Σύνθεση και μελέτη PLA-PEG νανοσφαιρών για την ελεγχόμενη συγχορήγηση δύο αντικαρκινικών ουσιών
Η δοξορουβικίνη (DOX) και η πακλιταξέλη (PTX) αποτελούν δύο από τα πλέον διαδεδομένα αντικαρκινικά φάρμακα, παρά το ότι εμφανίζουν σοβαρές παρενέργειες από τη μη εκλεκτικότητα της δράσης τους στους καρκινικούς όγκους. Ο σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η μελέτη της δυνατότητας ανάπτυξης νανομορφών...
Κύριος συγγραφέας: | |
---|---|
Άλλοι συγγραφείς: | |
Γλώσσα: | Greek |
Έκδοση: |
2020
|
Θέματα: | |
Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/13471 |
id |
nemertes-10889-13471 |
---|---|
record_format |
dspace |
institution |
UPatras |
collection |
Nemertes |
language |
Greek |
topic |
Νανοφορείς Δοξορουβικίνη Πακλιταξέλη PLA-PEG Nanocarriers Doxorubicin Paclitaxel |
spellingShingle |
Νανοφορείς Δοξορουβικίνη Πακλιταξέλη PLA-PEG Nanocarriers Doxorubicin Paclitaxel Μπόζνου, Ειρήνη Σύνθεση και μελέτη PLA-PEG νανοσφαιρών για την ελεγχόμενη συγχορήγηση δύο αντικαρκινικών ουσιών |
description |
Η δοξορουβικίνη (DOX) και η πακλιταξέλη (PTX) αποτελούν δύο από τα πλέον διαδεδομένα αντικαρκινικά φάρμακα, παρά το ότι εμφανίζουν σοβαρές παρενέργειες από τη μη εκλεκτικότητα της δράσης τους στους καρκινικούς όγκους. Ο σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η μελέτη της δυνατότητας ανάπτυξης νανομορφών εστιασμένης συγχορήγησης των δύο αυτών αντινεοπλασματικών ουσιών, ώστε να αυξηθεί η αντικαρκινική δραστικότητα και να μειωθεί η τοξικότητα. Έτσι, μελετήθηκε ο ταυτόχρονος εγκλωβισμός DOX και PTX σε πολυμερικούς νανοφορείς PLA-PEG, η αποδέσμευση και η αντικαρκινική δραστικότητά τους σε καρκινικά κύτταρα. Συγκεκριμένα, αφού έγινε σύνθεση κενών, φορτωμένων με DOX ή με PTX και φορτωμένων με τα δύο φάρμακα συγχρόνως νανοφορέων, με τη μέθοδο της διπλής γαλακτοματοποίησης/εξάτμισης διαλύτη, ακολούθησε εκτίμηση της κολλοειδούς σταθερότητάς τους σε διαλύματα NaCl διαφορετικών συγκεντρώσεων, σε θρεπτικό υλικό κυτταροκαλλιεργειών (RPMI) και σε ανθρώπινο πλάσμα αίματος. Η σταθερότητα των νανοφορέων αξιολογήθηκε και ως προς το χρόνο με μέτρηση της υδροδυναμικής διαμέτρου και του επιφανειακού φορτίου. Το ποσοστό φόρτωσης της δοξορουβικίνης και της πακλιταξέλης στα νανοσωματίδια προσδιορίστηκε φασματοφωτομετρικά. Πραγματοποιήθηκαν μελέτες αποδέσμευσης της DOX και της PTX, αλλά και των δύο φαρμάκων συγχρόνως από τους νανοφορείς σε διάλυμα φωσφορικών (pH=7,4) στους 37oC για 72h. Εξετάστηκε η κυτταροτοξικότητα των φορτωμένων με DOX, ή PTX και των φορτωμένων και με τα δύο φάρμακα νανοσφαιρών και συγκρίθηκε με εκείνη των κενών νανοφορέων και των σκέτων φαρμάκων, με τη μέθοδο MTT σε κύτταρα της καρκινικής σειράς πνεύμονα Α549. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ικανοποιητική σταθερότητα των νανοφορέων σε διάστημα ενός μήνα, αλλά και παρουσία ηλεκτρολύτη. Η φόρτωση της δοξορουβικίνης ήταν 2,7% και της πακλιταξέλης 3,36%. Η κινητική αποδέσμευσης των φαρμάκων διαφοροποιείται στους νανοφορείς που περιέχουν και τα δύο φάρμακα σε σύγκριση με αυτούς που περιέχουν μόνο το ένα από τα δύο. Οι κενοί (χωρίς φάρμακο) νανοφορείς δεν εμφάνισαν in vitro κυτταροτοξικότητα, ενώ οι φορτωμένοι με δοξορουβικίνη και πακλιταξέλη νανοφορείς εμφάνισαν σημαντικά μεγαλύτερη (p<0.05) in vitro κυτταροτοξικότητα από αυτή των ελεύθερων φαρμάκων ή των φορέων που είχαν εγκλωβίσει ένα από τα δύο φάρμακα. Τα παραπάνω δικαιολογούν την περαιτέρω αξιολόγηση των PLA-PEG νανοφορέων για την ελεγχόμενη και εστιασμένη συγχορήγηση δοξορουβικίνης και πακλιταξέλης. |
author2 |
Boznou, Eirini |
author_facet |
Boznou, Eirini Μπόζνου, Ειρήνη |
author |
Μπόζνου, Ειρήνη |
author_sort |
Μπόζνου, Ειρήνη |
title |
Σύνθεση και μελέτη PLA-PEG νανοσφαιρών για την ελεγχόμενη συγχορήγηση δύο αντικαρκινικών ουσιών |
title_short |
Σύνθεση και μελέτη PLA-PEG νανοσφαιρών για την ελεγχόμενη συγχορήγηση δύο αντικαρκινικών ουσιών |
title_full |
Σύνθεση και μελέτη PLA-PEG νανοσφαιρών για την ελεγχόμενη συγχορήγηση δύο αντικαρκινικών ουσιών |
title_fullStr |
Σύνθεση και μελέτη PLA-PEG νανοσφαιρών για την ελεγχόμενη συγχορήγηση δύο αντικαρκινικών ουσιών |
title_full_unstemmed |
Σύνθεση και μελέτη PLA-PEG νανοσφαιρών για την ελεγχόμενη συγχορήγηση δύο αντικαρκινικών ουσιών |
title_sort |
σύνθεση και μελέτη pla-peg νανοσφαιρών για την ελεγχόμενη συγχορήγηση δύο αντικαρκινικών ουσιών |
publishDate |
2020 |
url |
http://hdl.handle.net/10889/13471 |
work_keys_str_mv |
AT mpoznoueirēnē synthesēkaimeletēplapegnanosphairōngiatēnelenchomenēsynchorēgēsēdyoantikarkinikōnousiōn AT mpoznoueirēnē synthesisandcharacterizationofplapegnanocarriersfordualanticancerdrugdelivery |
_version_ |
1771297348408836096 |
spelling |
nemertes-10889-134712022-09-05T20:37:33Z Σύνθεση και μελέτη PLA-PEG νανοσφαιρών για την ελεγχόμενη συγχορήγηση δύο αντικαρκινικών ουσιών Synthesis and characterization of PLA-PEG nanocarriers for dual anticancer drug delivery Μπόζνου, Ειρήνη Boznou, Eirini Νανοφορείς Δοξορουβικίνη Πακλιταξέλη PLA-PEG Nanocarriers Doxorubicin Paclitaxel Η δοξορουβικίνη (DOX) και η πακλιταξέλη (PTX) αποτελούν δύο από τα πλέον διαδεδομένα αντικαρκινικά φάρμακα, παρά το ότι εμφανίζουν σοβαρές παρενέργειες από τη μη εκλεκτικότητα της δράσης τους στους καρκινικούς όγκους. Ο σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η μελέτη της δυνατότητας ανάπτυξης νανομορφών εστιασμένης συγχορήγησης των δύο αυτών αντινεοπλασματικών ουσιών, ώστε να αυξηθεί η αντικαρκινική δραστικότητα και να μειωθεί η τοξικότητα. Έτσι, μελετήθηκε ο ταυτόχρονος εγκλωβισμός DOX και PTX σε πολυμερικούς νανοφορείς PLA-PEG, η αποδέσμευση και η αντικαρκινική δραστικότητά τους σε καρκινικά κύτταρα. Συγκεκριμένα, αφού έγινε σύνθεση κενών, φορτωμένων με DOX ή με PTX και φορτωμένων με τα δύο φάρμακα συγχρόνως νανοφορέων, με τη μέθοδο της διπλής γαλακτοματοποίησης/εξάτμισης διαλύτη, ακολούθησε εκτίμηση της κολλοειδούς σταθερότητάς τους σε διαλύματα NaCl διαφορετικών συγκεντρώσεων, σε θρεπτικό υλικό κυτταροκαλλιεργειών (RPMI) και σε ανθρώπινο πλάσμα αίματος. Η σταθερότητα των νανοφορέων αξιολογήθηκε και ως προς το χρόνο με μέτρηση της υδροδυναμικής διαμέτρου και του επιφανειακού φορτίου. Το ποσοστό φόρτωσης της δοξορουβικίνης και της πακλιταξέλης στα νανοσωματίδια προσδιορίστηκε φασματοφωτομετρικά. Πραγματοποιήθηκαν μελέτες αποδέσμευσης της DOX και της PTX, αλλά και των δύο φαρμάκων συγχρόνως από τους νανοφορείς σε διάλυμα φωσφορικών (pH=7,4) στους 37oC για 72h. Εξετάστηκε η κυτταροτοξικότητα των φορτωμένων με DOX, ή PTX και των φορτωμένων και με τα δύο φάρμακα νανοσφαιρών και συγκρίθηκε με εκείνη των κενών νανοφορέων και των σκέτων φαρμάκων, με τη μέθοδο MTT σε κύτταρα της καρκινικής σειράς πνεύμονα Α549. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ικανοποιητική σταθερότητα των νανοφορέων σε διάστημα ενός μήνα, αλλά και παρουσία ηλεκτρολύτη. Η φόρτωση της δοξορουβικίνης ήταν 2,7% και της πακλιταξέλης 3,36%. Η κινητική αποδέσμευσης των φαρμάκων διαφοροποιείται στους νανοφορείς που περιέχουν και τα δύο φάρμακα σε σύγκριση με αυτούς που περιέχουν μόνο το ένα από τα δύο. Οι κενοί (χωρίς φάρμακο) νανοφορείς δεν εμφάνισαν in vitro κυτταροτοξικότητα, ενώ οι φορτωμένοι με δοξορουβικίνη και πακλιταξέλη νανοφορείς εμφάνισαν σημαντικά μεγαλύτερη (p<0.05) in vitro κυτταροτοξικότητα από αυτή των ελεύθερων φαρμάκων ή των φορέων που είχαν εγκλωβίσει ένα από τα δύο φάρμακα. Τα παραπάνω δικαιολογούν την περαιτέρω αξιολόγηση των PLA-PEG νανοφορέων για την ελεγχόμενη και εστιασμένη συγχορήγηση δοξορουβικίνης και πακλιταξέλης. Doxorubicin (DOX) and paclitaxel (PTX) are considered two of the most widely used chemotherapeutic drugs despite the fact that they are associated with side effects in non-diseased tissues. The aim of the present study was the evaluation of the possibility of developing polymeric nanosystems, based on biocompatible and biodegradable PLA-PEG copolymers, for the controlled, targeted co-delivery of DOX and PTX in order to increase anticancer efficacy and decrease toxicity. In this context, DOX and PTX were co-encapsulated into polymeric PLA-PEG nanospheres. The nanospheres were characterized with regard to their physicochemical properties, drug loading properties, drug release properties and their colloidal stability. Finally, the in vitro anticancer activity of the nanospheres was evaluated in a human cancer cell line. Specifically, after the formulation of blank, DOX loaded, PTX loaded and DOX/PTX loaded nanoparticles with the double emulsion/solvent evaporation method, it took place an assessment of their colloidal stability in NaCl solutions of different concentrations, in cell culture media (RPMI) and in human blood plasma. The stability on storage of the blank nanospheres was also evaluated by measuring the change of the hydrodynamic diameter and surface charge with time. The loading efficiency of doxorubicin and paclitaxel in the nanospheres was determined by UV-Vis spectrometer. Release studies of DOX, PTX and of both drugs simultaneously from the nanospheres in phosphate buffer solution (pH = 7.4) at 37 ° C for 72h were also performed. The cytotoxicity of DOX, PTX or dual-loaded nanospheres was examined and compared to that of blank (without drug) nanocarriers and of pure drugs by the MTT method in A549 cells. According to the results obtained, the nanocarriers showed satisfactory storage stability over a month period examined, but also in the presence of electrolyte (NaCl). The loading of doxorubicin in the nanospheres was 2.7% and of paclitaxel 3.36%. The drug release kinetics differed in nanoparticles containing both drugs compared to those containing one of the two drugs. Blank nanoparticles did not exhibit cytotoxicity in A549 lung cancer line cells. The DOX/PTX-loaded nanoparticles caused higher in vitro cytotoxicity compared to free drugs or single drug-loaded particles (p<0.05). The above results justify further study of PLA-PEG nanocarriers for their possible application in controlled, targeted co-delivery of the anticancer agents DOX and PTX. 2020-06-22T11:17:15Z 2020-06-22T11:17:15Z 2020-05-28 http://hdl.handle.net/10889/13471 gr application/pdf |