إعداد وتوصيف الفردية والمتعددة المخدرات تحميل جسديا شرك البوليمرية المذيلات
Summary
The goal of this protocol is to describe the preparation and characterization of physically entrapped, poorly water soluble drugs in micellar drug delivery systems composed of amphiphilic block copolymers.
Abstract
يمكن بوليمرات كتلة محبة للجهتين مثل كتلة polyethyleneglycol- حمض -polylactic (PEG- ب PLA) التجمع الذاتي في المذيلات فوق تركيز micellar الحرجة الذين يشكلون النوى مسعور محاطة قذائف ماء في البيئات المائية. جوهر هذه المذيلات يمكن استخدامها لتحميل مسعور، والمخدرات، للذوبان في الماء سيئة مثل DOCETAXEL (دي تي) وeverolimus (EVR). توصيف منهجي لقدرات هيكل مذيلة والتحميل المخدرات مهمة قبل في المختبر والدراسات المجراة يمكن أن تتم. والهدف من هذا البروتوكول الموصوفة هنا هو توفير الخطوات اللازمة لتحقيق توصيف المنتجات micellar موحدة. DTX وEVR يكون الذوبان الجوهرية من 1.9 و 9.6 ميكروغرام / مل على التوالي إعداد هذه المذيلات يمكن تحقيقه من خلال صب المذيبات مما يزيد من الذوبان المائي لDTX وEVR إلى 1.86 و 1.85 ملغ / مل على التوالي. ثباتية الدواء في المذيلات حدة التقييمuated في درجة حرارة الغرفة أكثر من 48 ساعة يشير إلى أن 97٪ أو أكثر من الأدوية يتم الاحتفاظ في الحل. تم تقييم حجم مذيلة باستخدام تشتت الضوء الحيوي، وأشار إلى أن حجم هذه المذيلات كان أقل من 50 نانومتر، ويعتمد على الوزن الجزيئي للبوليمر. تم تقييم الافراج المخدرات من المذيلات باستخدام غسيل الكلى في ظل ظروف الحوض في درجة الحموضة 7.4 عند 37 درجة مئوية خلال 48 ساعة. وتشير النتائج منحنى المناسب أن الإفراج عن المخدرات يقودها عملية الدرجة الأولى مشيرا إلى أنه تم نشر مدفوعة.
Introduction
يمكن بوليمرات كتلة محبة للجهتين مع تكرار بنية مؤلفة من المجالات المائية وغير المائية بشكل عفوي التجمع الذاتي لتشكيل ثلاثة مجالس الجزيئات الأبعاد المعروفة باسم المذيلات البوليمرية. هذه الهياكل الأساسية لها مسعور الداخلي محاطة قذيفة ماء. جوهر مسعور لديه القدرة على دمج العقاقير مسعور إما عن طريق فخ المادي من خلال التفاعلات مسعور أو عن طريق الاقتران الكيميائية إلى العمود الفقري البوليمر. وتوجد العديد من 1 المزايا لاستخدام هذه بوليمرات كتلة لتشكيل المذيلات لتسليم المخدرات. وتشمل هذه إدماج المخدرات ضعيفة الذوبان، وتحسين الدوائية من الأدوية مسجلة، وتوافق مع الحياة و/ أو التحلل البيولوجي للبوليمرات يجعلها بديل آمن للمساعدات الانحلال التقليدية. 2 ميزة أخرى لاستخدام المذيلات البوليمر هي من الغروية حجم الجسيمات، بين 15- 150 نانومتر 3، مما يجعلها جذابة للسلطة الفلسطينيةتسليم renteral. لذلك، على مدى السنوات ال 20 الماضية ظهرت المذيلات البوليمرية كما نظم لتقديم الأدوية قابلة للسيئة المخدرات للذوبان في الماء وخاصة لعلاج السرطان. 3،4
حاليا هناك خمسة تركيبات micellar البوليمرية لعلاج السرطان الذين يخضعون التجارب السريرية. 4 أربعة من المذيلات في التجارب السريرية وبوليمرات diblock تستند PEG-في حين أن الأخير هو من البوليمرات triblock تحتوي على polyethyleneoxide. حجم هذه المذيلات تفاوتت من 20 نانومتر إلى 85 نانومتر. وميزة استخدام البوليمرات PEG تستند هي توافق مع الحياة، ويمكن أن يتوقف على الكتلة الثانية أيضا أن تكون قابلة للتحلل. وقد وضعت مؤخرا نظم لتقديم الأدوية الجديدة على أساس كتلة polyethyleneglycol- حمض -polylactic (PEG- ب -PLA) المذيلات البوليمرية لتسليم المتزامنة من الأدوية المضادة للسرطان متعددة. والمذيلات PEG- ب- جيش التحرير الشعبى الصينى على حد سواء حيويا والقابلة للتحلل. وقد أظهرت هذه المذيلات تحميل كما متعددة من المخدراتتثبيط ynergistic نماذج سرطانات مختلفة في المختبر والمجراة 2،5،6 وتنسجم مع النموذج الحالي لاستخدام أدوية متعددة في العلاج الكيميائي لمنع المقاومة وخفض سمية. ولذلك، فإن هناك قدرا كبيرا من الاهتمام في إعداد وتوصيف هذه الأنظمة تسليم المخدرات micellar للاستخدام في حالات السرطان والحالات المرضية الأخرى.
في العمل دون ذكرناها عملية خطوة بخطوة التي تلك المذيلات يمكن إعداد وتميزت قبل تقييمها في الحالات المرضية من الفائدة. لغرض هذا العمل اثنين سيئة للذوبان وكلاء المضادة للسرطان، وقد تم اختيار DOCETAXEL (دي تي) وeverolimus (EVR). كلا DTX وEVR هي مركبات قابلة للذوبان في الماء سيئة مع الذوبان المياه الجوهرية في 1.9 و 9.6 ميكروغرام / مل على التوالي. واستخدمت 7،8 اثنين PEG- البوليمرات ب -PLA مع الأوزان الجزيئية المختلفة في هذا البروتوكول لبنات البناء لصياغة البوليمر المذيلات،هذه البوليمرات هي PEG 2000 – ب -PLA 1800 (3800 دا) وPEG 4000 – ب -PLA 2200 (6200 دا). وبالتالي يمكن PEG- المذيلات ب -PLA توفير منصة فريدة من نوعها باعتبارها nanocarrier لDTX وEVR فرادى ومجتمعة. المطلوب الكواشف / المواد والمعدات اللازمة لإعداد وتوصيف يتم سرد هذه المذيلات في الجدول 1.
Protocol
Representative Results
Discussion
The use of polymeric micelles for drug delivery continues to expand due to their versatility and ability to deliver hydrophobic drugs for various disease states. Therefore, the techniques needed to prepare and characterize these formulations prior to use in cell culture or animals is a critical first step to determine the best pairing between the drug and the polymer. PEG-b-PLA are excellent amphiphilic block copolymers for drug delivery purposes. However, the block length of the hydrophilic and hydrophobic s…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This study was supported by the grant from AACP New Pharmacy Faculty Research Award Program, Medical Research Foundation of Oregon New Investigator Grant, Oregon State University-Startup fund, and Pacific University, School of Pharmacy Start-up fund.
Materials
| PEG2000-b-PLA1800 | Advanced Polymer Materials, Inc | 6-01- PLA/2000 | PLA MW can be specified on ordering |
| PEG4000-b-PLA2200 | Advanced Polymer Materials, Inc | 6-01- PLA/4000 | PLA MW can be specified on ordering |
| Docetaxel | LC Laboratories | D-1000 | 100 mg |
| Everolimus | LC Laboratories | E-4040 | 100 mg |
| Acetonitrile | EMD/VWR | EM-AX0145-1 | HPLC grade; 4 L |
| Round bottom flask | Glassco/VWR | 89426-496 | 5 mL |
| RV 10 Control Rotary Evaporators | IKA Works | 8025001 | Rotoevaporator |
| Shimadzhu HPLC with DAD detector | Shimadzhu | RP-HPLC | |
| Slide-a-lyzer dialysis casette MWCO 7000 | Thermo Scientific, Inc | 66370 | 3 mL |
| Phosphate buffer pH 7.4 200 mM | VWR | 100190-870 | 500 mL |
| Malvern NanoZS | Malvern Instruments, UK | DLS | |
| Nylon filter | Acrodisc/VWR | 28143-242 | 13 mm; 0.2µM |
| Phosphoric acid, NF | Spectrum Chemical/VWR | 700000-626 | 100 mL |
| GraphPad Prism | www.graphpad.com | Analysis software | |
| Zorbax SB-C8 Rapid Resolution cartridge | Agilent Technologies | 866953-906 | 4.6 ×75mm, 3.5 micron |
Riferimenti
- Yokoyama, M. Polymeric micelles as a new drug carrier system and their required considerations for clinical trials. Expert Opin Drug Deliv. 7, 145-158 (2010).
- Shin, H. C., Alani, A. W., Rao, D. A., Rockich, N. C., Kwon, G. S. Multi-drug loaded polymeric micelles for simultaneous delivery of poorly soluble anticancer drugs. J Control Release. 140, 294-300 (2009).
- Adams, M. L., Lavasanifar, A., Kwon, G. S. Amphiphilic block copolymers for drug delivery. J Pharm Sci. 92, 1343-1355 (2003).
- Oerlemans, C., et al. Polymeric micelles in anticancer therapy: targeting, imaging and triggered release. Pharm Res. 27, 2569-2589 (2010).
- Shin, H. C., et al. A 3-in-1 polymeric micelle nanocontainer for poorly water-soluble drugs. Mol Pharm. 8, 1257-1265 (2011).
- Hasenstein, J. R., et al. Antitumor activity of Triolimus: a novel multidrug-loaded micelle containing Paclitaxel Rapamycin, and 17-AAG. Mol Cancer Ther. 11, 2233-2242 (2012).
- Mazzaferro, S., et al. Bivalent sequential binding of docetaxel to methyl-beta-cyclodextrin. Int J Pharm. 416, 171-180 (2011).
- Iwase, Y., Maitani, Y. Preparation and in vivo evaluation of liposomal everolimus for lung carcinoma and thyroid carcinoma. Biol Pharm Bull. 35, 975-979 (2012).
- Mishra, G. P., Doddapaneni, B. S., Nguyen, D., Alani, A. W. Antiangiogenic effect of docetaxel and everolimus as individual and dual-drug-loaded micellar nanocarriers. Pharm Res. 31, 660-669 (2014).
- Xu, W., Ling, P., Zhang, T. Polymeric micelles, a promising drug delivery system to enhance bioavailability of poorly water-soluble drugs. J Drug Deliv. 2013, 340315 (2013).
- Lavasanifar, A., Samuel, J., Kwon, G. S. Poly(ethylene oxide)-block-poly(L-amino acid) micelles for drug delivery. Adv Drug Deliv Rev. 54, 169-190 (2002).
