فرمولاسیون و بررسی اثرات بیولوژیک نانو ذرات مغناطیسی پوشش دهی شده با لایه سیلیکای متخلخل جهت داروی رسانی ارلوتینیب هیدروکلراید

Abstract

مقدمه با توسعه سریع فناوری نانو، مواد نانوساختار مختلف با موفقیت برای کاربردهای پزشکی سنتز شدند. نانوذرات مغناطیسی به دلیل داشتن خواص مغناطیسی، اندازه مناسب و ... مورد توجه قرار گرفتند. مطالعات نشان داده است که این نانو ذرات می توانند به راحتی وارد تومورهای سرطانی شوند و آنجا باقی بمانند. هدفدر این مطالعه، هدف بارگذاری ارلوتینیب روی نانوذرات مغناطیسی سیلیکای متخلخل و بهبود اثر گذاری این دارو می باشد.روش کاربرای این کار ابتدا نانوذرات مگنتیت (Fe3O4) سنتز شدند و سپس پوشش سیلیکای متخلخل به دور آن ها شکل گرفت. نانوذرات با گروه آمینی عاملدار شدند تا متوترکسات به آنها کونژوگه شود. همه ی نانوذرات با داروی ارلوتینیب بارگذاری شدند. سایز و بار سطحی نانوذرات با میکروسکوپ الکترونی روبشی و زتا سایزر بررسی شد. به وسیله ی طیف مادون قرمز و آنالیز BET هم به ترتیب تشکیل پیوند بین گروه های عاملی و سطح تماس ویژه نانوذرات مورد مطالعه قرار گرفت. رهش نانوذرات هم در سه pH مختلف اندازه گیری گردید. بررسی سمیت سلولی و برداشت سلولی نانوذرات (به روش فلوسیتومتری) روی دو رده ی سلولی A549 و Ovcar-3 انجام گردید. یافته هابررسی های انجام یافته روی نانوذرات نشان داد که نانوذرات اندازه ای مناسب جهت هدف قرار دادن توده های توموری را دارند. پیوند های شیمیایی و گروه های عاملی به خوبی در مورد هر نانوذره برقرار است و نانوذرات مورد مطالعه یک سطح تماس بالایی جهت بارگیری دارو دارند. رهش ارلوتینیب در pH مختلف یکسان نیست. تست MTT عملکرد نانوذرات را در دارورسانی هدفمند غیرفعال و فعال نشان داد و نتایج برداشت سلولی نانوذرات، افزایش برداشت سلولی نانوذرات را به خوبی نشان داد.نتیجه گیری نانوذرات پوشش دهی شده با سیلیکای متخلخل به عنوان سیستم های دارورسانی عملکرد مطلوبی دارند. همچنین نانوذرات گونژوگه شده با متوترکسات به صورت سیستم های دارورسانی هدفمند عمل می کنند., Fast development of nanotechnology has resulted in successful application of nanostructured materials in medical fields. Magnetic nanoparticles have gained a great attention due to the magnetic properties, appropriate and functionalization. Studies have shown that these nanoparticles can easily penetrate cancerous tumors. ObjectiveIn this study, we aim to develop erlotinib loaded magnetic nanopaticles coated with mesoporous silica nanoparticles to improve drug efficacy.MethodsTo this end, magnetite (Fe3O4) were synthesized and then coated with mesoporous silica. Nanoparticles were functionalized with amine groups to be conjugated with methotrexate as a targeting agent. all of nanoparticles were loaded with Erlotinib. Size and zeta potential of nanoparticles were characterized using TEM and Zeta Sizer. BET analysis and ATR-FTIR examined the formation of chemical bonds between different functional groups and surface area. The release of nanoparticles was measured at three different pHs. Evaluation of cytotoxicity and cellular uptake of nanoparticles on two cell lines (A549 and Ovcar-3) was performed.ResultsThe studies showed that the nanoparticles were synthesized in a range of acceptable size rangefor active and passive targeting. Also the chemical interaction and moieties nanoparticles showed an adequate surface area for the loading of erlotinib. Drug was released from nanoparticles at a higher rate in acidic pH, providing an evidence for possible superior drug release within the acidic milieu of tumor microenvironment. MTT assay and flowcytometry data also showed that the formulations provided suitable cytotoxicity on the cell lines, where the greater impact was observed for folat receptor positive cells (i.e. Ovcar-3) as compared to A549 as a folate receptor negative cell line. ConclusionCollectively our data showed that silica coated magnetic nanoparticles could be considered as a suitable delivery system for anti-cancer drugs. Further activation of NPs with methotraxate as a targeting agent could enhance the cytotoxic as well as targeting potential.