Prodrug-Dye Nanoassemblies의 용이한 준비 및 광활성화

이 프로토콜은 광반응성 약물 염료 시스템의 구성 및 특성화, 특히 광 방사선 설정에 대한 참조를 제공합니다. 이 기술은 간단한 제조, 높은 약물 로딩 용량 및 광 제어 가능성의 이점을 보여줍니다. 이 기술은 종양 부위에서 약물 방출을 활성화하기 위한 조명을 전달하기 위해 광섬유의 도움으로 결장직장 종양을 치료하는 데 사용할 수 있습니다.

붕소 디피로메텐 클로람부실 또는 BC 전구약물 10mg의 무게를 측정하여 1.5밀리리터 마이크로 튜브에 1밀리리터의 디메틸 설폭사이드(DMSO)에 용해시킵니다. BC 용액을 호일로 덮은 다음 여과 된 탈 이온수에서 밀리리터 IR783 당 0.4 밀리그램을 준비하고 1.5 밀리리터 마이크로 튜브에서 300 마이크로 리터를 옮깁니다. 이 마이크로 튜브를 1500RPM의 소용돌이 믹서에 놓습니다.

다음으로, 20마이크로리터 피펫 팁의 끝이 마이크로 튜브의 내벽에 닿도록 하고, 20마이크로리터의 BC 용액을 일정한 속도로 10초에 걸쳐 IR783 용액에 첨가한다. 마이크로 튜브를 볼텍스 믹서에 30초 동안 올려 IR783/BC 나노입자를 얻었다. 그런 다음 호일로 완전히 덮인 랙에 나노 입자 용액을 놓습니다.

생성된 IR783/BC 나노입자 용액을 2000G 및 섭씨 4도에서 10분 동안 원심분리하여 응집체를 제거합니다. 상층액을 수집하여 튜브에 약 20마이크로리터를 남겨 두어 펠릿을 버리기 전에 펠릿을 방해하지 않도록 합니다. 상층액을 섭씨 30, 000 G 및 섭씨 4도에서 30 분 동안 2 회 원심 분리한 후, 양쪽 원심화로부터 나노 입자 침전물을 수집한다.

나노 입자를 300 마이크로 리터의 PBS에 재현 탁시킨다. 용출 방법을 사용하여 고성능 액체 크로마토그래피 또는 HPLC로 IR783 및 BC의 함량을 정량화합니다. 전구약물 캡슐화 효율 또는 EE 퍼센트 및 로딩 용량 또는, LC 퍼센트를 계산한다.

동적 광 산란(DLS) 기기를 사용하여 IR783/BC 나노입자의 평균 크기를 측정합니다. 큐벳에 200마이크로리터의 IR783/BC 나노입자 용액을 추가하고 측정을 위해 큐벳을 홀더에 삽입합니다. 측정 유형을 크기로 설정하고 측정 온도를 섭씨 25도로 설정합니다.

각 측정에 대해 20초의 지속 시간으로 세 번의 측정을 수행합니다. DLS 기기로 IR783/BC 나노입자의 표면 전하를 측정하려면 25마이크로리터의 IR783/BC 나노입자 용액을 725마이크로리터의 탈이온수와 1.5밀리리터 마이크로 튜브에 희석합니다. 용액을 제타 전위 테스트 큐벳에 추가합니다.

큐벳을 샘플 홈에 놓습니다. 샘플 홈을 덮습니다. 그런 다음 측정 유형을 제타 전위로 설정하고 온도를 섭씨 25도로 설정합니다.

10회 측정합니다. 완료되면 300메쉬의 구리 그리드에 구멍이 뚫린 탄소 필름 조각에 10마이크로리터의 IR783/BC 나노 입자 용액을 추가하고 구멍이 뚫린 탄소 필름에서 7마이크로리터를 제거하여 투과 전자 현미경(TEM) 이미징을 위한 샘플을 준비합니다. 자동 증발을 위해 밤새 필름에 3 마이크로 리터의 용액을 남겨 둡니다.

조명이 작업 현장을 직접 향하도록 철제 스탠드로 530나노미터의 LED 램프를 설치합니다. 적분구 포토다이오드 광도계를 LED 램프 바로 아래에 놓습니다. LED 램프를 켜고 광도계의 캡을 엽니다.

방사 조도를 기록합니다. 관련 소프트웨어를 사용하여 램프 매개변수를 설정하고 입력 전류를 밀리암페어 단위로 조정하여 방사 조도를 평방 센티미터당 50밀리와트로 설정합니다. IR783/BC 나노입자 용액을 탈이온수로 BC 농도를 기준으로 50마이크로몰로 희석합니다.

200 마이크로 몰 IR783 / BC 나노 입자 용액을 1.5 밀리리터 마이크로 튜브에 첨가한다. 마이크로 튜브의 크기와 광도계와 같은 높이에 맞는 홈이 있는 폼 블록에 튜브를 놓습니다. 튜브의 캡을 엽니다.

LED 램프를 켜고 나노 입자 용액을 1, 2, 3, 5, 7, 10분 동안 조사합니다. 광 조사 후 HPLC로 BC 소비량 및 Cb 방출을 정량화하고 나머지 BC 및 Cb 방출을 계산합니다. IR783/BC 나노입자는 플래시 침전법을 사용하여 이 연구에서 성공적으로 제조되었습니다.

합성 된 나노 입자는 보라색 용액으로 존재하고 IR783의 수용액은 청색이었다. IR783/BC 나노입자는 87.22 나노미터의 평균 크기를 나타내었고 다분산 지수(PDI)는 0.089로 좁은 크기 분포를 보여줍니다. 표면 전하는 대략 마이너스 29.8 밀리 볼트 였고, 이는 IR783의 음전하를 띤 설포 네이트 그룹을 나타낸다.

나노 입자 크기는 제조 후 최소 48 시간 동안 85 나노 미터로 유지되었지만 PDI는 0.2 미만으로 유지되었습니다. 제조 후 0, 24 및 48시간째에 크기 분포에서 유의한 변화가 관찰되지 않았다. 응집체와 단편은 더 가벼운 조사 후에 관찰되었습니다.

크기 및 분포 변화는 3분 및 5분의 광 조사 후에 관찰되었다. 전구약물 BC는 10분 내에 사진 절단되었다. 한편, 클로람부실은 같은 기간 약 22%의 회수율로 출시됐다.

IR783/BC 나노입자는 비방사선 조사 그룹과 비교하여 530 나노미터에서 광 조사 하에서 인간 결장직장 종양 세포 HCT 116에서 상당한 세포독성을 나타냈다. 마이크로 튜브의 내벽을 펩타이드의 끝으로 단단히 만지고 마이크로 튜브를 와류에 안정적으로 놓는 것이 중요합니다.