Waiting
Login processing...

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

Medicine

מסיסות של תרכובות הידרופוביות בתמיסה המימית באמצעות שילובים של הרכבה עצמית פפטיד ושל חומצות אמינו

Published: September 20, 2017 doi: 10.3791/56158

Summary

פרוטוקול זה מתאר אמצעי ישים קלינית המסת תרכובות הידרופוביות סביבה מימית באמצעות שילובים של הרכבה עצמית פפטיד ופתרונות חומצת אמינו. השיטה שלנו פותר מגבלה עיקרית של הרפוי הידרופוביות, שחסרה אמצעי בטוחה ויעילה, המסיסות ושיטות משלוח לתוך הגדרות קליניים.

Abstract

פפטידים וההספק עצמית (לטמבלים) הם מבטיחים רכב למסירה של הרפוי הידרופובי ליישומים קליניים; תכונותיהם amphipathic מאפשרים להם להתמוסס תרכובות הידרופוביות בסביבה מימית של הגוף האנושי. עם זאת, פתרונות פפטיד וההספק עצמית יש תאימות דם לקויה (למשל, osmolarity נמוך), הפרעה היישום הקליני שלהם באמצעות מינהלות תוך ורידי. לאחרונה פיתחנו פלטפורמה מוכללת עבור משלוח סמים הידרופוביות, המשלב לטמבלים עם חומצת אמינו פתרונות (SAP-AA) כדי לשפר את מסיסות סמים ולהגביר ניסוח osmolarity להשיג את הדרישות עבור שימושים קליניים. אסטרטגיה זו ניסוח נבחנה ביסודיות בהקשר של שלוש תרכובות הידרופוביות שונות מבנית – PP2, rottlerin, ו כורכומין – כדי להדגים צדדיות שלה. יתר על כן, נבחנו ההשפעות של שינוי ניסוח מרכיבים על-ידי ניתוח לטמבלים שונים 6, 20 חומצות אמינו הקיימת באופן טבעי בריכוזים נמוכים וגבוהים, ואת שני ממיסים שיתוף שונים דימתיל סולפוקסיד (דימתיל סולפוקסיד) אתנול. האסטרטגיה שלנו הוכיח כיעיל אופטימיזציה של רכיבים עבור סמים הידרופובי נתון ו פונקציה טיפולית של המדכא ניסח, PP2, נצפתה גם בתוך vitro וגם ויוו. כתב יד זה מתאר שיטת ניסוח מוכללת שלנו באמצעות שילובים SAP-AA עבור תרכובות הידרופוביות, וניתוח של מסיסות כצעד ראשון לקראת להשתמש הפוטנציאל של ניסוחים אלה במחקרים יותר פונקציונלי. אנו כוללים נציג מסיסות תוצאות ניסוח הכורכומין במתחם, הידרופובי, ולדון כמה המתודולוגיה שלנו משמש כפלטפורמה עבור מחקרים ביולוגיים עתידיים ומודלים המחלה.

Introduction

אידיוטים הם סוג של biomaterials זה נחקרו בהרחבה ככל פיגומים 3D רפואה רגנרטיבית1,2,3,4. לאחרונה אולם הם נוצלה כמו כלי רכב למסירה של הרפוי עקב שלהם תכונות ביולוגיות ייחודיות5,6,7,8. לטמבלים להרכיב באופן טבעי לתוך nanostructures יציב9, ובכך לספק אמצעי סמים עיטוף והגנה. אידיוטים הם amphipathic, המורכב דפוס מסוים של חומצת אמינו הידרופוביות, הידרופילית חזרה, הנהיגה שלהם הרכבה עצמית9,10 ומאפשר להם לשרת כמדיום בין הידרופובי הידרופילית סביבות. כתוצאה מכך, למסירה קליניים של תרופות הידרופוביות – אשר יש הזמינות הביולוגית נמוכה ביותר וספיגה בגוף עקב חוסר מסיסות סביבות מימית11,12 – לטמבלים מבטיחים כמו משלוח הרכב. יתר על כן, דפוס רצף שלהם מרמז גם כי לטמבלים יכול להיות רציונלי מעוצבים ומתוכננים להגדיל את התאימות עם כל תרופה מסוימת או מורכבים (כלומר, בהתבסס על קבוצות פונקציונליות) ולסייע נוסף מסיסות.

לטמבלים הוחלו כמו רכב משלוח סמים רבים במבחנה ועוד ויוו הגדרות13,14,15,16. הם גם הראו הביו ובטיחות נהדר. עם זאת, בשל osmolarity נמוכה של תכשירים תרופתיים SAP, הם אינם יכולים לשמש עבור זריקות תוך ורידי כמו הגדרות קליניים13. בהתחשב באיפוק זה, פיתחנו לאחרונה אסטרטגיה המשלבת לטמבלים עם חומצת אמינו פתרונות על מנת לצמצם את השימוש ממיסים שיתוף רעילים ולהגדיל את ניסוח osmolarity, ולכן, הרלוונטיות הקלינית. אנחנו בחרה להשתמש חומצות אמינו כפי שהן אבני הבניין של אידיוטים, הן כבר מקובלים מבחינה רפואית, בשילוב עם אידיוטים, הם מגבירים סמים הידרופובי מסיסות תוך הפחתת כמות SAP חובה17,18.

כבר בחנו מקרוב את SAP-AA שילובים כפלטפורמה כללית סמים הידרופובי מסיסות ואספקה הבאים על ידי יצירת צינור רב שלבי סינון, החלתו על החומר המדכא Src, PP2, כמו תרכובת הידרופובי מודל. בתהליך זה, בדקנו את האפקט של שינוי הרכיבים של ניסוח – בסופו של דבר בדיקות 6 לטמבלים שונים, כל 20 חומצות האמינו בריכוזים שונים 2 (נמוך ולא גבוה; נמוך מבוסס על ריכוזים ב קיימים יישומים קליניים, וגבוה ריכוזי היו 2 x, 3 x או 5 x ריכוז קלינית המבוסס על המסיסות המרבי לכל חומצה אמינית במים), 2 ממיסים שיתוף שונים – ואת השילובים שנבחרו solubilized PP2 לצורך ניתוח נוסף. זה ניסוח הסמים הוכיח כיעיל כרכב משלוח סמים תרבית תאים, כמו גם ב- vivo מודלים המשתמשים הממשלים הן intratracheal והן תוך ורידית. כמו כן, העבודה שלנו נגע על צדדיות של SAP-AA צירופי מרובה solubilizing, תרכובות הידרופוביות שונות מבנית בסביבה מימית; באופן ספציפי, תרופות rottlerin, כורכומין18. כתב יד זה מתאר את שיטת ניסוח SAP-AA וניתוח של כורכומין מסיסות כדוגמה הצעד העיקרי בצבר ההקרנה שלנו. פרוטוקול זה מספק דרך פשוטה לשחזור למסך השילובים SAP-AA אופטימלית, אשר להמיס כל המתחם הידרופובי נתון.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. הכנה של חומצת אמינו פתרונות

  1. הכן ותווית שני 50 מ ל צנטריפוגה חרוט צינורות עבור כל חומצה אמינית (אחד עבור שניהם " נמוכה ", " גבוהה " ריכוזים).
  2. להכין בקבוקון 2 ל' גדול המכיל מים מטוהרים (18.2 MΩ·cm 25 ° c).
  3. לחשב את סכום כל חומצה אמינית (בגרמים) כדי להגיע הריכוזים הרצוי, ולשקול את הכמות המתאימה של חומצת אמינו לתוך צינורות צנטריפוגה שלהם בהתאמה 50 מ ל באמצעות מרית.
    : הערה " גבוהה " ריכוז של השני אניון חומצות אמינו, PBS משמש במקום מים. אנחנו לא יכולים להגדיל ריכוזים שלהם עקב מסיסות נמוכה במים שלהם, באמצעות PBS במקום מים מסייעת לשמור על רמת ה-pH נמוך. יתר על כן, החישובים ריכוז התקבלו באמצעות אמצעי אחסון הסופי של 40 מ עבור כל הפתרונות חומצת אמינו. כל ריכוזי חומצת אמינו מתוארים בטבלה 3. הקפידו לשטוף את המרית בין חומצות אמינו כדי למנוע זיהום. אנו ממליצים לשטוף במים, ואחריו לקנח עם אתנול 70%-
  4. להוסיף 40 מ"ל של מים מטוהרים (או PBS) לתוך כל שפופרת 50 מ ל באמצעות פיפטה סרולוגית. קאפ צינורות, מערבולת או לנער נמרצות עד התפרקה. Sonication אמבט מים (טמפרטורת החדר, 130 W, 40 קילו-הרץ) יכול לשמש גם כדי לסייע בתהליך מסיסות.
    הערה: הפתרונות הבאים של חומצת אמינו רגישות לאור, שאמור להיות מכוסה ברדיד אלומיניום: טריפטופן, פנילאלנין, ואת טירוזין (אשר מורכב מבנים דמויי טבעת ארומטית) ציסטאין (תגובתי - SH לקבץ).

2. אופן ההכנה של פתרונות SAP-AA

  1. להכין 20 מ"ל נצנוץ בקבוקונים להרכבת עצמית פפטידים. עבור פפטיד וההספק עצמי נתון, להכין בקבוקון אחד לכל פתרון מוכן חומצת אמינו (כל שילוב יבוצעו במטבע בקבוקון נפרדות).
  2. באמצעות איזון האנליטי בעל ביצועים גבוהים (עם הקריאות עד 0.1 מ ג או פחות), שוקל כ 1 ± 0.2 מ ג של פפטיד לתוך החלק התחתון של כל מבחנה. קאפ לאחר שקילה ולהקליט את משקל מדויק פפטיד על הצוואה
  3. Pipette נפח מתאים של פתרון חומצה אמינית (להכין בסעיף 1) לתוך כל בקבוקון המכיל פפטיד, כדי להגיע לריכוז הרצוי עצמית בהרכבת פפטיד (0.1 mg/mL עבור פפטידים ארוכים באורך של 16 חומצות אמינו, או 0.2 מ"ג/מ"ל עבור פפטידים קצרים באורך של 8 חומצות אמינו).
  4. Sonicate 10 דקות ב מים באמבטיה sonicator (130 W, 40 קילו-הרץ) בטמפרטורת החדר, המבטיח הפתרונות בתוך המבחנות שקועים לחלוטין באמבט מים.

3. הכנה של סמים-דימתיל סולפוקסיד או סמים-אתנול מלאי פתרונות

  1. לשלב 1 מ ג של התרופה (במקרה זה, כורכומין עם 100% דימתיל סולפוקסיד) ולאחר עוד 1 מ ג עם 100% אתנול ליצירת שני פתרונות מניות.
    הערה: הוספנו µL 200 של דימתיל סולפוקסיד ואתנול 400 µL כדי להפוך דימתיל סולפוקסיד-כורכומין אתנול-כורכומין מניות היו 5 מ"ג/מ"ל ו- 2.5 מ"ג/מ"ל, בהתאמה, עקב מסיסות בדרגות שונות של הממס כל; עם זאת, חשוב לציין כי הריכוז של המניה צריך להיות מותאם בהתאם הסם הידרופובי עניין. גורמים כגון סמים מסיסות וריכוז ביולוגי יעיל חשובים בקביעת ערך זה. כמו כן, זכור כי המניה להיות מדולל 100-fold ו 50-fold ניסוחים דימתיל סולפוקסיד אתנול, בהתאמה, בשילוב עם פתרונות SAP-AA (ראה סעיף 4). זה עשוי להיות מועדף להכין נפח גדול יותר של מניות בהתאם למספר ניסוחים נדרש – במקרה זה, ישמש יותר מ 1 מ ג של התרופה. ניתן לאחסן את המניה ב-20 ° C; הפשרת הקרח ו מערבולת לפני השימוש.
  2. מערבולת שבקבוקי 15 s כדי נמסים לחלוטין את התרופה.

4. הכנת פורמולציות התרופות

  1. הכן 1.5 mL ברורה, microcentrifuge צינורות עבור כל ניסוח. הקפד צינורות בתווית עם המלצותיה הרכבה עצמית פפטיד, חומצת אמינו (וריכוז), ואת שיתוף הממס.
  2. להוסיף 10 µL של סמים-דימתיל סולפוקסיד מלאי או המניה סמים-אתנול µL 20 microcentrifuge המתאים צינורות.
  3. להוסיף 990 µL של פתרונות SAP-AA חומצה להקציב תוויות צינורות microcentrifuge המכיל סמים-דימתיל סולפוקסיד המניות, 980 µL לאלה המכילים מלאי הסמים-אתנול. זה מייצר 1 מ"ל ניסוחים סמים עם אתנול דימתיל סולפוקסיד או 2%-1%.
    הערה: הריכוז הסופי של כל כורכומין ניסוחים היה 0.5 מ"ג/מ"ל לפי הפרוטוקול. שוב, זה ישתנה כאשר באמצעות תרכובות הידרופוביות אחרות ו/או מתחיל עם ריכוז מניות שונות (ראה שלב 3.1)
  4. מערבולת נמרצות במשך 30 s ולאפשר ניסוחים לנוח 30 דקות

5. מסיסות בדיקות

  1. לאחר תקופת מנוחה, מערבולת נמרצות שוב ל 30 ס
  2. Centrifuge על ניסוחים ב g x 14,220 עבור מינימלית 1
  3. לנתח את תחתית הצינורות microcentrifuge עבור משקעים (על-ידי החזותיים).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

עבור התרופה הידרופוביות, כורכומין, שהפקנו ניסוחים באמצעות כל 20 באופן טבעי קיימות חומצות אמינו בריכוזים נמוכים, בשילוב עם SAP אחד בלבד, EAK16-II, בתור הוכחה-של-עיקרון. בדקנו גם ניסוחים באמצעות דימתיל סולפוקסיד והן אתנול כמו ממיסים משותף. בסך הכל, זה הפיק 40 ניסוחים כורכומין, שכל אחד מהם מכיל מרכיבים שונים. חשוב לציין כי במחקרים קודמים שלנו באמצעות החומר המדכא Src, PP2, כללנו יותר אפשרויות עבור SAP (סה כ 6) וריכוז חומצת אמינו (קליני, כמו גם ריכוז גבוה יותר), אשר הופק סכום כולל של 480 ניסוחים שונים. מגמות מהעבודה זו נלקחו בחשבון בעת בחירת EAK16-II כמו המכה במחקר זה. ריכוזים של הרכיבים השונים הכלולים טבלה 1, בטבלה 2ו- 3 בטבלה כנקודת התייחסות. כל הסמים הידרופובי ניסוחים איבחון סמים מסיסות על ידי החזותיים, נחשב מסיסים אם הפתרון הוא לגמרי נקי כל התמיסה לאחר צנטריפוגה (איור 1). אם התרופה ארגונייט שוקע לתחתית הצינור, זה נחשב בלתי מסיסים, אינו עובר בדיקה נוספת. יתר על כן, המסיסות נבדק שהפקידים ועל -ידי שני אנשים שונים; אם התוצאות אינן לשחזור, ניסוחים לא נחשבים גם להיות באמת מסיסים.

. 40 פורמולציות שנבדקו במחקר זה, ניסוחים 7 התפרקה בהצלחה כורכומין (טבלה 4). קיבוץ ניסוחים על-ידי רכיבי לזהות שתי מגמות עיקריות: אתנול נראה הממס שותף טוב יותר עבור המסת כורכומין, טעונה באופן חיובי חומצות אמינו ליזין (K) ונראה ארגינין (R) גם רכיבים אופטימלית עבור המסת כורכומין (טבלה 4). מעניין לציין שינוי הצבע על ניסוחים המכיל R ו- K, אשר חושפים כורכומין הוא מומס התנאי אלקליין (איור 1). זה עוזר כדי ניסוחים קבוצה על-ידי המאפיינים של הרכיבים השונים לבצע תצפיות כאלה.

Figure 1
איור 1 : דוגמה של משקעים ניתוח. עבור אלה ניסוחים כורכומין שמכיל פפטיד EAK16-II, אתנול, חומצות אמינו טעונות, המשקע ניתן לראות בבירור את החצוצרות שלה microcentrifuge לאחר צנטריפוגה. ניסוחים המכיל ליזין (K), ארגינין (R) או חומצה אספרטית (D) להמיס כורכומין (אין המשקע), ואילו אלה המכילים היסטידין (H) או חומצה גלוטמית (E) אינם (לזרז, בעיגול אדום). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

סמים ניסוח ריכוז (mg/mL)
PP2 0.05
כורכומין 0.05
Rottlerin 0.02

טבלה 1: הריכוז של תרופות המשמשות ניסוחים. סמים ניסוח ריכוזים שונים כמו אחד יש ריכוז ביואקטיביות שונים, כמו גם יכולות העמסה שונים.

פפטיד וההספק עצמית מאפייני ניסוח ריכוז (mg/mL)
EAK16-אני EAK המשפחה, הרבה זמן 0.1
EAK16-II EAK המשפחה, הרבה זמן 0.1
EAK16-IV EAK המשפחה, הרבה זמן 0.1
EFK8-II EAK ששונה, קצר 0.2
A6KE חומרים פעילי שטח כמו קצר 0.2
P6KE חומרים פעילי שטח כמו קצר 0.2

בטבלה 2: ריכוז עצמי בהרכבת פפטידים להשתמש בניסוחים. עם התוספת של חומצות אמינו, נדרשים רק קטן ריכוזים של פפטיד וההספק עצמית (0.1-0.2 מ"ג/מ"ל). פפטידים קצרים הם להכפיל את הריכוז בהשוואה פפטידים ארוכים יותר כפי שהם מחצית הרצף אורכו (8 חומצות אמינו לעומת 16 חומצות אמינו).

Table 3
טבלה 3: ריכוז חומצת אמינו פתרונות להשתמש בניסוחים. ריכוזים נמוכים של חומצות אמינו נבחרו בהתאם קיימים יישומים קליניים של כל אחד. ריכוזים גבוהים הם 2 x, 3 x או 5 x ריכוז קליניים ובתוך המסיסות המרבי לכל חומצה אמינית במים. דמות זו שונתה מ ד פצ'קו. et al. 18

Table 4
בטבלה 4: תוצאות מסיסות נציג כורכומין. סיכום של הצירופים SAP-AA אשר ביעילות התפרקה כורכומין ההקרנה על מסיסות. דמות זו שונתה מ ד פצ'קו. et al. 18

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

בהליך ניסוח, ישנם שלבים קריטיים ונקודות שונות לשקול בפתרון. ראשית, כפי שאנחנו עובדים עם רכיבים שונים ריכוזים, מרובי שלבים מערבולת לאורך כל הפרוטוקול להבטיח כי כל ריכוזי אחידה ונכונה. חלק מהפתרונות חומצת אמינו הידרופוביות, ריכוז גבוה עשוי עדיין לא להיות התפרקה לחלוטין לאחר vortexing, במקרה זה, הם יכולים להיות מזועזע נמרצות יד כדי לסייע בתהליך. כמו כן, חיוני כי פתרונות SAP-AA עוברים את השלב sonication המתוארים שלב 2.4 כמו אידיוטים באופן טבעי נוטים צבירה ולאחר sonication יסייע מזימות אשכולות SAP, ובעקבותיה פתרון אחיד. שנית, תרופה הידרופובי נתון, מניות וריכוזי הסופי בתוך SAP-AA ניסוחים תלויה ריכוז אפקטיבי של המתחם הזה בהגדרות ביולוגי. הפרוטוקול צריך להיות שונה בהתאם כדי לשקף את ריכוז פעיל. יתר על כן, סמים טעינה קיבולת הוא גם גורם חשוב לשקול; סביר כי כל תרופה תהיה בעלת קיבולת ההעמסה ייחודי באמצעות אסטרטגיה זו, כי כל צירוף SAP-AA עשויים לתמוך בסכום שונה של תרופה המבוססת על תאימות. זה מדגים את החשיבות של ההקרנה כדי למצוא את השילוב האופטימלי SAP-AA עבור תרכובת נתונה.

ישנם מספר יתרונות לשימוש הטכניקה שלנו על אחרים; ליתר דיוק, יש משמעות רבה על פני השיטה המקובלת של שימוש לטמבלים לבד למשלוח כימוס ופוטנציאל של תרכובת. כפי שהוזכר קודם לכן, חומצות אמינו כבר קלינית-מתקבלים ומגביר את הוספת פתרונות אלה ניסוחים SAP osmolarity כדי להקטין את פעילות היילוד, כך זריקות תוך ורידי בתרחישים קליניים אפשריים. מצאנו גם כי הם להגדיל באופן משמעותי הידרופובי מסיסות מתחם במקרים בהם אין די, המסיסות17,18לטמבלים לבד. מספר שילובים שונים של אידיוטים וחומצות אמינו מעורב מאפשר התפשטות שיטה תפוקה גבוהה למסך סמים הידרופובי מסיסות. מסיסות נתונים ניתן לנתח בפירוט כדי לחשוף מגמות; מצאנו כי תוצאות מיון על ידי ניסוח הרכיב (SAP או חומצת אמינו) מציג תבנית עשויה להיות ייחודי עבור כל סם הידרופובי. לדוגמה, חומצות אמינו הטעון חיובית לשפר מסיסות של כורכומין (איור 1), ואילו שלנו מחקרים קודמים הראו כי חומצות אמינו טעונים שלילית היו יותר PP218. מגמות אלה יכול לעזור לקבוע את התאמתו של רכיבים ספציפיים עבור תרופות המסת עם מבנה כימי דומה. יתר על כן, הפשטות של המסך מסיסות שלנו הוא גם יתרון וגם מגבלה; למרות שהוא קל לביצוע, ישנן דרכים טכניות ומדויק יותר להעריך ניסיוניים המסיסות של תרכובת בתוך פתרון (למשל, ספקטרוסקופיה או שיטות כרומטוגרפיות). עם זאת, האסטרטגיה ההקרנה המתוארות ב פרוטוקול זה מאפשר הבחירה מהיר ויעיל של שילובים SAP-AA והתוצאה, המסיסות סמים הגבוהה, ובהתאם, הפעילות הגבוהה ביולוגי פוטנציאלי לצורך ניתוח נוסף. כפי שיש ניסוחים רבים של שילובים שונים של הרכבה עצמית פפטיד, חומצת אמינו, ריכוז חומצת אמינו, שיתוף הממס, (480 הכולל כתב היד הקודמת שלנו18), זהו צעד הכרחי עבור מצטמצם, למצוא אופטימלית רכיבים עבור תרופה מסוימת. לאחר מציאת ניסוחים סמים מסיסים, הם יכולים להיות מוערך על מסיסות על ידי שיטות טכני יותר, לאמת נוספת במבחני פונקציונלי, אשר להעריך פעילות ביולוגית והבטיחות. אלה מבחני תפקודי שלתלמידים השימוש המיועד של התרופה ניסח, כמתואר בכתב היד שלנו מיטוב ניסוחים PP218. הרחבת הפלטפורמה שלנו על תרכובות הידרופוביות אחרות לחשוף מגמות נוספות, מנגנונים לשיפור מסיסות, ולסייע הנדסה פתיים החדש של ניסוח קליני של תרכובות הידרופוביות ספציפיים.

העתיד שלנו שקרים שיטת בצבר פוטנציאליים עבור סמים לספק, וכן על יכולתה להיות אוטומטי. ישנם שלבים רבים המערבות במשקל של אבקות, מחלק נוזלים, אשר הם הגורמים העיקריים הגבלת זמן בתהליך גיבוש. למרות שזה אולי נראה כמו הליך ממושך כדי לבצע הגדרות מעבדה, צעדים אלה יכולים לבצע בקלות באמצעות מכשירי רובוטית. כמו כן, השיטה יש פוטנציאל גדול כדי להיות יורה להפקה מסחרית עם השימוש של סולמות אוטומטיות, מתקני החלוקה כדי לבחון בו זמנית המסיסות של תרופות רבות הידרופובי. זה במידה רבה להאיץ תהליכים, ניסוח וסינון תוך הגדלת דיוק והקטנת טעות אנוש. לפיכך, שיטת ניסוח שלנו סמים בהיקף של SAP-AA שילובים היא פלטפורמה מוכללת, המסיסות ואספקה של תרכובות הידרופוביות, ירוויחו מאוד טכנולוגיות תפוקה גבוהה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכת על ידי מוסדות הקנדי למחקר בריאות, הפועלים מעניק מגב-42546 ומגב-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

רפואה גיליון 127 Biomaterials משלוח סמים הרפוי הידרופוביות רכב משלוח סמים תפוקה גבוהה ההקרנה פפטיד וההספק עצמית חומצת אמינו
מסיסות של תרכובות הידרופוביות בתמיסה המימית באמצעות שילובים של הרכבה עצמית פפטיד ושל חומצות אמינו
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