اثر سمیت سلولی میسل‌های پلورونیک F127– پلی (متیل وینیل اتر– مالئیک اسید) حاوی دوکسوروبیسین بر روی رده‌‌ی سلولی MCF-7

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، گروه فارماسیوتکس، دانشکده‌ی داروسازی و مرکز تحقیقات سیستم‌های نوین دارورسانی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

2 استادیار، گروه شیمی دارویی، دانشکده‌ی داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

3 استاد، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده‌ی داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

4 دانشجوی داروسازی، گروه فارماسیوتکس، دانشکده‌ی داروسازی و مرکز تحقیقات سیستم‌های نوین دارورسانی و کمیته‌ی تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

مقدمه: دوکسوروبیسین در درمان سرطان‌های مختلف از جمله سرطان پستان کاربرد دارد اما استفاده از آن با عوارض متعددی مانند سمیت قلبی همراه است. به کارگیری یک سیستم دارورسانی مانند میسل‌های پلیمری حاوی دوکسوروبیسین ممکن است بتواند باعث کاهش عوارض این دارو شود.روش‌ها: ابتدا مشتق پلورونیک F127– پلی (متیل وینیل اتر– مالئیک اسید) سنتز شد. میسل‌های حاوی دوکسوروبیسین به روش انحلال مستقیم تهیه گردید. میسل‌ها بر اساس اندازه‌ی ذره‌ای، پتانسیل زتا، اندکس پلی‌دیسپرسیتی، کارایی بارگیری و رهش دوکسوروبیسین از میسل‌ها، بهینه‌سازی شد و جهت مطالعه‌ی سمیت روی رده‌ی سلولی MCF-7 با روش MTT به کار برده شد.یافته‌ها: میسل‌های بهینه دارای اندازه‌ی ذره‌ای 38 ± 419 نانومتر، پتانسیل زتای 2/1 ± 3/13- میلی‌ولت، اندکس پلی‌دیسپرسیتی 019/0 ± 45/0، کارایی بارگیری 7/2 ± 5/93 درصد و کارایی رهش چهار ساعته‌ی دارو به میزان 7/3 ± 03/29 درصد بودند. میسل‌های بارشده با دوکسوروبیسین در غلظت‌های 21/0، 26/0، 34/0، 47/0 و 78/0 میکرومولار به طور معنی‌دار ( 05/0 > P) سمیت سلولی بیشتری در مقایسه با میسل‌های بدون دارو و داروی آزاد داشتند.نتیجه‌گیری: میسل‌های پلورونیک F127- پلی (متیل وینیل اتر- مالئیک اسید) حاوی دوکسوروبیسین اثر بخشی بیشتری علیه سلولهای سرطانی MCF-7 نسبت به داروی آزاد از خود نشان می‌دهند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Cytotoxic Effect of Pluronic F127-Poly (Methyl Vinyl Ether-Alt-Maleic Acid) Micelles Loaded with Doxorubicin on MCF-7 Cells

نویسندگان [English]

  • Jaleh Varshosaz 1
  • Farshid Hassanzadeh 2
  • Hojjat Sadeghi Aliabadi 3
  • Zahra Larian 4
1 Professor, Department of Pharmaceutics, School of Pharmacy AND Novel Drug Delivery Systems Research Center, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
2 Assistant Professor, Department of Pharmaceutical Chemistry, School of Pharmacy, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
3 Professor, Department of Biotechnology, School of Pharmacy, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
4 Student of Pharmacy, Department of Pharmaceutics, School of Pharmacy AND Novel Drug Delivery Systems Research Center AND Student Research Committee, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: Doxorubicin is used for treatment of different types of cancer including breast cancer. However, there are various side effects such as cardiotoxicity. Using a suitable drug delivery system such as polymeric micelles containing doxorubicin may reduce these effects.Methods: Micelles were prepared by direct dissolution method. After optimization according to their particle size, zeta potential, polydispersity index, loading efficiency and release of doxorubicin, micelles were used for further tests of cytotoxicity on MCF-7 cell line by 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5 diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay.Findings: The optimum targeted micelles with particle size of 419 ± 38 nm, zeta potential of -13.3 ± 1.2 mv, polydispersity index of 0.45 ± 0.019, loading efficiency of 93.5 ± 2.7 percent and drug release efficiency of 29.03 ± 3.7 percent in different concentrations of 0.21, 0.26, 0.34, 47.0 and 0.78 μM showed higher cytotoxicity than blank micelles and free drug.Conclusion: Pluronic F127-poly (methyl vinyl ether-alt-maleic acid) micelles showed more cytotoxicity than free drug against MCF-7 cell line.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pluronic F127
  • Poly (methyl vinyl ether-alt-maleic acid)
  • Micelles
  • Doxorubicin
  • MCF-7
  • MTT assay

مراجع

  1. Greenwald P. Clinical trials in cancer prevention: current results and perspectives for the future. J Nutr 2004; 134(12 Suppl): 3507S-12S.
  2. Greenlee RT, Murray T, Bolden S, Wingo PA. Cancer statistics, 2000. CA Cancer J Clin 2000; 50(1): 7-33.
  3. Di MA, Gaetani M, Scarpinato B. Adriamycin (NSC-123,127): a new antibiotic with antitumor activity. Cancer Chemother Rep 1969; 53(1): 33-7.
  4. Ganz WI, Sridhar KS, Ganz SS, Gonzalez R, Chakko S, Serafini A. Review of tests for monitoring doxorubicin-induced cardiomyopathy. Oncology 1996; 53(6): 461-70.
  5. Nip J, Strom DK, Fee BE, Zambetti G, Cleveland JL, Hiebert SW. E2F-1 cooperates with topoisomerase II inhibition and DNA damage to selectively augment p53-independent apoptosis. Mol Cell Biol 1997; 17(3): 1049-56.
  6. Matsumura Y, Maeda H. A new concept for macromolecular therapeutics in cancer chemotherapy: mechanism of tumoritropic accumulation of proteins and the antitumor agent smancs. Cancer Res 1986; 46(12 Pt 1): 6387-92.
  7. Torchilin VP. Structure and design of polymeric surfactant-based drug delivery systems. J Control Release 2001; 73(2-3): 137-72.
  8. Rapoport N. Stabilization and activation of Pluronic micelles for tumor-targeted drug delivery, Colloids Surf. B Biointer faces 1999; 16: 93-111.
  9. Rapoport NY, Herron JN, Pitt WG, Pitina L. Micellar delivery of doxorubicin and its paramagnetic analog, ruboxyl, to HL-60 cells: effect of micelle structure and ultrasound on the intracellular drug uptake. J Control Release 1999; 58(2): 153-62.
  10. Adams ML, Lavasanifar A, Kwon GS. Amphiphilic block copolymers for drug delivery. J Pharm Sci 2003; 92(7): 1343-55.
  11. Alakhov VY, Klinkski E, Li S, Pietrzynski G, Venne A, Batrakova E, et al. Block copolymer-based formulation of doxorubicin. From cell screen to clinical trials. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 1999; 16: 113-34.
  12. Bromberg L. Synthesis and Self-Assembly of Poly(ethylene oxide)-b-poly(propylene oxide)-b-poly(ethylene oxide)-g-poly(acrylic acid) Gels. Ind Eng Chem Res 2001; 40(11): 2437-44.
  13. Koo CM, Jeon BH, Chung IJ. The Effect of Poly(methyl vinyl ether-alt-maleic acid) Stabilizer on the Stability of Polyaniline-Poly(methyl vinyl ether-alt-maleic acid) Dispersions. J Colloid Interface Sci 2000; 227(2): 316-21.
  14. Sweetman S. Martindale: The Complete Drug Reference. 36th ed. London, UK: Pharmaceutical Press; 2009.
  15. Batrakova EV, Dorodnych TY, Klinskii EY, Kliushnenkova EN, Shemchukova OB, Goncharova ON, et al. Anthracycline antibiotics non-covalently incorporated into the block copolymer micelles: in vivo evaluation of anti-cancer activity. Br J Cancer 1996; 74(10): 1545-52.
  16. Melik-Nubarov NS, Kozlov MY. Evaluation of partition coefficients of low molecular weight solutes between water and micelles of block copolymer of ethylene oxide based on dialysis kinetics and fluorescence spectroscopy. Colloid & polymer science 1998; 276: 381-7.
  17. Tian Y, Bromberg L, Lin SN, Hatton TA, Tam KC. Complexation and release of doxorubicin from its complexes with pluronic P85-b-poly(acrylic acid) block copolymers. J Control Release 2007; 121(3): 137-45.
  18. Choo ES, Yu B, Xue J. Synthesis of poly(acrylic acid) (PAA) modified Pluronic P123 copolymers for pH-stimulated release of doxorubicin. J Colloid Interface Sci 2011; 358(2): 462-70.
  19. Yang TF, Chen CN, Chen MC, Lai CH, Liang HF, Sung HW. Shell-crosslinked Pluronic L121 micelles as a drug delivery vehicle. Biomaterials 2007; 28(4): 725-34.
  20. Batrakova EV, Kabanov AV. Pluronic block copolymers: evolution of drug delivery concept from inert nanocarriers to biological response modifiers. J Control Release 2008; 130(2): 98-106.
  21. Gao Q, Liang Q, Yu F, Xu J, Zhao Q, Sun B. Synthesis and characterization of novel amphiphilic copolymer stearic acid-coupled F127 nanoparticles for nano-technology based drug delivery system. Colloids Surf B Biointerfaces 2011; 88(2): 741-8.
  22. Minko T, Batrakova EV, Li S, Li Y, Pakunlu RI, Alakhov VY, et al. Pluronic block copolymers alter apoptotic signal transduction of doxorubicin in drug-resistant cancer cells. J Control Release 2005; 105(3): 269-78.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 31، شماره 241 - شماره پیاپی 241
مرداد و شهریور 1392
صفحه 876-884

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 04 اردیبهشت 1392
  • تاریخ بازنگری:
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار