Name: facile preparation and photoactivation of prodrug-dye nanoassemblies
Uploaded: 2023-02-17T14:05:00
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香港大学李嘉誠医学部中核施設からの支援に感謝します。ヒトHCT116細胞株を提供してくれた香港大学のChi-Ming Che教授に感謝します。この研究は、ミンワイラウ修復医療センターアソシエイトメンバープログラムと香港研究助成評議会(早期キャリアスキーム、第27115220号)の支援を受けました。

1. ホウ素-ジピロメテン-クロラムブシル(BC)プロドラッグの合成(図2)22
<ol><li>ボディックOAcの合成<ol><li>1.903 gの2,4-ジメチルピロールを量り、窒素雰囲気下で丸底フラスコ内の20 mLの無水ジクロロメタン(DCM)に溶解します。1.638 gのアセトキシアセチルクロリドを量り、溶液に滴下します。室温で10分間攪拌し続けた後、溶液を40°C?...

<ol>
	<li>Chabner, B. A., Roberts, T. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemotherapy+and+the+war+on+cancer.">Chemotherapy and the war on cancer.</a> Nature Reviews Cancer. 5 (1), 65-72 (2005).</li><li>Monsuez, J. -. J., Charniot, J. -. C., Vignat, N., Artigou, J. -. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+side-effects+of+cancer+chemotherapy.">Cardiac side-effects of cancer chemotherapy.</a> International Journal of Cardiology. 144 (1), 3-15 (2010).</li><li>Floyd, J., Mirza, I., Sachs, B., Perry, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hepatotoxicity+of+chemotherapy.">Hepatotoxicity of chemotherapy.</a> Seminars in Oncology. 33 (1), 50-67 (2006).</li><li>Bar-Joseph, H., Stemmer, S. M., Tsarfaty, I., Shalgi, R., Ben-Aharon, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemotherapy-induced+vascular+toxicity-real-time+in+vivo+imaging+of+vessel+impairment.">Chemotherapy-induced vascular toxicity-real-time in vivo imaging of vessel impairment.</a> Journal of Visualized Experiments. (95), e51650 (2015).</li><li>Denny, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prodrug+strategies+in+cancer+therapy.">Prodrug strategies in cancer therapy.</a> European Journal of Medicinal Chemistry. 36 (7-8), 577-595 (2001).</li><li>Kastrati, I., Delgado-Rivera, L., Georgieva, G., Thatcher, G. R. J., Frasor, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+characterization+of+an+aspirin-fumarate+prodrug+that+inhibits+NF&#954;B+activity+and+breast+cancer+stem+cells.">Synthesis and characterization of an aspirin-fumarate prodrug that inhibits NF&#954;B activity and breast cancer stem cells.</a> Journal of Visualized Experiments. (119), e54798 (2017).</li><li>Mao, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+dual-pH+responsive+prodrug-based+polymeric+micelles+for+drug+delivery.">A simple dual-pH responsive prodrug-based polymeric micelles for drug delivery.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 8 (27), 17109-17117 (2016).</li><li>Li, S. -. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+pH-responsive+prodrug+for+real-time+drug+release+monitoring+and+targeted+cancer+therapy.">A pH-responsive prodrug for real-time drug release monitoring and targeted cancer therapy.</a> Chemical Communications. 50 (80), 11852-11855 (2014).</li><li>Andresen, T. L., Thompson, D. H., Kaasgaard, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enzyme-triggered+nanomedicine:+Drug+release+strategies+in+cancer+therapy+(Invited+Review).">Enzyme-triggered nanomedicine: Drug release strategies in cancer therapy (Invited Review).</a> Molecular Membrane Biology. 27 (7), 353-363 (2010).</li><li>Xu, G., McLeod, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strategies+for+enzyme/prodrug+cancer+therapy.">Strategies for enzyme/prodrug cancer therapy.</a> Clinical Cancer Research. 7 (11), 3314-3324 (2001).</li><li>Luo, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dual-targeted+and+pH-sensitive+doxorubicin+prodrug-microbubble+complex+with+ultrasound+for+tumor+treatment.">Dual-targeted and pH-sensitive doxorubicin prodrug-microbubble complex with ultrasound for tumor treatment.</a> Theranostics. 7 (2), 452 (2017).</li><li>Gao, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasound+triggered+phase-change+nanodroplets+for+doxorubicin+prodrug+delivery+and+ultrasound+diagnosis:+An+in+vitro+study.">Ultrasound triggered phase-change nanodroplets for doxorubicin prodrug delivery and ultrasound diagnosis: An in vitro study.</a> Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 174, 416-425 (2019).</li><li>Brade, A. M., Szmitko, P., Ngo, D., Liu, F. -. F., Klamut, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Heat-directed+suicide+gene+therapy+for+breast+cancer.">Heat-directed suicide gene therapy for breast cancer.</a> Cancer Gene Therapy. 10 (4), 294-301 (2003).</li><li>Long, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One-photon+red+light-triggered+disassembly+of+small-molecule+nanoparticles+for+drug+delivery.">One-photon red light-triggered disassembly of small-molecule nanoparticles for drug delivery.</a> Journal of Nanobiotechnology. 19 (1), 357 (2021).</li><li>Liu, Y., Long, K., Kang, W., Wang, T., Wang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optochemical+control+of+immune+checkpoint+blockade+via+light-triggered+PD-L1+dimerization.">Optochemical control of immune checkpoint blockade via light-triggered PD-L1 dimerization.</a> Advanced NanoBiomed Research. 2 (6), 2200017 (2022).</li><li>Wang, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optochemical+control+of+mTOR+signaling+and+mTOR-dependent+autophagy.">Optochemical control of mTOR signaling and mTOR-dependent autophagy.</a> ACS Pharmacology &amp; Translational Science. 5 (3), 149-155 (2022).</li><li>Abet, V., Filace, F., Recio, J., Alvarez-Builla, J., Burgos, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prodrug+approach:+An+overview+of+recent+cases.">Prodrug approach: An overview of recent cases.</a> European Journal of Medicinal Chemistry. 127, 810-827 (2017).</li><li>Li, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small-molecule+prodrug+nanoassemblies:+an+emerging+nanoplatform+for+anticancer+drug+delivery.">Small-molecule prodrug nanoassemblies: an emerging nanoplatform for anticancer drug delivery.</a> Small. 17 (52), 2101460 (2021).</li><li>Shamay, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+self-assembly+prediction+yields+targeted+nanomedicines.">Quantitative self-assembly prediction yields targeted nanomedicines.</a> Nature Materials. 17 (4), 361-368 (2018).</li><li>Sinoway, P. A., Callen, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chlorambucil.">Chlorambucil.</a> Arthritis &amp; Rheumatism. 36 (3), 319-324 (1993).</li><li>Owen, W. R., Stewart, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinetics+and+mechanism+of+chlorambucil+hydrolysis.">Kinetics and mechanism of chlorambucil hydrolysis.</a> Journal of Pharmaceutical Sciences. 68 (8), 992-996 (1979).</li><li>Lv, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Upconversion-like+photolysis+of+BODIPY-based+prodrugs+via+a+one-photon+process.">Upconversion-like photolysis of BODIPY-based prodrugs via a one-photon process.</a> Journal of the American Chemical Society. 141 (44), 17482-17486 (2019).</li><li>Silver, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Let+us+teach+proper+thin+layer+chromatography+technique.">Let us teach proper thin layer chromatography technique.</a> Journal of Chemical Education. 97 (12), 4217-4219 (2020).</li><li>Saad, W. S., Prud'homme, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+of+nanoparticle+formation+by+flash+nanoprecipitation.">Principles of nanoparticle formation by flash nanoprecipitation.</a> Nano Today. 11 (2), 212-227 (2016).</li><li>Long, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoresponsive+prodrug-dye+nanoassembly+for+in-situ+monitorable+cancer+therapy.">Photoresponsive prodrug-dye nanoassembly for in-situ monitorable cancer therapy.</a> Bioengineering &amp; Translational Medicine. 7 (3), 10311 (2022).</li><li>Zhong, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+self-assembling+nanomedicine+of+conjugated+linoleic+acid-paclitaxel+conjugate+(CLA-PTX)+with+higher+drug+loading+and+carrier-free+characteristic.">A self-assembling nanomedicine of conjugated linoleic acid-paclitaxel conjugate (CLA-PTX) with higher drug loading and carrier-free characteristic.</a> Scientific Reports. 6 (1), 36614 (2016).</li><li>Long, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Green+light-triggered+intraocular+drug+release+for+intravenous+chemotherapy+of+retinoblastoma.">Green light-triggered intraocular drug release for intravenous chemotherapy of retinoblastoma.</a> Advanced Science. 8 (20), 2101754 (2021).</li><li>Lv, W., Wang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One-photon+upconversion-like+photolysis:+a+new+strategy+to+achieve+long-wavelength+light-excitable+photolysis.">One-photon upconversion-like photolysis: a new strategy to achieve long-wavelength light-excitable photolysis.</a> Synlett. 31 (12), 1129-1134 (2020).</li><li>Rwei, A. Y., Wang, W., Kohane, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoresponsive+nanoparticles+for+drug+delivery.">Photoresponsive nanoparticles for drug delivery.</a> Nano Today. 10 (4), 451-467 (2015).</li><li>Grzelczak, M., Vermant, J., Furst, E. M., Liz-Marz&#225;n, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Directed+self-assembly+of+nanoparticles.">Directed self-assembly of nanoparticles.</a> ACS Nano. 4 (7), 3591-3605 (2010).</li><li>Gnanasammandhan, M. K., Idris, N. M., Bansal, A., Huang, K., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Near-IR+photoactivation+using+mesoporous+silica-coated+NaYF4:Yb,Er/Tm+upconversion+nanoparticles.">Near-IR photoactivation using mesoporous silica-coated NaYF4:Yb,Er/Tm upconversion nanoparticles.</a> Nature Protocols. 11 (4), 688-713 (2016).</li></ol>

このプロトコルは、ナノ粒子形成のための簡単で便利なアプローチを提供するプロドラッグ色素ナノ粒子の作製のための簡単なフラッシュ沈殿法を概説します。この方法にはいくつかの重要なステップがあります。まず、合成、製造、および特性評価のすべてのステップで、マイクロチューブのような容器をホイルで覆い、環境光によるBCプロドラッグの不必要な光切断を回避する必要があ?...

化学療法は、細胞傷害性物質を使用して癌細胞を殺し、腫瘍の成長を阻害する一般的な癌治療です1。しかしながら、患者は、化学療法薬のオフターゲット吸収のために心毒性および肝毒性などの副作用に苦しむ可能性がある2、3、4。したがって、腫瘍における薬物放出/活性化の時空間制御による局所的な薬物送達は、正常組織における薬物曝露を最小限に抑えるために不可欠です。
プロドラッグは化学修飾された薬物であり、活性化時に罹患病変における作用を保持しながら、正常組織における毒性の低下を示す5,6。プロドラッグは、pH7,8、酵素9,10、超音波11,12、熱13、光14,15,1 6などのさまざまな刺激に反応し、病変に特異的に親薬物を放出します。それにもかかわらず、多くのプロドラッグは、溶解性の悪さ、誤った吸収速度、早期代謝破壊などの固有の欠点を示し、その開発を制限する可能性があります17。これに関連して、プロドラッグナノアセンブリの形成は、副作用の減少、in situ薬物放出、より良い保持、および治療とイメージングの組み合わせなどの利点を提供し、これらのナノアセンブリの大きな応用の可能性を示しています。ドキソルビシンプロドラッグナノスフェア、クルクミンプロドラッグミセル、およびカンプトテシンプロドラッグナノファイバーを含む多くのプロドラッグナノアセンブリが疾患治療のために開発されている18。
このプロトコルでは、高いプロドラッグ含量、良好な水分散性、長期安定性、および高感度応答能力を示すプロドラッグ色素ナノアセンブリの調製のための簡単な方法を提示します。IR783は、ナノアセンブリ19の安定化剤として働くことができる水溶性近赤外色素である。ナノアセンブリの他の成分は、2つの主な理由で設計されたプロドラッグであるホウ素-ジピロメテン-クロラムブシル(BODIPY-Cb、BC)です。クロラムブシル(Cb)は インビボで全身毒性を示すので、プロドラッグ形態はその毒性を低下させることができる20。BCプロドラッグは、疾患病変に向けられた530nmの光照射を使用して光切断することができ、Cbの局所放出を可能にします。一方、Cbは水性環境下で加水分解を起こしやすく、プロドラッグ形態21に変換することによって保護することができる。したがって、BCプロドラッグとIR-783色素との共集合は、安定かつ効果的な薬物送達ナノ系を形成することが期待された(図1A)。このプロドラッグ色素ナノアセンブリは、プロドラッグ分子の分散性と安定性を改善し、光制御可能な薬物送達への応用の可能性を示唆しています。BCプロドラッグの光切断により、ナノ粒子の分解と病変におけるCbの光制御放出が可能になります(補足図1)。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1260 Infinity II HPLC</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2,4-Dimethyl pyrrole</td>
			<td>J&#38;K Scientific</td>
			<td>315305</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide(MTT)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>M6494</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4-Dimethylaminopyridine (4-DMAP)</td>
			<td>J&#38;K Scientific</td>
			<td>212279</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>90 mm Petri Dish Clear Treated Sterile</td>
			<td>SPL</td>
			<td>11090</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96-well Tissue Culture Plate Clear Treated Sterile</td>
			<td>SPL</td>
			<td>30096</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetoxyacetyl chloride</td>
			<td>J&#38;K Scientific</td>
			<td>192001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Boron trifluoride diethyl etherate</td>
			<td>J&#38;K Scientific</td>
			<td>921076</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B&#252;chner funnel</td>
			<td>AS ONE</td>
			<td>3-6466-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chlorambucil</td>
			<td>J&#38;K Scientific</td>
			<td>321407-1G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CM100 Transmission Electron Microscope</td>
			<td>Philips</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CombiFlash RF chromatography system&#160;</td>
			<td>Teledyne ISCO</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane</td>
			<td>DUKSAN Pure Chemicals</td>
			<td>JT9315-88</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl sulfoxide</td>
			<td>DUKSAN Pure Chemicals</td>
			<td>2762</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable cuvette</td>
			<td>Malvern Panalytical</td>
			<td>DTS1070</td>
			<td>Zeta potential measurement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable cuvette</td>
			<td>Malvern Panalytical</td>
			<td>ZEN0040</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Empty Disposable Sample Load Cartridges</td>
			<td>Teledyne ISCO</td>
			<td>693873225</td>
			<td>can hold up to 65 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10270106</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filtering flask</td>
			<td>AS ONE</td>
			<td>3-7089-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hexane</td>
			<td>DUKSAN Pure Chemicals</td>
			<td>4198</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Holey carbon film on copper grid</td>
			<td>Beijing Zhongjingkeyi Technology Co.,Ltd</td>
			<td>BZ10023a</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HPLC column (InfinityLab Poroshell 120)</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>695975-902T</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Integrating sphere photodiode power sensor</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>S142C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IR783</td>
			<td>Tokyo Chemical Industry (TCI) Co., Ltd</td>
			<td>I1031</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED&#160;</td>
			<td>Mightex</td>
			<td>LCS-0530-15-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED Driver Control Panel V3.2.0 (Software)</td>
			<td>Mightex</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lithium Hydroxide Anhydrous</td>
			<td>TCI</td>
			<td>L0225</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methylmagnesium iodide, 3M solution in diethyl ether</td>
			<td>Aladdin</td>
			<td>M140783</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N-Diisopropyl ethyl amine (DIPEA)</td>
			<td>J&#38;K Scientific</td>
			<td>203402</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N&#39;-Dicyclohexylcarbodiimide (DCC)</td>
			<td>J&#38;K Scientific</td>
			<td>275928</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>penicillin&#8211;streptomycin</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15140122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate-buffered saline (10&#215;)</td>
			<td>&#160;Sigma-Aldrich</td>
			<td>P5493</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#160;Power and energy meter&#160;</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td>PM100 USB</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotavapor</td>
			<td>BUCHI Rotavapor R300</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RMPI 1640</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>21870076</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Separatory funnel (125 mL)</td>
			<td>Synthware</td>
			<td>F474125L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silver Silica Gel Disposable Flash Columns, 40 g</td>
			<td>Teledyne ISCO</td>
			<td>692203340</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium sulfate, anhydrous</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>A19890</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SpectraMax M4</td>
			<td>Molecular Devices LLC</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrahydrofuran (THF), anhydrous</td>
			<td>J&#38;K Scientific</td>
			<td>943616</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-EDTA (0.25%), phenol red</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>25200056</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vortex</td>
			<td>DLAB Scientific Co., Ltd</td>
			<td>MX-S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zetasizer Nano ZS90&#160;</td>
			<td>Malvern Instrument</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

facile preparation and photoactivation of prodrug-dye nanoassemblies

自己組織化は、ナノスケールのドラッグデリバリーシステムを構築するためのシンプルでありながら信頼性の高い方法です。光活性化可能なプロドラッグは、光照射によって調節された標的部位におけるナノキャリアからの制御可能な薬物放出を可能にする。このプロトコルでは、分子の自己組織 化を介して 光活性化可能なプロドラッグ色素ナノ粒子を作製するための簡単な方法が提示されています。プロドラッグ合成、ナノ粒子作製、ナノアセンブリの物理的特性評価、光切断の実証、および in vitro 細胞毒性検証の手順が詳細に説明されています。光分解可能なホウ素-ジピロメテン-クロラムブシル(BC)プロドラッグが最初に合成されました。BCと近赤外色素IR-783は、最適化された比率で自己組織化してナノ粒子(IR783/BC NP)になることができました。合成されたナノ粒子の平均サイズは87.22nm、表面電荷は-29.8mVであった。ナノ粒子は光照射時に分解し、透過型電子顕微鏡で観察することができました。BCの光切断は10分以内に完了し、クロラムブシルの回収効率は22%でした。ナノ粒子は、非照射ナノ粒子および照射された遊離BCプロドラッグと比較して、530nmで光照射下で増強された細胞毒性を示した。このプロトコルは、光応答性薬物送達システムの構築と評価のためのリファレンスを提供します。

IR783/BC NPは、フラッシュ沈殿法を用いて本研究で作製することに成功した。合成されたIR783/BC NPは紫色の溶液として提示され、IR783の水溶液は青色でした(図4A)。 図4Bに示すように、IR783/BC NPの平均サイズは約87.22nm、多分散指数(PDI)は0.089であり、狭いサイズ分布を示しています。IR783/NPの表面電荷は約-29.8mV(図4C)であり、これはI...

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Facile Preparation and Photoactivation of Prodrug-Dye Nanoassemblies

このプロトコルは、光応答性プロドラッグ色素ナノアセンブリの作製および特性評価を記載する。光照射セットアップを含む、光トリガー分解によるナノ粒子からの薬物放出の方法論が明示的に説明されています。光照射後にナノ粒子から放出された薬物は、ヒト結腸直腸腫瘍細胞に対して優れた抗増殖効果を示した。

プロドラッグ色素ナノアセンブリの容易な調製と光活性化

Self-assembly is a simple yet reliable method for constructing nanoscale drug delivery systems. Photoactivatable prodrugs enable controllable drug release ...

このプロトコルは、光応答性薬物色素システムの構築と特性評価、特に光放射のセットアップに関するリファレンスを提供します。この技術は、簡単な製造、高い薬物負荷容量、および光制御性の利点を示しています。この技術は、腫瘍部位での薬物放出を活性化するための光を送達するために光ファイバーの助けを借りて結腸直腸腫瘍を治療するために使用することができる。10ミリグラムのホウ素ジピロメテンクロラムブシルまたはBCプロドラッグを計量することから始め、それを1.5ミリリットルのマイクロチューブ中の1ミリリットルのジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解します。BC溶液をホイルで覆い、ろ過した脱イオン水中で1ミリリットルあたり0.4ミリグラムのIR783を調製し、300ミリリットルを1.5ミリリットルのマイクロチューブに移します。このマイクロチューブを1500RPMのボルテックスミキサーに置きます。次に、20マイクロリットルのピペットチップの端がマイクロチューブの内壁に接触した状態で、20マイクロリットルのBC溶液をIR783溶液に10秒間一定の速度で加えます。マイクロチューブをボルテックスミキサーに30秒間置き、IR783 / BCナノ粒子を取得します。次に、ナノ粒子溶液をホイルで完全に覆われたラックに置きます。得られたIR783/BCナノ粒子溶液を2000G、摂氏4度で10分間遠心分離し、凝集体を除去します。上清を収集し、ペレットを乱さないようにチューブ内に約20マイクロリットルを残してから廃棄します。上清を30, 000Gおよび摂氏4度で30分間2回遠心分離した後、両方の遠心分離からナノ粒子沈殿物を収集する。ナノ粒子を300マイクロリットルのPBSに再懸濁します。IR783およびBCの含有量は、溶出法を用いた高速液体クロマトグラフィー(HPLC)により定量します。プロドラッグ封入効率、またはEEパーセント、および負荷容量またはLCパーセントを計算する。動的光散乱(DLS)装置を使用してIR783/BCナノ粒子の平均サイズを測定します。200マイクロリットルのIR783/BCナノ粒子溶液をキュベットに入れ、測定のためにキュベットをホルダーに挿入します。測定タイプをサイズに設定し、測定温度を摂氏25度に設定します。測定ごとに20秒の持続時間で3つの測定を実行します。DLS装置でIR783/BCナノ粒子の表面電荷を測定するには、25マイクロリットルのIR783/BCナノ粒子溶液を725マイクロリットルの脱イオン水で1.5ミリリットルのマイクロチューブで希釈します。溶液をゼータ電位テストキュベットに追加します。キュベットをサンプル溝に入れます。サンプル溝にキャップをします。次に、測定タイプをゼータ電位、温度を摂氏25度に設定します。10回の測定を実行します。完了したら、300メッシュの銅グリッド上のホールカーボン膜の一部に10マイクロリットルのIR783/BCナノ粒子溶液を加え、ホールリーカーボン膜から7マイクロリットルを除去することにより、透過型電子顕微鏡(TEM)イメージング用のサンプルを準備します。自動蒸発のために、フィルム上に3マイクロリットルの溶液を一晩放置します。530ナノメートルのLEDランプを鉄スタンドで設置し、光が操作フロアに直接向くようにします。積分球フォトダイオード光度計をLEDランプの真下に配置します。LEDランプをオンにして、光度計のキャップを開きます。放射照度を記録します。関連するソフトウェアを使用してランプパラメータを設定し、ミリアンペア単位で入力電流を調整して、放射照度を50ミリワット/平方センチメートルに設定します。IR783/BCナノ粒子溶液を脱イオン水でBC濃度に基づいて50マイクロモルに希釈します。200マイクロモルのIR783/BCナノ粒子溶液を1.5ミリリットルのマイクロチューブに加えます。マイクロチューブのサイズにフィットし、光度計と同じ高さの溝を有するフォームブロック上にチューブを置きます。チューブのキャップを開けます。LEDランプのスイッチを入れ、ナノ粒子溶液を1、2、3、5、7、10分間照射します。光照射後、HPLCによりBC消費量とCb放出量を定量し、残りのBCとCb放出量を算出する。IR783/BCナノ粒子は、フラッシュ沈殿法を用いて本研究で首尾よく作製された。合成されたナノ粒子は紫色の溶液として存在し、IR783の水溶液は青色であった。IR783/BCナノ粒子は、平均サイズが87.22ナノメートル、多分散指数(PDI)が0.089であり、狭いサイズ分布を示しています。表面電荷は約マイナス29.8ミリボルトであり、IR783の負に帯電したスルホン酸基を示しています。ナノ粒子サイズは、製造後少なくとも48時間85ナノメートルに維持されたが、そのPDIは0.2未満のままであった。作製後0時間、24時間、48時間でサイズ分布に大きな変化は見られなかった。凝集体および断片は、より軽い照射後に観察された。サイズおよび分布の変化は、光照射の3分および5分後に観察された。プロドラッグBCは10分で光切断した。一方、クロラムブシルは同期間に約22%の回収効率で放出されました。IR783/BCナノ粒子は、非照射群と比較して、530ナノメートルの光照射下でヒト結腸直腸腫瘍細胞HCT 116に対して有意な細胞毒性を示した。マイクロチューブの内壁にペプチドの端にしっかりと触れ、マイクロチューブを渦の上に安定して配置することが重要です。

Research

JoVE Journal

Medicine

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