تهیه و مشخصه‌یابی سامانه‌ی دارورسانی نانوذرات کیتوزان حاوی داروی دوکسوروبیسین جهت استفاده در درمان سرطان سینه

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی پزشکی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

2 دانشجو، گروه مهندسی پزشکی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده

مقدمه: سامانه‌های دارورسانی حاوی داروهای ضد سرطان، مزایای بسیاری در رهایش دارو نسبت به داروهای خوراکی یا تزریقی در درمان سرطان دارند. بنابراین، ساخت سامانه‌هایی برای تحویل کنترل شده‌ی داروهای ضد سرطان در سال‌های اخیر، توجه زیادی را به خود جلب کرده است.روش‌ها: در این تحقیق، نانوذرات کیتوزان (Chitosan-based nanoparticles یا CsNPs) به روش ژل شدن یونی تهیه شد و به عنوان حامل داروی دوکسوروبیسین (Doxorubicin یا DOX) مورد استفاده قرار گرفت. نانوذرات کیتوزان، قبل و بعد از بارگذاری دارو با استفاده از روش‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی (Scanning electron microscope یا SEM)، پراکندگی نور پویا (Dynamic light scattering یا DLS) و پتانسیل زتا مورد ارزیابی قرار گرفتند.یافته‌ها: نتایج آزمون‌های برون‌تن (In vitro) انجام شده بر روی این سیستم از نظر میزان رهایش دارو نشان داد نمونه‌ی ساخته شده گزینه‌ی بسیار مناسبی به عنوان حامل داروی ضد سرطان DOX است؛ چرا که با رهایش کنترل شده‌ی دارو در بازه‌ی زمانی (از 120-0 ساعت) به صورت رهایش آهسته و پیوسته، می‌تواند در مقابله با سلول‌های سرطانی مؤثرتر عمل کند.نتیجه‌گیری: بر اساس یافته‌های این مطالعه، استفاده از سامانه‌ی دارورسانی CsNPs/DOX می‌تواند جایگزین ممتازی به جای استفاده از دزهای متعدد تزریق دوکسوروبیسین برای درمان سرطان سینه باشد و محدودیت‌های مربوط به استفاده از این دارو به شیوه‌ی شیمی‌درمانی را مرتفع نماید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Preparation and Characterization of Drug-Delivery System of Chitosan Nanoparticles Containing Doxorubicin for Use in the Treatment of Breast Cancer

نویسندگان [English]

  • Sedigheh Vaezifar 1
  • Mohammad Molaei 2
1 Assistant Professor, Department of Medical Engineering, Payame Noor University, Tehran, Iran
2 Student, Department of Medical Engineering, Payame Noor University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Background: Drug-delivery systems have exhibited many advantages over intravenous or oral drug administration, especially for cancer treatment. Therefore, biodegradable implants have received lots of attention for controlled delivery and release of anticancer drugs.Methods: In the present study, chitosan-based nanoparticles (CsNPs) were prepared using ionic gelation method, and were used as carrier for loading doxorubicin (DOX). CsNPs were characterized before and after the drug loading by scanning electron microscopy (SEM), dynamic light scattering (DLS), and zeta potential.Findings: The in-vitro assessments showed that drug release profile of CsNPs/DOX exhibited an appropriate release rate that could be more effective against the cancer cells; as the controlled release of drug in a dedicated period (0-120 hours), could tend to more effectiveness in fighting cancer cells.Conclusion: Based on the results of this research, the CsNPs/DOX system can be an appropriate choice for replacement of multiple-doses injections of doxorubicin for breast cancer treatment.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chitosan
  • Nanoparticles
  • Antitumor drug
  • Drug release
  • Doxorubicin
  • Breast Cancer

مراجع

  1. Ghahremani F, Shahbazi-Gahrouei D, Kefayat A, Motaghi H, Mehrgardi MA, Javanmard S. AS1411 aptamer conjugated gold nanoclusters as a targeted radiosensitizer for megavoltage radiation therapy of 4T1 breast cancer cells. RSC Adv 2018; 8(8): 4249-58.
  2. Guan X. Cancer metastases: Challenges and opportunities. Acta Pharm Sin B 2015; 5(5): 402-18.
  3. Muller A, Homey B, Soto H, Ge N, Catron D, Buchanan ME, et al. Involvement of chemokine receptors in breast cancer metastasis. Nature 2001; 410(6824): 50-6.
  4. Roche H, Vahdat LT. Treatment of metastatic breast cancer: Second line and beyond. Ann Oncol 2011; 22(5): 1000-10.
  5. Blum RH, Carter SK. Adriamycin. A new anticancer drug with significant clinical activity. Ann Intern Med 1974; 80(2): 249-59.
  6. Akhtari J, Rezayat SM, Teymouri M, Alavizadeh SH, Gheybi F, Badiee A, et al. Targeting, bio distributive and tumor growth inhibiting characterization of anti-HER2 affibody coupling to liposomal doxorubicin using BALB/c mice bearing TUBO tumors. Int J Pharm 2016; 505(1-2): 89-95.
  7. Seah DS, Luis IV, Macrae E, Sohl J, Litsas G, Winer EP, et al. Use and duration of chemotherapy in patients with metastatic breast cancer according to tumor subtype and line of therapy. J Natl Compr Canc Netw 2014; 12(1): 71-80.
  8. Yih TC, Al-Fandi M. Engineered nanoparticles as precise drug delivery systems. J Cell Biochem 2006; 97(6): 1184-90.
  9. Assa F, Jafarizadeh-Malmiri H, Ajamein H, Vaghari H, Anarjan N, Ahmadi O, et al. Chitosan magnetic nanoparticles for drug delivery systems. Crit Rev Biotechnol 2017; 37(4): 492-509.
  10. Kumar B, Jalodia K, Kumar P, Gautam HK. Recent advances in nanoparticle-mediated drug delivery. J Drug Deliv Sci Technol 2017; 41: 260-8.
  11. Pillai CKS, Paul W, Sharma CP. Chitin and chitosan polymers: Chemistry, solubility and fiber formation. Prog Polym Sci 2009; 34(7): 641-78.
  12. Bansal V, Sharma PK, Sharma N, Pal OP, Malviya R. Applications of chitosan and chitosan derivatives in drug delivery. Advan Biol Res 2011; 5(1): 28-37.
  13. Prabaharan M. Chitosan-based nanoparticles for tumor-targeted drug delivery. Int J Biol Macromol 2015; 72: 1313-22.
  14. Puts MT, Tu HA, Tourangeau A, Howell D, Fitch M, Springall E, et al. Factors influencing adherence to cancer treatment in older adults with cancer: A systematic review. Ann Oncol 2014; 25(3): 564-77.
  15. Arias JL. Novel strategies to improve the anticancer action of 5-fluorouracil by using drug delivery systems. Molecules 2008; 13(10): 2340-69.
  16. Varshosaz J, Hassanzadeh F, Sadeghi-Aliabadi H, Ghelichkhan Z. cytotoxic effects of chitosan/retinoic acid/albumin targeted nanoparticles loaded with doxorubicin on human hepatoma cells. J Isfahan Med Sch 2013; 30(218): 2206-16. [In Persian].
  17. Hadavand Mirzaie Z, Irani S, Atyabi F. Comparison of cytotoxicity chitosan- docetaxel nanoparticles and free drug on MDA-MB-231 breast cancer cells. Razi J Med Sci 2016; 23(144): 9-18. [In Persian].
  18. Atabi F, Mousavi Gargari S L, Hashemi M, Yaghmaei P. Designing and comparison of two types of chitosan nanogels for doxorubicine delivery. Modares J Med Sci Pathol 2015; 18(2): 53-67. [In Persian].
  19. Vaezifar S, Razavi S, Golozar MA, Karbasi S, Morshed M, Kamali M. Effects of some parameters on particle size distribution of chitosan nanoparticles prepared by ionic gelation method. J Clust Sci 2013; 24(3): 891-903.
  20. Thorn CF, Oshiro C, Marsh S, Hernandez-Boussard T, McLeod H, Klein TE, et al. Doxorubicin pathways: Pharmacodynamics and adverse effects. Pharmacogenet Genomics 2011; 21(7): 440-6.
  21. Hu B, Pan C, Sun Y, Hou Z, Ye H, Zeng X. Optimization of fabrication parameters to produce chitosan-tripolyphosphate nanoparticles for delivery of tea catechins. J Agric Food Chem 2008; 56(16): 7451-8.
  22. Antoniou J, Liu F, Majeed H, Qi J, Yokoyama W, Zhong F. Physicochemical and morphological properties of size-controlled chitosan tripolyphosphate nanoparticles. Colloids Surf A Physicochem Eng Asp 2015; 465: 137-46.
  23. Pei HN, Chen XG, Li Y, Zhou HY. Characterization and ornidazole release in vitro of a novel composite film prepared with chitosan/poly(vinyl alcohol)/alginate. J Biomed Mater Res A 2008; 85(2): 566-72.
  24. Martinez-Gomez F, Guerrero J, Matsuhiro B, Pavez J. In vitro release of metformin hydrochloride from sodium alginate/polyvinyl alcohol hydrogels. Carbohydr Polym 2017; 155: 182-91.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 37، شماره 541 - شماره پیاپی 541
مهر و آبان 1398
صفحه 1047-1053

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 14 مرداد 1398
  • تاریخ بازنگری: 07 اردیبهشت 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار