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DMSO세포독성 관련 질문

고농도의 실로스타졸이 필요한데 DMSO에 희석하였더니 세포독성이 강하게 나타나 세포가 다 터져버리더라구요. 물이나 에탄올은 고농도로 희석이 되지 않던데 이런경우 어떤 시약에 녹여보는 것이 좋나요? 될수있으면 oil이랑 섞이지 않는 친수성 물질이었으면 합니다.
  • DMSO 독성
  • cilostazol
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답변 6
  • 답변

    윤주병님의 답변

    DMSO 자체에 의한 독성이 강하다는 말씀인가요? 약물처리한 volume만큼 DMSO를 vehicle로 처리하여 비교하심이 우선일 듯 합니다(보통 대부분 cells에서 500x - final 0.2%까지는 큰 문제 없지 않나요?). 만일 DMSO에 의한 독성이 아니라면 약물 독성이니 다른 용매에 녹인들 달라지지 않을 것 같습니다. 만일 다른 용매를 사용하여 녹인 실로스타졸에는 독성이 없다면 확실히 다 녹았는지 석출되지 않았는지... 확인해볼 필요도 있구요.. 용매 추천을 부탁하였으니 10% CrEL 이나 0.5%CMC로 시도해볼수는 있습니다.
    DMSO 자체에 의한 독성이 강하다는 말씀인가요? 약물처리한 volume만큼 DMSO를 vehicle로 처리하여 비교하심이 우선일 듯 합니다(보통 대부분 cells에서 500x - final 0.2%까지는 큰 문제 없지 않나요?). 만일 DMSO에 의한 독성이 아니라면 약물 독성이니 다른 용매에 녹인들 달라지지 않을 것 같습니다. 만일 다른 용매를 사용하여 녹인 실로스타졸에는 독성이 없다면 확실히 다 녹았는지 석출되지 않았는지... 확인해볼 필요도 있구요.. 용매 추천을 부탁하였으니 10% CrEL 이나 0.5%CMC로 시도해볼수는 있습니다.

    실험에 조금 더 자세히 언급하자면 oocyte cell에 약을 직접 주입하는 거라 5nl를 주입하여도 DMSO의 농도가 0.5%정도 됩니다. 이때까지 DW에 녹인 시약을 주로 사용하였는데 실로스타졸의 경우 물에 거의 녹지 않아 DMSO를 시도하였고 그결과 cell이 다 터져버려 다른 용매를 찾아보고 있는 중입니다.

  • 답변

    조윤환님의 답변

    전 Cilostazol을 합성한 경험은 있으나, 독성시험 부분은 경험이 없어서 답변이 제한적입니다.
    하지만 용해도에 대해서는 다른분들 보다 많은 정보를 가지고 있습니다. 합성을 해서 정제를 하려면 용해도에 대한 정보를 잘 알아야하기 때문이죠.

    Cilostazol는 대표적인 난용성 약물 중 하나로 물에 대한 용해도는 <5ug/mL  수준 입니다. DMSO에는 약 75mg/mL 정도로 좋은 용해도를 보입니다. 에탄올에도 비교적 잘 녹는 편인데.....DMSO의 약 1/10 수준 정도 입니다. 이 외에 메탄올 등의 물과 잘 섞이는 용매에 대해서도 에탄올과 비슷하거나 조금 더 잘 녹지만 세포독성이 강한 용매들이라서 구체적인 수치는 언급할 필요가 없을 것 같습니다. 물에 계면활성제를 좀 사용하면 용해도를 20배가량 증가시킬 수는 있는데.....사실 에탄올이나 DMSO에 비하면 굉장히 미미한 수준입니다.

    질문에서 에탄올도 원하는 농도를 얻기에 부적합하다고 하신 걸로 봐선 사실 검토할 수 있는 용매가 전혀 없다고 봐야할 것 같군요.

    도움이 되셨길....
    전 Cilostazol을 합성한 경험은 있으나, 독성시험 부분은 경험이 없어서 답변이 제한적입니다.
    하지만 용해도에 대해서는 다른분들 보다 많은 정보를 가지고 있습니다. 합성을 해서 정제를 하려면 용해도에 대한 정보를 잘 알아야하기 때문이죠.

    Cilostazol는 대표적인 난용성 약물 중 하나로 물에 대한 용해도는 <5ug/mL  수준 입니다. DMSO에는 약 75mg/mL 정도로 좋은 용해도를 보입니다. 에탄올에도 비교적 잘 녹는 편인데.....DMSO의 약 1/10 수준 정도 입니다. 이 외에 메탄올 등의 물과 잘 섞이는 용매에 대해서도 에탄올과 비슷하거나 조금 더 잘 녹지만 세포독성이 강한 용매들이라서 구체적인 수치는 언급할 필요가 없을 것 같습니다. 물에 계면활성제를 좀 사용하면 용해도를 20배가량 증가시킬 수는 있는데.....사실 에탄올이나 DMSO에 비하면 굉장히 미미한 수준입니다.

    질문에서 에탄올도 원하는 농도를 얻기에 부적합하다고 하신 걸로 봐선 사실 검토할 수 있는 용매가 전혀 없다고 봐야할 것 같군요.

    도움이 되셨길....
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    이배훈님의 답변

    세포독성이 적은 계명 활성제를 활용해서 수용액에서 용해도를 증가시켜도 좋을 것 같습니다.

     2015 Jul;38(7):1336-44. doi: 10.1007/s12272-014-0547-6. Epub 2015 Jan 8.

    Enhancement of solubility and dissolution of cilostazol by solid dispersion technique.


    Cilostazol is practically insoluble in water and thus results in poor bioavailability. Only a few approaches have been reported for improving the bioavailability of cilostazol. Solid dispersion technique via solvent evaporation method was applied to improve the solubility and dissolution of cilostazol. Various polymers, mixture of polymer and surfactant, and mixture of polymers were screened as a carrier for the solid dispersion. Solubility of cilostazol was improved significantly when Eudragit(®) L100 was used as a carrier. However, addition of surfactant to Eudragit(®) L100 decreased the solubility slightly. Whereas, the mixture of Eudragit(®) L100 and Eudragit(®) S100 as a carrier system further increased the solubility. Based on the highest solubility obtained among the carriers screened, 1:1 ratio of Eudragit(®) L100 and Eudragit(®) S100 was selected as a carrier, and drug to carrier ratio was optimized to 1:5. Differential scanning calorimetry and X-ray diffraction studies showed that the characteristic peak of cilostazol disappeared in the solid dispersion, indicating that cilostazol existed in amorphous form in this formulation. Spray drying method was superior to vacuum drying method in terms of dissolution rate. Meanwhile, it was observed that the disintegration rate and the concentration of polymer had some effect on the crystallization of cilostazol in dissolution medium. Tablet formulation containing spray dried solid dispersion showed significant improvement in dissolution as compared to the commercial tablet.
    세포독성이 적은 계명 활성제를 활용해서 수용액에서 용해도를 증가시켜도 좋을 것 같습니다.

     2015 Jul;38(7):1336-44. doi: 10.1007/s12272-014-0547-6. Epub 2015 Jan 8.

    Enhancement of solubility and dissolution of cilostazol by solid dispersion technique.


    Cilostazol is practically insoluble in water and thus results in poor bioavailability. Only a few approaches have been reported for improving the bioavailability of cilostazol. Solid dispersion technique via solvent evaporation method was applied to improve the solubility and dissolution of cilostazol. Various polymers, mixture of polymer and surfactant, and mixture of polymers were screened as a carrier for the solid dispersion. Solubility of cilostazol was improved significantly when Eudragit(®) L100 was used as a carrier. However, addition of surfactant to Eudragit(®) L100 decreased the solubility slightly. Whereas, the mixture of Eudragit(®) L100 and Eudragit(®) S100 as a carrier system further increased the solubility. Based on the highest solubility obtained among the carriers screened, 1:1 ratio of Eudragit(®) L100 and Eudragit(®) S100 was selected as a carrier, and drug to carrier ratio was optimized to 1:5. Differential scanning calorimetry and X-ray diffraction studies showed that the characteristic peak of cilostazol disappeared in the solid dispersion, indicating that cilostazol existed in amorphous form in this formulation. Spray drying method was superior to vacuum drying method in terms of dissolution rate. Meanwhile, it was observed that the disintegration rate and the concentration of polymer had some effect on the crystallization of cilostazol in dissolution medium. Tablet formulation containing spray dried solid dispersion showed significant improvement in dissolution as compared to the commercial tablet.
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    이광호님의 답변

    보통 DMSO로 녹일 수 밖에 없는데요.

    DMSO 비율을 낮춰가면서 최소한으로 녹일 수 있는 지점을 찾는게 좋을 것 같습니다.

    일단 이방법을 추천해드리며 도저히 안될 경우에 더 생각해볼 필요가 있을 것 같습니다.

    세포 실험에는 검증되지 않는 새로운 시약을 사용하는 것은 위험하니깐요.
    보통 DMSO로 녹일 수 밖에 없는데요.

    DMSO 비율을 낮춰가면서 최소한으로 녹일 수 있는 지점을 찾는게 좋을 것 같습니다.

    일단 이방법을 추천해드리며 도저히 안될 경우에 더 생각해볼 필요가 있을 것 같습니다.

    세포 실험에는 검증되지 않는 새로운 시약을 사용하는 것은 위험하니깐요.
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    이상열님의 답변

    위분들께서 좋은 말씀 잘 작성해주셨습니다. 참고로 몇가지 더 첨언을 드리도록 하겠습니다. 실로스타졸 (Cilostazol)은 보통 세포 배양시 혹은 앞서 말씀하신 난자 (oocyte)의 체외 배양시 배양액의 첨가제로 할때 주로 사용하는 것으로 알려져 있습니다. 이때는 실로스타졸을 DMSO에 녹인후 이를 또 다시 희석하여 세포 배양액의 첨가제로 사용되니 세포 배양이나 난자 체외 배양시 배양액으로 사용해도 무방한 것입니다. 그러나, 위에서 처럼 실로스타졸을 DMSO에 녹여서 난자에 바로 주입하는 경우는 다시 고려해야 할 것으로 보입니다. 일반적으로 보통 난자의 경우 TE에 유전자를 녹이거나 혹은 배양액 일부를 난자내에 주입하는 경우는 있으나 DMSO 자체를 난자를 삽입하는 것은 아마 힘드실 것이라 생각됩니다. 왜냐하며 소량의 DMSO가 함유된 (0.5~6%) 배양액에서 난자를 배양했을때 난자는 비정상적인 morphology를 보인다고 알려져 있기 때문입니다. 따라서, DMSO 혹은 DMSO-cilostazol를 바로 난자에 주입하는 것보다 다른 방법을 찾아보시는 것이 나을 듯 합니다. 그리고 주입량이 사실 5 nl도 조금 많아 보입니다. 
    제 생각에는 기본 실험으로 DMSO를 소량으로 먼저 주입해서 난자의 morphology를 확인해 보시고 그 다음 DMSO-cilostazol로 검토를 하시는 것이 더 좋을 듯 합니다. DMSO를 주입했을때 난자에 문제가 있으면 이 DMSO (혹은 DMSO-cilostazol)을 배양애에 희석해서 실험을 하셔야 할 듯 합니다.
    혹시 관련 실험에 대해서 자세한 도움이 필요하시면 도움을 드리도록 하겠습니다.
    위분들께서 좋은 말씀 잘 작성해주셨습니다. 참고로 몇가지 더 첨언을 드리도록 하겠습니다. 실로스타졸 (Cilostazol)은 보통 세포 배양시 혹은 앞서 말씀하신 난자 (oocyte)의 체외 배양시 배양액의 첨가제로 할때 주로 사용하는 것으로 알려져 있습니다. 이때는 실로스타졸을 DMSO에 녹인후 이를 또 다시 희석하여 세포 배양액의 첨가제로 사용되니 세포 배양이나 난자 체외 배양시 배양액으로 사용해도 무방한 것입니다. 그러나, 위에서 처럼 실로스타졸을 DMSO에 녹여서 난자에 바로 주입하는 경우는 다시 고려해야 할 것으로 보입니다. 일반적으로 보통 난자의 경우 TE에 유전자를 녹이거나 혹은 배양액 일부를 난자내에 주입하는 경우는 있으나 DMSO 자체를 난자를 삽입하는 것은 아마 힘드실 것이라 생각됩니다. 왜냐하며 소량의 DMSO가 함유된 (0.5~6%) 배양액에서 난자를 배양했을때 난자는 비정상적인 morphology를 보인다고 알려져 있기 때문입니다. 따라서, DMSO 혹은 DMSO-cilostazol를 바로 난자에 주입하는 것보다 다른 방법을 찾아보시는 것이 나을 듯 합니다. 그리고 주입량이 사실 5 nl도 조금 많아 보입니다. 
    제 생각에는 기본 실험으로 DMSO를 소량으로 먼저 주입해서 난자의 morphology를 확인해 보시고 그 다음 DMSO-cilostazol로 검토를 하시는 것이 더 좋을 듯 합니다. DMSO를 주입했을때 난자에 문제가 있으면 이 DMSO (혹은 DMSO-cilostazol)을 배양애에 희석해서 실험을 하셔야 할 듯 합니다.
    혹시 관련 실험에 대해서 자세한 도움이 필요하시면 도움을 드리도록 하겠습니다.
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    김형택님의 답변

    저희같은 경우는 세포를 이용하여 약물 스크리닝 실험을 많이 진행하고 있스빈다. 아무래도 화합물을 녹이는데 있어서 DMSO를 많이 사용하는데요. 제 생각에는 DMSO의 농도를 희석해서 사용하시는게 제일 좋은 방법이 되지 않을까 생각합니다. 
    저희같은 경우는 세포를 이용하여 약물 스크리닝 실험을 많이 진행하고 있스빈다. 아무래도 화합물을 녹이는데 있어서 DMSO를 많이 사용하는데요. 제 생각에는 DMSO의 농도를 희석해서 사용하시는게 제일 좋은 방법이 되지 않을까 생각합니다. 
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