Verkapselung von Krebstherapeutikum Dacarbazin Verwendung von Nanostrukturierte Lipid-Träger

Summary

Das am häufigsten verwendete Verfahren für nanostrukturierte Lipidträger (NLC) Synthese beinhaltet Öl-in-Wasser-Emulsion, Homogenisieren und Erstarren. Dies wurde hier modifiziert durch hohe Scherdispersion nach der Verfestigung Aufbringen einer NLC mit erwünschten Größe, verbesserte Wirkstoffverkapselung und Wirkstoffbeladung Effizienz als potenzielle Träger für Dacarbazin Lieferung zu erreichen.

Abstract

Die einzige Formel Dacarbazin (Dac) in der klinischen Anwendung ist die intravenöse Infusion, eine schlechte therapeutisches Profil aufgrund der geringen Dispersität des Arzneimittels in wässriger Lösung vor. Um dies zu überwinden, wird eine nanostrukturierte Lipidträger (NLC), bestehend aus Glycerylpalmitostearat und Isopropylmyristat wurde entwickelt Dac zu verkapseln. NLCs mit kontrollierter Größe wurden unter Verwendung hoher Scherdispersion (HSD) nach dem Erstarren von Öl-in-Wasser-Emulsion erreicht wird. Die Syntheseparameter, einschließlich der Tensidkonzentration, die Geschwindigkeit und die Zeit des HSD optimiert wurden die kleinste NLC mit Größe, Polydispersionsindex und Zeta-Potential von 155 ± 10 nm zu erreichen, 0,2 ± 0,01, und -43,4 ± 2 mV, respectively. Die optimalen Parameter wurden auch für Dac belastete NLC Zubereitung eingesetzt. Die resultierende NLC mit Dac geladen besaß Größe, Polydispersitätsindex und Zetapotential von 190 ± 10 nm, 0,2 ± 0,01, und -43,5 ± 1,2 mV sind. Die Wirkstoffverkapselung efzienz und Wirkstoffbeladung erreicht 98% und 14% betragen. Dies ist der erste Bericht über die Verkapselung von Dac mit NLC, was impliziert, dass NLC ein neuer potentieller Kandidat als Arzneimittelträger sein könnte, das therapeutische Profil von Dac zu verbessern.

Introduction

Dacarbazin (Dac) ein Alkylierungsmittel , die anti-Tumoraktivität durch Nukleinsäuren Methylierung oder direkte DNA damage ^1, was zu Zellzyklusarrest und Zelltod ausübt.

Als erste chemotherapeutische Mittel hat Dac allein oder in Kombination mit anderen Chemotherapeutika wurden ^2-6 zur Behandlung verschiedener Krebsarten verwendet. Es ist das am meisten Wirkstoff bisher bei der Behandlung von Haut- und des metastasierenden Melanoms verwendet, die die aggressivste Form von Hautkrebs ^3,7,8 ist. Die Reaktionsrate, jedoch nur 20% am besten, und die therapeutischen Effekte sind häufig mit schweren systemischen Nebenwirkungen begleitet.

In seiner natürlichen Form ist Dac hydrophil und ist instabil aufgrund seiner Lichtempfindlichkeit ^9. Die einzige verfügbare Formel für die klinische Verwendung ist derzeit ein steriles Pulver zur intravenösen Infusion ^7,8 in Suspension eingesetzt werden. Die niedrige Ansprechrate und hohe systemische Toxizität raß des Medikaments ist im Wesentlichen auf seine schlechte Wasserlöslichkeit, daher geringe Verfügbarkeit bei Zielort und eine hohe Verteilung an Nicht-Zielstellen, die die maximale Dosis des Medikaments begrenzt ^10. Der schnelle Abbau und Stoffwechsel nach der intravenösen Aufnahme zusammen mit der Entwicklung von Medikamentenresistenz begrenzen die klinische Anwendung und therapeutische Wirkung des Medikaments ^11. Daher besteht ein dringender Bedarf für die Behandlung von malignem Melanom alternative Dac-Formulierungen zu entwickeln.

Kolloidale Systeme , die Liposomen, Mizellen oder nanostrukturierte Partikel wurden für ihre Verwendung im Bereich Drug Delivery intensiv untersucht , wie von Marilene prüft et al. ¹² Nanostrukturierte Partikel als potentielle Arzneimittelträger anzieht wurden in den letzten zehn Jahren aufgrund ihrer Fähigkeit , zunehmende Aufmerksamkeit Wirkstoffbeladung zu erhöhen Effizienz, Kontrolle Arzneimittelfreisetzung, zur Verbesserung der Arzneimittel Pharmakokinetik und Bioverteilung und daher reduce Medikament systemische Toxizität ^13. Nur wenige Nanoformulierungen haben jedoch bisher für Dac Lieferung sucht des Arzneimittels aus photo – Degeneration, erhöhter Arzneimittellöslichkeit und eine verbesserte therapeutische Wirkung ^10,14,15 zeigt Schutz. Allerdings sind diese Formulierungen litt unter niedrigem Einkapseln Effizienz, während einige auch synthetische Polymer-Nanopartikel verwenden, die nicht kosteneffektiv sind.

Nanostrukturierte Lipidträger (NLC), die aus einer Mischung von festen und flüssigen Lipiden, wurden für die Arzneimittelabgabe ^16,17 entwickelt. Die Medikamente gekapselt werden oft löslich sowohl in den flüssigen Lipiden und Lipiden feste Phasen ^18, was zu einer hohen Belastung und kontrollierte Freisetzung ^19. Diese Studie zielt darauf ab, eine neue Dac Formulierung basierend auf NLC-Verkapselung mit Glycerylpalmitostearat und Isopropylmyristat als Lipide zu entwickeln. Die Herstellung beteiligt Öl-in-Wasser-Emulsion, Verdunstung, Verfestigung und homogenization. Die Vorbereitungen wurden für die NLC Größe, Form, Ultrastruktur, und die Dispersität, Drogen Verkapselungswirksamkeit und Wirkstoffbeladung ²⁰ gekennzeichnet.

Protocol

1. Herstellung der Öl-in-Wasser-Emulsion Wiegen Glycerylpalmitostearat (120 mg), Isopropylmyristat (60 mg), d-α-Tocopheryl-Polyethylenglykol-Succinat (30 mg) und Sojabohnen-Lecithin (30 mg), und diese in 12,5 ml von organischen Lösungsmitteln (6,25 ml Aceton und 6,25 ml Ethanol). Schnell das Gemisch bei der Temperatur 70 ° C (5 ° C über dem Schmelzpunkt des festen Lipids) in Wasserbad auflösen. Fügen entweder 125, 250 oder 375 mg Poloxamer188 in 12,5 ml ddH 2 O 1-3% (jeweils) von …

Representative Results

Die Präparate der NLC und NLC-Dac Verwendung Glycerylpalmitostearat und Isopropylmyristat mit verschiedenen Parametern wurden für PS, PDI, Morphologie und Ultrastruktur 20 aus. Die PS und PDI der NLCs waren Tensidkonzentration, HSD Geschwindigkeit und Dauer abhängig. Wie beurteilt durch PS und PDI der NLCs, wurden die besten Ergebnisse mit 1% Tensid und eine reine Dispersionsgeschwindigkeit von 15000 Upm für NLC für 30 min (1A, B und <str…

Discussion

Lipid-basierte nanostrukturierten Partikel wurden, um eine stark lipophile Träger für die Abgabe von hydrophoben Arzneimitteln zur Verfügung zu stellen verwendet. Ein NLC ist die zweite Generation von festen Lipidnanostrukturierten Träger, die bei Raum- und Körpertemperatur fest sind. Die Einarbeitung eines festen Lipids in einer flüssigen Lipid in einem NLC führt zu einer weniger perfekten Kristallisation, wodurch die Erhöhung der Arzneimittelbeladungseffizienz und die Austreibung von eingekapselten Medikamente…

Materials

Dacarbazine (DAC)	Sigma Aldrich (Gillingham Dorset, UK)	D2390-100MG	drug used for uploading
glyceryl palmitostearate	Gattefossé (Saint_Priest_cédex, France)	85251-77-0	solid lipid
d-α- Tocopherol polyethylene glycol succinate (TPGS)	Sigma Aldrich (Gillingham Dorset, UK)	57668	lipid phase surfactant
Poloxamer 188	Sigma Aldrich (Gillingham Dorset, UK)	15759-1KG	liqiud phase surfactant
Acetone	Sigma Aldrich (Gillingham Dorset, UK)	650501-1L	organic solvent
Ethanol	Sigma Aldrich (Gillingham Dorset, UK)	459836-1L	organic solvent
Soybean lecithin (SL)	Cuisine Innovation (Dijon, France)	SLL1402	lipid phase surfactant
Double-distilled water was collected in our laboratory from	Millipore-Q Gradient A10 ultra-pure water system (Millipore, France)	SAS – 67120	aqueous phase
T 25 digital ULTRA-TURRAX	IKA	3725000	as high shear disperser
Hotplate Magnetic Stirrer	Scientific Support, Inc	1454	emulsion homogenization