ارزیابی اثر شارژ سطحی دوکسوربیسین لیپوزومه بر روی سمیت سلولی رده سرطان استخوان (استئوسارکوما)

نویسندگان

1 گروه علوم زیستی، دانشکده علوم وفنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران.

2 گروه مهندسی بیوتکنولوژی و داروسازی، دانشکده مهندسی شیمی ، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

4 گروه ژنتیک مولکولی، دانشگاه شهید چمران، اهواز، ایران

5 گروه زیست شناسی سلولی مولکولی و آناتومی کاربردی، مرکز تحقیقاتی آکتا، دانشگاه UVآمستردام، هلند

چکیده

مقدمه و هدف: در پژوهش حاضر فرمولاسیون لیپوزومی پگیله حاوی دوکسوروبیسین به منظور بررسی اثر شارژ سطحی بر روی سمیت سلولی سنتز شد.
 
مواد و روش­ها: فرمولاسیون لیپوزومی دوکسوروبیسین حاوی DPPC، Cholesterol و DSPE-mPEG به همراه مقادیر مختلف فسفولیپید کاتیونی DOTAP < /span> (صفر، 5/2 و 20 درصد) به روش گرادیان pH تهیه شد. نانو ذرات تهیه شده از جهت درصد بارگذاری دارو، سایز ذرات، شاخص پراکندگی، رهایش دارو 48 ساعته و شارژ سطحی مورد ارزیابی قرار گرفتند. هم­چنین اثر سمیت دوکسوروبیسین آزاد و محصور شده بر رده سلولی Saos-2 مقایسه شد.
 
نتایج: درصد بارگذاری دارو برای هر سه فرمولاسیون بالای 82 درصد است. فرمولاسیون­ها به صورت مونو دیسپرس می­باشند و سایز ذرات با کاتیونی شدن کاهش یافته است. پتانسیل زتا از 23- تا 4/22 + متغیّر بوده و در مدت ‌زمان 48 ساعت، 43 درصد از دارو از لیپوزوم آزاد گشته است. سمیت سلولی دوکسوروبیسین با کپسوله کردن افزایش یافته است. افزایش فسفولیپید کاتیونی باعث کاهش زنده­مانی سلولی شده است. افزایش سمیت دارویی برای دوکسوربیسین محصور در لیپوزوم کاتیونی هم به خاطر بیش­تر آهسته رهش بودن سامانه و هم به خاطر سمیت ایجاد شده توسط DOTAP < /span> در ساختار است.
 
نتیجه‌گیری: سمیت دوکسوربیسین با محصورسازی درون لیپوزوم افزایش می­یابد. این افزایش برای دوکسوربیسین محصور شده درون لیپوزوم کاتیونی بیش­تر است.
 
 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of the effects of surface charge on cytotoxicity of liposomal Doxorubicin on bone cancer cell line (Osteosarcoma)

نویسندگان [English]

  • Bibi Fatemeh Haghiralsadat 1
  • Samira Naderinezhad 2
  • Ghasem Amoabediny 3
  • Fateme Montazeri 4
  • Behrouz Zandieh Doulabi 5
چکیده [English]

Background and Objective: In the present study, PEGylated liposomal formulation containing doxorubicin was synthesized in order to study the effects of surface charge on its cytotoxicity.
 
Materials and Methods: Liposomal doxorubicin containing DPPC, cholesterol and phospholipid DSPE-mPEG with various amounts of cationic phospholipid, DOTAP, (0, 5.2 and 20%) was prepared by pH gradient method. Prepared nanoparticles were evaluated in term of percentage of drug loading, particle size, polydisparity index, 48-hour drug release, and surface charge. The cytotoxicity of free and entrapped doxorubicin on Saos-2 cell lines was also compared.
 
Results: The percentages of drug loading for all three formulations were higher than 82 percent. All formulations were monodisperse. The particle size was reduced by increasing cationic properties of particles. The zeta-potential varied from -23 to + 22.4, and 43% of the drug was released from the liposome during 48 hours. Cytotoxicity of doxorubicin increased with encapsulation. Addition of cationic phospholipid reduced cell survival.
 
Conclusion: Increasing cytotoxicity of doxorubicin loaded into cationic liposomes is due to the more sustained-release of the system and also the toxicity created by DOTAP in the structure. Cytotoxicity of doxorubicin improved by entrapping it into liposomal vesicles. Doxorubicin loaded into cationic liposome shows highest toxicity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bone cancer
  • Cell toxicity
  • Doxorubicin
  • liposome
  • Saos-2 cell line

مراجع

1. Ta HT, Dass CR, Choong PFM, Dunstan DE. Osteosarcoma treatment: state of the art. Cancer Metastasis Review 2009;28(1-2):247–63. 2. Boer JP De. Towards targeted treatment for osteosarcoma. VU University Medical Center 2014. 3. Tacar O, Sriamornsak P, Dass CR. Doxorubicin: an update on anticancer molecular action, toxicity and novel drug delivery systems. Journal of Pharmacy and Pharmacology 2013;65(2):157–70. 4. Fateme Haghiralsadat, Ghasem Amoabediny, Mohammad Hasan Sheikhha, Tymour Forouzanfar, Marco N Helder BZ. A novel approach on drug delivery: Investigation of new nano-formulation of liposomal doxorubicin and biological evaluation of entrapped doxorubicin on various osteosarcomas cell lines. Cell Journal 2017;19(Supplement 1, Spring):55–65. 5. Haghiralsadat F, Amoabediny G, Sheikhha MH, Zandieh‐doulabi B, Naderinezhad S, Helder MN, et al. New liposomal doxorubicin nanoformulation for osteosarcoma: Drug release kinetic study based on thermo and pH sensitivity. Chemical Biology & Drug Design 2017;90(3):368–79. 6. Fateme Haghiralsadat, Ghasem Amoabediny, Samira Naderinezhad, Marco N Helder, Elham Akhoundi Kharanaghi BZ-D. Overview of preparation methods of polymeric and lipid-based (noisome, solid lipid, liposome) nanoparticles: a comprehensive review. Journal of Polymeric Materials and Polymeric Biomaterials 2017;1–18. 7. Koo OM, Rubinstein I, Onyuksel H. Role of nanotechnology in targeted drug delivery and imaging: a concise review. Nanomedicine Nanotechnology, Biology and Medicine 2005;1(3):193–212. 8. Xiao K, Li Y, Luo J, Lee JS, Xiao W, Gonik AM, et al. The effect of surface charge on in vivo biodistribution of PEG-oligocholic acid based micellar nanoparticles. Biomaterials 2011;32(13):3435–46. 9. Juliano RL, Stamp D. The effect of particle size and charge on the clearance rates of liposomes and liposome encapsulated drugs. Biochemical and Biophysical Research Communications 1975;63(3):651–8. 10. Yamamoto Y, Nagasaki Y, Kato Y, Sugiyama Y, Kataoka K. Long-circulating poly (ethylene glycol)–poly (d, l-lactide) block copolymer micelles with modulated surface charge. Journal of Controlled Release 2001;77(1):27–38. 11. Ohvo-rekila H, Ramstedt B, Leppima P, Slotte JP. Cholesterol interactions with phospholipids in membranes. Progress in Lipid Research 2002;41(1):66-97. 12. Haghiralsadat F, Amoabediny G, Helder MN, Naderinezhad S, Sheikhha MH, Forouzanfar T, et al. A comprehensive mathematical model of drug release kinetics from nano-liposomes, derived from optimization studies of cationic PEGylated liposomal doxorubicin formulations for drug-gene delivery. Artif Cells, Nanomedicine, Biotechnol [Internet]. Taylor & Francis; 2017 4;1–9. 13. Malekpour B, Jalalinadoushan M , Mansouri S , Hadjihosseini R , Mirzaei M, Jamali D. Comparison of the Killing Effect of Free, Negative and Neutral Charged Liposomal Doxorubicin on Breast Cancer Cell Line (MDA-MB-231). Daneshvar Medicine 2010, 17(85): 63-70.
دانشور پزشکی
دوره 25، شماره 6 - شماره پیاپی 133
133
بهمن و اسفند 1396
صفحه 19-26

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار