Νανογραφένια για την ελεγχόμενη χορήγηση αντικαρκινικών φαρμάκων
Η πακλιταξέλη ανακαλύφθηκε την δεκαετία του 1960, στα πλαίσια του προγράμματος του National Cancer Institute, το οποίο είχε σαν σκοπό τον εντοπισμό νέων φυσικών ουσιών με αντινεοπλασματική δράση. Η πακλιταξέλη εντοπίσθηκε σαν εκχύλισμα του φλοιού του ελάτου της Βορείου Αμερικής Taxus Brevifolia, την...
Κύριος συγγραφέας: | |
---|---|
Άλλοι συγγραφείς: | |
Μορφή: | Thesis |
Γλώσσα: | Greek |
Έκδοση: |
2018
|
Θέματα: | |
Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/11513 |
id |
nemertes-10889-11513 |
---|---|
record_format |
dspace |
institution |
UPatras |
collection |
Nemertes |
language |
Greek |
topic |
Νανογραφένιο Πακλιταξέλη PLAPEG Nanographene Paclitaxel 616.994 061 072 4 |
spellingShingle |
Νανογραφένιο Πακλιταξέλη PLAPEG Nanographene Paclitaxel 616.994 061 072 4 Παναγιωτοπούλου, Θεοδώρα Νανογραφένια για την ελεγχόμενη χορήγηση αντικαρκινικών φαρμάκων |
description |
Η πακλιταξέλη ανακαλύφθηκε την δεκαετία του 1960, στα πλαίσια του προγράμματος του National Cancer Institute, το οποίο είχε σαν σκοπό τον εντοπισμό νέων φυσικών ουσιών με αντινεοπλασματική δράση. Η πακλιταξέλη εντοπίσθηκε σαν εκχύλισμα του φλοιού του ελάτου της Βορείου Αμερικής Taxus Brevifolia, την δεκαετία του 1970. Εργαστηριακές προκλινικές μελέτες έδειξαν σημαντικές κυτταροτοξικές ιδιότητες κατά διαφόρων τύπων καρκίνου όπως καρκίνους των ωοθηκών, του μαστού και των πνευμόνων. Επίσης έχει χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία του σαρκώματος Kaposi. Μερικά από τα μειονεκτήματά του είναι οι σοβαρές παρενέργειες που προκαλεί καθώς και η χαμηλή διαλυτότητά του στο νερό αλλά και στους περισσότερους φαρμακευτικώς αποδεκτούς διαλύτες. Έτσι προτάθηκαν άλλοι βελτιωμένοι τρόποι χορήγησης υπό τη μορφή λιποσωμάτων ή νανοσωματιδίων. Στην παρούσα εργασία, παρασκευάστηκαν νανοφορείς οξειδίου του γραφενίου πακλιταξέλης και ελέγχθησαν οι ιδιότητες φόρτωσης πακλιταξέλης και αποδέσμευσης, η κολλοειδής σταθερότητα και η in vitro αντικαρκινική δραστικότητα. Τα νανοσωματίδια συντέθηκαν με επιτυχία παρουσία συμπολυμερών πολυγαλακτικού οξέος – πολυαιθυλενογλυκόλης (PLA-PEG).
Αρχικά παρασκευάστηκαν από το Πανεπιστήμιο των Ιωαννίνων φύλλα οξειδίου του γραφενίου (GO) με τη μέθοδο Staudenmaier .Στη συνέχεια με τη χρήση υπερήχων (bath sonication) παρασκευάστηκαν υδατικές διασπορές νανοσωματίδιων οξειδίου του γραφενίου (NGO) στα οποία συνδέθηκαν τα συμπολυμερή PLA-PEG ως σταθεροποιητές. Συντέθηκαν διαφορετικοί τύποι των παραπάνω νανοσωματιδίων με ποικίλο μήκος των αλυσίδων PLA-PEG .Σε επόμενο στάδιο πραγματοποιήθηκε η φόρτωση του αντικαρκινικού φαρμάκου, πακλιταξέλης στα νανοσωματίδια σε ουδέτερο pH.
Στη συνέχεια οι νανοφορείς χαρακτηρίστηκαν ως προς την υδροδυναμική τους διάμετρο μέσω της τεχνικής της δυναμικής σκέδασης φωτός (DLS) και ως προς το ζ δυναμικό σε διαφορετικές συγκεντρώσεις άλατος μέσω μικροηλεκτροφόρησης .Στη συνέχεια διερευνήθηκε η αποδέσμευση του φαρμάκου in vitro σε ρυθμιστκό διάλυμα φωσφορικών (PB) στους 37οC και pH 7,4 .
Τέλος διερευνήθηκε η κυτταροτοξικότητα των φορτωμένων με πακλιταξέλη νανοφορέων η οποία συγκρίθηκε με την κυτταροτοξικότητα των κενών νανοσωματίδιων και του ελεύθερου φαρμάκου. Ο έλεγχος κυτταροτοξικότητας πραγματοποιήθηκε μέσω της τεχνικής της κυτταρομετρίας ροής, μετά από χρώση των κυττάρων (Α549, καρκινικά κύτταρα πνεύμονα) με τη χρωστική του ιωδιούχου προπιδίου (PI).
Συμπερασματικά συντέθηκαν σωματίδια NGO μεγέθους 60 -150 nm με επιτυχία παρουσία PLA-PEG συμπολυμερών. Τα PLA-PEG/ΝGΟ σωματίδια εμφάνισαν ικανοποιητική κολλοειδή σταθερότητα και ικανότητα φόρτωσης με πακλιταξέλη. Τα φορτωμένα νανοσωματίδια εμφάνισαν ιδιότητες παρατεταμένης αποδέσμευσης της πακλιταξέλης και παρόμοια κυτταροτοξικότητα με το ελεύθερο φάρμακο σε καρκινικά κύτταρα (Α549). Τα αποτελέσματα ως τώρα δικαιολογούν περαιτέρω διερεύνηση της καταλληλότητας του τροποποιημένου NGO σαν σύστημα ελεγχόμενης χορήγησης αντικαρκινικών φαρμάκων όπως η πακλιταξέλη. |
author2 |
Αυγουστάκης, Κωνσταντίνος |
author_facet |
Αυγουστάκης, Κωνσταντίνος Παναγιωτοπούλου, Θεοδώρα |
format |
Thesis |
author |
Παναγιωτοπούλου, Θεοδώρα |
author_sort |
Παναγιωτοπούλου, Θεοδώρα |
title |
Νανογραφένια για την ελεγχόμενη χορήγηση αντικαρκινικών φαρμάκων |
title_short |
Νανογραφένια για την ελεγχόμενη χορήγηση αντικαρκινικών φαρμάκων |
title_full |
Νανογραφένια για την ελεγχόμενη χορήγηση αντικαρκινικών φαρμάκων |
title_fullStr |
Νανογραφένια για την ελεγχόμενη χορήγηση αντικαρκινικών φαρμάκων |
title_full_unstemmed |
Νανογραφένια για την ελεγχόμενη χορήγηση αντικαρκινικών φαρμάκων |
title_sort |
νανογραφένια για την ελεγχόμενη χορήγηση αντικαρκινικών φαρμάκων |
publishDate |
2018 |
url |
http://hdl.handle.net/10889/11513 |
work_keys_str_mv |
AT panagiōtopouloutheodōra nanographeniagiatēnelenchomenēchorēgēsēantikarkinikōnpharmakōn |
_version_ |
1771297167793717248 |
spelling |
nemertes-10889-115132022-09-05T06:58:46Z Νανογραφένια για την ελεγχόμενη χορήγηση αντικαρκινικών φαρμάκων Παναγιωτοπούλου, Θεοδώρα Αυγουστάκης, Κωνσταντίνος Κλεπετσάνης, Παύλος Χατζηαντωνίου, Σοφία Panagiotopoulou, Theodora Νανογραφένιο Πακλιταξέλη PLAPEG Nanographene Paclitaxel 616.994 061 072 4 Η πακλιταξέλη ανακαλύφθηκε την δεκαετία του 1960, στα πλαίσια του προγράμματος του National Cancer Institute, το οποίο είχε σαν σκοπό τον εντοπισμό νέων φυσικών ουσιών με αντινεοπλασματική δράση. Η πακλιταξέλη εντοπίσθηκε σαν εκχύλισμα του φλοιού του ελάτου της Βορείου Αμερικής Taxus Brevifolia, την δεκαετία του 1970. Εργαστηριακές προκλινικές μελέτες έδειξαν σημαντικές κυτταροτοξικές ιδιότητες κατά διαφόρων τύπων καρκίνου όπως καρκίνους των ωοθηκών, του μαστού και των πνευμόνων. Επίσης έχει χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία του σαρκώματος Kaposi. Μερικά από τα μειονεκτήματά του είναι οι σοβαρές παρενέργειες που προκαλεί καθώς και η χαμηλή διαλυτότητά του στο νερό αλλά και στους περισσότερους φαρμακευτικώς αποδεκτούς διαλύτες. Έτσι προτάθηκαν άλλοι βελτιωμένοι τρόποι χορήγησης υπό τη μορφή λιποσωμάτων ή νανοσωματιδίων. Στην παρούσα εργασία, παρασκευάστηκαν νανοφορείς οξειδίου του γραφενίου πακλιταξέλης και ελέγχθησαν οι ιδιότητες φόρτωσης πακλιταξέλης και αποδέσμευσης, η κολλοειδής σταθερότητα και η in vitro αντικαρκινική δραστικότητα. Τα νανοσωματίδια συντέθηκαν με επιτυχία παρουσία συμπολυμερών πολυγαλακτικού οξέος – πολυαιθυλενογλυκόλης (PLA-PEG). Αρχικά παρασκευάστηκαν από το Πανεπιστήμιο των Ιωαννίνων φύλλα οξειδίου του γραφενίου (GO) με τη μέθοδο Staudenmaier .Στη συνέχεια με τη χρήση υπερήχων (bath sonication) παρασκευάστηκαν υδατικές διασπορές νανοσωματίδιων οξειδίου του γραφενίου (NGO) στα οποία συνδέθηκαν τα συμπολυμερή PLA-PEG ως σταθεροποιητές. Συντέθηκαν διαφορετικοί τύποι των παραπάνω νανοσωματιδίων με ποικίλο μήκος των αλυσίδων PLA-PEG .Σε επόμενο στάδιο πραγματοποιήθηκε η φόρτωση του αντικαρκινικού φαρμάκου, πακλιταξέλης στα νανοσωματίδια σε ουδέτερο pH. Στη συνέχεια οι νανοφορείς χαρακτηρίστηκαν ως προς την υδροδυναμική τους διάμετρο μέσω της τεχνικής της δυναμικής σκέδασης φωτός (DLS) και ως προς το ζ δυναμικό σε διαφορετικές συγκεντρώσεις άλατος μέσω μικροηλεκτροφόρησης .Στη συνέχεια διερευνήθηκε η αποδέσμευση του φαρμάκου in vitro σε ρυθμιστκό διάλυμα φωσφορικών (PB) στους 37οC και pH 7,4 . Τέλος διερευνήθηκε η κυτταροτοξικότητα των φορτωμένων με πακλιταξέλη νανοφορέων η οποία συγκρίθηκε με την κυτταροτοξικότητα των κενών νανοσωματίδιων και του ελεύθερου φαρμάκου. Ο έλεγχος κυτταροτοξικότητας πραγματοποιήθηκε μέσω της τεχνικής της κυτταρομετρίας ροής, μετά από χρώση των κυττάρων (Α549, καρκινικά κύτταρα πνεύμονα) με τη χρωστική του ιωδιούχου προπιδίου (PI). Συμπερασματικά συντέθηκαν σωματίδια NGO μεγέθους 60 -150 nm με επιτυχία παρουσία PLA-PEG συμπολυμερών. Τα PLA-PEG/ΝGΟ σωματίδια εμφάνισαν ικανοποιητική κολλοειδή σταθερότητα και ικανότητα φόρτωσης με πακλιταξέλη. Τα φορτωμένα νανοσωματίδια εμφάνισαν ιδιότητες παρατεταμένης αποδέσμευσης της πακλιταξέλης και παρόμοια κυτταροτοξικότητα με το ελεύθερο φάρμακο σε καρκινικά κύτταρα (Α549). Τα αποτελέσματα ως τώρα δικαιολογούν περαιτέρω διερεύνηση της καταλληλότητας του τροποποιημένου NGO σαν σύστημα ελεγχόμενης χορήγησης αντικαρκινικών φαρμάκων όπως η πακλιταξέλη. Paclitaxel was discovered in the 1960s, within the framework of the National Cancer Institute program, which aimed at identifying new natural substances with antitumor activity. Paclitaxel was identified as an extract of the North American fir bark Taxus Brevifolia in the 1970s. Laboratory preclinical studies showed significant cytotoxic properties against various cancers such as ovarian, breast and lung cancers. It has also been used to treat Kaposi's sarcoma. Some of its disadvantages are the serious side effects generated by the conventional commercial formulation as well as its low solubility in water but also in most pharmaceutically acceptable solvents. Thus, other improved modes of paclitaxel administration have been investigated, mainly in the form of liposomes or nanoparticles. In the present study, paclitaxel graphene oxide nanocarriers, stabilized with PLA-PEG copolymers, were prepared and the loading properties, colloidal stability and in vitro anticancer activity were tested. The nanoparticles were successfully synthesized in the presence of polylactic acid-polyethylene glycol (PLA-PEG) copolymers. Graphene oxide sheets (GO) were turned to aqueous dispersions of nanoparticles (NGO) by sonication in the presence of PLA-PEG copolymers. PLA-PEG copolymers of three different molecular weights were used. The NGO/PLA-PEG nanoparticles were loaded with paclitaxel. The nanoparticles were characterized for their morphology by transmission electron microscopy (TEM), for their size with dynamic light scattering (DLS) and for their ζ potential with microelectrophoresis. The colloidal stability of the nanocarriers was evaluated after storage for prolonged time period and after incubation in increasing salt concentrations.. In vitro drug release from the nanocarriers was investigated in phosphate buffered saline (PBS, pH 7.4) at 37°C.Finally, the cytotoxicity of paclitaxel-loaded nanoparticles was investigated, which was compared with the cytotoxicity of the unloaded nanoparticles and the free drug. The cytotoxicity evaluation was performed in A549 lung cancer cells using flow cytometry. , NGO/PLA-PEG nanoparticles with average size 60 to 150 nm were successfully synthesized. PLA-PEG / NGO particles exhibited satisfactory colloidal stability and loading capacity with paclitaxel (9%-10% w/w). The loaded nanoparticles exhibited sustained release properties of paclitaxel and similar cytotoxicity to the free drug on cancer cells (A549). The blank (without drug) nanoparticles were not cytotoxic against the A549 cells, suggesting the biocompatibility of the carrier. The results obtained so far justify further investigation of the suitability of the stabilized with PLA-PEG copolymers graphene oxide naoparticles for the controlled delivery of paclitaxel. 2018-08-28T08:46:58Z 2018-08-28T08:46:58Z 2018-04-25 Thesis http://hdl.handle.net/10889/11513 gr 0 application/pdf |