ผลของประจุพื้นผิวของ พอลิเมอริคไมเซลล์แบบผสมบรรจุตัวยาฟูราโซลิโดนสำหรับนำส่งไปเซลล์มะเร็งเต้านมและเซลล์มะเร็งตับ

Main Article Content

วัชรพงษ์ แจ่มสว่าง
พุทธิพร คงแก้ว

บทคัดย่อ

ระบบนำส่งยาระดับนาโนเป็นกลยุทธ์สำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพในการยับยั้งเซลล์มะเร็งรวมถึงลดผลข้างเคียงของการบริหารยา วัตถุประสงค์ของงานวิจัยในครั้งนี้เพื่อศึกษาผลของประจุของอนุภาคพอลิเมอริคไมเซลล์ที่ส่งผลต่อการนำตัวยา furazolidone เข้าสู่เซลล์มะเร็ง เพื่อใช้เป็นแนวทางพัฒนาเภสัชภัณฑ์ต้านมะเร็งที่มีปัญหาค่าการละลาย วิธีการทดลอง: ในการศึกษานี้ทำการพัฒนาระบบนำส่งพอลิเมอริคไมเซลล์ (polymeric micelle)โดยเตรียมจาก poloxamer 407 และผสมกับ Hexadecyltrimethylammonium bromide(CTAB) หรือ lecithin เพื่อบรรจุยา furazolidone สำหรับนำส่งไปยังเซลล์มะเร็งเต้านม(MCF-7) และเซลล์มะเร็งตับ(HepG2) ใช้วิธีเตรียม thin-film hydration ซึ่งในแต่ละตำรับจะทำการเปรียบเทียบผลของสารลดแรงตึงผิวโดยประเมินลักษณะทางกายภาพ เช่น ขนาดอนุภาค ค่าการกระจายตัวของอนุภาคหรือความสามารถในกักเก็บตัวยา ผลการทดลอง: สัดส่วนที่เหมาะสมของสูตรตำรับทั้งประจุบวกและประจุลบ คือ อัตราส่วน ระหว่าง poloxamer 407: CTAB ที่อัตราส่วน 200 mg: 20 mg (ขนาดอนุภาค 307.14 ± 62.01 นาโนเมตร, ค่าประจุพื้นผิว 22.36 ± 7.97 mV และการกักเก็บตัวยา 62.26 ± 1.49%), และ poloxamer 407: lecithin ที่อัตราส่วน 200 mg:4 mg (ขนาดอนุภาค 311.42 ± 32.42 นาโนเมตร, ค่าประจุพื้นผิว -22.34 ± 1.31 mV และการกักเก็บตัวยา 57.47 ± 3.14%) สูตรตำรับที่ถูกเลือกจะถูกนำมาศึกษาความเป็นพิษต่อเซลล์มะเร็งและการนำสารเข้าเซลล์มะเร็ง MCF-7 และ HepG2  สรุป: จากผลข้อมูลของการทดลองพบว่าประจุพื้นผิวของระบบนำส่งยาเป็นอีกปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพในการรักษา โดยมะเร็งแต่ละชนิดอาจมีการตอบสนองต่อประจุพื้นผิวที่แตกต่างกัน เช่น เซลล์มะเร็งตับจะมีอัตราการนำสารที่มีประจุเข้าได้ดีมากกว่าเซลล์มะเร็งเต้านม อย่างไรก็ตามการศึกษาในครั้งนี้เป็นการศึกษาถึงปัจจัยที่ส่งผลต่อการนำส่งสารไปยังเซลล์มะเร็ง ซึ่งอาจต้องมีการเพิ่มการทดสอบในเซลล์มะเร็งชนิดอื่นๆ และทดสอบความเป็นพิษกับเซลล์ปกติต่อไปในอนาคต

Article Details

ประเภทบทความ
เภสัชศาสตร์ (Pharmaceutical Sciences)

เอกสารอ้างอิง

Ahmed, M. and Narain, R. (2013). Cell line dependent uptake and transfection efficiencies of PEI–anionic glycopolymer systems. Biomaterials, 34, 4368-4376.

Alam, M. I., Paget, T. and Elkordy, A. A. (2016). Formulation and advantages of furazolidone in liposomal drug delivery systems. European Journal of Pharmaceutical Sciences, 84, 139-145.

Bnyan, R., Khan, I., Ehtezazi, T., Saleem, I., Gordon, S., O'Neill, F. and Roberts, M. (2018). Surfactant effects on lipid-based vesicles properties. Journal of pharmaceutical sciences, 107, 1237-1246.

Carraher, C. E., Roner, M. R., Thibodeau, R. and Johnson, A. M. (2014). Synthesis, structural characterization, and preliminary cancer cell study results for poly(amine esters) derived from triphenyl-group VA organometallics and norfloxacin. Inorganica Chimica Acta, 423, 123-131.

Chaemsawang, W., Prasongchean, W., Papadopoulos, K. I., Ritthidej, G., Sukrong, S. and Wattanaarsakit, P. (2019). The Effect of Okra (Abelmoschus esculentus (L.) Moench) Seed Extract on Human Cancer Cell Lines Delivered in Its Native Form and Loaded in Polymeric Micelles. International journal of biomaterials, 2019, 9404383-9404383.

Chat, O. A., Najar, M. H., Mir, M. A., Rather, G. M. and Dar, A. A. (2011). Effects of surfactant micelles on solubilization and DPPH radical scavenging activity of Rutin. Journal of Colloid and Interface Science, 355, 140-149.

Croy, S. and Kwon, G. (2006). Polymeric micelles for drug delivery. Current pharmaceutical design, 12, 4669-4684.

Deng, S., Tang, S., Dai, C., Zhou, Y., Yang, X., Li, D. and Xiao, X. (2016). P21Waf1/Cip1 plays a critical role in furazolidone-induced apoptosis in HepG2 cells through influencing the caspase-3 activation and ROS generation. Food and Chemical Toxicology, 88, 1-12.

Djekic, L., Čalija, B. and Medarević, Đ. (2020). Gelation behavior, drug solubilization capacity and release kinetics of poloxamer 407 aqueous solutions: The combined effect of copolymer, cosolvent and hydrophobic drug. Journal of Molecular Liquids, 303, 112639.

Djekic, L., Krajisnik, D., Martinovic, M., Djordjevic, D. and Primorac, M. (2015). Characterization of gelation process and drug release profile of thermosensitive liquid lecithin/poloxamer 407 based gels as carriers for percutaneous delivery of ibuprofen. International Journal of Pharmaceutics, 490, 180-189.

Dwiastuti, R., Noegrohati, S., Istyastono, E. P. and Marchaban. Year. Formulation and physical properties observations of soy lecithin liposome containing 4-n-butylresorcinol. In: AIP Conference Proceedings, 2016. AIP Publishing, 160005.

Farnia, P., Velayati, A. A., Mollaei, S. and Ghanavi, J. (2017). Modified rifampin nanoparticles: Increased solubility with slow release rate. International journal of mycobacteriology, 6, 171.

Hingmire, S., Oulkar, D. P., Utture, S. C., Ahammed Shabeer, T. P. and Banerjee, K. (2015). Residue analysis of fipronil and difenoconazole in okra by liquid chromatography tandem mass spectrometry and their food safety evaluation. Food Chemistry, 176, 145-151.

Jiang, X., Sun, L., Qiu, J. J., Sun, X., Li, S., Wang, X., So, C. W. E. and Dong, S. (2013). A Novel Application of Furazolidone: Anti-Leukemic Activity in Acute Myeloid Leukemia. PLoS ONE, 8, e72335.

Jin, X., Tang, S., Chen, Q., Zou, J., Zhang, T., Liu, F., Zhang, S., Sun, C. and Xiao, X. (2011). Furazolidone induced oxidative DNA damage via up-regulating ROS that caused cell cycle arrest in human hepatoma G2 cells. Toxicology Letters, 201, 205-212.

Jin, X., Zhang, Y., Zhang, Z., Che, D. and Lv, H. (2016). Juglone loaded poloxamer 188/phospholipid mixed micelles evaluated in vitro and in vivo in breast cancer. International Journal of Pharmaceutics, 515, 359-366.

Kalbáčová, M., Verdánová, M., Mravec, F., Halasová, T. and Pekař, M. (2014). Effect of CTAB and CTAB in the presence of hyaluronan on selected human cell types. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 460, 204-208.

Khalil, R. A. and Al-hakam, A. Z. (2014). Theoretical estimation of the critical packing parameter of amphiphilic self-assembled aggregates. Applied Surface Science, 318, 85-89.

Lanta, Q., Arveux, P. and Asselain, B. (2019). [Epidemiology and socio-cultural specificities of young women with breast cancer]. Bull Cancer, 106, S4-s9.

Lewkowski, J., Rogacz, D. and Rychter, P. (2019). Hazardous ecotoxicological impact of two commonly used nitrofuran-derived antibacterial drugs: Furazolidone and nitrofurantoin. Chemosphere, 222, 381-390.

Lu, Y. and Park, K. (2013). Polymeric micelles and alternative nanonized delivery vehicles for poorly soluble drugs. International journal of pharmaceutics, 453, 198-214.

Ma, Y., Zhuang, Y., Xie, X., Wang, C., Wang, F., Zhou, D., Zeng, J. and Cai, L. (2011). The role of surface charge density in cationic liposome-promoted dendritic cell maturation and vaccine-induced immune responses. Nanoscale, 3, 2307-2314.

Mahbub, S., Molla, M. R., Saha, M., Shahriar, I., Hoque, M. A., Halim, M. A., Rub, M. A., Khan, M. A. and Azum, N. (2019). Conductometric and molecular dynamics studies of the aggregation behavior of sodium dodecyl sulfate (SDS) and cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) in aqueous and electrolytes solution. Journal of Molecular Liquids.

Mandal, A., Bisht, R., Rupenthal, I. D. and Mitra, A. K. (2017). Polymeric micelles for ocular drug delivery: From structural frameworks to recent preclinical studies. Journal of Controlled Release, 248, 96-116.

Meena, R., Kumar, S., kumar, R., Gaharwar, U. S. and Rajamani, P. (2017). PLGA-CTAB curcumin nanoparticles: Fabrication, characterization and molecular basis of anticancer activity in triple negative breast cancer cell lines (MDA-MB-231 cells). Biomedicine & Pharmacotherapy, 94, 944-954.

P.R, S., James, N. R., Kumar P.R, A. and K. Raj, D. (2016). Galactosylated alginate-curcumin micelles for enhanced delivery of curcumin to hepatocytes. International Journal of Biological Macromolecules, 86, 1-9.

Pashirova, T. N., Zhukova, N. A., Lukashenko, S. S., Valeeva, F. G., Burilova, E. A., Sapunova, A. S., Voloshina, A. D., Mirgorodskaya, A. B., Zakharova, L. Y., Sinyashin, O. G. and Mamedov, V. A. (2019). Multi-targeted approach by 2-benzimidazolylquinoxalines-loaded cationic arginine liposomes against сervical cancer cells in vitro. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 178, 317-328.

Pellosi, D. S., Tessaro, A. L., Moret, F., Gaio, E., Reddi, E., Caetano, W., Quaglia, F. and Hioka, N. (2016). Pluronic® mixed micelles as efficient nanocarriers for benzoporphyrin derivatives applied to photodynamic therapy in cancer cells. Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 314, 143-154.

Salahuddin, N., Abdelwahab, M., Gaber, M. and Elneanaey, S. (2020). Synthesis and Design of Norfloxacin drug delivery system based on PLA/TiO2 nanocomposites: Antibacterial and antitumor activities. Materials Science and Engineering: C, 108, 110337.

Salatin, S. and Yari Khosroushahi, A. (2017). Overviews on the cellular uptake mechanism of polysaccharide colloidal nanoparticles. Journal of cellular and molecular medicine, 21, 1668-1686.

Saxena, V. and Hussain, M. D. (2013). Polymeric mixed micelles for delivery of curcumin to multidrug resistant ovarian cancer. Journal of biomedical nanotechnology, 9, 1146-1154.

Sokolova, V., Kozlova, D., Knuschke, T., Buer, J., Westendorf, A. M. and Epple, M. (2013). Mechanism of the uptake of cationic and anionic calcium phosphate nanoparticles by cells. Acta Biomaterialia, 9, 7527-7535.

Wang, H., Lai, Y.-J., Chan, Y.-L., Li, T.-L. and Wu, C.-J. (2011). Epigallocatechin-3-gallate effectively attenuates skeletal muscle atrophy caused by cancer cachexia. Cancer Letters, 305, 40-49.

Xie, M., Zhang, F., Liu, L., Zhang, Y., Li, Y., Li, H. and Xie, J. (2018). Surface modification of graphene oxide nanosheets by protamine sulfate/sodium alginate for anti-cancer drug delivery application. Applied Surface Science, 440, 853-860.

Zhang, H. X., Du, G. H. and Zhang, J. T. (2004). Assay of mitochondrial functions by resazurin in vitro. Acta Pharmacol Sin, 25, 385-9.