Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư

Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư.Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư.Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư.Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư.Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư.Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư.Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư.Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư.Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư.Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư.Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư.Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư.Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư.Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư.Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư.Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư.Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư.Nghiên cứu tổng hợp các nanogel mang thuốc đa chức năng trên cơ sở Chitosan−Pluronic định hướng ứng dụng điều trị ung thư.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NGUYỄN VĂN TỒN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP CÁC NANOGEL MANG THUỐC ĐA CHỨC NĂNG TRÊN CƠ SỞ DẪN XUẤT CHITOSAN−PLURONIC ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG ĐIỀU TRỊ UNG THƯ LUẬN ÁN TIẾN SỸ HĨA HỌC Hồ Chí Minh - 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NGUYỄN VĂN TỒN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP CÁC NANOGEL MANG THUỐC ĐA CHỨC NĂNG TRÊN CƠ SỞ DẪN XUẤT CHITOSAN−PLURONIC ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG ĐIỀU TRỊ UNG THƯ LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC Mã số: 44 01 14 Xác nhận Học viện Khoa học Công nghệ Người hướng dẫn Người hướng dẫn PGS TS Trần Ngọc Quyển TS Lương Thị Bích Hồ Chí Minh - 2023 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu luận án cơng trình nghiên cứu tơi dựa tài liệu, số liệu tơi tự tìm hiểu nghiên cứu Chính vậy, kết nghiên cứu đảm bảo trung thực khách quan Đồng thời, kết chưa xuất nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận án trung thực, sai tơi hồn tồn chịu trách nhiệm trước phát luật Nghiên cứu sinh Nguyễn Văn Toàn ii LỜI CÁM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy cô định hướng khoa học, giúp đỡ tận tình suốt trình thực luận án Xin gửi đến Thầy Cô lời biết ơn chân thành Tôi xin cảm ơn hỗ trợ anh chị em Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng – Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Tôi xin cảm ơn giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi Học viện Khoa học Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam suốt thời gian thực luận án Sau cùng, xin gởi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ cho tơi hồn thành luận án Nghiên cứu sinh Nguyễn Văn Toàn iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CÁM ƠN ii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN .3 1.1 Tổng quan bệnh ung thư tiến hóa trị liệu 1.1.1 Ung thư thách thức hóa trị liệu 1.1.2 Các hệ thống phân phối thuốc sở vật liệu nano 1.1.3 Phân phối thuốc hướng đích 1.2 Hệ phân phối thuốc nanogel 10 1.2.1 Vật liệu chế tạo nanogel .10 1.2.2 Tính chất đặc trưng nanogel 11 1.2.3 Ứng dụng nanogel phân phối thuốc trị liệu 13 Hệ phân phối thuốc nanogel sở chitosan 16 1.3.1 Đặc điểm tính chất chitosan .16 1.3.2 Hệ phân phối thuốc nanogel sở chitosan 17 1.4 Hệ phân phối thuốc nanogel sở Pluronic .20 1.4.1 Đặc điểm tính chất Pluronic .20 1.4.2 Hệ phân phối thuốc nanogel sở Pluronic 22 1.5 Định hướng nghiên cứu hệ phân phối thuốc nanogel sở chitosan ghép Pluronic 28 1.5.1 Những nghiên cứu hệ phân phối thuốc nanogel chitosan ghép Pluronic 28 1.5.2 Lựa chọn tác nhân nang hóa cho nanogel chitosan ghép Pluronic .33 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 35 2.1 Hóa chất thiết bị 35 2.1.1 Hóa chất .35 2.1.2 Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm 35 2.1.3 Thiết bị phân tích tính chất cấu trúc vật liệu 35 2.2 Thực nghiệm 36 2.2.1 Tổng hợp chitosan – Pluronic (CS−Pluronic) .36 2.2.2 Tổng hợp folate−chitosan−Pluronic P123 (FA−CS−P123) .40 iv 2.2.3 Tổng hợp chitosan−Pluronic P123−folate (CS−P123−FA) .41 2.2.3 Tổng hợp chitosan−Pluronic P123−biotin (CS−P123−BIO) .43 2.2.4 Xác định nồng độ micelle tới hạn (CMC) nanogel 45 2.2.5 Xác định khả nang hóa thuốc nanogel 45 2.2.6 Khảo sát khả giải phóng thuốc nanogel .47 2.2.7 Động học q trình giải phóng thuốc từ nanogel 48 2.2.8 Đánh giá ổn định trình bảo quản nanogel mang thuốc sau đông khô .49 2.2.9 Đánh giá tính tương thích sinh học nanogel độc tính tế bào hạt nanogel mang thuốc 49 2.2.10 Đánh giá khả hấp thu nội bào hạt nanogel mang thuốc 51 2.2.11 Phân tích thống kê 51 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 52 3.1 Hệ phân phối thuốc CS−Pluronic 52 3.1.1 Tổng hợp NPC−Pluronic−NPC 52 3.1.2 Tổng hợp NPC−Pluronic−OH .55 3.1.3 Tổng hợp hệ phân phối thuốc CS−Pluronic 58 3.1.4 Xác định khả ghép Pluronic lên mạch CS, khả nang hóa CUR đặc điểm nanogel 62 3.1.5 Kết khảo sát khả giải phóng CUR nanogel CS−Pluronic/CUR 74 3.1.6 Đánh giá ổn định nanogel CS−Pluronic/CUR q trình bảo quản sau đơng khơ 77 3.1.7 Thử nghiệm tính tương thích sinh học nanogel CS−Pluronic độc tính tế bào ung thư vú nanogel CS−Pluronic/CUR 78 3.1.8 Tổng kết kết đạt hệ phân phối thuốc nanogel CS−Pluronic mang CUR .82 3.2 Tổng hợp hệ phân phối thuốc hướng đích với phối tử folate (FA) biotin (BIO)…… .83 3.2.1 Tổng hợp FA−CS−P123 83 3.2.2 Tổng hợp CS−P123−FA 86 v 3.3.3 Tổng hợp CS−P123−BIO 92 3.3.4 Xác định giá trị CMC, khả nang hóa PTX đặc điểm nanogel 99 3.3 Kết khảo sát khả giải phóng PTX nanogel mang PTX 103 3.3.6 Đánh giá ổn định trình bảo quản nanogel mang PTX sau đông khô 105 3.3.7 Thử nghiệm tính tương thích sinh học nanogel độc tính tế bào ung thư vú nanogel mang PTX 106 3.3.8 Tổng kết kết đạt hệ phân phối thuốc nanogel CS−Pluronic hướng đích mang PTX 111 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 112 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 PHỤ LỤC 136 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắtÝ nghĩa CS Chitosan L61 Pluronic L61 Plu Pluronic P123 Pluronic P123 F127 Pluronic F127 F68 Pluronic F68 NPC p-nitrophenyl chloroformate EDC 1-ethyl-3-3-dimethylamineopropyl carbodiimide NHS N-hydroxysuccinimide DCC Dicyclohexyl carbodiimide Ami 3-amine-1-propanol EDA Ethylenediamine CUR Curcumin BOC2O Di-tert-butyl dicarbonate PTX Paclitaxel FA Folic acid BIO Biotin DLS Dynamic Light Scattering TEM Transmission Electron Microscopy H-NMR Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy FT-IR Fourier Transform Infrared spectroscopy TGA Thermogravimetric Analyzer: Phân tích nhiệt trọng lượng DSC Differential Scanning Calorimeter CMC Critical Micelle Concentrationr: Nồng độ micelle tới hạn CMT Critical micellar temperature: Nhiệt độ micelle tới hạn HLB Hydrophilic-lipophilic balance: Cân ưa nước - ưa béo SRB Sulforhodamine B colorimetric assay vii DANH MỤC BẢNG Bảng Hàm lượng Pluronic NPC tham gia phản ứng 38 Bảng 2 Hàm lượng NPC-Pluronic-NPC 3-Amine-1-propanol tham gia phản ứng 39 Bảng Tỷ lệ CS NPC−P123−OH tham gia phản ứng 40 Bảng Tỷ lệ CUR, polymer dung môi dùng để nang hóa 46 Bảng Tỷ lệ PTX, polymer dung môi dùng để nang hóa .47 Bảng Kết phổ 1H-NMR loại NPC−Pluronic−NPC 53 Bảng Hiệu suất hoạt hóa NPC loại Pluronic 53 Bảng 3 Kết phổ FT-IR loại NPC−Pluronic−NPC 54 Bảng Kết phổ 1H-NMR loại NPC−Pluronic−OH 56 Bảng Phần trăm nhóm NPC cịn giữ lại phân tử NPC−Pluronic−OH .56 Bảng Kết phổ FT-IR loại NPC−Pluronic−OH 58 Bảng Kết phổ 1H−NMR loại CS−Pluronic 59 Bảng Kết phổ FT−IR loại CS loại CS−Pluronic 60 Bảng Hiệu suất phản ứng P123 lên chitosan 63 Bảng 10 Hiệu suất phản ứng Pluronic lên chitosan .68 Bảng 11 Giá trị DLS loại CS−Pluronic 25 ℃ 37 ℃ 70 Bảng 12 Kết DLS zeta hạt nanogel CS−Pluronic/CUR 73 Bảng 13 Các thơng số mơ hình động học giải phóng CUR nanogel CS−Pluronic 75 Bảng 14 Các thơng số giải phóng CUR từ nanogel CS−Pluronic .76 Bảng 15 Sự ổn định nanogel CS−Pluroronic/CUR bảo quản sau đông khô nhiệt độ phòng 77 Bảng 16 So sánh kết đạt hệ phân phối thuốc CS−L61, CS−P123, CS−F127 CS−F68 82 Bảng 17 Kết phân tích phổ FT-IR FA, CS−P123, FA−CS−P123 85 Bảng 18 Kết phổ 1H−NMR FA BOC−FA−NH2 87 Bảng 19 Kết phổ FT−IR FA BOC−FA−NH2 88 viii Bảng 20 Kết phân tích phổ FT-IT NPC−P123−NPC BOC−FA−P123−NPC 90 Bảng 21 Kết phân tích phổ FT-IR BOC−FA−P123−NPC CS−P123−FA 92 Bảng 22 Kết phân tích phổ 1H-NMR BIO BIO−NH2 94 Bảng 23 Kết phân tích phổ FT-IR BIO BIO−NH2 95 Bảng 24 Kết phân tích phổ FT−IR NPC−P123−NPC NPC−P123−BIO .97 Bảng 25 Kết phân tích phổ FT−IR CS, NPC−P123−BIO CS−P123−BIO 99 Bảng 26 Các thơng số mơ hình động học giải phóng PTX nanogel 104 Bảng 27 Các thơng số giải phóng PTX của nanogel 105 Bảng 28 Sự ổn định nanogel mang PTX bảo quản sau đơng khơ nhiệt độ phịng 106 Bảng 29 So sánh kết đạt hệ phân phối thuốc nanogel hướng đích mang PTX .111