طراحی و سنتز نانوذرات مغناطیسی PLA-HA/Fe3O4 با استفاده از پلیمر پلی لاکتیک اسید کونژوگه شده با هیالورونیک اسید

خلاصه فارسی

مقدمه : امروزه انتقال هدفمند دارو به بافت سرطان به دلیل افزایش بازدهی بالا در تأثیر دارو بر بافت سرطانی و هم¬چنین کاهش عوارض جانبی ناشی از دارو بر بافت های نرمال به یکی از امیدهای درمان سرطان تبدیل شده است. بنابراین این تحقیق با هدف طراحی و سنتز نانوذرات مغناطیسی PLA-HA/Fe3O4/Curcumin جهت انتقال هدفمند دارو به سلول-های HCT116 طرح ریزی و انجام شد. مواد و روش کار: در این تحقیق نانوذرات Fe3O4 به روش سنتز سبز تهیه شدند. کوپلیمر PLA-HA از طریق کونژوگاسیون NH2-HA و آکریلات-PLA سنتز گردید. به منظور تایید سنتز پلیمر حاصل از طیف سنجی H-NMR، FTIR و TGA استفاده گردید. نانوذرات PLA-HA/Fe3O4/ Curcumin به روش انتشار حلال تهیه شدند. از دستگاه DLS جهت تعین اندازه نانوذرات و از TEM جهت بررسی خصوصیات مورفولوژی و شکل نانوذرات تهیه شده استفاده شد. خصوصیات مغناطیسی نانوذرات از طریق آنالیز VSM مورد ارزیابی قرار گرفت. کارآیی احتباس دارو در نانوذرات نیز از طریق اندازه‌ گیری میزان داروی آزاد موجود در محلول رویی نهایی فرآیند سنتز، با روش اسپکتروفوتومتری تعیین گردید. هم چنین الگوی رهش دارو از نانوذرات در دو محیط اسیدی و خنثی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی زیست-سازگاری نانوذرات فاقد دارو PLA-HA/Fe3O4 و خواص ضد توموری داروی کورکومین انکپسوله شده درون نانوذرات مغناطیسی PLA-HA/Fe3O4 از تست MTT استفاده شد. نتایج : سنتز پلیمر PLA-HA توسط طیف سنجی FTIR، NMR و TGA تایید شد. نانوذرات PLA-HA/Fe3O4/Curcumin سنتز شده، دارای شکل کروی، و اندازه ای در محدوده 200 الی 300 نانومتر بودند. میزان بارگذاری Curcumin توسط نانوذارت PLA-HA/Curcumin برابر با 4/6± 24/8 درصد بود. نتایج نشان داد که رهش دارو کورکومین در محیط اسیدی بطور معنی داری در مقایسه با رهش آن ها در محیط خنثی افزایش یافت. زیست سازگاری این نانوذرات و هم چنین توانایی آن ها در انتقال داروی کورکومین به سلول های HCT116 توسط تست MTT تأیید گردید. این نتایج نشان دادند این نانوذرات از زیست سازگاری مناسب و پتانسیل بالایی در انتقال داروهای کورکومین به سلول های HCT116 برخوردار هستند. میزان زنده مانی سلول ها پس از تیمار با 200 میکروگرم بر میلی لیتر از نانوذرات نانوذرات PLA-HA/Fe3O4/Curcumin برابر با 3/7± 58/63 درصد بود. بحث ونتیجه گیری : بطور کلی نتایج این تحقیق نشان داد نانوذرات PLA-HA/Fe3O4/Curcumin از خواص مغناطیسی مطلوبی برخوردار بودند. هدفمندسازی سطح نانوذرات با استفاده هیالورنیک اسید و خواص منحصر به فرد آن در رهش دارو در محیط اسیدی می تواند سبب افزایش کارایی دارو بر سلول های سرطانی گردد در حالیکه انتقال دارو به بافت نرمال را کاهش دهد.

عنوان انگليسی

Design and synthesis of PLA-HA/Fe3O4 magnetic nanoparticles using polylactic acid polymer conjugated with hyaluronic acid

خلاصه انگلیسی

Introduction: Today, targeted drug delivery to cancer tissue has become one of the promising tools for cancer therapy due to increasing the effectiveness of the drug on cancer tissue and also reducing the side effects of the drug on normal tissues. Therefore, this study was designed and performed with the aim of designing and synthesizing PLA-HA/Fe3O4/Curcumin magnetic nanoparticles for targeted drug delivery to HCT116 cells. Methods: Fe3O4 nanoparticles were prepared by green synthesis method. PLA-HA copolymer was synthesized by conjugation of NH2-HA and acrylate-PLA. Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) and thermogravimetric Analysis were used to confirm the synthesis of PLA-HA/Fe3O4/Curcumin was prepared by solvent diffusion method. Particle size of the nanoparticles was determined by dynamic light scattering (DLS) method. Morphological and magnetic properties of the nanoparticles were studied using transmission electron microscopy (TEM) and vibrational sample magnetometer (VSM) respectively. The encapsulation efficiency of curcumin in nanoparticles was also determined through measuring the amount of free drug present in the final supernatant of the synthesis process by spectrophotometry. The drug release pattern of nanoparticles in both acidic and neutral media was also investigated. MTT assay was used to evaluate the biocompatibility of drug-free nanoparticles PLA-HA/Fe3O4 and anti-tumor properties of curcumin drugs encapsulated in the PLA-HA/Fe3O4 nanoparticles. Results and discussion: The synthesis of PLA-HA was confirmed by FT-IR, NMR and TGA analysis. The synthesized PLA-HA/Fe3O4/Curcumin nanoparticles had a spherical shape with the size about 200 to 300 nm. Curcumin loading rate by PLA-HA/curcumin nanoparticles was 24.8 ±%4.6. The results of studying the release pattern of curcumin from the nanoparticles showed that the release of curcumin in acidic medium was significantly increased compared to their release in neutral medium. The biocompatibility of these nanoparticles as well as their ability to deliver curcumin to HCT116 cells were confirmed by MTT assay. These results showed that these nanoparticles have good biocompatibility and have a high potential to delivery of drugs to HCT116 cells. The survival rate of cells after treatment with 200 μg/ml of PLA-HA/Fe3O4/Curcumin nanoparticles was equal to 58.63±3.7%. Discussion and conclusion: In general, the results of this research showed that PLA-HA/Fe3O4/Curcumin nanoparticles had favorable magnetic properties, which can be useful in MRI imaging as well as the targeted delivery of drugs to cancer tissue through the application of an external magnetic field at the tumor site. Also, targeting the surface of nanoparticles using hyaluronic acid and its unique properties in releasing the drug in an acidic environment can increase the effectiveness of the drug on cancer cells while reducing the transfer of the drug to the normal tissue.

Document Downloads