Nano yapılı lipid taşıyıcı kullanılarak kanser terapötik dakarbazin kapsüllenmesi

nano yapılı lipit taşıyıcının (NLC) sentezi için en yaygın olarak kullanılan yöntem, yağ-su emülsiyonu, homojenizasyon ve katılaşma içerir. Bu dakarbazin teslimat için potansiyel bir taşıyıcı madde gibi arzu edilen boyutu, geliştirilmiş ilaç enkapsülasyonu ve ilaç yükleme verimliliği ile NLC elde etmek katılaştırmadan sonra yüksek kesme dispersiyon uygulayarak buradan değiştirildi.

Klinik kullanımda dakarbazin (DAC) tek bir formül nedeniyle sulu çözelti içinde ilacın düşük dağılma için zayıf bir terapötik profil gösteren damar içi infüzyon vardır. Bunun üstesinden gelmek için, gliseril palmitostereat ve izopropil miristat oluşan bir nano yapılı lipit taşıyıcının (NLC) SAD kapsüllemek için geliştirilmiştir. kontrollü bir ebada sahip nlcs yağ-su emülsiyonu katılaşması aşağıdaki yüksek kesme dispersiyon (HSD) kullanılarak elde edildi. yüzey aktif madde konsantrasyonu, hız ve HSD süresi de dahil olmak üzere sentez parametreleri sırasıyla mV, boyut, çoklu-dağıtılabilirlik indeksini ve 155 ± 10 nm zeta potansiyeli ile en az NLC elde etmek için 0.2 ± 0.01, ve -43,4 ± 2 optimize edilmiştir. uygun parametreler, DAC-yüklü NLC hazırlanması için kullanılmıştır. DAC ile yüklenen bileşke NLC sırasıyla, boyut, çoklu-dağıtılabilirlik indeksi ve 190 ± 10 nm zeta potansiyeli, 0.2 ± 0.01 ve -43,5 ± 1.2 mV sahipti. İlaç kapsülleme efrasyonlarımız ve ilaç yükleme sırasıyla% 98 ve% 14 olmuştur. Bu NLC DAC terapötik profilini geliştirmek için ilaç taşıyıcı olarak yeni bir potansiyel aday olabileceğini ima NLC kullanarak DAC kapsüllenmesi ilk rapor vardır.

Dakarbazin (DAC) hücre döngüsü tutuklama ve hücre ölümüne ¹ giden, nükleik asitler metilasyon veya doğrudan DNA hasarı ile anti-tümör aktivite sergiler bir alkilleştirme ajanı olan.

Bir birinci kemoterapötik ajanlar olarak, DAC tek başına veya çeşitli kanserler ^2-6 tedavi edilmesi için diğer kemoterapi ilaçları ile bir arada kullanılmaktadır. Bu, şimdiye kadar deri kanseri ^3,7,8 en agresif formudur kutan ve metastatik melanom, tedavisinde kullanılan en aktif maddedir. yanıt oranı ise en iyi sadece% 20 olduğunu ve tedavi edici etkileri genellikle ciddi sistemik yan etkilere eşlik ediyor.

Doğal haliyle, DAC hidrofiliktir ve nedeniyle ışığa ⁹ kararsızdır. Klinik kullanım için müsait bir formül halen intravenöz infüzyon ^7,8 süspansiyon kullanılmak üzere steril bir tozdur. düşük tepki hızı ve yüksek sistemik toksisite rİlacın yedik, onun zayıf suda çözünürlüğü büyük ölçüde kaynaklanmaktadır ilaç ¹⁰ maksimum dozu sınırlayan hedef olmayan sitelerde hedef mahallinde, bu nedenle düşük kullanılabilirlik ve yüksek dağıtım. Ilaç direnci gelişimi ile birlikte intravenöz kabulden sonra hızlı bozulma ve metabolizma klinik uygulama ve ilaç ¹¹ terapötik etkisini sınırlamak. Bu nedenle, kötü huylu melanom tedavisine yönelik alternatif bir DAC formülasyonlan geliştirmeye acil bir ihtiyaç vardır.

Ve diğ., Potansiyel ilaç taşıyıcıları olarak ¹² Nano yapılı parçacıkların son on yıl içinde artan ilgi çekmektedir nedeniyle ilaç yüklemesine geliştirmek için kabiliyetleri Marilene tarafından gözden lipozomlar ihtiva eden koloidal sistemler, miseller ya da nano yapılı parçacıklar yoğun bir ilaç verme kullanımları için incelenmiştir verimlilik, kontrol ilacı bırakma, ilaçların farmakokinetik ve biodistribution ve bu nedenle r geliştirmekbunun sonucunda ilaç sistemik toksisite ¹³ educe. Sadece birkaç nanoformulations Ancak verilmedi dejenerasyonu ilacın, yüksek ilaç çözünürlüğünün korunması gösteren kadar DAC teslimat için incelenmiş, ve terapötik etki ^10,14,15 iyileştirilmiştir. Ancak bazıları da maliyet etkin olmayan sentetik polimer nanopartiküller kullanırken düşük kapsülleme verimliliği muzdarip bu formülasyonlar.

Katı ve sıvı lipidlerin bir karışımından yapılmış Nano yapısındaki yağ taşıyıcılar (NLC), ilaç verme ^16,17 geliştirilmiştir. Kapsüllenecek ilaçlar yüksek yükleme elde ve serbest ¹⁹ kontrollü, genellikle, sıvı lipid ve bir katı lipid fazlar ¹⁸ hem de çözünebilir. Bu çalışma, gliseril palmitostearat ve lipidler gibi izopropil miristat ile NLC-kapsülleme dayalı yeni bir DAC formülasyon geliştirmektir. Preparasyon katılan yağ içinde-su emülsiyonu, buharlaştırma, katılaşma ve homogenization. Preparasyonlar olarak kendisine boyut, şekil, İnce ve dispersiteleri ilaç kapsülleme verimliliği ve ilaç yüklemesi ²⁰ karakterize edilmiştir.

Yağ-içinde-su emülsiyonu hazırlanması 1.

1. gliseril palmitostearat (120 mg) ve izopropil miristat (60 mg), D-α-tokoferil polietilen glikol sukkinat (30 mg) ve soya fasulyesi lesitini (30 mg) tartılır ve organik çözücüler 12.5 ml (6.25 mi aseton ve 6.25 ekleyin mi etanol). Hızlı bir şekilde bir su banyosunda (katı lipid erime noktasının 5 ° C) sıcaklığı 70 ° C'de karışım çözülür.
2. Yukarıdaki ile aynı sıcaklıkta ısıtmaya tabi Poloksamer 188 çözeltisi 1-3% (sırasıyla) elde etmek için GKD ₂ O 12.5 ml Poloxamer188 125, 250 veya 375 mg ya da ekleyin.
3. 400 rpm'de bir manyetik karıştırma altında emülsiyonlar oluşturmak için adım 1.1 damla damla yağ faz çözeltisi adım 1.2 sulu faz çözeltisi ekleyin. başka bir 4 saat organik çözücü buharlaşmasını sağlamak için 400 rpm'de emülsiyonu karıştırılır.

2. katılaşma ve Homojenizasyon

1. t bırakın2 saat / kristalleşirler katılaşması için bir soğuk odada (4 ° C) o emülsiyonu.
2. NLC elde edilmesi için, 10-40 dakika boyunca 10,000-15,000 rpm'de bir homojenizör ile Emülsiyon dispersiyon (HSD) emülsiyonun maruz.

NLC Hazırlama 3. Optimizasyonu

1. 10.000, 15.000 ve 20.000 rpm hızda 1, 2 ve 3,% geçiren HSD bir yüzey aktif madde konsantrasyonunun ile adım 2.2 örnek al, ve sırasıyla 10, 20, 30 ve 40 dakikalık zaman aralıklarında, sırasıyla
2. Partikül boyutu (PS), poli dağılım indeksi (PDI), morfoloji ve ultrastrüktürü ²⁰ örnekleri inceleyin.
   Not: Optimal olarak belirlenmiştir küçük boyut (155 nm) ve PDI (0.2) değerine sahip partiküller üretmek parametreler.

DAC yüklü NLC 4. Hazırlama (NLC-Dac)

1. su banyosu içinde 70 ° C'de karışım erimeden önce DAC (70 mg) ilave adım 1.1 de tarif edildiği gibi yağ fazı çözeltisi hazırlayın.
2. P% 1 yüzey aktif madde ile adım 1.2 'de tarif edildiği gibi, sulu bir faz çözelti onarılması ve 400 rpm'de bir manyetik karıştırma ile bir emülsiyon oluşturmak için adım 4.1 damla damla Hazırlanan bu çözelti ilave edin. Organik çözücüler buharlaştırılmış ve daha 4 saat emülsiyonu karıştırılır.
3. / Katılaşmasına Aşama 2'de tarif edildiği gibi kristalize ve son olarak, aşama 3'te belirlenen optimum parametreler kullanılarak Emülsiyon dispersiyon (HSD) emülsiyonun tabi 2 saat boyunca soğuk bir odada (4 ° C) emülsiyon bırakın.

Farklı parametrelerle gliserilpalmitostearat ve izopropil miristat kullanarak NLC ve NLC-DAC hazırlıkları PS, PDI, morfoloji ve ultrastrüktürü ²⁰ karakterize edildi. Nlcs PS ve PDI yüzey konsantrasyonu, HSD hız ve süresi bağımlı idi. PS ve nlcs KAE ile değerlendirildiği gibi, en iyi sonuçlar 1 yüzey aktif madde ve% nedenle wwew NLC için en iyi parametreleri olarak seçilmiştir, 30 dakika (Şekil 1A, B ve C) için 15,000 rpm'de bir dik dispersiyon hızı ile elde edildi Bu çalışmada hazırlanması.

NLC hazırlanmasında kullanılan parametreler Şekil 1. optimizasyonu. HSD optimal yüzey konsantrasyonu ve hız ve zaman PS ve PDI üzerindeki etkisine göre belirlenmiştir. ( A) PS yüzey konsantrasyonunun etkisi; HSD hız ve PS zaman (B) Etkisi; PDI ile ilgili HSD hız ve zaman (C) etkisi. Bu durum, Şekil ²⁰ modifiye edilmiştir. 3 ± standart sapma çoğaltır verileri olarak ortalama değeri sunulmaktadır (ortalama ± SD).

optimal parametreleri NLC-DAC hazırlanması için kullanılmıştır. Elde küçük boyutu, muntazamlık gösteren, 0.2 ± 0.001 PDI, her ikisi de NLC (Şekil 2A) için 150 ± 10 nM ve NLC DAC (Şekil 2B) 190 ± 10 nm idi.

NLC Şekil 2. DLS ölçümü (A) Düz NLC optimal boyut dağılımı.; (B) NLC-DAC optimal boyut dağılımı.

NLC ve NLC-Dac Hem (Şekil 3) küre şeklinde gösterdi.

NLC ve NLC-Dac. NLC Hem ve NLC-DAC Şekil 3. TEM görüntüleme küre şeklinde gösterdi. (A) Temel olarak kendisine yapısı bir yüzey aktif tabaka (koyu siyah ok), sıvı lipid matrisi (beyaz bir katı ok) ve katı lipid kristaller (noktalı beyaz oklar) ihtiva eder; NLC görülür, ancak yüzey aktif madde tabakası, sıvı lipid matrisi ve katı lipid kristaller genişletilmiş çıktı (B) olarak kendisine-DAC, temel yapısını sergilemiştir İlave alt yapı ilaç yüklemesi gösterge (noktalı siyah oklarla gösterilmiştir) bir katı lipid kristaller içinde görülebilir. Bar ölçeği: 50 nm, Büyütme: 55,000X. Bu durum, Şekil ²⁰ modifiye edilmiştir.

NLC-DAC daha büyük bir boyut göstermektedir burada Şekil 2 ve 3'te görülen ve NLC ile karşılaştırıldığında iç yapıları değiştirilmiş olan "1"> NLC DAC yüklenmesi ve kapsülleme boyutu ve yapısı değişiklikler belirtilir. NLC temel özelliği, yüzey aktif madde tabakası, bir sıvı lipid matrisi ve katı lipid kristalleri (Şekil 3A) ihtiva eder. NLC-DAC de birlikte, ilaç yükleme ve kapsülleme gösterge katı lipid kristaller (Şekil 3B) içinde ilave bir alt yapısı ile bir NLC olarak ancak genişletilmiş yüzey tabakası, bir sıvı lipid matrisi ve katı lipid kristalleri temel yapısını sergiledi. NLC görülen katı lipid kristalleri katı lipid NLC-DAC az kristalize olduğunu belirten NLC-DAC göre daha yoğun çıktı.

İlaç kapsülleme verimliliği (EF) ve ilaç yükleme (DL) yüzde aşağıdaki denklem elde edilmiştir:

Lipid nano boyutta parçacıklar hidrofobik ilaçlar verilmesi için, son derece lipofilik bir taşıyıcı sağlamak amacıyla kullanılmıştır. Bir NLC odası ve vücut sıcaklığında katı olan katı lipid nano yapılı taşıyıcının ikinci nesil. Bir daha mükemmel kristalleşme bir NLC sonuçlarında bir sıvı lipid içine katı lipid eklenmesi, böylece ilaç yükleme verimliliğini artırmak ve aynı zamanda saklama sırasında kapsüllü ilaç sürülmesi azaltır.

NLC sentezi için, en yaygın olarak kullanılan yöntem, içinde yağ su emülsiyonu, homojenizasyon ve katılaşma / kristalizasyonu ^21,22 içerir. düşük sıcaklıkta, katılaşma, iç yağ fazı kristalleşmeye izin verir iken homojenizasyon, nlcs sulu faz içinde iyice dağılmasını sağlar. Farklı homojenleştirme yöntemleri önce ve / veya katılaştırma ^23,24 sırasında kullanılan manyetik karıştırma, ultrasonikasyon ve HSD içeren bildirilmiştir Yukarı.

Bu çalışmada, yaygın olarak kullanılan bir yöntem, ilk olarak kendisine hazırlanması için takip edildi. Sonuç tatmin edici olduğu gibi, bu yöntem HSD katılaştırmadan sonra uygulandı olacak şekilde değiştirildi. Aynı lipidler ^23,25 kullanarak NLC hazırlık önceki raporlarla karşılaştırıldığında, NLC sentez basit yaparken Bu değişiklik, parçacık üretimi, PS ve PDI kontrolünde son derece etkili oldu. Çok uzun ya da çok kısa bir süre NLC nesil üzerinde olumsuz etkileri olurdu gibi buharlaşma (protokolü 1.3) ve katılaşma (protokol 2.1) uzunluğu çok kritik olduğunu fazlalaştı oldu.

Bu çalışma, NLC parçacıklar ve çekiş katılaşma esnasında oluşmuş olduğunu göstermektedir. HSD nedeniyle nlcs arasındaki hidrofobik etkileşim muhtemelen oldu toplanmasını, bozmak, hem de iyice yüzey aktif madde ile onları remix parçacıkları stabilize olabilir. Sentez işlemi, t optimize edildiHat olarak kendisine ve NLC-DAC boyutu 155 ± 10 nM ve 190 ± 10 nm idi ve 0.2 ± 0.01, PDI ile birlikte elde edilmiştir. partikül boyutlarına ve küçük KAE değerleri ile bütünlüğü yüksek düzeyde yeterli bir dağılım enerjisi elde edilmiştir ve de partikül agregaların bozulması için çözelti içinde dağıtılır gösterir. Yatkın olmayan nm 100-200 parçacıkların daha fazla 0.5 PDI iken, bu nedenle in vivo ^26,27 uzun kan dolaşımı vakit geçiriyor, mononükleer fagositik sistemi dahil olmak üzere hedefli olmayan hücreleri tarafından alımı için önerdi bir göstergesidir olmuştur partikül agregasyonunun ^28; parçacıkların ²⁹ arasında boyut homojenliği yüksek KAE değerlerinin daha düşük. Ayrıca iki ps azalabilir uygun noktasının üzerinde HSD hız ve zaman artış ve küçük parçacıklar olarak yeniden toplama arasındaki etkileşimler, dolayısıyla bir artış. NLC ve N arasında boyutu ve yapısı arasındaki farkLC-DAC DAC yükleme ve kapsülleme başarılı olduğunu göstermektedir. sıvı lipid matrisinden salınımı ile ve daha sonra katı lipid kristallerinden takip dış katmandan öncelikle ilaç salımını içerebilir lipit matrisler uzun süreli ilaç salınımı için potansiyel sağlamak içinde dış NLC tabakası ve kapsülleme bağlayıcı ilaç, NLC ^30.

Şu anda dört nanoformulations tek ajan olarak DAC dağıtımı için denenmiştir. Bildirilen son formülasyon ³² A düello DAC kapsülleme ve vitamin için dizayn edilmiştir. Bununla birlikte, bu formülasyonlar düşük bir kapsülleme etkinliği ve / veya göreceli olarak karmaşık bir sentez prosedürleri yaşadı. Bu, daha önce bildirilen diğer enkapsülasyonlarda üzerinde avantajlı kanıtlayan bir NLC ile DAC kapsülleme ilk rapor vardır. NLC-DAC yapmak kolaydır ve daha yüksek ilaç kapsülleme ve ilaç yükleme verimliliğini ²⁰ sunar. NLC-DAC yaklaşık% 50 gösterdi30'a kadar saat ²⁰ yavaşça serbest kalan iken ilk 2 saat içinde serbest ilaç. erken yayın, bu formülasyon, klinik kullanımda bulunan şu formüle yerine ideal olmayabilir belirten NLC yüzeyine yüzey aktif madde tabakası ile ilaç bağlanması nedeniyle olabilir. NLC-DAC ilaç daha önce ¹⁰ rapor nanoemülziyon ile karşılaştırıldığında daha istikrarlı çıktı ancak. Buna ek olarak, yağ bazlı araçlar erken ilaç salım potansiyel sebep olmaz burada bu çalışmada geliştirilen NLC-DAC, topik uygulama için potansiyel olarak yararlı olabileceğini gösteren, lokal ilaç verme ^32,10 vasıtasıyla kutan melanom ve epidermoid karsinom tedavisine yönelik önerilmiştir ciddi sistemik toksisite.

Hedeflenen nedeniyle bugüne kadar geliştirilen mevcut ilaç dağıtım taşıyıcıları ile toplu sınırlamalar, daha fazla araştırma DAC teslimat için daha gelişmiş nanomalzemeleri geliştirmek için gereklidirkanser tedavisi.

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Yazarlar araştırma mümkün yapmak için Suudi Arabistan tarafından finanse edilen burs (I821) kabul. Yazarlar Cranfield Üniversitesi'nde TEM analiz uzman desteği Dr Xianwei Liu müteşekkiriz.