preparation and characterization of cationic nanoemulsion&#45;encapsulated retinoic acid

Evaluación de la inmunogenicidad del ácido retinoico encapsulado en nanoemulsión en ratones

Adjuvants are often used to enhance the efficacy of a vaccine by stimulating the immune system to respond more strongly to the vaccine, thereby increasing immunity to a particular pathogen1. Nanoemulsion (NE) adjuvant refers to a colloidal dispersion system with thermodynamic stability by emulsifying a certain proportion of oil phase and aqueous phase to produce an emulsion in the form of water-in-oil (W/O) or oil-in-water (O/W)2. O/W nanoemulsion adjuvant can produce cytokines and chemokines at the injection site, induce the rapid aggregation and proliferation of important immune cells such as monocytes, neutrophils, and eosinophils, and enhance the immune response, and improve the immunogenicity of antigens3. Currently, three nanoemulsion adjuvants (MF59, AS03, and AF03) have been licensed for use in vaccines and have shown good safety and efficacy4.
However, mucosal immunity has been poorly addressed by the currently licensed adjuvant formulations in conventional parenteral vaccination5. Retinoic acid (RA) has been reported to induce intestinal homing of immune cells, but its low polarity, poor solubility in water, and poor light and thermal stability limit its use for robust enteric vaccination. Nanoemulsions offer opportunities to increase the bioavailability of highly lipophilic drugs, and the oil core of O/W emulsion adjuvants is suitable for dissolving non-polar substances such as RA6. Therefore, nanoemulsions can be used as carriers for RA in order to achieve the dual response effect of systemic immunity and mucosal immunity.
Compared to neutral or anionic delivery systems, cationic delivery systems have relatively efficient antigen encapsulation and delivery capabilities, which can enhance the immunogenicity of antigens7,8,9. The cationic surface charge of a variety of adjuvant systems is important for their adjuvant effects10,11,12. The cationic charge is an important factor in prolonging vaccine retention at the injection site, increasing antigen presentation and prolonging the stimulation of cellular immunity in the body12.
Based on the above considerations, we developed a cationic nanoemulsion to effectively co-deliver RA and antigens. The particle size and zeta potential of the nanoemulsion were determined using dynamic light scattering (DLS), and the systemic and mucosal immune responses of the nanoemulsion combined with OVA were evaluated by intramuscular injection13.

Autor destacado: Desarrollo y evaluación de un sistema de ácido retinoico encapsulado en nanoemulsión catiónica para la vacunación de mucosas

Ácido retinoico encapsulado en nanoemulsión catiónica como adyuvante para promover respuestas sistémicas y mucosas específicas de OVA

We are working on a mucosal vaccine that produces an immune response as the set of infection, which has the potential to prevent infection and interrupt transmission. We have developed a catatonic nanoemulsion-encapsulated retinoic acid delivery system immunization with ovalbumin by intramuscular injection, which triggers both systemic and mucosal immune responses. In future studies, animal models of intestinal-related diseases can be used to further evaluate the effect and the mechanism of a cationic nanoemulsion-encapsulated retinoic acid in enhancing vaccine protection.

Preparación y caracterización de ácido retinoico encapsulado en nanoemulsión catiónica

Comience la preparación de la aquifase disolviendo 0,15 gramos de polisorbato 80 en 28,2 mililitros de PBS mientras se agita a 40 grados centígrados. Para preparar la formulación en fase oleosa, disuelva el trioleato de sorbitán 85 DOTAP y el ácido retinoico en escualeno mientras agita a 40 grados centígrados. A continuación, agregue la fase de tolerancia a un mililitro por minuto a la fase de aceite agitando a 1400 RPM para la preparación de la emulsión primaria de aceite y agua.Preemulsionar la mezcla utilizando un emulsionante de alto cizallamiento a 30.000 RPM durante seis minutos. Tratar la emulsión primaria de aceite y agua con un homogeneizador de alta presión durante 12 ciclos a 900 bar para obtener una nanoemulsión homogénea. Recoja la emulsión en un matraz de 50 mililitros y filtre y esterilícela a través de una jeringa con un filtro PES de 0,2 micras.Conecte el matraz a la línea de enlace a través del catéter, girando la llave de paso de tres vías para conectar el sistema al tubo de vacío. Encienda la bomba de vacío para crear un vacío en el matraz. A continuación, gire la llave de paso de tres vías para conectar el sistema al tubo de argón y llenarlo de argón.Vuelva a colocar el tapón de corcho de los matraces y séllelo con una película de parafina. Envuelva el matraz en papel de aluminio y guárdelo a 40 grados centígrados. Encienda el instrumento de dispersión dinámica de luz y espere 30 minutos para que la fuente de luz láser se estabilice.Diluir la nanoemulsión 50 veces con agua ultrapura y añadir un mililitro de muestra a la celda de muestra correspondiente. En el instrumento, ajuste la temperatura a 25 grados centígrados. Elija agua como medio de dispersión y platos de plástico desechables como celda de medición.Cargue las muestras y mida el tamaño de partícula. Indique el valor medio de tres mediciones repetidas para cada muestra como resultado.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Preparation and Characterization of Cationic Nanoemulsion&#45;Encapsulated Retinoic Acid

Cationic Nanoemulsion-Encapsulated Retinoic Acid as an Adjuvant to Promote OVA&#45;Specific Systemic and Mucosal Responses

Cationic nanostructures have emerged as an adjuvant and antigen delivery system that enhances dendritic cell maturation, ROS generation, and antigen ...

Investigación

Inmunología e Infección

Evaluation of Ovalbumin-Specific Antibodies in Mice After Intramuscular Administration of Cationic Nanoemulsion&#45;Encapsulated Retinoic Acid

Evaluación de anticuerpos específicos contra la ovoalbúmina en ratones después de la administración intramuscular de ácido retinoico encapsulado en nanoemulsión catiónica