Nghiên cứu tổng hợp chitosan - peg nanogels mang thuốc chống ung thư

Nanogel là một trong hệ dẫn truyền thuốc hiệu quả được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực y sinh. Trong nghiên cứu này đã tổng hợp hạt nanogel nhạy pH trên cơ sở chitosan–polyethylene glycol (PEG) có khả năng mang thuốc ứng dụng trong điều trị ung thư. PEG ở tỉ lệ khác nhau được gắn trên chitosan sử dụng p_nitrophenyl chloroformate (NPC) để hoạt hóa. Kết quả đo phổ phổ hồng ngoại (FT-IR), phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H-NMR) cho thấy chitosan gắn PEG đã tổng hợp thành công.

Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số (12/2015), trang 37-41 Journal of Science of Lac Hong University Vol (12/2015), pp 37-41 NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP CHITOSAN – PEG NANOGELS MANG THUỐC CHỐNG UNG THƯ Systhesis of Nanogel pH – Sensitive based on Chitosan – PEG for anticancer drug delivery Cao Thị Mỹ Châu1*, Nguyễn Xuân Chương2, Nguyễn Đại Hải3 *zennychau20@gmail.com Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Mơi Trường Trường Đại học Lạc Hồng, Đồng Nai, Việt Nam 2Khoa Dược, Trường Đại học Lạc Hồng, Đồng Nai, Việt Nam 3Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, số Mạc Đĩnh Chi,Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Đến tòa soạn 14/12/2014; Chấp nhận đăng: 15/2/2015 Tóm tắt Nanogel hệ dẫn truyền thuốc hiệu ứng dụng rộng rãi lĩnh vực y sinh Trong nghiên cứu tổng hợp hạt nanogel nhạy pH sở chitosan–polyethylene glycol (PEG) có khả mang thuốc ứng dụng điều trị ung thư PEG tỉ lệ khác gắn chitosan sử dụng p_nitrophenyl chloroformate (NPC) để hoạt hóa Kết đo phổ phổ hồng ngoại (FT-IR), phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR) cho thấy chitosan gắn PEG tổng hợp thành công Hạt nanogel có hình cầu với kích thước khoảng 35 - 45 nm hạt phân bố tương đối đồng xác định ảnh kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) Kết đo sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC) để xác định nồng độ thuốc cho thấy khả mang thuốc paclitaxel (PTX) hệ Chitosan – PEG từ 1,18% lên tới 72,74% khả nhả thuốc sau 96 pH 5,0 (26,9%) thuốc nhả nhiều so với pH 7,4 (14,9%) Từ kết thu hạt nanogels nhạy pH sở Chitosan-PEG tổng hợp thành công hứa hẹn trở thành hệ mang thuốc có giá trị thực tiễn cao ứng dụng kiểm soát mang nhả thuốc điều trị ung thư Từ khóa: Nanogels; Chitosan; Polyethylene glycol; Paclitaxel; Nhạy pH; Hóa trị Abstract Nanogel is extensively adopted in biomedical applications The aim of this study is to develop a polymeric nanogel having pH responsiveness and to investigate its efficacy for drug delivery Chitosan grafted polyethylene glycol (PEG) at different concentrations using P_nitrophenyl chloroformate (NPC) as an activated agent is prepared Fourier Transform Infrared (FT-IR) and Nuclear Magnetic Resonance (1H-NMR) results demonstrate the successful synthesis of the pH-sensitive nanogels based on Chitosan-PEG According to transmission electron microscopy (TEM) results, the paclitaxel (PTX) loaded Chitosan-PEG has a spherical shape in the range of 35 to 45 nm The loading efficiency of the nanogels was over 70% Moreover, the PTX-releasing efficiency after 96 hr at pH 5.0 (26.9%) is higher than that at pH 7.4 (14.9%) by high-performance liquid chromatography (HPCL) From our results, pH-sensitive nanogels based on ChitosanPEG is highly promising for use as a PTX delivery system for cancer therapy Keywords: Nanogels; Chitosan; Polyethylene glycol; Paclitaxel; pH-sensitive; Chemotherapy GIỚI THIỆU Ung thư bệnh nan y vô nguy hiểm Theo số liệu thống kê Tổ Chức Y Tế Thế Giới (WHO), vào năm 2012 số người mắc bệnh tăng lên đến 14 triệu người khơng ngừng số Hiện nay, việc điều trị bệnh ung thư gặp nhiều khó khăn hiệu điều trị thấp, kháng thuốc tế bào ung thư tính không đặc hiệu thuốc đến tế bào ung thư Hiện thị trường có nhiều loại thuốc điều trị ung thư hiệu cisplatin, paclitaxel, doxorubicin, 5Fluorouracil Các loại thuốc có tác dụng gây độc ngăn cản phân bào tế bào ung thư Tuy nhiên, tác dụng thuốc điều trị ung thư khơng đặc hiệu sau đưa thuốc vào thể mộ t phần nhỏ lượng thuốc đến tế bào ung thư để tiêu diệt, phần lại phân bố vào quan khác bị chuyển hóa gan hay bị thải trừ thận dẫn đến nồng độ thuốc tế bào ung thư thấp [1] Vì thế, khơng phát huy tác dụng mà gây độc cho tế bào lành Đứng trước tình hình đó, với phát triển khoa học kỹ thuật người không ngừng nghiên cứu cải biến để chữa trị bệnh ung thư hiệu đo có cơng nghệ nano Đây vật liệu có kích thước từ vài nanometer tới vài trăm nanometer sử dụng chất mang để vận chuyển dược chất cho việc điều trị bệnh ung thư hiệu Các chất mang thuốc kích thước nano dendrimer, lyposome, mixen polymer vào thể chúng có khả làm giảm gây độc đến tế bào lành, tăng khả hòa tan thuốc, đồng thờ i làm tăng khả thâm nhập vào tế bào ung thư [2] Bên cạnh đó, việc kiểm soát nhả thuốc dựa khác biệt nhiệt độ, pH, nồng độ enzyme, v.v quan tâm thời gian gần Trong đó, hệ nano kiểm soát nhả thuốc dựa vào thay đổi pH trọng nghiên cứu nhiều có khác biệt lớn độ pH bên bên ngồi tế bào Vì vậy, nanogel nhạy pH tiềm lớn để nhà nghiên cứu nước quan tâm phát triển Các cơng Tạp chí Khoa học Lạc Hồng Số 04 37 Cao Th Mỹ Châu, Nguy n Xuân Chương, Nguy n Đại H i trình nghiên cứu nanogel nước Ting Zhou cộng (2012) tổng hợp hạt nanogel nhạy pH điều chỉnh để mang thuốc chống ung thư đến vị trí cần điều trị, cách thiết kế hạt nano gel nhạy pH dựa Chitosan với kích thước (