Encapsulation of Cancer Terapêutica Agente dacarbazina Usando Nanoestruturados Lipid Transportador
26 de abril de 2016
O método mais vulgarmente utilizado para a síntese transportador lipídico nanoestruturada (NLC) envolve emulsão de óleo-em-água, de homogeneização e de solidificação. Este foi modificado aqui pela aplicação de dispersão de elevado corte, após a solidificação para alcançar um NLC com tamanho desejável, uma melhor encapsulação de drogas e a eficiência de carga de fármaco como um transportador potencial para entrega dacarbazina.
O objetivo geral deste procedimento é preparar um transportador lipídico nanoestruturado para encapsular o agente terapêutico do câncer dacarbazina. Este procedimento é simples e bem otimizado. Permitindo a preparação de transportador lipídico nanoestruturado com capacidade bem controlada.
As principais vantagens da nova formulação de dacarbazina incluem maior dispersão do medicamento em solução aquosa, estabilidade histórica prolongada e melhor controle da liberação do medicamento. Essa melhoria também pode levar a uma meia-vida prolongada in vivo. Comece adicionando 6,25 ml de acetona e etanol a um frasco.
Aos solventes, adicione gliceril palmitoesterato de isopropil, miristato de D-a-tocoferol polietilenoglicol succinato e lecitina de soja. Dissolva a mistura a 70 graus Celsius em banho-maria. Em um frasco adicional, adicione 12,5 ml de água.
Crie uma solução de 1% de poloxâmero 188 dissolvendo 125 mg na água. Aqueça o frasco a 70 graus Celsius para dissolver totalmente o produto químico. Enquanto agita a solução orgânica a 400 rpm gota a gota, adicione a solução de 1% de poloxâmero 188 para formar uma emulsão.
Mexa a emulsão por mais quatro horas para evaporar o solvente orgânico. Após quatro horas, coloque a emulsão na geladeira a quatro graus Celsius por duas horas para solidificar. Para obter carreadores lipídicos nanoestruturados ou NLCs, use um homogeneizador para submeter as emulsões solidificadas a uma dispersão de alto cisalhamento.
Misturar a solução a 15000 rpm durante 30 minutos para dispersar a emulsão. Recolha a amostra da solução em incrementos de 10 minutos. Tome 14 microlitros de emulsão em uma cubeta de dispersão de luz dinâmica ou DLS.
E dilua para 1ml com água deuterada para medição. Leia a amostra de cubeta no instrumento. Examine as amostras para avaliar quais amostras têm o menor tamanho e o menor índice de polidispersão.
Portanto, para determinar a velocidade de mistura ideal e o tempo de mistura para a criação de NLC. Observe as amostras quanto à morfologia e ultraestrutura do NLC. Aplique a mesma diluição de amostras à grade de cobre revestida de fibra de carbono de um instrumento de microscópio eletrônico de transmissão.
Deixe a amostra secar ao ar e, em seguida, execute-a de acordo com as instruções do fabricante. Agora que as condições foram otimizadas, prepare uma solução conforme realizada para as emulsões iniciais. Depois de combinar os reagentes gliceril, isopropil, succinato de polietilenoglicol e lecitina de soja, adicione 70 mg de dacarbazina e aqueça a solução a 70 graus Celsius.
Prepare 12,5 ml de uma solução aquosa de poloxâmero 188. Aquecer o balão a 70 graus Celsius. Depois de dissolver o poloxâmero 188, adicionar a solução gota a gota à solução orgânica, agitando a 400 rpm para formar uma emulsão.
Mexa a emulsão por mais quatro horas para evaporar o solvente orgânico. Como antes, coloque a emulsão em uma câmara fria a quatro graus Celsius por duas horas para solidificar. Use a alta velocidade de dispersão otimizada de 15000 rpm por 30 minutos para homogeneizar a emulsão.
As preparações do NLC e do NLC carregado com dacarpazina com diferentes parâmetros foram caracterizadas quanto ao tamanho de partícula e índice de polidispersão. O tamanho de partícula e o índice de polidispersão dos NLCs foram dependentes da concentração de surfactante, alta velocidade de dispersão de cisalhamento e duração. A julgar pelo tamanho de partícula e índice de polidispersão, os melhores resultados foram alcançados com 1% de surfactante e a velocidade de dispersão de cisalhamento de 15000 rpm por 30 minutos.
Que foram selecionados como os parâmetros ideais para a preparação de NLC neste estudo. Quando os parâmetros ótimos foram usados para a preparação de NLC carregado com dacarbazina, o menor tamanho alcançado foi de 155 nanômetros para NLC e 190 nanômetros para NLC carregado com dacarbazina. Ambos com índice de polidispersão de 0,2, indicando boa uniformidade.
O upload e encapsulamento da dacarbazina no NLC é indicado pelas mudanças de tamanho e estrutura. Onde o NLC carregado com dacarbazina mostra tamanho maior e estruturas internas alteradas em comparação com o NLC. Uma vez dominada, essa técnica pode ser feita em oito horas se for executada perfeitamente.
Ao tentar este procedimento, é muito importante lembrar que as linhas de evaporação da solidificação são muito críticas. Como muito longo ou muito curto terá efeito negativo na geração de transportadores lipídicos nanoestruturados. Após este procedimento, os transportadores lipídicos nanoestruturados reduzidos são estáveis por seis meses a quatro graus centígrados.
Permitindo caracterizações como farmacologia e toxicologia Essa técnica abriu o caminho para aqueles em constante pesquisa explorarem a formulação nanoestruturada baseada em carreadores de dacarbazina para uma variedade de tratamentos contra o câncer. Até o momento, a dacarbazina é o agente mais ativo no tratamento do melanoma cutâneo e metastático.
Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como preparar o transportador lipídico nanoestruturado e usar o transportador lipídico nanoestruturado para encapsular a dacarbazina. Ao trabalhar com materiais perigosos, como dacarbazina, equipamentos de proteção individual, incluindo jaleco, luvas de proteção e proteção para os olhos, devem sempre ser usados. O acesso também é necessário para trabalhar com o solvente perigoso.
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Visão Geral
Este estudo apresenta um método modificado para a síntese de transportadores lipídicos nanoestruturados (NLCs) para a entrega do medicamento anticancerígeno dacarbazina. A nova abordagem aumenta a eficiência de encapsulamento e carregamento do fármaco, potencialmente melhorando os resultados terapêuticos.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Nanotecnologia
- Ciências Farmacêuticas
- Terapia do Câncer
Contexto
- Os transportadores lipídicos nanoestruturados são eficazes para a liberação de fármacos.
- A dacarbazina é um agente quimioterápico utilizado no tratamento do câncer.
- A melhoria dos sistemas de liberação de fármacos pode aumentar a eficácia terapêutica.
- Métodos tradicionais podem limitar a encapsulação e a estabilidade dos fármacos.
Objetivo do Estudo
- Desenvolver uma NLC mais eficiente para a liberação de dacarbazina.
- Obter maior dispersão e estabilidade do fármaco em solução.
- Melhorar o controle da liberação do fármaco para resultados terapêuticos superiores.
Métodos Utilizados
- Técnica de emulsão óleo-em-água para síntese de NLC.
- Dispersão de alta cisalhamento aplicada após solidificação.
- Caracterização do tamanho de NLC e eficiência de carregamento do fármaco.
- Avaliação da dispersidade do fármaco e estabilidade em soluções aquosas.
Resultados Principais
- O método de síntese modificado resultou em tamanho desejável de NLC.
- Observou-se maior encapsulação do fármaco e eficiência de carregamento.
- Dispersão aprimorada do fármaco e estabilidade prolongada em solução.
- Potencial para melhor controle da liberação do fármaco e meia-vida aumentada in vivo.
Conclusões
- A nova formulação de NLC mostra potencial para a terapia do câncer.
- Modificações no método podem levar a melhorias significativas na entrega de fármacos.
- São necessários estudos adicionais para avaliar a eficácia in vivo.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
Os carreadores lipídicos nanoestruturados (NLCs) superam a baixa dispersibilidade aquosa da dacarbazina, uma limitação fundamental em sua formulação intravenosa, ao aumentar a solubilidade e a estabilidade do fármaco. Este sistema de liberação permite meia-vida prolongada e controle aprimorado da liberação, apoiando a avaliação pré-clínica de agentes quimioterápicos. O método fornece uma plataforma escalável para o reengenharia de fármacos oncológicos hidrofóbicos, com o objetivo de melhorar o índice terapêutico e reduzir a perda relacionada à formulação.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia e Farmacêuticos
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a formulação de agentes anticancerígenos pouco solúveis em água, como a dacarbazina, para triagem farmacológica in vitro e in vivo.
- Valor Operacional: Fornece um sistema reprodutível de nanopartículas para isolar efeitos específicos do fármaco de artefatos de formulação em ensaios de validação de alvos.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Valor Científico: Gera NLCs uniformes (190 ± 10 nm, PDI 0,2 ± 0,01) adequadas para ensaios de citotoxicidade em alto rendimento e de mecanismo de ação.
- Valor Operacional: Alcança alta eficiência de encapsulação (98%) e carregamento de fármaco (14%), garantindo doses consistentes em bibliotecas de compostos.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Valor Científico: Apoia estudos de farmacocinética e toxicologia ao melhorar a dispersão e estabilidade do fármaco por seis meses a 4°C.
- Valor Operacional: Permite a ampliação de escala por meio de dispersão de alta cisalhamento (15.000 rpm, 30 min) após a solidificação, um processo compatível com produção piloto adjacente à Boas Práticas de Fabricação.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Essa formulação de NLC se insere na continuidade da descoberta em oncologia, desde a validação do acerto até a otimização do composto líder, onde a liberação controlada do fármaco e a solubilidade são fundamentais para avaliar o engajamento do alvo e as margens de segurança.
- Biologia da Descoberta: Facilita a testagem de hipóteses ao fornecer dacarbazina em uma forma estável e dispersável para avaliar as respostas de linhagens celulares de melanoma.
- Triagem: Produz NLCs com potencial zeta de -43,5 ± 1,2 mV, garantindo estabilidade coloidal em meios aquosos de triagem.
- Análises: Permite a quantificação da liberação do fármaco e da eficiência de encapsulação por meio de DLS e HPLC, apoiando estudos de relação estrutura-atividade.
- Pesquisa Translacional: Alinha-se à continuidade pré-clínica ao fornecer um nanocarreador estável para modelos de biodistribuição e xenoenxertos de melanoma.
- Reutilização Empresarial: A plataforma de NLC baseada em HSD é adaptável a outros fármacos hidrofóbicos, reduzindo o esforço de re-desenvolvimento em pipelines oncológicos.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Melhora a confiança preditiva em triagens anticâncer ao minimizar a variabilidade devido à agregação ou precipitação do fármaco.
- Valor Operacional: Utiliza lipídios (gliceril palmitoestearato, miristato de isopropila) e surfactantes (poloxâmero 188, lecitina) facilmente disponíveis para uma síntese economicamente viável.
- Valor Estratégico: Reduz o risco de falha em estágios avançados ao abordar precocemente problemas de biodisponibilidade relacionados à solubilidade.
- Impacto sobre o Portfólio: Permite a priorização ajustada ao risco de derivados e análogos da dacarbazina por meio da viabilidade aprimorada da formulação.
Considerações de Implementação
- Requer experiência em formulação de nanopartículas lipídicas e técnicas de homogeneização de alta cisalhamento.
- Depende do acesso a homogeneizadores capazes de 15.000 rpm e ferramentas analíticas como DLS e TEM para caracterização.
- Necessita padronização da concentração de surfactante (1%) e protocolos de solidificação (4°C, 2 h) entre as equipes para garantir consistência entre lotes.
- A adaptação a outros terapêuticos contra o câncer pode exigir otimização da matriz lipídica para manter a eficiência de encapsulação.
- Limitado pela necessidade de armazenamento sob refrigeração (4°C) para manter a estabilidade das NLC por até seis meses, o que impacta a logística de armazenamento de longo prazo.
