prędkości oraz czasu HSD. Na podstawie PS i PDI nanocząstek NLC stwierdzono, że najlepsze wyniki uzyskano przy zastosowaniu 1% surfaktantu i prędkości dyspersji ścinającej 15 000 rpm przez 30 min (Rysunek 1A</st...

Najczęściej stosowana metoda syntezy nanostrukturalnych nośników lipidowych (NLC) obejmuje emulsję typu olej w wodzie, homogenizację i krzepnięcie. Zostało to tutaj zmodyfikowane poprzez zastosowanie dyspersji przy wysokim ścinaniu po zestaleniu w celu uzyskania NLC o pożądanej wielkości, ulepszonej enkapsulacji leku i wydajności ładowania leku jako potencjalnego nośnika dostarczania dakarbazyny.

Kapsułkowanie przeciwnowotworowego środka terapeutycznego dakarbazyny za pomocą nanostrukturalnego nośnika lipidowego

The only formula of dacarbazine (Dac) in clinical use is intravenous infusion, presenting a poor therapeutic profile due to the low dispersity of the drug ...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest przygotowanie nanostrukturalnego nośnika lipidowego do enkapsulacji dacarbazyny, która jest środkiem terapeutycznym stosowanym w leczeniu nowotworów. Procedura ta jest prosta i dobrze zoptymalizowana, co pozwala na przygotowanie nanostrukturalnego nośnika lipidowego o ściśle kontrolowanej pojemności.Główne zalety nowej formulacji dakarbazyny obejmują zwiększoną dyspersyjność leku w roztworze wodnym, przedłużoną stabilność przechowalniczą oraz lepszą kontrolę uwalniania leku. Poprawa ta może potencjalnie prowadzić również do wydłużenia okresu półtrwania in vivo. Rozpocznij od dodania do kolby po 6,25ml acetonu i etanolu.Do rozpuszczalników dodaj palmitostearynian glicerylu, mirystynian izopropylu, D-α-tokoferyloglikol glikolu polietylenowego oraz lecytynę sojową. Rozpuść mieszaninę w kąpieli wodnej w temperaturze 70 °C. Do oddzielnej kolby wlej 12,5 ml wody.Przygotuj 1% roztwór poloksameru 188, rozpuszczając 125mg w wodzie. Podgrzej kolbę do 70 °C, aby całkowicie rozpuścić substancję chemiczną. Podczas mieszania roztworu organicznego z prędkością 400 rpm dodawaj kroplami 1% roztwór poloksameru 188 w celu utworzenia emulsji.Mieszać emulsję przez kolejne cztery godziny w celu odparowania rozpuszczalnika organicznego. Po czterech godzinach umieścić emulsję w lodówce w temperaturze 4 °C na dwie godziny do czasu stężenia. Aby uzyskać nanostrukturalne nośniki lipidowe (NLC), poddać stężone emulsje dyspersji przy wysokim ścinaniu za pomocą homogenizatora.Mieszaj roztwór przy 15000 rpm przez 30 minut, aby rozproszyć emulsję. Pobieraj próbki roztworu w odstępach 10 minut. Przenieś 14 µL emulsji do kuwety do dynamicznego rozpraszania światła (DLS).Następnie rozcieńczyć do 1ml wodą deuterowaną w celu przeprowadzenia pomiaru. Odczytać próbkę z kuwety w urządzeniu. Przeanalizować próbki, aby ocenić, które z nich charakteryzują się najmniejszym rozmiarem i najniższym wskaźnikiem polidyspersyjności.W związku z tym należy określić optymalną prędkość i czas mieszania dla procesu tworzenia NLC. Próbki należy poddać obserwacji w celu oceny morfologii i ultrastruktury NLC. Tę samą rozcieńczenie próbek należy nanieść na miedzianą siatkę powleczoną włóknem węglowym w transmisyjnym mikroskopie elektronowym.Pozostaw próbkę do wyschnięcia na powietrzu, a następnie przeprowadź analizę zgodnie z instrukcjami producenta. Po zoptymalizowaniu warunków przygotuj roztwór w taki sam sposób, jak w przypadku początkowych emulsji. Po połączeniu reagentów: glicerylu, izopropylu, polietylenoglikolu bursztynianu oraz lecytyny sojowej, dodaj 70mg dacarbazyny, a następnie podgrzej roztwór do 70 °C.Przygotować 12,5 ml 1% wodnego roztworu poloksameru 188. Podgrzać kolbę do 70 °C. Po rozpuszczeniu poloksameru 188 dodawać roztwór kroplami do roztworu organicznego, mieszając z prędkością 400 rpm w celu utworzenia emulsji.Mieszaj emulsję przez dodatkowe cztery godziny, aby odparować rozpuszczalnik organiczny. Podobnie jak poprzednio, umieść emulsję w chłodni w temperaturze 4 °C na dwie godziny w celu jej zestalenia. Zastosuj zoptymalizowaną wysoką prędkość dyspersji 15000 rpm przez 30 minut, aby zhomogenizować emulsję.Preparaty NLC oraz NLC obciążone dacarbazyną o różnych parametrach scharakteryzowano pod kątem wielkości cząstek i indeksu polidyspersyjności. Wielkość cząstek i indeks polidyspersyjności NLC zależały od stężenia surfaktantu, prędkości dyspersji ścinającej oraz czasu trwania procesu. Na podstawie wielkości cząstek i indeksu polidyspersyjności stwierdzono, że najlepsze wyniki uzyskano przy zastosowaniu 1% surfaktantu oraz prędkości dyspersji ścinającej 15000 rpm przez 30 minut.Zostały one wybrane jako optymalne parametry przygotowania NLC w niniejszym badaniu. Po zastosowaniu optymalnych parametrów do przygotowania NLC obciążonych dacarbazyną, najmniejszy osiągnięty rozmiar wyniósł 155 nanometrów dla NLC oraz 190 nanometrów dla NLC obciążonych dacarbazyną. W obu przypadkach indeks polidyspersyjności wyniósł 0,2, co wskazuje na dobrą jednorodność.Załadowanie i enkapsulacja dakarbazyny w NLC jest wskazane przez zmiany w rozmiarze i strukturze. NLC z załadowaną dakarbazyną wykazują większy rozmiar i zmienioną strukturę wewnętrzną w porównaniu do NLC. Po opanowaniu techniki, procedura ta może zostać wykonana w ciągu ośmiu godzin, jeśli zostanie przeprowadzona perfekcyjnie.Podczas przeprowadzania tej procedury bardzo ważne jest pamiętanie, że tempo odparowywania i krzepnięcia jest krytyczne. Zbyt długi lub zbyt krótki czas tych procesów będzie miał negatywny wpływ na generowanie nanostrukturalnych nośników lipidowych. Po zastosowaniu tej procedury otrzymane nanostrukturalne nośniki lipidowe są stabilne przez sześć miesięcy w temperaturze 4°C.Umożliwia to przeprowadzenie takich charakterystyk jak farmakologia i toksykologia. Technika ta otworzyła drogę badaczom do opracowania nanostrukturalnych formulacji dakarbazyny opartych na nośnikach w zastosowaniu w różnych terapiach nowotworowych. Do dziś dakarbazyna pozostaje najaktywniejszym środkiem w leczeniu czerniaka skóry oraz przerzutów czerniaka.Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze rozumieć, jak przygotować nanostrukturalny nośnik lipidowy oraz jak wykorzystać nanostrukturalny nośnik lipidowy do enkapsulacji dakarbazyny. Podczas pracy z materiałami niebezpiecznymi, takimi jak dakarbazyna, należy zawsze stosować środki ochrony osobistej, w tym fartuch laboratoryjny, rękawice ochronne i ochronę oczu. Do pracy z niebezpiecznym rozpuszczalnikiem wymagany jest również dostęp do odpowiednich urządzeń ochronnych.

encapsulation-cancer-therapeutic-agent-dacarbazine-using

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

Informujemy o inteligentnym zastosowaniu nanorurek węglowych do kinetycznej stabilizacji cząsteczek lipidowych, które zawierają samoorganizujące się nanostruktury w swoich rdzeniach. Przygotowanie cząsteczek lipidowych wymaga raczej niskich stężeń nanorurek węglowych, co pozwala na ich wykorzystanie w zastosowaniach biomedycznych, takich jak dostarczanie leków.

Łatwe przygotowanie wewnętrznie samoorganizujących się cząstek lipidowych stabilizowanych przez nanorurki węglowe

Opisano protokół przygotowania i charakterystyki lipofilowych miceli 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-fosphoethanolamine-N-[amino(glikol polietylenowy)-2000] (DSPE-PEG).

Przygotowanie i charakterystyka lipofilowych miceli prolekowych doksorubicyny

Terapia fotodynamiczna (PDT) jest alternatywnym wyborem w leczeniu raka płuc. Aby zwiększyć efekt terapeutyczny PDT, opracowano nanocząstki ukierunkowane na raka płuc w połączeniu z chemioterapią. Oceniano zarówno skuteczność przeciwnowotworową PDT in vitro, jak i in vivo z przygotowanymi nanocząstkami.

Skuteczność przeciwnowotworowa terapii fotodynamicznej nanocząstkami ukierunkowanymi na raka płuc

Nanonośnik ciekłokrystalicznej nanocząstki (LCNP) jest wykorzystywany jako narzędzie do kontrolowanego dostarczania hydrofobowego ładunku do błony komórkowej żywych komórek.

Celowane dostarczanie przez błonę plazmatyczną hydrofobowego ładunku zamkniętego w nośniku nanocząstek ciekłokrystalicznych

Obrazowanie żywych komórek to potężne narzędzie do wizualizacji dynamicznych procesów. Badanie nieruchomych komórek dostarcza jedynie statycznych obrazów, co może prowadzić do błędnej interpretacji i zamieszania co do procesu. W pracy przedstawiono metodę badania wychwytu, uwalniania leków i lokalizacji wewnątrzkomórkowej nanocząstek liposomalnych w żywych komórkach.

Wykorzystanie obrazowania żywych komórek in vitro do badania chemioterapeutyków dostarczanych przez nanocząstki na bazie lipidów

Ten artykuł opisuje enkapsulację falkarindiolu w pokrytych lipidami nanocząstkach o długości fali 74 nm. Komórkowy wychwyt nanocząstek przez ludzkie komórki macierzyste do kropelek lipidów jest monitorowany za pomocą obrazowania fluorescencyjnego i konfokalnego. Nanocząstki są wytwarzane metodą szybkiego wstrzykiwania rozpuszczalnika, a ich rozmiar mierzy się za pomocą techniki dynamicznego rozpraszania światła.

Wychwyt nowych nanocząstek pokrytych lipidami zawierających falkarindiol przez ludzkie mezenchymalne komórki macierzyste

To badanie opisuje klasyczną hydratację przy użyciu metody cienkiego filmu lipidowego do przygotowania nanoliposomów, a następnie charakterystyki nanocząstek. Hydrofilowe i globularne białko o masie 47 kDa, taryna, jest z powodzeniem kapsułkowane jako strategia poprawiająca stabilność, unikająca szybkiego klirensu i promująca kontrolowane uwalnianie. Metoda może być dostosowana do enkapsulacji cząsteczek hydrofobowych.

Otrzymywanie i charakterystyka nanoliposomów do uwięzienia bioaktywnych hydrofilowych białek kulistych

Ten protokół opisuje wytwarzanie i charakterystykę fotoczułego nanozespołu barwnika prolekowego. Metodologia uwalniania leku z nanocząstek poprzez demontaż wyzwalany światłem, w tym układ napromieniania światłem, jest wyraźnie opisana. Leki uwalniane z nanocząstek w wyniku napromieniowania świetlnego wykazywały doskonałe działanie antyproliferacyjne na ludzkie komórki nowotworu jelita grubego.

Łatwe przygotowanie i fotoaktywacja nanozespołów prolek-barwnik

Tutaj opisujemy produkcję i charakterystykę czynników bioaktywnych zawierających nanodyski. Nanodyski amfoterycyny B są traktowane jako przykład, aby opisać protokół w sposób krokowy.

Formulacja i charakterystyka czynnika bioaktywnego zawierającego nanodyski

Nieukierunkowana metabolomika dostarcza hipotezy generującej migawkę profilu metabolicznego.  Protokół ten zademonstruje ekstrakcję i analizę metabolitów z komórek, surowicy lub tkanki.  Szereg metabolitów jest badany za pomocą ekstrakcji ciecz-faza cieczowa, ultraprzepływowej chromatografii cieczowej/spektrometrii mas o wysokiej rozdzielczości (UPLC-HRMS) w połączeniu z oprogramowaniem do analizy różnicowej.

Nieukierunkowana metabolomika ze źródeł biologicznych przy użyciu ultrasprawnej chromatografii cieczowej ze spektrometrią mas o wysokiej rozdzielczości (UPLC-HRMS)

Poznaj metodę kapsułkowania dakarbazyny w nanostrukturalnych nośnikach lipidowych. Technika emulsji olej-woda z wysokosprężonym rozpraszaniem poprawia stabilność i kontrolę uwalniania leku w terapii przeciwnowotworowej.

Kapsułkowanie przeciwnowotworowego środka terapeutycznego dakarbazyny za pomocą nanostrukturalnego nośnika lipidowego

Przeglądaj więcej filmów