نانوذرات مغناطیسی عاملدار شده با پلیمرهای پرشاخه به منظور انتقال هدفمند و رهایش درون سلولی سیس پلاتین

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 ایران، زنجان، بلوار دانشگاه، دانشگاه زنجان، دانشکده علوم، گروه شیمی، صندوق پستی: 313-45195، کد پستی: 4537138791

2 زنجان، بلوار دانشگاه، دانشگاه زنجان، دانشکده علوم، گروه شیمی، صندوق پستی: 313-45195، کد پستی: 4537138791

3 دانشکده فارموکولوژی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

با توجه به موانع پیش رو در کاربرد کلینیکی سیس پلاتین (cis-diamminedichloroplatinum (CDDP))، از قبیل دسترسی زیستی پایین، عوارض جانبی محدود کننده دز کاربردی و ایجاد سریع مقاومت دارویی، یک سیستم دارورسانی پارامغناطیسی و حساس به pH جدید بر پایه نانوذراتFe3O4 اصلاح شده با پلیمر پرشاخه پلی (اتیلن گلایکول-b-سیتریک اسید)، (Fe3O4@PCA-b-PEG)، به منظور انتقال هدفمند و رهایش درون سلولی آغاز شده با pH سیس پلاتین ارائه شد. نانو ذرات Fe3O4@PCA-CDDP-b-PEG پراکندگی بالا در آب، توزیع اندازه مناسب (5/49 نانومتر) و خاصیت مغناطیسی قوی از خود نشان دادند. تست رهایش دارو در شرایط برون تنی نشان داد حامل حاوی CDDP در شرایط نرمال فیزیولوژیکی (°C37 = T، 4/7= pH) نسبتا پایدار می باشند در حالیکه نسبت به محیط اسیدی (°C37 = T، 3/5= pH) حساس بوده و داروی بارگذاری شده با سرعت بالایی آزاد می گردد. مطالعات میکروسکوپ فلوئورسانت مشخص کرد نانوذرات حاصل تجمع بالایی در بافت تومور بعد از گذشت چهار ساعت دارند. همچنین در مقایسه با CDDP این نانوذرات سمیت سلولی بالاتری بر روی سلول های سرطان رحم HeLa و سرطان سینه MDA-MB-231 دارند. نتایج بدست آمده نشان می دهد که نانو ذرات سوپر پارامغناطیس تهیه شده می توانند به عنوان کاندید امیدبخشی برای مهار تکثیر سلول های سرطانی در شیمی درمانی به کار روند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Hyperbranched polymers functionalized magnetic nanoparticles for targeted delivery and intracellular release of cisplatin

نویسندگان [English]

  • Seyed Jamal Tabatabaei Rezaei 1
  • Asemeh Mashhadi Malekzadeh 2
  • Laila Sarbaz 2
  • Hassan Niknejad 3
  • Ali Ramazani 2
1 Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Zanjan, P O Box 45195-313, Zanjan, Iran. Postal code: 4537138791
2 Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Zanjan, P O Box 45195-313, Zanjan, Iran. Postal code: 4537138791
3 , Department of Pharmacology, School of Medicine, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran
چکیده [English]

To address the obstacles facing the clinical use of cisplatin (cis-diamminedichloroplatinum(II) (CDDP)), including poor bioavailability, severe dose-limiting side effects and rapid development of drug resistance, a novel pH-sensitive superparamagnetic drug delivery system was developed based on hyperbranched poly(ethylene glycol-b-citric acid) modified Fe3O4 nanoparticles (Fe3O4@PCA-b-PEG) for targeted delivery and pH-triggered intracellular release of cisplatin. The Fe3O4@PCA(CDDP)-b-PEG nanoparticles exhibit excellent water dispersity with well-defined size distribution (around 49.5 nm) and strong magnetisability. In vitro release experiments revealed that the CDDP-loaded delivery system is relatively stable at physiologic conditions (pH 7.4 and 37 ˚C) but susceptible to acidic environments (pH 5.3 and 37 ˚C) which would trigger the release of loaded drugs. Fluorescent microscope studies revealed that the Fe3O4@PCA(CDDP)-b-PEG nanoparticles could be efficiently accumulate in tumor tissue. Also, in comparison with CDDP, the Fe3O4@PCA(CDDP)-b-PEG exert higher cytotoxicity towards the human cervical cancer HeLa cells and the Human breast cancer MDA-MB-231 cells. The results indicate that the prepared superparamagnetic Fe3O4@PCA(CDDP)-b-PEG nanoparticles are a promising candidate for inhibiting proliferation of cancer cells.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Magnetic nanoparticles
  • Hyperbranched polymers
  • Targeted drug delivery
  • Cisplatin
  • Controlled release

مراجع

[1] K. Irena, Recent Patents on Anti-Cancer Drug Discovery, 1 (2006) 1.
[2] S.W. Thompson, L.E. Davis, M. Kornfeld, R.D. Hilgers and J.C. Standefer, Cancer, 54 (1984) 1269.
[3] V.T. Huynh, J.Y. Quek, P.L. de Souza and M.H. Stenzel, Biomacromolecules, 13 (2012) 1010.
[4] Y. Miura, T. Takenaka, K. Toh, S. Wu, H. Nishihara, M.R. Kano, Y. Ino, T. Nomoto, Y. Matsumoto, H. Koyama, H. Cabral, N. Nishiyama and K. Kataoka, ACS Nano, 7 (2013) 8583.
[5] V. Pichler, J. Mayr, P. Heffeter, O. Domotor, E.A. Enyedy, G. Hermann, D. Groza, G. Kollensperger, M. Galanksi, W. Berger, B.K. Keppler and C.R. Kowol, Chemical Communications, 49 (2013) 2249.
[6] S.J. Tabatabaei Rezaei, V. Amani, M.R. Nabid, N. Safari and H. Niknejad, Polymer Chemistry, 6 (2015) 2844.
[7] C.F. Chin, S.Q. Yap, J. Li, G. Pastorin and W.H. Ang, Chemical Science, 5 (2014) 2265.
[8] X. Mou, Z. Ali, S. Li and N. He, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 15 (2015) 54.
[9] P. Kesharwani and A.K. Iyer, Drug Discovery Today, 20 (2015) 536.
[10] J. Li, Y. Wang, R. Liang, X. An, K. Wang, G. Shen, Y. Tu, J. Zhu and J. Tao, Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 11 (2015) 769.
[11] K. Yang, L. Feng and Z. Liu, Expert Opinion on Drug Delivery, 12 (2015) 601.
[12] L. Sun, T. Liu, H. Li, L. Yang, L. Meng, Q. Lu and J. Long, ACS Applied Materials & Interfaces, 7 (2015) 4990.
[13] H.-W. Ko, M.-H. Chi, C.-W. Chang, C.-W. Chu, K.-H. Luo and J.-T. Chen, ACS Macro Letters, 4 (2015) 717.
[14] J. Estelrich, E. Escribano, J. Queralt and M. Busquets, International Journal of Molecular Sciences, 16 (2015) 8070.
[15] K. Ulbrich, K. Holá, V. Šubr, A. Bakandritsos, J. Tuček and R. Zbořil, Chemical Reviews, 116 (2016) 5338.
[16] H.-S. Cho, Z. Dong, G.M. Pauletti, J. Zhang, H. Xu, H. Gu, L. Wang, R.C. Ewing, C. Huth, F. Wang and D. Shi, ACS Nano, 4 (2010) 5398.
[17] Y. Wu, Y. Wang, G. Luo and Y. Dai, Bioresource Technology, 100 (2009) 3459.
[18] M.R. Nabid, S.J. Tabatabaei Rezaei, R. Sedghi, H. Niknejad, A.A. Entezami, H.A. Oskooie and M.M. Heravi, Polymer, 52 (2011) 2799.
[19] S.J.T. Rezaei, M.R. Nabid, H. Niknejad and A.A. Entezami, International Journal of Pharmaceutics, 437 (2012) 70.
[20] S.J. Tabatabaei Rezaei, M.R. Nabid, H. Niknejad and A.A. Entezami, Polymer, 53 (2012) 3485.
[21] H.S. Abandansari, M.R. Nabid, S.J.T. Rezaei and H. Niknejad, Polymer, 55 (2014) 3579.
[22] S.J. Tabatabaei Rezaei, L. Sarbaz and H. Niknejad, RSC Advances, 6 (2016) 62630.
[23] S.J. Tabatabaei Rezaei, H.S. Abandansari, M.R. Nabid and H. Niknejad, Journal of Colloid and Interface Science, 425 (2014) 27.
[24] M.R. Nabid, Y. Bide, E. Aghaghafari and S.J.T. Rezaei, Catalysis Letters, 144 (2014) 355.
[25] M. Adeli, B. Rasoulian, F. Saadatmehr and F. Zabihi, Journal of Applied Polymer Science, 129 (2013) 3665
شیمى کاربردى روز
دوره 15، شماره 54
فروردین 1399
صفحه 55-70

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار