Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Opløseligheden af hydrofobe forbindelser i vandig opløsning ved hjælp af kombinationer af selvstændige montage peptid og aminosyre

Published: September 20, 2017 doi: 10.3791/56158

Summary

Denne protokol beskriver en klinisk relevant middel til at opløse hydrofobe forbindelser i et vandigt miljø ved hjælp af kombinationer af selvstændige montering peptid og aminosyre løsninger. Vores metode løser en stor begrænsning af hydrofobe therapeutics, der mangler sikker, effektiv middel til opløselighed og levering metoder til kliniske indstillinger.

Abstract

Selvsamlende peptider (SAPs) er lovende køretøjer for levering af hydrofobe lægemidler til kliniske applikationer; deres amphipathic tillader dem at opløse hydrofobe forbindelser i det vandige miljø af den menneskelige krop. Men selvsamlende peptid løsninger har dårlig blod kompatibilitet (fx, lav osmolaritet), hindrer deres kliniske anvendelse gennem intravenøs administration. Vi har for nylig udviklet en generaliseret platform for hydrofobe medicinafgivelse, som kombinerer SAPs med aminosyren løsninger (SAP-AA) at styrke stof opløselighed og øge formulering osmolaritet for at nå kravene til klinisk anvendelse. Denne formulering strategi blev grundigt testet i forbindelse med tre strukturelt forskellige hydrofobe forbindelser – PP2, rottlerin og curcumin – for at vise sin alsidighed. Derudover undersøgte vi virkninger af at ændre formuleringen komponenter ved at analysere 6 forskellige SAPs, 20 naturligt eksisterende aminosyrer ved lave og høje koncentrationer, og to forskellige co opløsningsmidler dimethylsulfoxid (DMSO) og ethanol. Vores strategi viste sig for at være effektiv i at optimere komponenter for en given hydrofobe stof og terapeutiske funktion af de formulerede inhibitor, PP2, blev observeret både in vitro og i vivo. Dette manuskript skitserer vores generelle formulering metode ved hjælp af SAP-AA kombinationer for hydrofobe forbindelser, samt analyse af opløselighed som et første skridt mod potentiel anvendelse af disse formuleringer i mere funktionelle studier. Vi omfatter repraesentativ oploeselighed resultater for formulering af den hydrofobe sammensatte, curcumin, og diskutere, hvordan vores metode fungerer som en platform for fremtidige biologiske undersøgelser og sygdomsmodeller.

Introduction

SAPs er en klasse af biomaterialer, der er blevet undersøgt udførligt som 3D stilladser i regenerativ medicin1,2,3,4. For nylig, er de blevet udnyttet som køretøjer til levering af lægemidler på grund af deres unikke biologiske egenskaber5,6,7,8. SAPs naturligt samles til stabil nanostrukturer9, hvilket giver et middel til narkotika indkapsling og beskyttelse. SAPs er amphipathic, består af et bestemt mønster af hydrofobe og hydrofile amino syre gentagelser, køre deres samlesæt9,10 og tillader dem at tjene som et medium mellem hydrofobe og hydrofile miljøer. Derfor, for den kliniske levering af hydrofobe narkotika – som har ekstremt lav biotilgængelighed og absorption i kroppen på grund af manglende Opløselighed i vandige miljøer11,12 – SAPs er lovende som en levering køretøj. Derudover indebærer deres sekvens mønster også at SAPs kan være rationelt designet og udviklet til at maksimere kompatibiliteten med nogen given medicin eller sammensatte (dvs.baseret på funktionelle grupper) og yderligere bistå opløselighed.

SAPs har været anvendt som effektive stof levering køretøjer i mange i in vitro og i vivo indstillinger13,14,15,16. De har også vist stor sikkerhed og biokompatibilitet. Men på grund af lav osmolaritet SAP-medicinske præparater, de kan ikke bruges til intravenøse injektioner som i kliniske indstillinger13. I betragtning af denne tilbageholdenhed, vi har for nylig udviklet en strategi, som kombinerer SAPs med aminosyren løsninger for at reducere brugen af giftige Co opløsningsmidler og øge formulering osmolaritet, og derfor kliniske relevans. Vi valgte at bruge aminosyrer, som de er byggestenene i SAPs, der allerede er klinisk accepteret, og i kombination med SAPs, de øger hydrofobe stof opløselighed mens reducerer mængden af SAP kræves17,18.

Vi har kontrolleret SAP-AA kombinationer som en generaliseret platform for hydrofobe stof opløselighed og efterfølgende levering ved at skabe en multi-trins screening pipeline og anvende det til Src-hæmmer, PP2, som en model hydrofobe sammensatte. I denne proces undersøgte vi effekten af skiftende komponenter af formuleringen-i sidste ende teste 6 forskellige SAPs, alle 20 aminosyrer på 2 forskellige koncentrationer (lav og høj, lav baseret på koncentrationer i eksisterende kliniske applikationer, og høj Koncentrationerne var 2 x, 3 x eller 5 x den kliniske koncentration baseret på den maksimale Opløselighed af hver aminosyre i vand), og 2 forskellige co opløsningsmidler – og valgte kombinationer, der solubilized PP2 for yderligere analyse. Dette stof formulering viste sig for at være effektive som fremføringsmiddel stof i cellekultur, samt i vivo modeller ved hjælp af både intratrakeal og intravenøs administration. Ligeledes vores arbejde inde på alsidigheden af SAP-AA kombinationer i solubilizing flere, strukturelt forskellige hydrofobe forbindelser i vandige miljøer; specifikt, narkotika rottlerin og curcumin18. Dette manuskript skitserer SAP-AA formulering metode og analyse af curcumin opløselighed som et eksempel på det primære skridt i vores screening pipeline. Denne protokol giver en enkel og reproducerbar måde at skærmen for de optimale kombinationer af SAP-AA, som opløses enhver given hydrofobe sammensatte.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. forberedelse af aminosyre løsninger

  1. Bered og etiketten to 50 mL konisk centrifugeglas for hver aminosyre (én for begge " Lav " og " høj " koncentrationer).
  2. Udarbejde en stor 2 L målekolbe indeholdende renset vand (18.2 MΩ·cm ved 25 ° C).
  3. Beregnes mængden af hver aminosyre (i gram) for at nå de ønskede koncentrationer, og vejer den passende mængde aminosyre til deres respektive 50 mL centrifugeglas ved hjælp af en spatel.
    Bemærk: For at " høj " koncentrationen af to negativt ladede aminosyrer, PBS bruges i stedet for vand. Vi kunne ikke øge deres koncentrationer på grund af deres lave vandopløselighed, og ved hjælp af PBS i stedet for vand hjælper til at opretholde den lave pH. Derudover blev koncentration beregninger opnået ved hjælp af en endelige mængden af 40 mL for hver aminosyre løsning. Alle aminosyre koncentrationer er skitseret i tabel 3. Sørg for at skylle spatlen mellem aminosyrer for at undgå kontaminering. Vi anbefaler en vand skylles, efterfulgt af aftørring med 70% ethanol.
  4. Tilføje 40 mL af renset vand (eller PBS) i hver 50 mL rør ved hjælp af en serologisk pipette. Cap rør og vortex eller rystes kraftigt indtil opløst. Vand bad ultralydbehandling (stuetemperatur, 130 W, 40 kHz) kan også bruges til at hjælpe i forbindelse med opløselighed.
    Bemærk: Følgende aminosyre løsninger er følsomme over for lys og bør dækkes med alufolie: tryptofan, phenylalanin, og tyrosin (som består af aromatiske ring-lignende strukturer) og cystein (reaktiv - SH grupper).

2. Forberedelse af SAP-AA løsninger

  1. forberede 20 mL scintillationshætteglas for selvstændig samling peptider. For en given selvsamlende peptid, forberede et hætteglas pr. rede aminosyre løsning (hver kombination vil ske i en separat hætteglas).
  2. Ved hjælp af en high-performance Analysevægt (med en nøjagtighed ned til 0,1 mg eller derunder), vejer ca 1 ± 0,2 mg af peptid ind i bunden af hvert hætteglas. Cap efter vejning og den nøjagtige vægt af peptid på cap.
  3. Afpipetteres aminosyre løsning (udarbejdet i afsnit 1) passende mængde i hvert hætteglas indeholdende peptid, for at nå den ønskede koncentration af selvstændige montering peptid (0,1 mg/mL for lang peptider med en længde på 16 aminosyrer, eller 0,2 mg/mL for kortere peptider med en længde på 8 aminosyrer).
  4. Sonicate i 10 min i et vand bad sonikator (130 W, 40 kHz) ved stuetemperatur, sikre løsninger inden for hætteglas er helt nedsænket i vandbad.

3. Forberedelse af stof-DMSO eller narkotika-Ethanol lager løsninger

  1. kombinerer 1 mg af narkotika (i dette tilfælde, curcumin med 100% DMSO), og en anden 1 mg med 100% ethanol til at oprette to stamopløsninger.
    Bemærk: Vi har tilføjet 200 µL DMSO og 400 µL ethanol til at gøre DMSO-curcumin og ethanol-curcumin bestande, der var 5 mg/mL og 2,5 mg/mL, henholdsvis, på grund af varierende Opløselighed i hvert opløsningsmiddel; Det er dog vigtigt at bemærke, at koncentrationen af bestanden bør justeres afhængigt af den hydrofobe stof af interesse. Faktorer som stof opløselighed og effektiv biologisk koncentration er vigtigt ved fastsættelsen af denne værdi. Også, Husk på, at bestanden vil være fortyndet 100 og 50-fold i DMSO og ethanol formuleringer, henholdsvis, når kombineret med SAP-AA løsninger (Se afsnit 4). Det kan være foretrukne til at forberede en større volumen af materiel afhængigt af antallet af formuleringer kræves – i dette tilfælde mere end 1 mg af stoffet vil blive anvendt. Bestanden kan opbevares ved-20 ° C; tø på is og vortex før brug.
  2. Vortex hætteglas til 15 s at opløse stoffet.

4. Forberedelse af narkotika formuleringer

  1. Forbered klart, 1,5 mL microcentrifuge rør til hver formulering. Sørg for at mærke rør med de påtænkte selvstændige montage peptid, aminosyre (og koncentration), og co opløsningsmiddel.
  2. Tilføje 10 µL af stof-DMSO bestand, eller 20 µL stof-Ethanol materiel til passende microcentrifuge rør.
  3. Tilføje 990 µL af SAP-AA syre løsninger til den passende mærket microcentrifuge rør indeholdende stof-DMSO lager og 980 µL til dem, der indeholder stof-Ethanol lager. Dette giver 1 mL narkotika formuleringer med 1% DMSO eller 2% ethanol.
    NOTE: Den endelige koncentration af alle curcumin formuleringer var 0,5 mg/mL efter protokol. Igen, dette vil variere når ved hjælp af andre hydrofobe forbindelser og/eller begynder med en anden bestand koncentration (Se trin 3.1)
  4. Vortex kraftigt i 30 s og tillade formuleringer til hvile i 30 min.

5. Opløselighed test

  1. efter hvileperiode, vortex kraftigt igen for 30 s.
  2. Centrifugeres formuleringer på 14,220 x g i 1 min.
  3. Analyserer i bunden af microcentrifuge rør for nedbør (ved visualisering).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

For den hydrofobe stof, curcumin, producerede vi formuleringer ved hjælp af alle 20 naturligt eksisterende aminosyrer ved lave koncentrationer, i kombination med kun én SAP, EAK16-II, som en proof-of-principle. Vi testede også formuleringer med både DMSO og ethanol som co opløsningsmidler. I alt produceret dette 40 curcumin formuleringer, hver indeholder forskellige komponenter. Det er vigtigt at bemærke, at vi i vores tidligere undersøgelser ved hjælp af Src-hæmmer, PP2, opført flere muligheder for SAP (i alt 6) og aminosyre koncentration (klinisk, og en højere koncentration), som produceres i alt 480 forskellige formuleringer. Tendenser fra dette arbejde blev taget i betragtning, når du vælger EAK16-II som SAP til denne undersøgelse. Koncentrationen af forskellige komponenter er inkluderet i tabel 1, tabel 2og tabel 3 som en reference. Alle hydrofobe narkotika formuleringer er screenet for stof Opløselighed af visualisering, og betragtes som opløselige, hvis løsningen er helt klart af enhver bundfald efter centrifugering (figur 1). Hvis stoffet udfældes i bunden af røret, dette betragtes som ikke-opløselige og går ikke gennem yderligere test. Derudover er opløselighed testet i tre eksemplarer og af to forskellige personer; Hvis disse resultater ikke er reproducerbare, anses formuleringer også ikke for at være virkelig opløselige.

Ud af de 40 formuleringer testet i denne undersøgelse, opløst 7 formuleringer med held curcumin (tabel 4). Gruppering formuleringer af komponenter identificeret to hovedtendenser: ethanol synes at være en bedre Co opløsningsmiddel for opløse curcumin, og positivt ladede aminosyrer lysin (K) og argininog (R) synes også at være optimal komponenter til opløse curcumin (tabel 4). det er interessant at bemærke farveændring for formuleringer, der indeholder R og K, der afslører curcumin er opløst i en basisk tilstand (figur 1). Det er nyttigt at gruppen formuleringer af egenskaber af forskellige komponenter til sådanne bemærkninger.

Figure 1
Figur 1 : Eksempel på nedbør analyse. For disse curcumin formuleringer der indeholder peptid EAK16-II, ethanol og ladede aminosyrer, kan bundfaldet ses tydeligt i microcentrifuge rør efter centrifugering. Formuleringer, der indeholder lysin (K), arginin (R) eller aspartinsyre (D) opløses curcumin (ingen bundfaldet), mens dem, der indeholder histidin (H) eller glutaminsyre (E) ikke (bundfald, rød cirkel). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Stof Formulering koncentration (mg/mL)
PP2 0,05
Curcumin 0,05
Rottlerin 0.02

Tabel 1: Koncentration af lægemidler, der anvendes i formuleringer. Drug formulering koncentrationer afviger som hver har en anden bioaktive koncentration, og også forskellige laste kapacitet.

Selvsamlende peptid Egenskaber Formulering koncentration (mg/mL)
EAK16-JEG EAK familie, lang 0,1
EAK16-II EAK familie, lang 0,1
EAK16-IV EAK familie, lang 0,1
EFK8-II Modificerede EAK, kort 0,2
A6KE Overfladeaktivt stof-lignende, kort 0,2
P6KE Overfladeaktivt stof-lignende, kort 0,2

Tabel 2: koncentrationen af selvstændige montering peptider bruges i formuleringer. Med tilsætning af aminosyrer kun små koncentrationer af selvsamlende peptid er påkrævet (0,1-0,2 mg/mL). Kortere peptider er dobbelt koncentration sammenlignet med længere peptider, som de har halv sekvens længde (8 aminosyrer versus 16 aminosyrer).

Table 3
Tabel 3: koncentration af aminosyre løsninger anvendes i formuleringer. Lave koncentrationer af aminosyrer blev valgt på grundlag af de eksisterende kliniske anvendelser af hver. Høje koncentrationer er 2 x, 3 x eller 5 x den kliniske koncentration og inden for den maksimale Opløselighed af hver aminosyre i vand. Dette tal er blevet ændret fra Pacheco et al. 18

Table 4
Tabel 4: repraesentativ oploeselighed resultater for curcumin. En oversigt over de SAP-AA kombinationer, som effektivt opløst curcumin efter screening for opløselighed. Dette tal er blevet ændret fra Pacheco et al. 18

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

I proceduren for formulering er der forskellige kritiske trin og punkter at overveje i fejlfinding. Først, da vi arbejder med forskellige komponenter og koncentrationer, flere vortex trin i hele protokollen sikre, at alle koncentrationer er ensartet og korrekt. Nogle af løsningerne, høj koncentration, hydrofobe aminosyre kan stadig ikke være fuldstændigt opløst efter vortexing, og i dette tilfælde, de kan blive rystet kraftigt i hånden til at hjælpe i processen. Det er ligeledes vigtigt, at SAP-AA løsninger gennemgå sonikering trin skitseret i trin 2.4 som SAPs naturligt en tendens til at aggregat og ultralydbehandling vil hjælpe i fragmentering SAP klynger, hvilket resulterer i en mere ensartet løsning. Andet, for en given hydrofobe stof, lager og endelige koncentrationer inden for SAP-AA formuleringer bør afhænge af den effektive koncentration af det sammensatte i biologiske indstillinger. Protokollen bør ændres i overensstemmelse hermed for at afspejle denne aktive koncentration. Derudover er stof lastekapacitet også en vigtig faktor til at overveje; Det er sandsynligt, at hver enkelt drug vil have en unik læsning kapacitet ved hjælp af denne strategi, og at hver SAP-AA kombination kan støtte en forskellige mængde af stof baseret på kompatibilitet. Dette viser betydningen af screening for at finde den optimale SAP-AA kombination for et givet stof.

Der er en række fordele ved at bruge vores teknik over andre; mere specifikt, er der stor betydning over den konventionelle metode for at anvende SAPs alene indkapsling og potentiale levering af et sammensat. Som tidligere nævnt aminosyrer klinisk-accepteres allerede og tilføje disse løsninger til SAP formuleringer øger osmolaritet for at formindske hæmolytiske aktivitet, således at intravenøse injektioner i kliniske scenarier er mulige. Vi har også fundet, at de i høj grad øge hydrofobe sammensatte Opløselighed i tilfælde, hvor SAPs alene er utilstrækkelig til opløselighed17,18. Flere forskellige kombinationer af SAPs og aminosyrer involveret giver mulighed for ekspansion i en høj overførselshastighed metode til skærmen for hydrofobe stof opløselighed. Opløselighed data kan analyseres i detaljer til at afsløre tendenser; Vi har fundet, at sortering resultaterne af formulering komponent (SAP eller aminosyre) viser et mønster, der er tilbøjelige til at være unik for hver hydrofobe stof. Som et eksempel forbedre positivt ladede aminosyrer opløseligheden af curcumin (figur 1), der henviser til, at vores tidligere undersøgelser viste, at negativt ladede aminosyrer var bedre for PP218. Disse tendenser kan hjælpe med at bestemme egnetheden af bestemte komponenter for opløse stoffer med lignende kemiske struktur. Desuden, enkelheden af vores opløselighed skærmen er både en fordel og en begrænsning; selv om det er let at udføre, er der mere teknisk og nøjagtige måder at vurdere eksperimentelt opløseligheden af et stof i opløsning (f.eks., spektroskopi eller kromatografiske metoder). Dog den screening strategi, der skitseres i denne protokol giver mulighed for hurtig og effektiv udvælgelse af SAP-AA kombinationer, der medfører de højeste stof opløselighed, og i overensstemmelse hermed, den højeste potentielle biologiske aktivitet for yderligere analyse. Da der er mange formuleringer af forskellige kombinationer af selvstændige montering peptid, aminosyre, aminosyre koncentration og co solvens, (480 samlede i vores tidligere manuskript18), dette er et nødvendigt skridt for at finde optimale indsnævre komponenter for et givet stof. Efter at finde opløseligt stof formuleringer, der kan vurderes for Opløselighed af mere tekniske metoder og yderligere skal valideres i funktionelle assays, som vurderer biologisk aktivitet og sikkerhed. Disse funktionelle assays skal skræddersys til den tilsigtede brug af formulerede stoffet, som beskrevet i vores manuskript optimering PP2 formuleringer18. Udvide vores platform på andre hydrofobe forbindelser vil afsløre yderligere tendenser og mekanismer for at øge opløseligheden, og bistå i engineering nye SAPs for kliniske formulering af specifikke hydrofobe forbindelser.

Fremtiden for vores metode ligger i den potentielle pipeline for drug levere såvel som dens evne til at blive automatiseret. Der er mange trin, der involverer vejer pulvere og udlevering væsker, som er de store tid-begrænsende faktorer i forbindelse med formuleringen. Selv om det kan synes som en langvarig procedure til at udføre i laboratoriet indstillinger, disse trin kan nemt udføres ved hjælp af robot enheder. Ligeledes, metoden har stor potentiale til at blive skaleret til kommerciel produktion med brug af automatiserede skalaer og dispensere for samtidig test opløseligheden af mange hydrofobe narkotika. Dette ville højlig fremskynde formuleringen og screening processer, samtidig med at øge nøjagtigheden og mindske menneskelige fejl. Således, vores drug formulering metode består af SAP-AA kombinationer er en generaliseret platform for opløselighed og levering af hydrofobe forbindelser, og vil få stor gavn af høj overførselshastighed teknologier.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke noget at oplyse.

Acknowledgments

Dette arbejde støttes af canadiske institutter for sundhedsforskning, tilskud opererer MOP-42546 og MOP-119514.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
EAK16-I CanPeptide Inc. Custom peptide Sequence: AEAKAEAKAEAKAEAK, N-terminus acetylation and C-terminus amidation, >95% pure by HPLC
EAK16-II CanPeptide Inc. Custom peptide Sequence: AEAEAKAKAEAEAKAK, N-terminus acetylation and C-terminus amidation, >95% pure by HPLC
EAK16-IV CanPeptide Inc. Custom peptide Sequence: AEAEAEAEAKAKAKAK, N-terminus acetylation and C-terminus amidation, >95% pure by HPLC
EFK8-II CanPeptide Inc. Custom peptide Sequence: FEFEFKFK, N-terminus acetylation and C-terminus amidation, >95% pure by HPLC
A6KE CanPeptide Inc. Custom peptide Sequence: AAAAAAKE, N-terminus acetylation and C-terminus amidation, >95% pure by HPLC
P6KE CanPeptide Inc. Custom peptide Sequence: PPPPPPPKE, N-terminus acetylation and C-terminus amidation, >95% pure by HPLC
Alanine Sigma-Aldrich A7469-100G L-Alanine
Isoleucine Sigma-Aldrich I7403-100G L-Isoleucine
Leucine Sigma-Aldrich L8912-100G L-Leucine
Methionine Sigma-Aldrich M5308-100G L-Methionine
Proline Sigma-Aldrich P5607-100G L-Proline
Valine Sigma-Aldrich V0513-100G L-Valine
Phenylalanine Sigma-Aldrich P5482-100G L-Phenylalanine
Tryptophan Sigma-Aldrich T8941-100G L-Tryptophan
Tyrosine Sigma-Aldrich T8566-100G L-Tyrosine
Glycine Sigma-Aldrich G8790-100G L-Glycine
Asparagine Sigma-Aldrich A4159-100G L-Asparagine
Glutamine Sigma-Aldrich G8540-100G L-Glutamine
Serine Sigma-Aldrich A7219-100G L-Serine
Threonine Sigma-Aldrich T8441-100G L-Threonine
Histidine Sigma-Aldrich H6034-100G L-Histidine
Lysine Sigma-Aldrich L5501-100G L-Lysine
Arginine Sigma-Aldrich A8094-100G L-Arginine
Aspartic Acid Sigma-Aldrich A7219-100G L-Aspartic Acid
Glutamic Acid Sigma-Aldrich G8415-100G L-Glutamic Acid
Cysteine Sigma-Aldrich C7352-100G L-Cysteine
Dimethyl Sulfoxide Sigma-Aldrich D4540-500ML DMSO
Ethanol Sigma-Aldrich 277649-100ML Anhydrous
Curcumin Sigma-Aldrich 08511-10MG Hydrophobic drug, curcumin
Rottlerin EMD Millipore 557370-10MG Hydrophobic drug, rottlerin
PP2 Enzo  BML-EI297-0001 Hydrophobic drug, PP2
Scintillation Vials VWR 2650-66022-081 Borosilicate Glass, with Screw Cap, 20 mL. Vials for weighing peptide.
Falcon 50 mL Conical Centrifugation Tubes VWR 352070 Polypropylene, Sterile, 50 mL. For amino acid solutions.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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. Injectable self-assembling peptide nanofibers create intramyocardial microenvironments for endothelial cells. Circulation. 111 (4), 442-450 (2005).
  3. Matson, J. B., Stupp, S. I. Self-assembling peptide scaffolds for regenerative medicine. Chem. Commun. 48 (1), 26-33 (2012).
  4. Tatman, P. D., Muhonen, E. G., Wickers, S. T., Gee, A. O., Kim, E., Kim, D. Self-assembling peptides for stem cell and tissue engineering. Biomater. Sci. 4 (4), 543-554 (2016).
  5. Keyes-Baig, C., Duhamel, J., Fung, S. -Y., Bezaire, J., Chen, P. Self-assembling peptide as a potential carrier of hydrophobic compounds. J. Am. Chem. Soc. 126 (24), 7522-7532 (2004).
  6. Kumar, P., Pillay, V., Modi, G., Choonara, Y. E., du Toit, L. C., Naidoo, D. Self-assembling peptides: implications for patenting in drug delivery and tissue engineering. Recent Pat. Drug Deliv. Formul. 5 (1), 24-51 (2011).
  7. Wang, H., Yang, Z. Short-peptide-based molecular hydrogels: novel gelation strategies and applications for tissue engineering and drug delivery. Nanoscale. 4, 5259-5267 (2012).
  8. French, K. M., Somasuntharam, I., Davis, M. E. Self-assembling peptide-based delivery of therapeutics for myocardial infarction. Adv. Drug Deliv. Rev. 96, 40-53 (2016).
  9. Zhang, S., Holmes, T., Lockshin, C., Rich, A. Spontaneous assembly of a self-complementary oligopeptide to form a stable macroscopic membrane. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 90 (8), 3334-3338 (1993).
  10. Bowerman, C. J., Nilsson, B. L. Self-assembly of amphipathic β-sheet peptides: insights and applications. Biopolymers. 98 (3), 169-184 (2012).
  11. Amidon, G., Lennernäs, H., Shah, V., Crison, J. A theoretical basis for a biopharmaceutic drug classification: the correlation of in vitro drug product dissolution and in vivo bioavailability. Pharm. Res. 12 (3), 413-420 (1995).
  12. Shi, Y., Porter, W., Merdan, T., Li, L. C. Recent advances in intravenous delivery of poorly water-soluble compounds. Expert Opin. Drug Deliv. 6 (12), 1261-1282 (2009).
  13. Bawa, R., Fung, S. -Y., et al. Self-assembling peptide-based nanoparticles enhance cellular delivery of the hydrophobic anticancer drug ellipticine through caveolae-dependent endocytosis. Nanomedicine. 8 (5), 647-654 (2012).
  14. Liu, J., Zhang, L., Yang, Z., Zhao, X. Controlled release of paclitaxel from a self-assembling peptide hydrogel formed in situ and antitumor study in vitro. Int. J. Nanomed. 6, 2143-2153 (2011).
  15. Wu, Y., Sadatmousavi, P., Wang, R., Lu, S., Yuan, Y., Chen, P. Self-assembling peptide-based nanoparticles enhance anticancer effect of ellipticine in vitro and in vivo. Int. J. Nanomed. 7, 3221-3233 (2012).
  16. Fung, S. Y., Yang, H., et al. Self-Assembling Peptide as a Potential Carrier for Hydrophobic Anticancer Drug Ellipticine: Complexation, Release and In Vitro Delivery. Adv. Funct. Mater. 19 (1), 74-83 (2009).
  17. Fung, S. -Y., Oyaizu, T., et al. The potential of nanoscale combinations of self-assembling peptides and amino acids of the Src tyrosine kinase inhibitor in acute lung injury therapy. Biomaterials. 32 (16), 4000-4008 (2011).
  18. Pacheco, S., Kanou, T., et al. Formulation of hydrophobic therapeutics with self-assembling peptide and amino acid: A new platform for intravenous drug delivery. J. Control. Release. 239, 211-222 (2016).

Tags

Medicin sag 127 biomaterialer intravenøs medicinafgivelse hydrofobe therapeutics drug levering køretøj high throughput screening selvsamlende peptid aminosyre
Opløseligheden af hydrofobe forbindelser i vandig opløsning ved hjælp af kombinationer af selvstændige montage peptid og aminosyre
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Pacheco, S., Fung, S. Y., Liu, M.More

Pacheco, S., Fung, S. Y., Liu, M. Solubility of Hydrophobic Compounds in Aqueous Solution Using Combinations of Self-assembling Peptide and Amino Acid. J. Vis. Exp. (127), e56158, doi:10.3791/56158 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter