Artigo de método

Solubilidade de Compostos Hidrofóbicos em Solução Aquosa Usando Combinações de Peptídeos Automontados e Aminoácidos

DOI:

10.3791/56158

⸱

20 de setembro de 2017

 ,  , 
1Latner Thoracic Surgery Research Laboratories, University Health Network, 2Department of Pediatrics, British Columbia Children's Hospital & University of British Columbia, 3Institute of Medical Science, University of Toronto

Neste artigo

Resumo

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Este protocolo descreve um meio clinicamente aplicável de dissolver compostos hidrofóbicos em um ambiente aquoso, usando combinações de montagem auto soluções de peptídeos e aminoácidos. Nosso método resolve uma limitação importante da terapêutica hidrofóbica, desprovidas de meios seguros e eficientes de solubilidade e entrega métodos em situações clínicas.

Resumo

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

Peptídeos auto-montagem (SAPs) são veículos promissoras para a entrega da terapêutica hidrofóbica para aplicações clínicas; suas propriedades de anfifílicos lhes permitem dissolver compostos hidrofóbicos no ambiente aquoso do corpo humano. No entanto, soluções de peptídeo auto-montagem tem compatibilidade de sangue pobre (e.g., baixa osmolaridade), dificultando sua aplicação clínica através de administrações intravenosas. Recentemente desenvolvemos uma plataforma generalizada para a entrega da droga hidrofóbico, que combina sucos com soluções de ácido aminado (SAP-AA) para aumentar a solubilidade da droga e aumentar a osmolaridade de formulação para atingir os requisitos para usos clínicos. Esta estratégia de formulação foi exaustivamente testada no contexto de três compostos hidrofóbicos estruturalmente diferentes – PP2, rottlerin e curcumina – a fim de demonstrar a sua versatilidade. Além disso, examinamos os efeitos das variações de componentes de formulação, analisando 6 sucos diferentes, 20 aminoácidos existentes naturalmente em concentrações baixas e altas e dois diferentes co-solventes dimetil sulfóxido (DMSO) e etanol. Nossa estratégia provada para ser eficaz na otimização de componentes para uma determinada droga hidrofóbica e função terapêutica do inibidor formulado, PP2, observou-se tanto em vitro como em vivo. Este manuscrito descreve nosso método de formulação generalizada usando combinações de SAP-AA para compostos hidrofóbicos e análise de solubilidade como um primeiro passo para o potencial de uso destas formulações em estudos mais funcionais. Nós incluir resultados representativos de solubilidade para formulação da curcumina composta, hidrofóbica e discutir como nossa metodologia serve como plataforma para futuros estudos biológicos e modelos de doença.

Introdução

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Sucos são uma classe de biomateriais que tem sido estudada extensivamente como andaimes 3D na medicina regenerativa,1,2,3,4. Mais recentemente, no entanto, eles têm sido explorados como veículos para a entrega da terapêutica devido a suas propriedades biológicas únicas5,6,7,8. RPUS naturalmente montam em nanoestruturas estável9, proporcionando assim um meio de proteção e encapsulamento de dr....

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Protocolo

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1. preparação de soluções de aminoácidos

  1. preparar e rótulo dois centrifuga conico tubos de 50 mL para cada aminoácido (um de cada para ambos " baixa " e " alta " concentrações).
  2. Preparar um grande frasco de 2 L contendo água purificada (18,2 MΩ·cm a 25 ° C).
  3. Calcular a quantidade de cada aminoácido (em gramas) para atingir a concentração desejada e pesar a quantidade adequada de aminoácidos em seus tubos de centrífuga de 50ml respectivos usando uma espátula.
    Nota: Para a " alta " concentração dos dois aminoácidos com carga negativa, PBS é usado em vez de água. Não poderíamos aumentar suas concentrações devi....

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Resultados

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Para a droga hidrofóbica, curcumina, nós produzimos formulações usando todos os 20 existentes naturalmente aminoácidos em baixas concentrações, em combinação com apenas um SAP, EAK16-II, como uma prova de princípio. Nós também testamos formulações usando DMSO e etanol como co-solventes. No total, isso produziu 40 formulações de curcumina, cada um contendo diferentes componentes. É importante notar que, em nossos estudos anteriores usando o inibidor de Src, PP2, incluímos mais opções para .......

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Discussão

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O procedimento de formulação, existem várias etapas críticas e pontos a serem considerados na solução de problemas. Primeiro, como estamos trabalhando com vários componentes e concentrações, várias etapas de vórtice em todo o protocolo certifique-se de que todas as concentrações são uniforme e correto. Algumas das soluções de aminoácidos hidrofóbicos, de alta concentração podem ainda não estar completamente dissolvidas após a utilização do vortex, e neste caso, eles podem ser agitados vigorosamente à mão para ajudar no p.......

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Divulgações

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Os autores não têm nada para divulgar.

Agradecimentos

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

Este trabalho é apoiado por institutos canadenses de pesquisa em saúde, operando concede MOP-42546 e MOP-119514.

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
EAK16-ICanPeptide Inc.de peptídeos personalizados: AEAKAEAKAEAKAEAK, acetilação N-terminal e amidação C-terminal, >95% pura por HPLC
EAK16-IICanPeptide Inc.de peptídeos personalizados: AEAEAKAKAEAEAKAK, acetilação N-terminal e amidação C-terminal, >95% pura por HPLC
EAK16-IVCanPeptide Inc.de peptídeos personalizados: AEAEAEAEAKAKAK, acetilação N-terminal e amidação C-terminal, >95% pura por HPLC
EFK8-IICanPeptide Inc.de peptídeos personalizados: FEFEFKFK, acetilação N-terminal e amidação C-terminal, >95% pura por HPLC
A6KECanPeptide Inc.de peptídeos personalizados: AAAAAAKE, acetilação N-terminal e amidação C-terminal, >95% pura por HPLC
P6KECanPeptide Inc.de peptídeos personalizados: PPPPPPPKE, acetilação N-terminal e amidação C-terminal, >95% pura por HPLC
AlaninaSigma-AldrichA7469-100GL-Alanina
IsoleucinaSigma-AldrichI7403-100GL-Isoleucina
LeucinaSigma-AldrichL8912-100GL-Leucina
MetioninaSigma-AldrichM5308-100GL-Metionina
Prolina Sigma-AldrichP5607-100GL-Prolina
ValinaSigma-AldrichV0513-100GL-Valina
FenilalaninaSigma-AldrichP5482-100GL-Fenilalanina
TriptofanoSigma-AldrichT8941-100GL-Triptofano
TirosinaSigma-AldrichT8566-100GL-Tirosina
GlicinaSigma-AldrichG8790-100GL-Glicina
AsparaginaSigma-AldrichA4159-100GL-Asparagina
GlutaminaSigma-AldrichG8540-100GL-Glutamina
SerinaSigma-AldrichA7219-100GL-Serina
TreoninaSigma-AldrichT8441-100GL-Treonina
HistidinaSigma-AldrichH6034-100GL-Histidina
LisinaSigma-AldrichL5501-100GL-Lisina
ArgininaSigma-AldrichA8094-100GL-Arginina
Ácido AspárticoSigma-AldrichA7219-100GÁcido L-Aspártico
Ácido GlutâmicoSigma-AldrichG8415-100GÁcido
L-GlutâmicoCisteínaSigma-AldrichC7352-100GL-Cisteína
Dimetil SulfóxidoSigma-AldrichD4540-500ML
DMSO EtanolSigma-Aldrich277649-100MLCurcumina anidra
Sigma-Aldrich08511-10MGDroga hidrofóbica, curcumina
RottlerinEMD Millipore557370-10MGDroga hidrofóbica, rottlerin
PP2Enzo BML-EI297-0001Medicamento hidrofóbico,
frascos de cintilaçãoVWR2650-66022-081Vidro borossilicato, com tampa de rosca, 20 mL. Frascos para pesagem de peptídeos.
Tubos de centrifugação cônicos Falcon 50 mLVWR352070Polipropileno, Estéril, 50 mL. Para soluções de aminoácidos.
Sequência Sequência Sequência Sequência Sequência Sequência PP2

Referências

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Holmes, T. C., de Lacalle, S., Su, X., Liu, G., Rich, A., Zhang, S. Extensive neurite outgrowth and active synapse formation on self-assembling peptide scaffolds. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97 (12), 6728-6733 (2000).
  2. Davis, M. E., Motion, J. P. M., et al.

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