Javascript è attualmente disabilitato nel tuo browser.Diverse funzionalità di questo sito non funzioneranno mentre javascript è disabilitato.accesso aperto alla ricerca scientifica e medicaDalla presentazione alla prima decisione editoriale.Dall'accettazione editoriale alla pubblicazione.La suddetta percentuale di manoscritti è stata respinta negli ultimi 12 mesi.Riviste scientifiche e mediche peer-reviewed ad accesso libero.Dove Medical Press è membro dell'OAI.Ristampe in blocco per l'industria farmaceutica.Offriamo vantaggi reali ai nostri autori, inclusa l'elaborazione accelerata degli articoli.Registra i tuoi dettagli specifici e farmaci specifici di interesse e abbineremo le informazioni fornite agli articoli dal nostro ampio database e ti invieremo prontamente copie PDF via email.Torna a Diari » Rivista Internazionale di Nanomedicina » Volume 15Progettazione, formulazione e valutazione in vivo di nuove nanocapsule di PLGA PEGilato caricate con honokiolo per il trattamento del cancro al senoAutori Haggag YA, Ibrahim RR, Hafiz AAPubblicato il 9 marzo 2020 Volume 2020:15 Pagine 1625—1642DOI https://doi.org/10.2147/IJN.S241428Revisione tramite revisione tra pari anonima singolaEditore che ha approvato la pubblicazione: Prof. Dr. Anderson Oliveira LoboYusuf A Haggag,1 Rowida R Ibrahim,2 Amin A Hafiz3 1Dipartimento di Tecnologia Farmaceutica, Facoltà di Farmacia, Università di Tanta, Tanta, Egitto;2Dipartimento di Biochimica Medica e Biologia Molecolare, Facoltà di Medicina, Università di Tanta, Tanta, Egitto;3Dipartimento di Nutrizione Clinica, Facoltà di Scienze Mediche Applicate, Università Umm Al-Qura, Mecca, Regno dell'Arabia Saudita Corrispondenza: Yusuf A Haggag Dipartimento di Tecnologia Farmaceutica, Facoltà di Farmacia, Università di Tanta, Tanta 31111, Egitto Tel +2 01220104612 Fax + 2 040 3335466 Email [email protected] Contesto: Honokiol (HK) è una comune medicina erboristica estratta dalle piante di magnolia.La bassa solubilità in acqua e la limitata biodisponibilità di HK ne hanno ostacolato l'applicazione clinica, soprattutto per il trattamento del cancro.Il sistema di somministrazione di nanofarmaci ha il potenziale per migliorare la consegna di HK e, quindi, migliorare la sua attività antitumorale.Scopo: l'obiettivo dello studio è progettare nuove nanocapsule polimeriche (NC) PEGilate-PLGA per la consegna di HK a topi portatori di tumore al seno dopo somministrazione sistemica.Metodi: La formulazione di diversi NC caricati con HK e la loro caratterizzazione fisico-chimica sono stati ottimizzati attraverso l'uso di diverse variabili di formulazione.L'attività antitumorale degli NC caricati con HK è stata studiata sia in vitro utilizzando linee cellulari di cancro al seno MCF-7 ed EAC sia in vivo utilizzando un modello di carcinoma mammario solido di carcinoma di Ehrlich (SEC).Risultati: Gli NC ottimali caricati con HK sono stati preparati dal 15% di copolimero diblocco PEG-PLGA e hanno mostrato la dimensione nanometrica più bassa di 125 nm, la morfologia sferica liscia, il carico di farmaco più elevato del 94% e il più alto assorbimento cellulare nelle cellule di cancro al seno.Gli NC PEGilati caricati con HK possono inibire efficacemente la crescita cellulare in vitro delle cellule di cancro al seno dell'80,2% e del 58,1% rispetto al 35% e al 31% con HK libero nel caso di MCF-7 ed EAC, rispettivamente.Gli NC caricati con HK hanno inibito la crescita del tumore SEC di 2,3 volte significativamente più in alto rispetto a HK libero, in vivo.Conclusione: il sistema di somministrazione del farmaco progettato che incapsula HK ha mostrato una pronunciata diminuzione dei biomarcatori di crescita del tumore, nel frattempo ha dimostrato la sua sicurezza negli animali.Pertanto, le NC caricate con HK PEGilato al 15% possono fungere da nuovo approccio promettente per il trattamento del cancro al seno.Parole chiave: honokiol, nanocapsule, copolimeri PEG-PLGA, variabili di formulazione, attività anticancro, carcinoma di Ehrlich solido, cancro al senoIl cancro al seno è il tipo più comune di cancro e la seconda causa di mortalità per cancro nelle donne.Recentemente, le stime annuali dell'American Cancer Society per il cancro al seno hanno mostrato che circa 268.600 nuovi casi di cancro al seno invasivo, 62.930 nuovi casi di cancro al seno in fase iniziale saranno diagnosticati nelle donne americane e circa 41.760 donne moriranno di cancro al seno durante quest'anno.Nonostante i grandi progressi nei programmi di screening e nei protocolli di trattamento, una donna su otto svilupperà il cancro al seno.1 Pertanto, sono assolutamente necessari approcci terapeutici più efficaci per ridurre la morbilità e combattere il cancro al seno.2L'honokiol è un polifenolo bioattivo estratto dalle specie di magnolia che è stato comunemente usato in Cina e in Giappone come medicinale erboristico.3 È ben noto per la sua ampia attività farmacologica in quanto possiede anticancro, antivirale, antinfiammatorio, antiossidante, effetto antitrombotico e neurologico.3–7 Inoltre, HK è considerato un agonista naturale del recettore gamma attivato dal proliferatore del perossisoma (PPARγ) che può essere utilizzato clinicamente per controllare l'iperglicemia e i suoi effetti collaterali sfavorevoli, come l'aumento di peso.8 Sebbene l'honokiol possa essere utilizzato per il trattamento di tutte le malattie pregresse, la sua scarsa solubilità in acqua è il principale ostacolo alla sua applicabilità terapeutica.Pertanto, è essenziale progettare un adeguato sistema di somministrazione del farmaco per migliorare la solubilità di HK e quindi la sua biodisponibilità ed efficacia terapeutica.La nanotecnologia ha ottenuto importanti progressi nella progettazione, sintesi e sviluppo di diverse forme di nanosistemi per soddisfare diverse applicazioni mirate ai farmaci.Le nanoparticelle polimeriche come tipo di dispersione colloidale sono state studiate per la somministrazione di farmaci bioattivi sia in campo farmaceutico che biotecnologico.9–12 Tra le diverse nanoparticelle polimeriche utilizzate, le nanocapsule hanno attirato una maggiore attenzione.13,14 I loro vantaggi rispetto ai classici sistemi di somministrazione di farmaci sono numerosi, poiché possono migliorare la solubilità acquosa dei farmaci lipofili, controllarne il rilascio e aumentare la biodisponibilità di diversi farmaci.14-16 Inoltre, i sistemi di somministrazione di farmaci a base di nanocapsule sono stati efficacemente utilizzati nel trattamento del cancro grazie alla sua biodegradabilità, all'elevata quantità di farmaci -capacità di carico, elevato assorbimento cellulare, preferibile biodistribuzione intratumorale e possibile funzionalizzazione per il targeting del cancro.14I farmaci lipofili incapsulanti con nanocapsule polimeriche generalmente sono costituiti da un guscio polimerico e da un nucleo oleoso contenente il farmaco disciolto.Pertanto, l'uso di appropriati polimeri biodegradabili e biocompatibili come il poli (lattide-co-glicolide) (PLGA), l'acido polilattico (PLA) e il poli (ε-caprolattone) (PCL) è comunemente adottato nella formulazione di NCs.13 PLGA PEGilato e I copolimeri diblock PCL sono emersi come un'affascinante classe di polimeri di rilascio di farmaci per applicazioni biomediche e di rilascio di farmaci.17-19 Questi polimeri sono sufficientemente stabili in vitro e circolano a lungo in vivo, inoltre hanno mostrato un'elevata interiorizzazione delle cellule tumorali mediante Enhanced Penetration Retention (EPR) effetto per ottenere il targeting passivo al sito del tumore.12,20Sono descritti diversi tentativi per sviluppare diverse strategie di somministrazione di farmaci mediate da carrier per HK basate sulla nanotecnologia.Questi sistemi di somministrazione di nanofarmaci includono nanosospensione,21 nanoparticelle,22-24 microbolle,25 liposomi26 e micelle polimeriche.27,28 Recentemente, pochissimi studi hanno provato nanocapsule a base di punti quantici per la co-somministrazione di honokiol e altri farmaci antitumorali per applicazioni teranostiche.29,30Questo è il primo documento a riportare la formulazione di NC PLGA PEGilati che incapsulano l'honokiol.A nostra conoscenza, nessuno studio finora ha studiato il potenziale antitumorale delle NC PLGA PEGilate caricate con HK per il trattamento del modello di cancro al seno con carcinoma di Ehrlich solido in vivo dopo somministrazione sistemica.L'obiettivo di questo studio è progettare NC PLGA PEGilati biocompatibili caricati con HK per il trattamento del cancro al seno.Il primo obiettivo era regolare vari parametri di formulazione, come il contenuto di PEG nella struttura polimerica e il tipo di nucleo oleoso, al fine di ottimizzare le proprietà fisico-chimiche delle NC caricate con HK.Il secondo obiettivo era quello di studiare il rilascio cellulare e la citotossicità in vitro di HK NCs utilizzando due diverse linee cellulari di cancro al seno di MCF-7 ed EAC.L'ultimo obiettivo è studiare l'attività antitumorale e il profilo di sicurezza di un NC ottimale caricato con HK in vivo utilizzando il modello di cancro al seno SEC.Copolimeri diblocco PEG-PLGA (Resomer® RGP d 50155 (15% PEG di MW 5 kDa)) Resomer® RGP d 50105 (10% di PEG, MW 5 kDa) e Resomer® RGP d 5055 (5% PEG di MW 5 kDa) ) sono state acquistate da Boehringer Ingelheim Ltd. (Ingelheim, Germania).Honokiol, cumarina 6, tubo per dialisi (MWCO 2000 Da), resina SP-Sephadex C-25, olio di mandorle, olio di ricino, miristato isopropilico, lecitina di soia, tween 80, acetone, etanolo assoluto (gradi ultra puri) sono stati acquistati da Sigma Chemical Co. (St. Louis, USA).I mezzi di Dulbecco Eagle's medium (DMEM) modificati, tripsina/EDTA, soluzione salina tamponata con fosfato (PBS), siero bovino fetale (FBS) e penicillina/streptomicina sono stati ottenuti da Gibco, Invitrogen, Regno Unito.La linea cellulare di carcinoma mammario MCF-7 è stata ottenuta dal Dipartimento di colture cellulari, VACSERA (Cairo, Egitto).Le cellule sono state regolarmente coltivate in flaconi di coltura tissutale a collo inclinato T75.Le cellule sono state coltivate in terreni DMEM a basso contenuto di glucosio integrati con FBS (10% v/v), L-glutammina (2 mmol L-1), penicillina (100 U mL-1) e streptomicina (100 μg mL-1).Il rinnovo medio è stato effettuato ogni tre giorni con una confluenza dell'80%.Le colture cellulari sono state incubate a condizioni del 5% di CO2 e 37°C.La linea cellulare di Ehrlich Ascites Carcinoma (EAC) è stata ottenuta dall'Unità Sperimentale di Oncologia del National Cancer Institute (NCI) (Università del Cairo, Cairo, Egitto) è stata mantenuta mediante trapianto intraperitoneale settimanale delle rispettive cellule tumorali (2 × 106 cellule per topo) in stock animali.La solubilità pratica di HK in diversi oli utilizzati per la preparazione di NC (olio di mandorle, olio di ricino o miristato isopropilico) è stata determinata mediante il metodo di saturazione con flacone shakerato.14 La quantità in eccesso di HK (5 mg) è stata posta in fiale di vetro contenenti 1 ml di (olio di mandorle, olio di ricino o miristato isopropilico), sigillato e agitato a 100 rpm per due giorni a 37°C.Dopo centrifugazione, un'aliquota del surnatante è stata prelevata e miscelata con una miscela di acetone ed etanolo (1:1 v/v).La solubilità di HK in oli diversi è stata determinata utilizzando uno spettrofotometro UV (modello UV-1601 PC; Shimadzu, Kyoto, Giappone) e misurando l'assorbanza a 294 nm.24 La quantità di HK solubile è stata stimata in base a grafici standard pertinenti.I grafici standard sono stati ottenuti dopo aver testato la solubilità di cinque diverse concentrazioni di HK (0,1, 0,2, 0,4, 0,6 e 0,8 mg/mL) in ciascun tipo di olio separatamente.Ciascuna concentrazione di HK è stata trattata come menzionato in precedenza ed è stata misurata l'assorbanza UV.È stata tracciata una relazione lineare tra l'assorbanza e la concentrazione di HK.Gli NC caricati con HK sono stati preparati con il metodo di nanoprecipitazione come descritto da 31 con alcune modifiche.La fase oleosa composta da 50 mg di polimero (5% PEG-PLGA, 10% PEG-PLGA o 15% PEG-PLGA diblock copolimeri), 5 mg di HK, 25 mg di lecitina di soia e 500 μL di olio (olio di mandorle, olio di ricino o miristato isopropilico) sciolto in 5 mL di miscela acetone/etanolo (1:1 v/v).Questa fase oleosa è stata aggiunta goccia a goccia in 10 mL di fase acquosa contenente lo 0,2% di Tween 80. La miscela finale è stata mantenuta sotto agitazione magnetica per 60 minuti per facilitare la diffusione del solvente organico e la formazione di NC.L'eliminazione dei solventi organici è stata effettuata utilizzando un evaporatore rotante a pressione ridotta, quindi liofilizzato utilizzando un liofilizzatore (Crydos-50, Telstar, Spagna).Le NC marcate con cumarina 6 sono state preparate secondo i passaggi precedenti con una sola modifica aggiungendo cumarina 6 (100 µg) alla fase oleosa.Sono state valutate anche le NC fluorescenti caricate con HK in relazione alla dimensione delle particelle, all'indice di polidispersione (PDI) e al potenziale zeta.Le variabili di processo, come il contenuto di PEG nella spina dorsale polimerica e il tipo di nucleo oleoso, sono elencate nella Tabella 1, con il codice identificativo per ciascuna formulazione NC caricata con HK.Tabella 1 Variabili di processo per NC caricati HK e identificatori corrispondentiTabella 1 Variabili di processo per NC caricati HK e identificatori corrispondentiLa dimensione media delle particelle e la distribuzione delle dimensioni delle particelle degli NC caricati con HK sono state determinate in base alla tecnica di diffusione dinamica della luce (Zetasizer 5000, Malvern Instruments, Malvern, Regno Unito).La sospensione di NC caricata con HK è stata preparata disperdendo la polvere liofilizzata in acqua ultrapura, un campione liquido è stato ulteriormente diluito ed è stata registrata la media di tre misurazioni.Un'altra aliquota di sospensioni colloidali è stata diluita in soluzioni acquose di KCl 0,001 M per regolare la conduttività del campione e l'anemometria laser Doppler (Zetasizer 5000, Malvern Instruments, Malvern, Regno Unito) è stata utilizzata per misurare il potenziale zeta degli NC caricati con HK.La morfologia della superficie NP è stata studiata utilizzando la microscopia elettronica a trasmissione (JOEL JEM 2000 EX200) operante ad una tensione di accelerazione di 80 kV.I campioni liquidi sono stati posti su una griglia rivestita di formvar con carbone evaporato per l'essiccazione prima della scansione.L'efficienza di incapsulamento (%EE) degli NC caricati con HK è stata determinata con il metodo indiretto.In primo luogo, la purificazione dei campioni NC per rimuovere il farmaco non intrappolato è stata eseguita utilizzando una colonna di dissalazione PD10 (GE Healthcare) con tampone Tris e sono state raccolte frazioni purificate.In secondo luogo, la quantità di HK non incapsulato nel supernatante dopo la purificazione della sospensione di NC è stata determinata mediante la tecnica della cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) secondo il metodo precedentemente riportato.24 100 μL delle preparazioni di NC sono state diluite dalla fase mobile.La quantità di HK libero è stata analizzata utilizzando apparecchiature HPLC (colonna Waters® C18-5 mm, 5 µm).La composizione della fase mobile era metanolo, acetonitrile e acqua (55:20:25, v/v/v) a una portata di 1 mL min-1.Il volume di iniezione era di 40 μL e la lunghezza d'onda per il rilevamento UV era di 294 nm.Un campione di formulazione NC caricata con HK contenente una quantità predeterminata di HK è stato posto in una sacca per dialisi da 10 kDa.La membrana di dialisi contenente NC caricati con HK è stata agitata a 100 rpm in un mezzo recettore composto da 50 mL di PBS (pH 7,4) contenente tween 80 (1% p/v) a 37°C.A intervalli di tempo predeterminati, 1 mL di campione è stato prelevato e sostituito da un uguale volume fresco dello stesso mezzo a 37°C per mantenere le condizioni di assorbimento.14 La stessa quantità di HK è stata disciolta in DMSO e collocata nella stessa sacca per dialisi per il rilascio confronto.Questo esperimento di controllo è stato impostato per garantire la presenza di condizioni di sink e l'assenza di adsorbimento non specifico di HK alla membrana di dialisi.La concentrazione di HK è stata valutata con il metodo HPLC come riportato in precedenza.24Le preparazioni NC caricate con HK sono state sigillate in fiale di vetro e conservate nell'essiccatore a temperatura ambiente di 25°C.La stabilità delle polveri liofilizzate NC caricate con HK (F1, F4 e F7) è stata testata ogni intervallo di tempo di 0, 2, 4 e 6 mesi dopo la preparazione per determinare la dimensione del campione, PDI, potenziale zeta e % EE di NC formulazioni.Ogni campione è stato testato tre volte ed è stata presentata la media di tre diverse misurazioni.Sono state raccolte cellule di cancro al seno umano MCF-7, quando sono confluenti al 90%, e la sospensione cellulare è stata centrifugata a 1200 rpm (4°C) per 5 minuti per la precipitazione cellulare.I pellet cellulari sono stati risospesi nel mezzo di crescita completo DMEM.Le cellule EAC sono state ottenute dal fluido di ascite di topi BALB/C portatori di un tumore di ascite indotto da 8-10 giorni.L'EAC è stato sospeso in PBS prima del trattamento.La conta cellulare è stata eseguita su un campione cellulare di 10 μL utilizzando un emocitometro Neuberger.L'assorbimento cellulare di NC caricati con HK con 6 tag di cumarina (F1, F4 e F7) nella linea cellulare MCF-7 è stato valutato utilizzando la citometria a flusso e la microscopia a scansione laser confocale.11,13 In breve, per l'analisi della citometria a flusso, il trattamento con una delle due cumarina 6 soluzioni o HK NC marcati con cumarina 6 sono stati sospesi in terreni Optimem® e aggiunti alle cellule MCF-7 per 24 ore in piastre da 6 pozzetti.Le cellule sono state raccolte mediante tripsinizzazione e quindi trattate con tampone FACS.L'assorbimento cellulare di NC caricati con HK è stato quantificato mediante cellule di gating per la fluorescenza positiva della cumarina 6 e i risultati sono stati analizzati utilizzando il citometro a flusso BD FACS Calibur (BD Biosciences).Sono stati utilizzati tre esperimenti indipendenti per le misurazioni e i valori di assorbimento cellulare sono stati calcolati come media ± SD.La localizzazione cellulare degli NC caricati con HK con 6 tag di cumarina è stata valutata qualitativamente mediante microscopio laser confocale (Carl-ZEISS Cell Observer, Confocal Microscope, LSM-710, Germania).La fluorescenza degli NC caricati con HK con 6 tag di cumarina è stata osservata utilizzando un filtro di eccitazione da 456 nm e una lunghezza d'onda di emissione di (λEm = 500 nm).La localizzazione intracellulare di NC fluorescenti nelle cellule MCF-7 è stata rilevata un giorno dopo il trattamento.In breve, le cellule MCF-7 sono state seminate in una piastra a 6 pozzetti, contenente due coprioggetti fissi incubati in 2,0 mL di terreno di crescita DMEM.I vetrini coprioggetto sono stati montati utilizzando supporti di montaggio e colorati di contrasto con DAPI.La localizzazione cellulare degli NC marcati era rappresentata dalla fluorescenza verde, mentre i nuclei cellulari erano dimostrati da segnali di fluorescenza blu.Le cellule MCF-7 non trattate e le cellule trattate con cumarina 6 libera sono state incluse rispettivamente come controlli negativi e positivi.La linea cellulare di cancro al seno MCF-7 è stata seminata in piastre da 24 pozzetti e incubata con 0,5 ml di terreno di crescita completo.Dopo 24 ore, le cellule sono state trattate con NC in bianco, NC libere con HK o caricate con HK (F7) con diverse concentrazioni (5, 10, 20 µM).La citotossicità è stata esaminata mediante test MTT come precedentemente riportato da.11,20 Dopo il trattamento con 24, 48 e 72 ore, il supporto è stato rimosso e le cellule sono state trattate con 500 μL di (soluzione MTT al 15% v/v).Le cellule MCF-7 sono state incubate a 37°C e 5% di CO2 per 3 ore.Successivamente, i cristalli di formazano formati sono stati disciolti in DMSO (500 μL) e la piastra è stata letta a 570 nm in un lettore di micropiastre Omega a stella FLUO (BMG Labtech) ei risultati sono stati espressi quando la vitalità cellulare dopo il trattamento è stata confrontata con la vitalità cellulare di controllo.La vitalità delle cellule EAC dopo il trattamento con diverse concentrazioni di HK liberi e NC caricati con HK (F7) (5, 10, 20 µM) è stata testata mediante test di esclusione del trypan blue come precedentemente riportato da.32,33 In breve, 2,5 × 105 cellule /mL di cellule EAC è stato risospeso in PBS e incubato per 3 ore a 37°C.Alla fine del periodo di incubazione, ai campioni cellulari è stato aggiunto un volume uguale di soluzione di colorante blu trypan e, successivamente, le cellule vive non colorate e le cellule morte colorate sono state contate utilizzando un emocitometro.È stata calcolata la percentuale di vitalità cellulare per ciascun test.Trentadue topi albini svizzeri femmine (18-20 g) sono stati alimentati ad libitum con acqua e pellet standard (EL-Nasr Chemical Company, Cairo, Egitto) per l'intera durata dell'esperimento in vivo.Lo studio in vivo è stato condotto in conformità con la guida del National Institutes of Health sull'uso e la cura degli animali da laboratorio (pubblicazioni NIH n. 8023, rivista nel 1978) e approvata dal Comitato etico animale della Tanta University, Egitto.I topi sono stati alloggiati e lasciati acclimatare alle condizioni di laboratorio per 7 giorni prima dell'esperimento.La vitalità cellulare delle cellule EAC aspirate dalla cavità peritoneale dei topi è stata regolata per essere del 98% come calcolato dal test di esclusione del trypan blue.Un modello di xenotrapianto di carcinoma di Ehrlich solido (SEC) è stato indotto in topi albini svizzeri femmine mediante impianto sottocutaneo di 2 × 106 cellule EAC vitali sospese in 200 μL di soluzione salina nella coscia destra di ciascun topo.Il tumore si è sviluppato come una massa tumorale solida palpabile che è stata raggiunta entro 12 giorni dall'impianto in tutti i topi.12,20L'attività antitumorale della NC caricata con HK è stata valutata in vivo utilizzando topi, portatori di un tumore solido di origine mammaria.I topi resi portatori di tumore sono stati divisi casualmente in 4 gruppi, ciascuno contenente 8 animali.Gli animali serviti come gruppo di controllo hanno ricevuto soluzione salina come iniezione intraperitoneale.Un volume di 0,2 ml di sospensione di HK-NC è stato iniettato nel quadrante inferiore destro dell'addome dei topi utilizzando un ago da 25 g dopo la disinfezione dell'area addominale con alcol.Al primo gruppo trattato sono stati somministrati NC in bianco e al secondo gruppo trattato è stata somministrata una somministrazione intraperitoneale di HK libero alla dose di 15 mg kg-1.L'ultimo gruppo trattato è stato iniettato con NP (F7) caricato con HK alla stessa dose.Tutti i trattamenti sono stati iniettati ogni tre giorni con un totale di 5 iniezioni durante l'intero esperimento.Il protocollo di trattamento per tutti i gruppi è iniziato il 13° giorno ed è stato esteso al 30° giorno dopo l'impianto.I volumi del tumore sono stati registrati dal punto di inizio del trattamento e successivamente ogni 2 giorni fino all'ultima misurazione effettuata al 17° giorno di trattamento e appena prima del sacrificio degli animali sopravvissuti.Per registrare le dimensioni (mm) è stato utilizzato un calibro a corsoio digitale ed è stata applicata la seguente formula per calcolare il volume della massa tumorale sviluppata;34L'efficacia del farmaco è stata calcolata in base alla percentuale di inibizione della crescita tumorale come riportato in precedenza da.35 Dopo aver terminato l'esperimento, tutti gli animali sono stati sacrificati dopo essere stati anestetizzati con etere e il sangue è stato prelevato in provette di centrifugazione sterili completamente asciutte, lasciate coagulare a temperatura ambiente per 30 min, centrifugato (1000 g) per 20 min a 4°C.Il siero è stato separato, raccolto e conservato a -20°C per ulteriori analisi biochimiche.I tumori impiantati sono stati asportati per essere pesati.Sono state registrate le variazioni nei pesi del tumore per ciascun gruppo di animali.Al termine dell'esperimento, il tessuto tumorale asportato è stato omogeneizzato in un omogeneizzatore di tessuti Potter-Elvenhjem utilizzando PBS 50 mM ghiacciato con pH 7,4 regolato, contenente l'1,15% di KCl.Successivamente gli omogenati sono stati centrifugati (10.000 g) a 4°C per 20 minuti.I pellet di detriti cellulari sono stati scartati mentre i surnatanti sono stati raccolti, divisi in aliquote e conservati a -80°C per la stima quantitativa dei biomarcatori di crescita del tumore.I biomarcatori come fattore di crescita endoteliale vascolare (VEGF), Caspase-3 e Bcl-2 sono stati misurati utilizzando il kit ELISA acquistato da (Sunred Biological Technology Co. Ltd, Cina) secondo i protocolli del produttore.Dopo che i topi sono stati sacrificati, organi come cuore, fegato, milza, polmone e reni sono stati asportati e pesati accuratamente.L'indice dell'organo immunitario è stato determinato secondo la seguente formula.24I campioni di siero estratti da tutti gli animali sono stati analizzati per valutare l'aspartato aminotransferasi (AST) e l'alanina aminotransferasi (ALT) calorimetricamente alla lunghezza d'onda di 340 nm utilizzando (BioSystems, kit Egitto) per valutare il danno epatico.I livelli di creatinina sierica, indicatore di un possibile danno renale, sono stati saggiati mediante spettrofotometria a 490 nm con un metodo enzimatico-colorimetrico utilizzando kit disponibili in commercio forniti da (Biodiagnostic, Egitto).La biochimica del sangue è stata esaminata per il gruppo di controllo, i gruppi trattati con HK libero e NC con carico di HK (F7) e confrontati tra loro.I risultati degli esperimenti in vitro sono stati dimostrati come media ± DS e i risultati dell'esperimento in vivo sono stati presentati come media ± SEM.Differenze significative sono state valutate statisticamente utilizzando l'ANOVA unidirezionale seguita dal test di Tukey post-hoc.P <0,05 è stato considerato statisticamente significativo sia per gli esperimenti in vitro che in vivo.La tecnica di spostamento del solvente chiamata anche nanoprecipitazione è il metodo più applicabile per la preparazione di NC polimeriche.È stato utilizzato con successo per l'intrappolamento di diversi farmaci lipofili e altre molecole bioattive.16 I vantaggi di questa metodologia rapida sono la produzione di nanoparticelle di dimensioni inferiori a 200 nm con una distribuzione dimensionale omogenea, un'elevata capacità di caricamento del farmaco e stabilità a lungo termine .Un altro vantaggio è l'assenza di un'elevata forza di taglio, sonicazione o temperature elevate, che sono essenziali nel caso di molecole bioattive sensibili.36Le proprietà fisico-chimiche di tre diverse formulazioni di NC caricate con HK (F1, F4 e F7) realizzate con diversi copolimeri diblocco a seconda del contenuto di PEG sono state presentate in (Figura 1).Gli NC PEG-PLGA al 15% caricati con HK (F7) erano di dimensioni significativamente inferiori rispetto a F1 (p <0,001, n=3) e F4 (p <0,05, n=3) preparati dal 5% al ​​10% di blocco PEG-PLGA rispettivamente copolimero.L'aumento della concentrazione di PEG nella spina dorsale polimerica ha causato una diminuzione delle dimensioni delle nanoparticelle con la dimensione più grande per F1 preparata dal 5% di PEG-PLGA (Figura 1A).L'aumento del contenuto di PEG ha portato alla formazione di una catena più corta di copolimeri diblocco.La dimensione delle particelle è aumentata di un aumento nel segmento idrofobico,37 che è un risultato simile a quello riportato in altri studi.10,12 Tutte le formulazioni NC hanno mostrato un basso valore dell'indice di polidispersione (PDI) compreso tra 0,21 e 0,32.Figura 1 Effetti del contenuto di PEG della spina dorsale polimerica sulle dimensioni degli NC (A), sul potenziale zeta (B), sull'efficienza di incapsulamento (C) e sul rilascio in vitro di HK (D).I valori sono media ± SD per (n = 3).Per (A–C), *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001 rispetto al 5% PEG-PLGA (F1).Δp < 0,05 rispetto al 10% PEG-PLGA (F4).Figura 1 Effetti del contenuto di PEG della spina dorsale polimerica sulle dimensioni degli NC (A), sul potenziale zeta (B), sull'efficienza di incapsulamento (C) e sul rilascio in vitro di HK (D).I valori sono media ± SD per (n = 3).Per (A–C), *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001 rispetto al 5% PEG-PLGA (F1).Δp < 0,05 rispetto al 10% PEG-PLGA (F4).La PEGilazione, indipendentemente dalla concentrazione di PEG, riduce la carica superficiale negativa totale del polimero PLGA.Gli NC PLGA PEGilati (F7) avevano un valore negativo inferiore di (-6,21 mV) rispetto a F1 e F4 (p ˃ 0,05, n = 3) (Figura 1B).La presenza di PEG come frazione idrofila non ionica diminuisce il potenziale zeta del polimero PLGA mascherando una parte della carica anionica del polimero che è responsabile degli elevati valori di carica superficiale negativa del polimero PLGA.38Il carico di HK e l'efficienza di incapsulamento sono stati significativamente aumentati aumentando le concentrazioni di PEG nella matrice polimerica.Gli NC PLGA PEGilati al 15% (F7) hanno mostrato un aumento significativo dell'efficienza di incapsulamento HK rispetto a F1 (p <0,01, n=3) e F4 (p <0,05, n=3) (Figura 1C).Questi risultati sono attribuiti all'elevata proprietà anfifilica del copolimero PEG-PLGA al 15% che facilita la formazione di micelle oltre alla presenza di un alto contenuto di catene di PEG che aumenta la superficie delle NC e di conseguenza aumenta la probabilità di una maggiore quantità di farmaco da caricare e quindi aumentare la sua efficienza di incapsulamento.18 L'efficienza di intrappolamento del farmaco dipende da diversi parametri come la solubilità del farmaco, la composizione della matrice, le interazioni farmaco-polimero e la presenza di gruppi funzionali nel farmaco o nella matrice.11,39 PEG-PLGA è il polimero preferito per le formulazioni di HK-NC come PEG, ha mostrato un effetto pronunciato sul carico di farmaci e sulle interazioni.18 L'alto contenuto di PEG nel caso del copolimero PEG-PLGA al 15% ha mostrato un tasso di solidificazione più elevato rispetto al PEG al 5 e al 10% -Copolimero PLGA a causa della minore solubilità nella fase organica che alla fine porta a un maggiore intrappolamento di HK dopo l'evaporazione del solvente organico per formare NC carichi di farmaco.10Il profilo di rilascio in vitro di (F1, F4 e F7) ha mostrato che il rilascio burst di HK dopo 24 h era più veloce e significativamente più alto rispetto a F7 che ha rilasciato circa il 55,24% di HK rispetto al 43,53% rilasciato da F1 (p <0,05, n =3) tuttavia è stata osservata una differenza non significativa in caso di F4 (p ˃ 0,05, n=3) (Figura 1D).Il fenomeno del rilascio di scoppio può essere attribuito al farmaco attaccato alla superficie delle NC.40 Inoltre, le catene PEG sono idrofile e possono essere facilmente disciolte in un mezzo di rilascio acquoso che ha fatto sì che l'acqua penetri nel nucleo oleoso, consentendo il rilascio di HK .Un contenuto più elevato di PEG ha accelerato il tasso di degradazione perché facilita una maggiore penetrazione dell'acqua rispetto ad altri NC.41 Il profilo di rilascio in vitro del controllo HK/DMSO ha mostrato un rilascio di farmaco del 100% ottenuto entro le prime 6 ore, il che indica il soddisfacimento delle condizioni del pozzo oltre al assenza di assorbimento aspecifico del farmaco sulla membrana di dialisi.Inoltre, questo profilo di rilascio può confermare il rilascio prolungato del farmaco dalle nanocapsule rispetto al farmaco di controllo.Gli NC PEGilati che incapsulano HK sono stati formulati utilizzando uno dei seguenti oli (olio di mandorle, olio di ricino o miristato isopropilico).HK ha mostrato la sua solubilità più bassa in isopropil miristato (0,99 mg mL-1) che era significativamente inferiore all'olio di ricino (1,81 mg mL-1) (p <0,05, n=3).La massima solubilità HK è stata raggiunta in olio di mandorle (2,56 mg mL-1), a 37°C (p <0,01, n=3).Gli NC PEGilati al 15% caricati con HK a base di isopropil miristato (F9) hanno mostrato dimensioni significativamente maggiori (177,5 ± 15,4 nm) rispetto a NC preparati con olio di ricino (F8) (166,5 ± 11,23) (p <0,01, n=3) e NC preparato con olio di mandorle (F7) (125,5 ± 11,5) (p < 0,05, n=3).Un modello simile è stato osservato nel caso di NC PEG-PLGA al 5%;tuttavia, questo comportamento non era lo stesso nel caso di NC PEG-PLGA al 10% (Figura 2A).Il valore PDI nel caso di NC preparati con olio di mandorle come nucleo oleoso era significativamente inferiore rispetto ad altri valori PDI per isopropil miristato e olio di ricino NC, indicando una distribuzione dimensionale più omogenea.Figura 2 Effetti del tipo di nucleo oleoso sulle dimensioni degli NC (A), sul potenziale zeta (B), sull'efficienza di incapsulamento (C) e sul rilascio in vitro di HK (D).I valori sono media ± SD per (n = 3).Per (A–C), *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001 rispetto all'olio di mandorle per ciascun tipo di polimero.Δp < 0,05 rispetto all'olio di ricino per ciascun tipo di polimero.Figura 2 Effetti del tipo di nucleo oleoso sulle dimensioni degli NC (A), sul potenziale zeta (B), sull'efficienza di incapsulamento (C) e sul rilascio in vitro di HK (D).I valori sono media ± SD per (n = 3).Per (A–C), *p < 0,05, **p < 0,01, ***p < 0,001 rispetto all'olio di mandorle per ciascun tipo di polimero.Δp < 0,05 rispetto all'olio di ricino per ciascun tipo di polimero.Il tipo di olio non ha effetti significativi sul potenziale ζ di diverse formulazioni di NC (p ˃ 0,05, n=3) (Figura 2B).L'efficienza di incapsulamento di tutti gli NC caricati con HK variava da (58,89 ± 5,9 a 94,18% ± 1,8%).Gli NC a base di olio di mandorle hanno dimostrato valori di efficienza di incapsulamento significativamente più elevati rispetto all'olio di ricino e alla formulazione a base di miristato isopropilico indipendentemente dal tipo di polimero (p <0,05, n = 3) (Figura 2C).Ciò potrebbe essere attribuito alla massima solubilità di HK nell'olio di mandorle che ne impedisce la perdita verso la fase acquosa portando a un maggiore intrappolamento del farmaco all'interno del nucleo oleoso.Inoltre, l'olio di mandorle ha un equilibrio idrofilo-lipofilo inferiore (HLB 6), rispetto all'olio di ricino (HLB 14) e all'isopropil miristato (HLB 11.5);pertanto, le nanocapsule a base di nucleo oleoso di mandorle saranno più adatte per il carico di HK grazie alla sua elevata lipofilia.42 Un risultato simile è stato riportato in studi precedenti.13,14I profili di rilascio in vitro hanno mostrato che diversi nuclei oleosi hanno influenzato in modo significativo il rilascio iniziale di scoppio da diversi polimeri (Figura 2D).È stato osservato un rilascio di scoppio inferiore da F1, F4 e F7 (preparato con olio di mandorle) rispetto ad altri NC caricati con HK preparati con olio di ricino o miristato isopropilico.F1 con nucleo oleoso di mandorle ha mostrato un rilascio di scoppio significativamente inferiore del 43,53% rispetto al 65,34% e al 63,23% di F2 e F3 preparati rispettivamente da olio di ricino e isopropil miristato (p <0,01, n=3).Risultati simili sono stati osservati nel caso di NC caricati con HK preparati con polimero PEG-PLGA al 15%.F7 preparato con olio di mandorle ha mostrato un rilascio di scoppio significativamente inferiore del 55,24% rispetto al 70,55% e 76,49% di F8 e F9 preparati rispettivamente con olio di ricino e isopropil miristato (p <0,05, n=3).Ciò potrebbe essere attribuito alla diversa solubilità del polimero nei diversi oli utilizzati.Il copolimero PEG-PLGA al 15% ha una solubilità inferiore nell'olio di mandorle rispetto ad altri polimeri PEGilati.Questa minore solubilità ha portato a tempi di solidificazione più brevi e, di conseguenza, porta alla formazione di una struttura NC più densa che rallenta il rilascio del farmaco.11 Questi risultati supportano la percentuale più alta di intrappolamento di HK nel caso di NC preparati con PEG-PLGA al 15% e olio di mandorle per le stesse ragioni.La micrografia elettronica a trasmissione di F7 è stata rappresentata in (Figura 3).Gli NC caricati con HK hanno mostrato una superficie sferica liscia con una distribuzione dimensionale stretta.Ris. cancro al senoFarmaco Ther.Eur J Pharmacol.Biochimica Farmaco.Pianta Med.Biochim Biophys Acta.J Rilascio del controllo.Int J Pharm.Int J Pharm.Farmacother biomedico.Piccolo.Farmaco anteriore.Colloidi Surf B Biointerfacce.Int J Pharm.Int J Pharm.Int J Nanomedicina.Int J Pharm.Farm Ris.Biomed Mater.Nanomedicina (Londra).Interfacce ACS Appl Mater.Int J Pharm.Anticancro ris.Oncogene.Int J Pharm.Eur J Pharm Biofarmacia.Int J Pharm.Colloidi Surf B Biointerfacce.Int J Pharm.J Pharmacol.Chemioterapia.Eur J Pharmacol.J Biol Chem.J Exp Clin Cancer Res.PLoS uno.Annu Rev Genet.Clin Cancer Res.BMC Cancro.Morte cellulare Dis.Anticancro ris.Farm Ris.Questo lavoro è pubblicato e concesso in licenza da Dove Medical Press Limited.I termini completi di questa licenza sono disponibili su https://www.dovepress.com/terms.php e incorporano la licenza Creative Commons Attribution - Non Commercial (unported, v3.0).Accedendo all'opera accetti i Termini.Gli usi non commerciali dell'opera sono consentiti senza ulteriore autorizzazione da parte di Dove Medical Press Limited, a condizione che l'opera sia adeguatamente attribuita.Per l'autorizzazione all'uso commerciale di quest'opera, consultare i paragrafi 4.2 e 5 dei nostri Termini.Contattaci • Informativa sulla privacy • Associazioni e partner • Testimonianze • Termini e condizioni • Segnala questo sito • TopContattaci • Informativa sulla privacy© Copyright 2022 • Dove Press Ltd • sviluppo software di maffey.com • Web Design di AdhesionLe opinioni espresse in tutti gli articoli qui 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