Yöntem makalesi

Nano yapılı lipid taşıyıcı kullanılarak kanser terapötik dakarbazin kapsüllenmesi

DOI:

10.3791/53760

⸱

26 Nisan 2016

 , 
1Institute of Environment, Health, Risks and Futures, Cranfield University

Bu makalede

Özet

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

nano yapılı lipit taşıyıcının (NLC) sentezi için en yaygın olarak kullanılan yöntem, yağ-su emülsiyonu, homojenizasyon ve katılaşma içerir. Bu dakarbazin teslimat için potansiyel bir taşıyıcı madde gibi arzu edilen boyutu, geliştirilmiş ilaç enkapsülasyonu ve ilaç yükleme verimliliği ile NLC elde etmek katılaştırmadan sonra yüksek kesme dispersiyon uygulayarak buradan değiştirildi.

Özet

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

Klinik kullanımda dakarbazin (DAC) tek bir formül nedeniyle sulu çözelti içinde ilacın düşük dağılma için zayıf bir terapötik profil gösteren damar içi infüzyon vardır. Bunun üstesinden gelmek için, gliseril palmitostereat ve izopropil miristat oluşan bir nano yapılı lipit taşıyıcının (NLC) SAD kapsüllemek için geliştirilmiştir. kontrollü bir ebada sahip nlcs yağ-su emülsiyonu katılaşması aşağıdaki yüksek kesme dispersiyon (HSD) kullanılarak elde edildi. yüzey aktif madde konsantrasyonu, hız ve HSD süresi de dahil olmak üzere sentez parametreleri sırasıyla mV, boyut, çoklu-dağıtılabilirlik indeksini ve 155 ± 10 nm zeta potansiyeli ile en az NLC elde etmek için 0.2 ± 0.01, ve -43,4 ± 2 optimize edilmiştir. uygun parametreler, DAC-yüklü NLC hazırlanması için kullanılmıştır. DAC ile yüklenen bileşke NLC sırasıyla, boyut, çoklu-dağıtılabilirlik indeksi ve 190 ± 10 nm zeta potansiyeli, 0.2 ± 0.01 ve -43,5 ± 1.2 mV sahipti. İlaç kapsülleme efrasyonlarımız ve ilaç yükleme sırasıyla% 98 ve% 14 olmuştur. Bu NLC DAC terapötik profilini geliştirmek için ilaç taşıyıcı olarak yeni bir potansiyel aday olabileceğini ima NLC kullanarak DAC kapsüllenmesi ilk rapor vardır.

Giriş

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

Dakarbazin (DAC) hücre döngüsü tutuklama ve hücre ölümüne 1 giden, nükleik asitler metilasyon veya doğrudan DNA hasarı ile anti-tümör aktivite sergiler bir alkilleştirme ajanı olan.

Bir birinci kemoterapötik ajanlar olarak, DAC tek başına veya çeşitli kanserler 2-6 tedavi edilmesi için diğer kemoterapi ilaçları ile bir arada kullanılmaktadır. Bu, şimdiye kadar deri kanseri 3,7,8 en agresif formudur kutan ve metastatik melanom, tedavisinde kullanılan en aktif maddedir. yanıt oranı ise en iyi sadece% 20 olduğunu ve tedavi edici etkileri genellikle ciddi sistemik yan etkilere eşlik ediyor.

Doğal haliyle, DAC hidrofiliktir ve nedeniyle ışığa 9 kararsızdır. Klinik kullanım için müsait bir formül halen intravenöz infüzyon 7,8 süspansiyon kullanılmak üzere steril bir tozdur. düşük tepki hızı ve yüksek sistemik toksisite rİlacın yedik, onun zayıf suda çözünürlüğü büyük ölçüde kaynaklanmaktadır ilaç 10 maksimum dozu sınırlayan hedef olmayan sitelerde hedef mahallinde, bu nedenle düşük kullanılabilirlik ve yüksek dağıtım. Ilaç direnci gelişimi ile birlikte intravenöz kabulden sonra hızlı bozulma ve metabolizma klinik uygulama ve ilaç 11 terapötik etkisini sınırlamak. Bu nedenle, kötü huylu melanom tedavisine yönelik alternatif bir DAC formülasyonlan geliştirmeye acil bir ihtiyaç vardır.

Ve diğ., Potansiyel ilaç taşıyıcıları olarak 12 Nano yapılı parçacıkların son on yıl içinde artan ilgi çekmektedir nedeniyle ilaç yüklemesine geliştirmek için kabiliyetleri Marilene tarafından gözden lipozomlar ihtiva eden koloidal sistemler, miseller ya da nano yapılı parçacıklar yoğun bir ilaç verme kullanımları için incelenmiştir verimlilik, kontrol ilacı bırakma, ilaçların farmakokinetik ve biodistribution ve bu nedenle r geliştirmekbunun sonucunda ilaç sistemik toksisite 13 educe. Sadece birkaç nanoformulations Ancak verilmedi dejenerasyonu ilacın, yüksek ilaç çözünürlüğünün korunması gösteren kadar DAC teslimat için incelenmiş, ve terapötik etki 10,14,15 iyileştirilmiştir. Ancak bazıları da maliyet etkin olmayan sentetik polimer nanopartiküller kullanırken düşük kapsülleme verimliliği muzdarip bu formülasyonlar.

Katı ve sıvı lipidlerin bir karışımından yapılmış Nano yapısındaki yağ taşıyıcılar (NLC), ilaç verme 16,17 geliştirilmiştir. Kapsüllenecek ilaçlar yüksek yükleme elde ve serbest 19 kontrollü, genellikle, sıvı lipid ve bir katı lipid fazlar 18 hem de çözünebilir. Bu çalışma, gliseril palmitostearat ve lipidler gibi izopropil miristat ile NLC-kapsülleme dayalı yeni bir DAC formülasyon geliştirmektir. Preparasyon katılan yağ içinde-su emülsiyonu, buharlaştırma, katılaşma ve homogenization. Preparasyonlar olarak kendisine boyut, şekil, İnce ve dispersiteleri ilaç kapsülleme verimliliği ve ilaç yüklemesi 20 karakterize edilmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

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

Yağ-içinde-su emülsiyonu hazırlanması 1.

  1. gliseril palmitostearat (120 mg) ve izopropil miristat (60 mg), D-α-tokoferil polietilen glikol sukkinat (30 mg) ve soya fasulyesi lesitini (30 mg) tartılır ve organik çözücüler 12.5 ml (6.25 mi aseton ve 6.25 ekleyin mi etanol). Hızlı bir şekilde bir su banyosunda (katı lipid erime noktasının 5 ° C) sıcaklığı 70 ° C'de karışım çözülür.
  2. Yukarıdaki ile aynı sıcaklıkta ısıtmaya tabi Poloksamer 188 çözeltisi 1-3% (sırasıyla) elde etmek için GKD 2 O 12.5 ml Poloxamer188 125, 250 veya 375 mg ya da ekleyin.
  3. 400 rpm'de bir manyetik karıştırma altında emülsiyonlar oluşturmak için adım 1.1 damla damla yağ faz çözeltisi adım 1.2 sulu faz çözeltisi ekleyin. başka bir 4 saat organik çözücü buharlaşmasını sağlamak için 400 rpm'de emülsiyonu karıştırılır.

2. katılaşma ve Homojenizasyon

  1. t bırakın2 saat / kristalleşirler katılaşması için bir soğuk odada (4 ° C) o emülsiyonu.
  2. NLC elde edilmesi için, 10-40 dakika boyunca 10,000-15,000 rpm'de bir homojenizör ile Emülsiyon dispersiyon (HSD) emülsiyonun maruz.

NLC Hazırlama 3. Optimizasyonu

  1. 10.000, 15.000 ve 20.000 rpm hızda 1, 2 ve 3,% geçiren HSD bir yüzey aktif madde konsantrasyonunun ile adım 2.2 örnek al, ve sırasıyla 10, 20, 30 ve 40 dakikalık zaman aralıklarında, sırasıyla
  2. Partikül boyutu (PS), poli dağılım indeksi (PDI), morfoloji ve ultrastrüktürü 20 örnekleri inceleyin.
    Not: Optimal olarak belirlenmiştir küçük boyut (155 nm) ve PDI (0.2) değerine sahip partiküller üretmek parametreler.

DAC yüklü NLC 4. Hazırlama (NLC-Dac)

  1. su banyosu içinde 70 ° C'de karışım erimeden önce DAC (70 mg) ilave adım 1.1 de tarif edildiği gibi yağ fazı çözeltisi hazırlayın.
  2. P% 1 yüzey aktif madde ile adım 1.2 'de tarif edildiği gibi, sulu bir faz çözelti onarılması ve 400 rpm'de bir manyetik karıştırma ile bir emülsiyon oluşturmak için adım 4.1 damla damla Hazırlanan bu çözelti ilave edin. Organik çözücüler buharlaştırılmış ve daha 4 saat emülsiyonu karıştırılır.
  3. / Katılaşmasına Aşama 2'de tarif edildiği gibi kristalize ve son olarak, aşama 3'te belirlenen optimum parametreler kullanılarak Emülsiyon dispersiyon (HSD) emülsiyonun tabi 2 saat boyunca soğuk bir odada (4 ° C) emülsiyon bırakın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

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

Farklı parametrelerle gliserilpalmitostearat ve izopropil miristat kullanarak NLC ve NLC-DAC hazırlıkları PS, PDI, morfoloji ve ultrastrüktürü 20 karakterize edildi. Nlcs PS ve PDI yüzey konsantrasyonu, HSD hız ve süresi bağımlı idi. PS ve nlcs KAE ile değerlendirildiği gibi, en iyi sonuçlar 1 yüzey aktif madde ve% nedenle wwew NLC için en iyi parametreleri olarak seçilmiştir, 30 dakika (Şekil 1A, B ve C) için 15,000 rpm'de bi...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

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

Lipid nano boyutta parçacıklar hidrofobik ilaçlar verilmesi için, son derece lipofilik bir taşıyıcı sağlamak amacıyla kullanılmıştır. Bir NLC odası ve vücut sıcaklığında katı olan katı lipid nano yapılı taşıyıcının ikinci nesil. Bir daha mükemmel kristalleşme bir NLC sonuçlarında bir sıvı lipid içine katı lipid eklenmesi, böylece ilaç yükleme verimliliğini artırmak ve aynı zamanda saklama sırasında kapsüllü ilaç sürülmesi azaltır.

NLC sentezi için, en yaygın olarak kullanılan yöntem, içinde ...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

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

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Teşekkürler

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

Yazarlar araştırma mümkün yapmak için Suudi Arabistan tarafından finanse edilen burs (I821) kabul. Yazarlar Cranfield Üniversitesi'nde TEM analiz uzman desteği Dr Xianwei Liu müteşekkiriz.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Dakarbazin (DAC)Sigma Aldrich (Gillingham Dorset, İngiltere)yüklemek için kullanılanD2390-100MG
 Gattefossé (Saint_Priest_c ve eacute; dex, Fransa)85251-77-0katı lipid 
d-&alfa;- Tokoferol polietilen glikol süksinat (TPGS)Sigma Aldrich (Gillingham Dorset, İngiltere)57668lipid faz yüzey aktif madde
Poloxamer 188Sigma Aldrich (Gillingham Dorset, İngiltere)15759-1KGsıvı faz yüzey aktif madde
Aseton ve nbsp;Sigma Aldrich (Gillingham Dorset, İngiltere)650501-1Lorganik çözücü
Etanol ve nbsp;Sigma Aldrich (Gillingham Dorset, İngiltere)459836-1Lorganik çözücü
Soya fasulyesi lesitini (SL)Cuisine Innovation (Dijon, Fransa)SLL1402lipid faz yüzey aktif madde
Çift damıtılmış sulaboratuvarımızda Millipore-Q Gradient A10 ultra saf su sisteminden (Millipore, Fransa) toplanmıştır (Millipore, Fransa)SAS - 67120 Sulu faz 
kesme dağıtıcı olarakT 25 dijital ULTRA-TURRAXIKA3725000
Ocak Gözü Manyetik KarıştırıcıScientific Support, Inc1454 emülsiyon homojenizasyonu
Gliseril palmitostearat ilacı, Yüksek

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Loo, T. L., Housholder, G. E., Gerulath, A. H., Saunders, P. H., Farquhar, D. Mechanism of action and pharmacology studies with DTIC (NSC 45388). Cancer Treat Rep. 60 (2), 149-152 (1976).
  2. Behringer, K., et al. Omission of dacarbazine or bleomycin, or both, from the ABVD regimen in treatment of early-stage favourable Hodgkin's lymphoma (GHSG HD13): An open-label, randomised, non-inferiority trial. The Lancet. 385 (9976), 1418-1427 (2014).
  3. Carvajal, R. D., et al. A phase 2 randomised study of ramucirumab (IMC-1121B) with or without dacarbazine in patients with metastatic melanoma. Eur J Cancer. 50 (12), 2099-2107 (2014).
  4. Jiang, G., Li, R., Sun, C., Liu, Y., Zheng, J. Dacarbazine combined targeted therapy versus dacarbazine alone in patients with malignant melanoma: A meta-analysis. PLoS ONE. 9 (12), (2014).
  5. Lazar, V., et al. Sorafenib plus dacarbazine in solid tumors: A phase i study with dynamic contrast-enhanced ultrasonography and genomic analysis of sequential tumor biopsy samples. Invest New Drugs. 32 (2), 312-322 (2014).
  6. Niemeijer, N. D., Alblas, G., Van Hulsteijn, L. T., Dekkers, O. M., Corssmit, E. P. M. Chemotherapy with cyclophosphamide, vincristine and dacarbazine for malignant paraganglioma and pheochromocytoma: Systematic review and meta-analysis. Clin Endocrinol (Oxf). 81 (5), 642-651 (2014).
  7. Bedikian, A. Y., Garbe, C., Conry, R., Lebbe, C., Grob, J. J. Dacarbazine with or without oblimersen (a Bcl-2 antisense oligonucleotide) in chemotherapy-naive patients with advanced melanoma and low-normal serum lactate dehydrogenase: 'The AGENDA trial'. Melanoma Res. 24 (3), 237-243 (2014).
  8. Daponte, A., et al. Phase III randomized study of fotemustine and dacarbazine versus dacarbazine with or without interferon-a in advanced malignant melanoma. J Trans Med. 11 (1), (2013).
  9. Jiao, J., Rhodes, D. G., Burgess, D. J. Multiple Emulsion Stability: Pressure Balance and Interfacial Film Strength. J Colloid Interface Sci. 250 (2), 444-450 (2002).
  10. Kakumanu, S., Tagne, J. B., Wilson, T. A., Nicolosi, R. J. A nanoemulsion formulation of dacarbazine reduces tumor size in a xenograft mouse epidermoid carcinoma model compared to dacarbazine suspension. Nanomedicine. 7 (3), 277-283 (2011).
  11. Xie, T., Nguyen, T., Hupe, M., Wei, M. L. Multidrug resistance decreases with mutations of melanosomal regulatory genes. Cancer Res. 69 (3), 992-999 (2009).
  12. Estanqueiro, M., Amaral, M. H., Conceição, J., Lobo, J. M. S. Nanotechnological carriers for cancer chemotherapy: the state of the art. Colloids Surf., B. 126, 631-648 (2015).
  13. Koziara, J. M., Whisman, T. R., Tseng, M. T., Mumper, R. J. In-vivo efficacy of novel paclitaxel nanoparticles in paclitaxel-resistant human colorectal tumors. J Controlled Release. 112 (3), 312-319 (2006).
  14. Ding, B., et al. Biodegradable methoxy poly (ethylene glycol)-poly (lactide) nanoparticles for controlled delivery of dacarbazine: Preparation, characterization and anticancer activity evaluation. Afr J Pharm Pharacol. 5 (11), 1369-1377 (2011).
  15. Ding, B., et al. Anti-DR5 monoclonal antibody-mediated DTIC-loaded nanoparticles combining chemotherapy and immunotherapy for malignant melanoma: target formulation development and in vitro anticancer activity. Int J Nanomedicine. 6, 1991-2005 (2011).
  16. Jenning, V., Thünemann, A. F., Gohla, S. H. Characterisation of a novel solid lipid nanoparticle carrier system based on binary mixtures of liquid and solid lipids. Int J Pharm. 199 (2), 167-177 (2000).
  17. Müller, R. H., Radtke, M., Wissing, S. A. Nanostructured lipid matrices for improved microencapsulation of drugs. Int J Pharm. 242 (1-2), 121-128 (2002).
  18. Pouton, C. W. Lipid formulations for oral administration of drugs: Non-emulsifying, self-emulsifying and 'self-microemulsifying' drug delivery systems. Eur. J. Pharm. Sci. 11 (Suppl. 2), S93-S98 (2000).
  19. Jores, K., Mehnert, W., Drechsler, M., Bunjes, H., Johann, C., Mäder, K. Investigations on the structure of solid lipid nanoparticles (SLN) and oil-loaded solid lipid nanoparticles by photon correlation spectroscopy, field-flow fractionation and transmission electron microscopy. J Controlled Release. 95 (2), 217-227 (2004).
  20. Almousallam, M., Zhu, H. Encapsulation of cancer therapeutic agent dacarbazine using nanostructured lipid carrier. Int nano lett. , (2015).
  21. Ng, W. K., et al. Thymoquinone-loaded nanostructured lipid carrier exhibited cytotoxicity towards breast cancer cell lines (MDA-MB-231 and MCF-7) and cervical cancer cell lines (HeLa and SiHa). BioMed Research International. , (2015).
  22. Sun, M., et al. Quercetin-nanostructured lipid carriers: Characteristics and anti-breast cancer activities in vitro. Colloids Surf., B. 113, 15-24 (2014).
  23. Savla, R., Garbuzenko, O. B., Chen, S., Rodriguez-Rodriguez, L., Minko, T. Tumor-Targeted Responsive Nanoparticle-Based Systems for Magnetic Resonance Imaging and Therapy. Pharm Res. 31 (12), 3487-3502 (2014).
  24. Chen, Y., et al. Formulation, characterization, and evaluation of in vitro skin permeation and in vivo pharmacodynamics of surface-charged tripterine-loaded nanostructured lipid carriers. Int J Nanomedicine. 7, 3023(2012).
  25. Sanna, V., Caria, G., Mariani, A. Effect of lipid nanoparticles containing fatty alcohols having different chain length on the ex vivo skin permeability of Econazole nitrate. Powder Technol. 201 (1), 32-36 (2010).
  26. Brigger, I., Dubernet, C., Couvreur, P. Nanoparticles in cancer therapy and diagnosis. Adv Drug Deliv Rev. 54 (5), 631-651 (2002).
  27. Visaria, R. K., et al. Enhancement of tumor thermal therapy using gold nanoparticle-assisted tumor necrosis factor-a delivery. Mol Cancer Ther. 5 (4), 1014-1020 (2006).
  28. Tripathi, A., Gupta, R., Saraf, S. A. PLGA nanoparticles of anti tubercular drug: Drug loading and release studies of a water in-soluble drug. Int J PharmTech Res. 2 (3), 2116-2123 (2010).
  29. Joshi, M., Patravale, V. Nanostructured lipid carrier (NLC) based gel of celecoxib. Int J Pharm. 346 (1-2), 124-132 (2008).
  30. Lim, W. M., Rajinikanth, P. S., Mallikarjun, C., Kang, Y. B. Formulation and delivery of itraconazole to the brain using a nanolipid carrier system. Int J Nanomedicine. 9 (1), 2117-2126 (2014).
  31. Bei, D., Zhang, T., Murowchick, J. B., Youan, B. C. Formulation of dacarbazine-loaded cubosomes. Part III. physicochemical characterization. AAPS PharmSciTech. 11 (3), 1243-1249 (2010).
  32. Lei, M., et al. Dual drug encapsulation in a novel nano-vesicular carrier for the treatment of cutaneous melanoma: Characterization and in vitro/in vivo evaluation. RSC Advances. 5 (26), (2015).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Dakarbazin Enkaps lasyonuY ksek Kayma Gerilimli DispersiyonPartik l Boyutu AnaliziPolidispersite ndeksiZeta Potansiyeli l mla Enkaps lasyon Verimlili iGe irimli Elektron MikroskobuDinamik I k Sa lmasS rfaktan Konsantrasyon Optimizasyonu

İlgili makaleler