Waiting
Login processing...

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

Medicine

Çözünürlük sulu çözüm peptid ve Amino asit kendi kendine montaj bileşimlerini kullanarak hidrofobik bileşiklerin

Published: September 20, 2017 doi: 10.3791/56158

Summary

Bu iletişim kuralı peptid ve amino asit çözümler kendi kendine montaj bileşimlerini kullanarak bir sulu ortamda hidrofobik bileşikler eriterek klinik olarak uygulanabilir Aracı açıklanır. Bizim yöntem klinik ayarları çözünürlük ve teslim yöntemleri güvenli, verimli araçlarının eksikliği hidrofobik therapeutics büyük bir sınırlama giderir.

Abstract

Kendi kendine montaj peptidler (SAP) hidrofobik tedavi klinik uygulamalar için teslim etmek için umut verici araçlar vardır; onların amfipatik özellikleri onları hidrofobik bileşikler insan vücudunun sulu ortamdaki çözülmeye olanak verir. Ancak, zayıf kan uyumluluk (örneğin, düşük Osmolarite), kendi kendine montaj peptid çözüm var onların klinik uygulama intravenöz idareleri aracılığıyla engelleyen. Biz son zamanlarda amino asit çözümler (SAP-AA) uyuşturucu çözünürlük geliştirmek ve klinik kullanımları için gereksinimleri ulaşmak için formülasyon Osmolarite artırmak için SAP birleştiren hidrofobik ilaç dağıtım için Genelleştirilmiş bir platform geliştirdik. Bu formülasyon strateji iyice üç yapısal olarak farklı hidrofobik bileşikleri-PP2, rottlerin ve curcumin-çok yönlü göstermek için bağlamında test edildi. Ayrıca, formülasyonu bileşenleri 6 farklı SAP, 20 doğal olarak varolan amino asit düşük ve yüksek konsantrasyonlarda ve iki farklı ortak çözücüler Dimetil sülfoksit (DMSO) ve etanol analiz ederek değiştirmenin etkileri incelenmiştir. Bileşenleri belirli hidrofobik uyuşturucu ve formüle engelleyici, PP2, tedavi fonksiyonu için en iyi duruma getirme içinde etkili olduğu kanıtlanmıştır bizim strateji içinde in vitro ve in vivogözlendi. Bu el yazması hidrofobik bileşikler ve çözünürlük daha işlevsel çalışmalarda bu formülasyonları potansiyel kullanımı yolunda ilk adım olarak analizi için SAP-AA bileşimlerini kullanarak bizim Genelleştirilmiş formülasyonu yöntemi özetliyor. Biz temsilcisi çözünürlük sonuçlar için hidrofobik bileşik, curcumin formülasyonu içerir ve nasıl metodolojimiz gelecekteki biyolojik araştırmalar ve hastalık modelleri için bir platform olarak hizmet vermektedir tartışıyorlar.

Introduction

SAP bir rejeneratif tıp1,2,3,43D iskele olarak kapsamlı bir şekilde inceledik Biyomalzeme sınıfıdır. Son zamanlarda Ancak, onlar kendi benzersiz biyolojik özellikler5,6,7,8nedeniyle tedavi teslim etmek için Araçlar istismar. SAP doğal olarak böylece ilaç saklama ve koruma aracı sağlayan istikrarlı nanoyapıların9içine, toplanın. SAP vardır amfipatik hidrofobik ve hidrofilik amino asit tekrarlar, sürüş belirli bir desen ile oluşan, kendi kendinden montajlı9,10 ve onları hidrofobik ve hidrofilik arasında bir aracı olarak hizmet için izin ortamlar. Sonuç olarak, hidrofobik ilaçların-klinik teslimat için hangi olması son derece düşük bioavailability ve emilimi vücut sulu ortamlarda11,12 -çözünürlük eksikliği nedeniyle SAP olarak teslim umut verici araç. Ayrıca, onların sıra desen aynı zamanda SAP olabilir mantıklı bir şekilde tasarlanmış ve verilen herhangi bir ilaç ile uyumluluğu en üst düzeye çıkarmak veya (fonksiyonel gruplarına göreYani,) bileşik ve daha fazla çözünürlük yardımcı olmak için tasarlanmış olduğunu ima.

SAP etkili ilaç teslim araçlar birçok vitro ve in vivo ayarları13,14,15,16olarak uygulandı. Onlar da büyük güvenlik ve Biyouyumluluk göstermiştir. Ancak, nedeniyle düşük Osmolarite SAP-uyuşturucu hazırlıkları onlar olduğu gibi klinik ayarları13intravenöz enjeksiyonlar için kullanılamaz. Bu kısıtlama göz önüne alındığında son zamanlarda toksik co solvent kullanımını azaltmak ve formülasyon Osmolarite artırmak için amino asit çözümlerle SAP birleştiren bir strateji geliştirdik ve bu nedenle, klinik önemi. Biz yapı taşları olan SAP, oldukları gibi amino asitler kullanmayı tercih zaten klinik olarak kabul ve SAP miktarını azaltarak17,18gerekli ise SAP ile birlikte, onlar hidrofobik uyuşturucu çözünürlük artar.

Biz SAP-AA kombinasyonları hidrofobik uyuşturucu çözünürlük ve sonraki teslim için Genelleştirilmiş bir platform olarak Multi-step tarama ardışık düzen oluşturma ve Src inhibitörü, PP2, bir modeli hidrofobik bileşik için uygulama tarafından incelenip. Bu süreçte biz formülasyonu bileşenleri değiştirme-sonuçta 6 farklı SAP, tüm 20 amino asit (düşük ve yüksek; düşük konsantrasyonlarda mevcut klinik uygulamalarda ve yüksek üzerinde göre 2 farklı konsantrasyonlarda test etkisi incelenmiştir konsantrasyonları vardı 2 x, 3 x veya 5 x klinik konsantrasyonu bağlı olarak maksimum çözünürlük su her amino asit) ve 2 farklı ortak çözücüler – ve daha ayrıntılı bir çözümleme için PP2 çözündürüldükten seçili kombinasyonları. Bu uyuşturucu formülasyonu ilaç teslim araca hücre kültürü, hem de boğaza ve şarapla yönetimleri kullanarak vivo içinde modelleri olarak etkili olduğu ortaya çıktı. Aynı şekilde, bizim iş değindi ve çok yönlülük çözücü çoklu birleşimlerde SAP-AA, yapısal olarak farklı hidrofobik bileşikler sulu ortamlarda; Özellikle, uyuşturucu rottlerin ve curcumin18. Bu el yazması SAP-AA formülasyonu yöntemi ve analizini curcumin çözünürlük bizim tarama boru hattı birincil adımda bir örneği olarak önerilmektedir. Bu iletişim kuralı verilen herhangi bir hidrofobik bileşiği geçiyoruz en uygun SAP-AA kombinasyonları için ekran için basit, tekrarlanabilir bir yol sunar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Amino asit çözümler hazırlık

  1. hazırla ve etiket iki 50 mL konik santrifüj tüpleri her amino asit (her biri için her ikisi de " düşük " ve " yüksek " konsantrasyonları).
  2. Arıtılmış su (18,2 MΩ·cm 25 ° c) içeren büyük bir 2 L şişe hazırlayın.
  3. İstenen konsantrasyonları ulaşmak için (gram) olarak her amino asit miktarını hesaplamak ve amino asit uygun miktarda bir spatula kullanarak onların anılan sıraya göre 50 mL santrifüj tüpler içine tartmak.
    Not: İçin " yüksek " konsantrasyonu iki olumsuz ücret amino asitler, PBS su yerine kullanılır. Biz onların konsantrasyonları nedeniyle onların düşük su çözünürlük ve düşük pH korumak için su yardımcı olur yerine PBS kullanarak artırılamadı. Ayrıca, konsantrasyon hesaplamalar son hacmi 40 mL için her amino asit çözüm kullanarak elde edilmiştir. Tüm amino asit konsantrasyonu Tablo 3 ' te özetlenmiştir. Spatula kirlenmesini önlemek için amino asitler arasında yıkayın emin olun. Bir su durulama, % 70 etanol ile silinerek tarafından takip öneririz.
  4. Arıtılmış su (veya PBS) serolojik pipet kullanarak her 50 mL tüp içine eklemek 40 mL. Tüpler ve girdap kap veya eriyene kadar şiddetle çalkalanır. Su banyosu sonication (oda sıcaklığında, 130 W, 40 kHz) çözünürlük işleminde yardımcı olması için de kullanılabilir.
    Not: Aşağıdaki amino asit çözümler ışığa duyarlı ve alüminyum folyo ile kaplı: Triptofan, fenilalanin ve (Bu Aromatik halka benzeri yapıların oluşur) tirozin ve sistein (Reaktif - SH grup).

2. SAP-AA çözümleri hazırlanması

  1. kendini hazırlamak için hazırlamak 20 mL mercek şişeleri peptidler. Belirli bir kendi kendine montaj peptid için hazırlanan amino asit çözüm (her bileşeni ayrı bir şişede yapılacak) başına bir şişe hazırlayın.
  2. (Bir okunabilirlik aşağı 0.1 mg veya daha az ile), bir yüksek performanslı analitik denge kullanarak her şişenin dibine yaklaşık 1 ± 0.2 mg peptid tartın. Kap ağırlığında sonra ve peptid başIıkIı üzerinde tam ağırlığı kaydetmek
  3. Peptid, peptid (0.1 mg/mL 16 amino asit uzunluğunda uzun peptidler için veya 0.2 mg/mL için kendi kendine montaj istenen toplama ulaşmak için içeren her şişe içine (Bölüm 1'de hazır) amino asit çözüm uygun hacmi
  4. pipette daha kısa peptidler 8 amino asit uzunluğunda).
  5. Sonicate çözümleri şişeleri içinde tamamen su banyosu içinde dalmış sağlanması bir su banyosu sonicator (130 W, 40 kHz) oda sıcaklığında 10 min için.

3. Uyuşturucu DMSO veya uyuşturucu-etanol hisse senedi çözümleri hazırlanması

  1. kombine ilaç (Bu durumda, % 100 DMSO ile curcumin) 1 mg ve iki hisse senedi çözümleri oluşturmak için % 100 etanol ile başka bir 1 mg.
    Not: 200 µL DMSO ve 400 µL etanol 5 mg/mL 2.5 mg/mL, her çözücü içinde değişen çözünürlük nedeniyle idi DMSO curcumin ve etanol curcumin stokları yapmak eklendi; Ancak, hisse senedi toplama ilgi hidrofobik uyuşturucu bağlı olarak ayarlanması gerektiğini unutmamak gerekir. Uyuşturucu çözünürlük ve etkili biyolojik konsantrasyon gibi faktörler bu değer belirlemede önemlidir. Ayrıca, stok 100-fold ve 50-fold DMSO ve etanol formülasyonları, sırasıyla, (bkz. Bölüm 4) SAP-AA çözümleri ile birleştirildiğinde seyreltilmiş olduğunu göz önünde bulundurun. Stok gerekli formülasyonları sayısına bağlı olarak daha büyük bir hacim hazırlamak için tercih edilen – bu durumda, daha--dan 1 mg ilaç kullanılır. Stok-20 ° C'de depolanabilir; buz ve girdap kullanmadan önce tezcan.
  2. Girdap şişeleri için 15 s tamamen erimesi ilaç.

4. İlaç formülasyonları hazırlanması

  1. hazırla açık, 1.5 mL microcentrifuge tüpler için her formülasyonu. Peptid, amino asit (ve konsantrasyon), kendi kendine montaj amaçlanan ile etiket tüpler için emin olun ve co çözücü.
  2. Ekleyin 10 µL uyuşturucu DMSO hisse senedi veya 20 µL uyuşturucu-etanol hisse senedi için uygun microcentrifuge tüpler.
  3. Ekleyin 990 µL SAP-AA uygun asit çözümler microcentrifuge tüpleri uyuşturucu DMSO stok ve uyuşturucu-etanol hisse senedi içerenler için 980 µL içeren etiketli. Bu %1 DMSO veya % 2 etanol ile 1 mL ilaç formülasyonları üretir.
    Not: Tüm curcumin formülasyonları son konsantrasyonu 0.5 mg/mL protokolüne göre yapıldı. Yine, bu ne zaman değişir hidrofobik diğer bileşikler kullanarak ve/veya farklı bir hisse senedi konsantrasyon ile başlayan (bkz. Adım 3.1)
  4. girdap şiddetle için 30 s ve formülasyonlar için 30 dk dinlenmeye izin

5. Çözünürlük test

  1. dinlenme süresi, 30 için girdap şiddetle bir kez daha sonra s.
  2. 1 dk. 14,220 x g de formülasyonları santrifüj kapasitesi
  3. Microcentrifuge tüpler yağış için alt (görselleştirme tarafından) analiz.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Hidrofobik ilacı curcumin, biz doğal amino asitler bir kanıtı-of-ilke olarak yalnızca bir SAP, EAK16-II, ile birlikte düşük konsantrasyonlarda mevcut tüm 20 kullanarak formüller üretti. Ayrıca formülasyonları DMSO ve etanol ortak çözücüler kullanarak test ettik. Toplamda, bu 40 curcumin formülasyonları, her farklı bileşenleri içeren üretti. PP2, Src inhibitörü kullanarak bizim önceki çalışmalarda biz daha fazla seçenek için SAP (Toplam 6) ve amino asit konsantrasyonu dahil unutmamak gerekir (klinik, yanı sıra yüksek bir konsantrasyon), hangi üretilen toplam 480 farklı formülasyonları. Eğilimleri bu işten EAK16-II bu çalışma için SAP olarak seçerken dikkate alınmıştır. Tablo 1, Tablo 2ve Tablo 3 çeşitli bileşenleri konsantrasyonları bir başvuru olarak dahil edilir. Tüm hidrofobik ilaç formülasyonları uyuşturucu çözünürlük için görselleştirme tarafından ekranlı ve çözüm Santrifüjü (şekil 1) sonra tamamen herhangi bir çökelti işaretli değilse çözünür kabul. İlaç tüp altına precipitates, bu çözünür olmayan olarak kabul edilir ve daha fazla test ile gitmez. Ayrıca, çözünürlük nüsha ve iki farklı kişi tarafından test edilir; Eğer bu sonuçlar tekrarlanabilir değildir, formülasyonları da gerçekten çözünür olması kabul edilmez.

Bu çalışmada test 40 formülasyonları dışında 7 formülasyonları curcumin (Tablo 4) başarılı bir şekilde dağıldı. Formülasyonları gruplandırma bileşenleri tarafından tanımlanan iki önemli eğilim: etanol curcumin eriterek için daha iyi bir eş solvent gibi görünüyor ve olumlu amino asitler lizin (K) kullanılıyorsa ve arginin (R) ayrıca curcumin (tablo eriterek için en uygun bileşenleri gibi görünmektedir 4). renk değişikliği curcumin alkalin durumda (şekil 1) çözünmüş ortaya çıkarmak R ve K, içeren formüller için dikkat çekicidir. Grup formülasyonları by özellikleri bu tür gözlemler yapmak için çeşitli bileşenleri için yararlıdır.

Figure 1
Resim 1 : Yağmur damlaları analizi örneği. Peptid EAK16-II, etanol ve şarj edilmiş amino asitler içeren bu curcumin formülasyonları için çökelti açıkça microcentrifuge tüplerde Santrifüjü sonra görülebilir. Lizin (K) içeren formülasyonları, arginin (R) veya aspartik asit (D) dağıtılması curcumin (hiçbir çökelti), histidin (H) veya glutamik asit (E) içeren yok ise (çökelti, kırmızı daire içine alınmış). Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Uyuşturucu Formülasyon konsantrasyon (mg/mL)
PP2 0,05
Curcumin 0,05
Rottlerin 0,02

Tablo 1: Konsantrasyonu formülasyonları kullanılan ilaçların. Her bir farklı biyoaktif konsantrasyon ve aynı zamanda farklı yükleme kapasiteleri gibi uyuşturucu formülasyonu konsantrasyonları farklılık gösterir.

Kendi kendine montaj peptid Özellikleri Formülasyon konsantrasyon (mg/mL)
EAK16-I Hoparlörlerinin aile, uzun 0,1
EAK16-II Hoparlörlerinin aile, uzun 0,1
EAK16-IV Hoparlörlerinin aile, uzun 0,1
EFK8-II Değiştirilmiş Hoparlörlerinin, kısa 0,2
A6KE Yüzey aktif benzeri, kısa 0,2
P6KE Yüzey aktif benzeri, kısa 0,2

Tablo 2: peptidler formülasyonları kullanılır kendi kendine montaj konsantrasyon. Amino asitler eklenmesiyle, kendi kendine montaj peptid sadece küçük konsantrasyonları gereklidir (0.1-0.2 mg/mL). Daha kısa peptidler çift onlar yarı sıra Uzunluk (16 amino asitler karşı 8 amino asitler) gibi uzun peptidler karşılaştırıldığında konsantrasyonu vardır.

Table 3
Tablo 3: konsantrasyon formülasyonları kullanılan amino asit çözümler. Amino asit düşük konsantrasyonlarda her klinik uygulamalara göre seçildi. Yüksek konsantrasyonda x, 3 x 2 veya 5 x klinik konsantrasyon ve su her amino asit maksimum çözünürlük içinde vardır. Bu rakam Pacheco vd değiştirildi 18

Table 4
Tablo 4: temsilcisi çözünürlük sonuçları curcumin için. Etkin çözünürlük için tarama sonra curcumin çözünmüş SAP-AA kombinasyonları bir özeti. Bu rakam Pacheco vd değiştirildi 18

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Formülasyon yordamda, çeşitli kritik adımlar ve gidermede dikkate alınacak noktalar vardır. İlk olarak, biz çeşitli bileşenleri ve konsantrasyonları ile çalışıyor gibi birden çok girdap adımları boyunca iletişim kuralı tüm konsantrasyonlarda düzgün ve doğru olduğundan emin olun. Bazı yüksek konsantrasyon, hidrofobik amino asit çözümler hala tamamen vortexing sonra çözülmüş değil ve bu durumda, onlar şiddetle işleminde yardımcı olması için elle sarsılmış. Aynı şekilde, bu SAP-AA çözümleri SAP doğal eğilimi olarak adım 2.4 özetlenen sonication adım geçmesi esastır toplamak ve sonication SAP kümeleri, böylece daha düzgün bir çözümde sonuçlanan parçalanan yardımcı olacak. İkinci olarak, belirli bir hidrofobik ilaç için stok ve SAP-AA formülasyonları içinde son konsantrasyonları biyolojik ayarlarında bu bileşik etkili konsantrasyonu üzerinde bağımlı olmalıdır. Bu etkin konsantrasyon yansıtmak için protokol buna göre değiştirilmesi gerekir. Ayrıca, yükleme kapasitesi de önemli bir faktör dikkate ilaçtır; Her uyuşturucu bu strateji kullanarak benzersiz yükleme kapasitesine sahip ve her SAP-AA birlikte uyuşturucu farklı büyüklükte destekleyebilir uyumluluk üzerinde temel olasıdır. Bu belirli bir bileşik için en uygun SAP-AA kombinasyonu bulmak için tarama önemini göstermektedir.

İçin bizim teknikle diğerleri üzerinde avantajları vardır; daha ayrıntılı olarak, SAP yalnız bir bileşik saklama ve potansiyel teslimi için kullanarak geleneksel yöntem büyük önem bitti. Daha önce de belirtildiği gibi amino asitler zaten klinik-kabul edilir ve klinik senaryolarda intravenöz enjeksiyonlar mümkün olacak gibi bu çözümler için SAP formülasyonları ekleme Osmolarite hemolitik aktivite, azaltmak için artırır. Biz de büyük SAP yalnız çözünürlük17,18için yetersiz olduğu durumlarda hidrofobik bileşik çözünürlük artırmak bulduk. SAP ve amino asitler dahil birden çok farklı kombinasyonları yüksek üretilen iş biryöntemi hidrofobik uyuşturucu çözünürlük için ekran içine genişleme sağlar. Çözünürlük verileri eğilimleri ortaya çıkarmak için ayrıntılı olarak analiz edilebilir; sonuçlar formülasyon bileşeni tarafından (SAP veya amino asit) sıralama hidrofobik her ilaç için benzersiz olması muhtemel bir deseni gösteren bulduk. Önceki çalışmalarımız olumsuz ücret amino asitler PP218için daha iyi olduğunu gösterdi, ancak örneğin, pozitif yüklü amino asitler curcumin (şekil 1), çözünürlük geliştirmek. Bu eğilimleri benzer kimyasal yapısı ile eriterek ilaçlar için belirli bileşenlerini uygunluğu belirlemenize yardımcı olabilir. Ayrıca, bizim çözünürlük ekran sadeliği bir avantaj ve bir sınırlama olduğunu; gerçekleştirmek kolay olsa da, deneysel bir bileşik (örneğin, spektroskopi veya Kromatografik yöntemler) çözümünde çözünürlük değerlendirmek için daha teknik ve doğru yolu vardır. Ancak, bu protokol için özetlenen tarama strateji en yüksek ilaç çözünürlük ve buna göre daha fazla çözümleme için yüksek potansiyel biyolojik aktivitesi neden SAP-AA kombinasyonları hızlı ve verimli seçimi için izin verir. Çok sayıda formülasyonları olduğundan farklı kombinasyonları, peptid, amino asit, amino asit konsantrasyonu ve co çözücü, (bizim önceki el yazması18' Toplam 480) kendi kendine montaj için en uygun bulmak için daralma gerekli bir adım bu bileşenler için verilen bir ilaç. Çözünen ilaç formülasyonları bulma sonra onlar çözünürlük için daha fazla teknik yöntemlerle tespit edilebilir ve biyolojik aktivite ve güvenliğini değerlendirmek fonksiyonel deneyleri içinde daha fazla doğrulanması gerektiğini. Bu işlev deneyleri için formüle edilmiş ilacın kullanım amacı PP2 formülasyonları18en iyi duruma getirme bizim el yazması konusunda kısaca açıklandığı gibi özel. Bizim platformu hidrofobik diğer bileşikler üzerinde genişletme ek eğilimleri ve çözünürlük artırılması için mekanizmalar ortaya çıkarmak ve mühendislik yeni SAP özel hidrofobik bileşiklerin klinik formülasyon için yardımcı.

Bizim yöntemi yalan potansiyel potansiyel gelecek uyuşturucu için teslim etmek, onun yetenek yanı sıra otomatik olarak. Tozlar tartma ve zaman sınırlandırılması önemli faktörler formülasyon sürecinde olan sıvılar, dağıtım dahil birçok adım vardır. Laboratuvar ayarlarında gerçekleştirmek için uzun bir yordam gibi görünse de, bu adımları can kolayca robot cihazlar kullanılarak gerçekleştirilir. Aynı şekilde, yöntem ticari üretime otomatik ölçekler ve dağıtıcılar kullanımı ile aynı anda birçok hidrofobik ilaçların çözünürlük test etmek için ölçekli için büyük bir potansiyele sahiptir. Bu büyük ölçüde formülasyonu ve doğruluğu artan ve insan hatası azaltılması işlemleri, eleme hızlı olacaktır. Böylece, SAP-AA kombinasyonları oluşan bizim uyuşturucu formülasyonu yöntemi çözünürlük ve hidrofobik bileşiklerin teslimat için Genelleştirilmiş bir platformdur ve büyük yüksek üretilen iş teknolojilerinden yararlanmak.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa gerek yok.

Acknowledgments

Bu eser Sağlık Araştırma Kanada Enstitüleri tarafından desteklenir, işletim paspas-42546 paspas-119514 hibe ve.

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

Tıp sayı: 127 biyomalzemeler intravenöz ilaç dağıtım hidrofobik tedavi ilaç teslim araç yüksek üretilen iş tarama kendi kendine montaj peptid amino asit
Çözünürlük sulu çözüm peptid ve Amino asit kendi kendine montaj bileşimlerini kullanarak hidrofobik bileşiklerin
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