जलीय समाधान में Hydrophobic यौगिकों के घुलनशीलता स्वयं संयोजन पेप्टाइड और एमिनो एसिड के युग्म का उपयोग
Summary
इस प्रोटोकॉल एक जलीय वातावरण में स्वयं के संयोजन का उपयोग कर hydrophobic यौगिकों को भंग करने के एक नैदानिक लागू साधन-पेप्टाइड और एमिनो एसिड समाधान कोडांतरण का वर्णन करता है । हमारी विधि hydrophobic चिकित्सकीय की एक प्रमुख सीमा है, जो नैदानिक सेटिंग्स में सुरक्षित, घुलनशीलता और वितरण विधियों के कुशल साधन कमी का निराकरण करता है ।
Abstract
स्व-कोडांतरण पेप्टाइड्स (SAPs) नैदानिक अनुप्रयोगों के लिए hydrophobic चिकित्सकीय के वितरण के लिए वाहनों का वादा कर रहे हैं; उनके amphipathic गुण उन्हें मानव शरीर के जलीय वातावरण में hydrophobic यौगिकों को भंग करने के लिए अनुमति देते हैं । हालांकि, स्व-कोडांतरण पेप्टाइड समाधान गरीब रक्त संगतता है (जैसे, कम osmolarity), नसों में प्रशासन के माध्यम से उनके नैदानिक आवेदन बाधा. हमने हाल ही में hydrophobic दवा वितरण के लिए एक सामान्यीकृत मंच विकसित किया है, जो दवा घुलनशीलता को बढ़ाने के लिए अमीनो अम्ल समाधानों (SAP-एए) के साथ SAPs को संयोजित करता है और नैदानिक उपयोगों के लिए आवश्यकताओं तक पहुँचने के लिए osmolarity निर्माण को बढ़ाता है । इस निर्माण रणनीति अच्छी तरह से तीन संरचनात्मक अलग hydrophobic यौगिकों के संदर्भ में परीक्षण किया गया था-PP2, rottlerin, और curcumin-क्रम में अपनी बहुमुखी प्रतिभा का प्रदर्शन करने के लिए । इसके अलावा, हम 6 अलग SAPs, 20 कम और उच्च सांद्रता पर स्वाभाविक रूप से मौजूदा अमीनो एसिड का विश्लेषण करके निर्माण घटकों को बदलने के प्रभाव की जांच की, और दो अलग सह सॉल्वैंट्स dimethyl sulfoxide (DMSO) और इथेनॉल । हमारी रणनीति एक दिया hydrophobic दवा के लिए घटकों के अनुकूलन में कारगर साबित हुआ, और तैयार अवरोध करनेवाला, PP2 के उपचारात्मक समारोह, दोनों में इन विट्रो और vivo मेंमनाया गया था । इस पांडुलिपि hydrophobic यौगिकों के लिए एसएपी-ए. ए. संयोजन का उपयोग कर हमारे सामान्यीकृत निर्माण विधि की रूपरेखा, और अधिक कार्यात्मक अध्ययन में इन योगों के संभावित उपयोग की दिशा में एक पहला कदम के रूप में घुलनशीलता का विश्लेषण. हम hydrophobic यौगिक, curcumin के निर्माण के लिए प्रतिनिधि घुलनशीलता परिणाम शामिल हैं, और चर्चा कैसे हमारी पद्धति भविष्य के जैविक अध्ययन और रोग मॉडल के लिए एक मंच के रूप में कार्य करता है ।
Introduction
SAPs के एक वर्ग है कि बड़े पैमाने पर reअपक्षय चिकित्सा1,2,3,4में 3d पाड़ के रूप में अध्ययन किया गया है । हाल ही में, तथापि, वे अपने अद्वितीय जैविक संपत्तियों के कारण चिकित्सकीय के वितरण के लिए वाहनों के रूप में शोषण किया गया है5,6,7,8। SAPs स्वाभाविक रूप से स्थिर nanostructures9में इकट्ठा, इस प्रकार दवा encapsulation और संरक्षण का एक साधन प्रदान करते हैं । SAPs amphipathic, hydrophobic और हाइड्रोफिलिक अमीनो एसिड की एक विशिष्ट पैटर्न के शामिल दोहराया जाता है, उनके आत्म-विधानसभा9,10 ड्राइविंग और उंहें hydrophobic और हाइड्रोफिलिक के बीच एक माध्यम के रूप में सेवा करने की अनुमति वातावरण. नतीजतन, hydrophobic दवाओं के नैदानिक प्रसव के लिए-जो जलीय वातावरण में घुलनशीलता की कमी के कारण शरीर में बहुत कम जैव उपलब्धता और अवशोषण है11,12 -SAPs एक प्रसव के रूप में वादा कर रहे है वाहन. इसके अलावा, उनके अनुक्रम पैटर्न भी मतलब है कि SAPs तर्कसंगत डिजाइन किया जा सकता है और किसी भी दवा या यौगिक के साथ संगतता को अधिकतम करने के लिए इंजीनियर (यानी, कार्यात्मक समूहों के आधार पर) और आगे घुलनशीलता सहायता ।
SAPs में कई विट्रो में और vivo सेटिंग्स13,14,15,16में प्रभावी दवा वितरण वाहनों के रूप में लागू किया गया है । उंहोंने यह भी महान सुरक्षा और असंगति दिखाया है । हालांकि, SAP-दवा की तैयारियों के कम osmolarity के कारण, उन्हें नैदानिक सेटिंग13में नसों में इंजेक्शन के लिए उपयोग नहीं किया जा सकता. इस संयम को ध्यान में रखते हुए, हम हाल ही में एक रणनीति है जो एमिनो एसिड समाधान के साथ SAPs को जोड़ती है विकसित करने के लिए विषाक्त सह सॉल्वैंट्स के उपयोग को कम करने और निर्माण osmolarity बढ़ाने के लिए, और इसलिए, नैदानिक प्रासंगिकता । हम अमीनो एसिड का उपयोग करने के रूप में वे SAPs के निर्माण ब्लॉकों रहे है चुना है, पहले से ही चिकित्सकीय स्वीकार किए जाते हैं, और SAPs के साथ संयोजन में, वे hydrophobic दवा घुलनशीलता वृद्धि जबकि एसएपी की मात्रा को कम करने की आवश्यकता17,18।
हम छानबीन एसएपी-ए. ए. युग्म hydrophobic दवा घुलनशीलता के लिए एक सामान्यीकृत मंच और एक बहु कदम स्क्रीनिंग पाइपलाइन बनाने के द्वारा बाद में वितरण के रूप में और एक मॉडल hydrophobic यौगिक के रूप में Src अवरोधक, PP2 करने के लिए इसे लागू करने के लिए है । इस प्रक्रिया में, हम निर्माण के घटकों को बदलने के प्रभाव की जांच की-अंततः 6 अलग SAPs परीक्षण, 2 विभिंन सांद्रता में सभी 20 अमीनो एसिड (कम और उच्च; कम मौजूदा नैदानिक अनुप्रयोगों में सांद्रता के आधार पर, और उच्च सांद्रता 2x, 3x, या 5x नैदानिक एकाग्रता पानी में प्रत्येक एमिनो एसिड की अधिकतम घुलनशीलता के आधार पर थे), और 2 अलग-सॉल्वैंट्स-और चयनित संयोजन है कि आगे के विश्लेषण के लिए solubilized PP2 । यह दवा निर्माण सेल संस्कृति में एक दवा वितरण वाहन के रूप में के रूप में अच्छी तरह से intratracheal और नसों में दोनों प्रशासनों का उपयोग कर vivo मॉडल में के रूप में प्रभावी साबित हुआ । इसी तरह, हमारे काम solubilizing कई में एसएपी-ए. ए. संयोजन के बहुमुखी प्रतिभा पर छुआ-जलीय वातावरण में संरचनात्मक रूप से अलग hydrophobic यौगिकों; विशेष रूप से, ड्रग्स rottlerin और curcumin18। इस पांडुलिपि हमारी जांच पाइपलाइन में प्राथमिक कदम का एक उदाहरण के रूप में एसएपी-ए. ए. तैयार विधि और curcumin घुलनशीलता के विश्लेषण की रूपरेखा । इस प्रोटोकॉल किसी भी दिया hydrophobic यौगिक भंग जो इष्टतम एसएपी-ए. ए. संयोजन, के लिए स्क्रीन करने के लिए एक सरल, प्रतिलिपि तरीका प्रदान करता है.
Protocol
1. अमीनो अम्ल समाधान की तैयारी तैयार और लेबल २ ५० एमएल शंकु केंद्रापसारक ट्यूबों प्रत्येक एमिनो एसिड के लिए (एक प्रत्येक के लिए दोनों & #34; कम & #34; व & #34; उच्च & #34; सांद्रता). शुद्ध पानी युक्त एक बड़ी 2 L ?…
Representative Results
Discussion
निर्माण प्रक्रिया में, विभिंन महत्वपूर्ण चरणों और समस्या निवारण में विचार करने के लिए बिंदु हैं । सबसे पहले, के रूप में हम विभिंन घटकों और सांद्रता, प्रोटोकॉल भर में कई भंवर कदम के साथ काम कर रहे है सुनि?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम के स्वास्थ्य अनुसंधान के कनाडाई संस्थानों द्वारा समर्थित है, संचालन अनुदान-४२५४६ और सह-११९५१४ ।
Materials
| 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. |
Riferimenti
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