Summary

준비 및 개인의 특성과 다중 약물은 물리적으로 고분자 미셀을 포획로드

Published: August 28, 2015
doi:

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

polyethyleneglycol- 블록 -polylactic 아세트산 (PLA B- PEG-) 같은 양친 성 블록 공중 합체는 수성 환경에서 친수성, 소수성 쉘에 의해 둘러싸인 코어를 형성하는 자신의 임계 미셀 농도는 상기 미셀로 자기 조립할 수있다. 미셀의 코어는 도세탁셀 (DTX)과 에베로 리무스 (EVR)과 같은 소수성, 수난 용성 약물을로드하는데 이용 될 수있다. 미셀 구조 및 약물 로딩 기능의 체계적인 특성화 수행 할 수 시험관 및 생체 내 연구에서 이전에 중요하다. 본원에 기술 된 프로토콜의 목적은 표준화 미셀 제품을 달성하기 위해 필요한 특성을 제공하는 단계이다. DTX와 EVR 각각 미셀의 제조는 각각 1.86 및 1.85 ㎎ / ㎖에 DTX 및 EVR의 용해도를 증가 용매 캐스팅을 통해 달성 될 수있다 ㎖ / 1.9 및 9.6 μg의 극한의 용해도를 갖는다. 평가 미셀의 의약품 안정성48 시간 동안 실온에서 uated은 약물의 97 % 이상이 솔루션에 유지하고 있음을 나타냅니다. 미셀의 크기는 동적 광 산란을 사용하여 평가하고 이러한 미셀의 크기는 50 나노 미터 이하이고, 중합체의 분자량에 의존하고 있음을 나타내었다. 미셀에서 약물 방출은 48 시간에 걸쳐 37 O C에서의 pH 7.4에서 싱크 조건에서 투석을 사용하여 평가 하였다. 커브 피팅 결과는 약물 방출이 확산이 구동되고있는 것을 나타내는 1 차 공정에 의해 구동되는 것을 나타낸다.

Introduction

친수성과 소수성 도메인으로 이루어지는 반복 구조로 양친 성 블록 공중 합체는 자발적으로 알려진 고분자 미셀 삼차원 고분자 조립체를 형성하기 위해 자기 조립있다. 이러한 구조는 친수성 ​​껍질로 둘러싸인 내부 소수성 코어를 가지고있다. 소수성 코어의 물리적 포획함으로써 소수성 상호 작용을 통해 또는 중합체 백본에 화학적 결합에 의해 하나의 소수성 약물을 포함하는 기능을 갖는다. (1) 많은 장점은 약물 전달을위한 미셀을 형성하기 위해 이러한 블록 공중 합체를 사용하기 위해 존재한다. 이들은 중합체의 난 용성 약물의 혼입, 혼입 약물 약동학을 개선하고 생체 적합성 및 / 또는 생분해 성을 포함하는 그들에게 종래의 가용 화제에 안전한 대체한다. (2) 고분자 미셀을 사용하는 또 다른 이점은 15을 사이에, 그 콜로이드 성 입자 크기 인 PA에 대한 그들에게 매력적 150 nm의 3,renteral 배달. 따라서, 지난 20 년 동안 고분자 미셀은 특히 암 치료에 대한 난 용성 약물 가능한 약물 전달 시스템으로서 등장했다. 3,4

마지막으로 폴리에틸렌 옥사이드를 함유하는 삼 블록 공중 합체 중에 현재 임상 시험을 진행 암 치료. 임상 시험에서 미셀의 4 개의 다섯 고분자 미셀 조성물은 PEG 계 블록 공중 합체가되어있다. 미셀의 크기는 20 nm 내지 85 nm의 변화. PEG 기재 중합체를 사용하는 장점은 생체 적합성이고, 제 2 블록도에 따라 생분해 될 수있다. polyethyleneglycol- 블록 -polylactic 산 (-PLA PEG- B) 고분자 미셀에 기초하여 최근 새로운 약물 전달 시스템은 다수의 항암제의 동시 전달을 위해 개발되어왔다. PEG-B-PLA 미셀은 생체 적합성과 생분해 성을 모두 있습니다. 로드 미셀로 도시 한이 다제ynergistic 시험 관내 및 생체 내에서 상이한 2,5,6 암 모델 저항의 억제 및 방지하기 위해 화학 요법에서 여러 약물을 이용하고 독성을 저하 현재 패러다임에 맞게. 따라서, 준비하고 암과 다른 질병 상태에서 사용하기 위해 이러한 미셀 약물 전달 시스템의 특성에 많은 관심이있다.

연구에서 우리는 미셀 조제와 명소 질환 상태에서 그 특징을 평가하기 전에 될 수있는 단계적인 프로세스를 이하에 설명했다. 이 연구의 목적으로 두 저조한 수용성 항암제는, 도세탁셀 (DTX)과 에베로 리무스 (EVR)가 선택되었다. DTX와 EVR 모두 각각 ㎖ / 1.9 및 9.6 μg의에서 극한 물 용해도와 난 용성 화합물이다. 다른 분자량을 가진 7,8- 두 PEG- -PLA 중합체 제형 중합체위한 빌딩 블록으로서이 프로토콜에 사용 된 미셀,-PLA 1800 (3800 다) 및 PEG 4000 B – – -PLA 2200 (6200 다) (B)이 폴리머는 PEG 2000입니다. PEG-B의 -PLA 미셀 따라서 DTX와 EVR 개별적으로 조합에 대한 nanocarrier 같은 독특한 플랫폼을 제공 할 수 있습니다. 필요한 시약 / 재료 및 장비 준비와 이러한 미셀은 표 1에 나열된 특성을 필요로했다.

Protocol

용매 주조 방법으로 개인 및 다중 약물로드 미셀 1. 준비 이중 약물 미셀 1 mg의 각 (DDM)에서 DTX 1 mg의 또는 EVR 1 mg의 또는 두 약물을 달다. PEG 2000 년의 15 밀리그램을 달아 – -PLA 1800 또는 PEG 4000 브렉퍼스트 – B -PLA 2200 개인 또는 DDM 중 하나를 위해. 약물 / 마약과 5 ml의 둥근 바닥 플라스크에 아세토 니트릴과 장소의 0.5 ml의에서 폴리…

Representative Results

개인 DTX 또는 EVR 미셀과 미셀이 성공적으로 PEG 4000 하나에서 공식화 -PLA b를 PEG-에서 DTX와 EVR DDM – B -PLA 2200 또는 PEG 2000 – B -PLA 1800 (그림 1). DTX, EVR하고, DDM은 PEG 4000 유사한 안정성을 보여 주었다 – 48 시간 이상 -PLA 1800 B (그림 2) – -PLA 2200 또는 PEG 2000 나. …

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…

Declarações

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

Referências

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Rao, D. A., Nguyen, D. X., Mishra, G. P., Doddapaneni, B. S., Alani, A. W. G. Preparation and Characterization of Individual and Multi-drug Loaded Physically Entrapped Polymeric Micelles. J. Vis. Exp. (102), e53047, doi:10.3791/53047 (2015).

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