Tổng hợp và đánh giá hiệu quả mang thuốc và tiêu diệt tế bào ung thư của một số hệ nanogel trên cơ sở polysaccharide sulfate (heparin, fucoidan) ghép các copolymer tương hợp sinh học TT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - NGUYỄN NGỌC THỂ TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ MANG THUỐC VÀ TIÊU DIỆT TẾ BÀO UNG THƯ CỦA MỘT SỐ HỆ NANOGEL TRÊN CƠ SỞ POLYSACCHARIDE SULFATE (HEPARIN, FUCOIDAN) GHÉP CÁC COPOLYMER TƯƠNG HỢP SINH HỌC Chuyên ngành: Hóa Hữu Mã số: 44 01 14 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ HĨA HỌC TP HỒ CHÍ MINH – 2021 Cơng trình hồn thành tại: Học viện Khoa học Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS Trần Ngọc Quyển Người hướng dẫn khoa học 2: TS Nguyễn Thị Thanh Thủy Phản biện 1: … Phản biện 2: … Phản biện 3: … Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Học viện, họp Học viện Khoa học Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam vào hồi … ’, ngày … tháng … năm 20… Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Học viện Khoa học Công nghệ - Thư viện Quốc gia Việt Nam MỞ ĐẦU Tính cấp thiết luận án: Cisplatin (cis-diamminedichloroplatinum (II)) thuốc chống ung thư chủ lực sử dụng rộng rãi hiệu để điều trị nhiều loại khối u rắn Tuy nhiên, nghiên cứu tác dụng lâm sàng cisplatin sau bị hạn chế tính chọn lọc thuốc mơ bình thường mơ khối u Đồng thời, độc tính thuốc gây nhiều tác dụng phụ thận, suy tủy, nhiễm độc thần kinh mãn tính,… từ dẫn đến tình trạng kháng thuốc hạn chế liều lượng trình điều trị [2-4] Vì vậy, để khắc phục hạn chế trên, chất mang thuốc dạng hạt nano nhà khoa học nước phát triển mạnh mẽ, sở làm tăng tích tụ thuốc tế bào ung thư từ giảm tác dụng phụ bất lợi thuốc Nanogel hệ chất mang nanopolymer thu hút ý nhiều nhà khoa học giới Nanogel có nhiều đặc điểm bật so với hệ chất mang nano khác như: có hình dạng kích thước nano linh hoạt, có khả đáp ứng đồng thời với nhiều kích thích từ mơi trường ngồi nhiệt độ, pH, cường độ ion, góp phần tăng cường hiệu việc giải phóng thuốc có kiểm sốt [5-7] Do đó, hướng nghiên cứu điều chế chất mang nanogel nhằm tạo tương thích sinh học cao chất mang, giảm độc tính thuốc, góp phần nâng cao hiệu mang thuốc điều trị có nhiều ý nghĩa khoa học ứng dụng Ngoài ra, việc sử dụng cisplatin dạng hydrate tạo phức với chất mang làm tăng khả mang thuốc tiêu diệt hiệu tế bào ung thư Chính lý trên, tiến hành thực đề tài “Tổng hợp đánh giá hiệu mang thuốc tiêu diệt tế bào ung thư số hệ nanogel sở polysaccharide sulfate (heparin, fucoidan) ghép copolymer tương hợp sinh học” Mục tiêu nghiên cứu luận án: Tổng hợp đánh giá đặc tính chất mang nanogel sở polysaccharide sulfate (heparin, fucoidan) ghép với pluronic khác với mục tiêu khảo sát hiệu mang thuốc chống ung thư cisplatin cisplatin hydrate Từ đó, ứng dụng điều chế hệ nanogel dẫn truyền thuốc kết hợp cisplatin hydrate nanocurcumin nhằm mục đích giảm thể tích khối u ung thư vú mơ hình chuột (Mus musculus var Albino) mang khối u ghép dị loài từ người Các nội dung nghiên cứu luận án: Tổng hợp đánh giá cấu trúc, hình thái nanogel sở heparin liên hợp pluronic P123, F127, F68 F87 với tỉ lệ ghép khác Tổng hợp khảo sát hiệu mang thuốc cisplatin cisplatin dạng hydrat nanogel tổng hợp Khảo sát khả nhả thuốc hiệu tiêu diệt dòng tế bào ung thư vú MCF-7 hệ nanogel Hep-P123 mang thuốc Tổng hợp đánh giá cấu trúc, hình thái nanogel sở polysaccharide sulfate fucoidan liên hợp pluronic P123 Khảo sát khả nhả thuốc hiệu tiêu diệt dòng tế bào ung thư vú MCF-7 hệ nanogel Fud-P123 mang thuốc Tổng hợp khảo sát khả nhả thuốc hiệu tiêu diệt dòng tế bào ung thư vú MCF-7 hệ nanogel HepF127 mang thuốc kết hợp cisplatin hydrate nanocurcumin Đánh giá hiệu tiêu giảm thể tích khối u ung thư vú mơ hình chuột mang khối u ghép dị loài từ người hệ nanogel mang thuốc kết hợp Bố cục luận án: luận án gồm phần Mở đầu, kết luận, kiến nghị chương (Chương 1: Tổng quan, Chương 2: Nghiên cứu, Chương 3: Kết bàn luận) Luận án có 25 bảng số liệu, 71 hình vẽ có cơng trình có liên quan cơng bố Phần phụ lục bao gồm 32 hình vẽ 21 bảng số liệu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Nanogel Thuật ngữ “nanogel” định nghĩa hạt có kích thước nano tạo thành liên kết ngang có tính chất vật lý hóa học mạng lưới polymer Kích thước nanogel thường khoảng từ 20-200 nm, giảm thải thận kéo dài thời gian bán thải huyết [21-22] Các nanogel bẫy phân tử kỵ nước (các thuốc chống ung thư), protein (enzyme, insulin, protein kháng nguyên), acid nucleic (plasmid ADN), chúng sử dụng nano polymer lĩnh vực điều trị ung thư, phân phối protein vaccine nhân tạo [23] 1.2 Ung thư thuốc chống ung thư cisplatin Ung thư xảy đột biến ADN, dẫn đến tế bào tăng sinh vô hạn độ, vô tổ chức, khơng tn theo chế kiểm sốt phát triển thể Vấn đề quan trọng bệnh lý ung thư phân biệt khối u lành tính ác tính Thơng qua nghiên cứu thời gian gần đây, ung thư chứng minh có liên quan đến yếu tố di truyền, nghĩa biến đổi gene dẫn đến thay đổi chức phân chia tế bào Cisplatin sử dụng lâm sàng để điều trị bệnh ung thư Đến nay, cisplatin chứng minh thuốc hóa trị liệu chống ung thư hiệu cần kết hợp với thuốc khác trình điều trị cần nhiều nghiên cứu thêm để cải thiện phương pháp điều trị nhằm cắt giảm tác dụng phụ thuốc Trong hướng nghiên cứu chất mang vận chuyển nhả chậm thuốc với kích thước nano xem giải pháp hiệu nhằm giải hạn chế tác dụng phụ kháng thuốc cisplatin 1.3 Những nghiên cứu trước Trong nước: có vài nhóm nghiên cứu chất mang nano để vận chuyển thuốc cisplatin phức platin (II) tiêu biểu gồm: nhóm nghiên cứu Nguyễn Cửu Khoa Trần Ngọc Quyển tổng hợp hạt nano dendrimer mang thuốc chống ung thư 5-fluouroacil cisplatin; Trần Ngọc Quyển, Nguyễn Đại Hải nhóm nghiên cứu Hàn Quốc tổng hợp thành công chất mang nanogel âm điện - nhạy nhiệt sở heparin Ngồi nước: nhóm tác giả Xiang-Hong Peng (2011), Liu (2012), Yoon Ki Joung (2013), Lili Liu (2014), Yi Zhang (2018), Seyed Ebrahim Alavi (2019), Pai-An Hwang (2017), Merve Tutuncu (2018) nghiên cứu kết hợp thuốc chống ung thư cisplatin chất mang nano Nghiên cứu kết hợp curcumin với thuốc chống ung thư cisplatin cú cỏc nhúm tỏc gi Mendonỗa (2013), Baharuddin (2016), Parveen Kumar (2017) Chưa có cơng trình khoa học nước điều chế ứng dụng nanogel từ fucoidan, sử dụng hệ chất mang nanogel sở heparin-pluronic tạo phức trực tiếp với cisplatin dạng hydrate kết hợp với nanocurcumin CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung nghiên cứu - Tổng hợp nanogel sở heparin, fucoidan liên hợp pluronic P123, F127, F68 F87 với tỉ lệ ghép khác - Xác định cấu trúc, hình thái sản phẩm - Khảo sát nồng độ CMC nanogel tổng hợp - Khảo sát hiệu mang thuốc cisplatin (Cis) cisplatin hydrate (CisOH) nanogel tổng hợp - Khảo sát khả tiêu diệt dòng tế bào ung thư vú MCF-7 hệ nanogel Hep-P123 (1:3) mang Cis CisOH; Fud-P123 (1:3) mang Cis CisOH - Khảo sát khả nhả thuốc nanogel Hep-P123-CisOH (1:3) Fud-P123-CisOH (1:3) - Tổng hợp khảo sát khả nhả thuốc hiệu tiêu diệt dòng tế bào ung thư vú MCF-7 hệ nanogel Hep- F127 mang thuốc kết hợp cisplatin hydrate nanocurcumin (Hep-F127-CisOH-Cur) - Tạo mơ hình chuột mang khối u - Đánh giá hiệu điều trị hệ nanogel Hep-F127-CisOH-Cur chuột mang khối u ghép dị loài từ người 2.2 Phương pháp nghiên cứu Quy trình tổng hợp copolymer ghép Hep-P123, HepF127, Hep-F68, Hep-F87, Fud-P123 thực qua giai đoạn, phương pháp tham khảo theo cơng bố trước nhóm nghiên cứu [50] - Cấu trúc sản phẩm xác định phương pháp phổ n H-NMR quang phổ FT-IR - Sử dụng phương pháp TGA để xác định phần trăm lượng pluronic ghép vào polysaccharide sulfate - Hình thái, kích thước sản phẩm xác định kính hiển vi điện tử truyền qua TEM - Sử dụng iodine phương pháp quang phổ UV-Vis để xác định giá trị CMC nanogel - Khảo sát khả tiêu diệt dòng tế bào ung thư vú MCF-7 hệ nanogel mang thuốc phương pháp nhuộm SRB - Khảo sát khả mang, nhả thuốc nanogel thông qua máy quang phổ phát xạ plasma (ICP-OES) - Mơ hình chuột mang khối u phương pháp Xenograft - Đánh giá kích thước khối u chuột phương pháp đo kích thước tính thể tích khối u Đánh giá hiệu điều trị phương pháp nhuộm hóa mơ miễn dịch SOD2 nhuộm H&E CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Kết tổng hợp khảo sát nanogel Hep-P123 Các sản phẩm Hep-P123 với tỉ lệ ghép khác (1:3; 1:7; 1:10; 1:14 mmol/mmol) tổng hợp từ sản phẩm trung gian NPC-P123-NPC, NPC-P123-Ami Hep-DAB, có màu trắng, dạng keo Các sản phẩm xác định cấu trúc phổ FT-IR, phổ 1H-NMR, TGA, TEM CMC 3.1.1 Kết xác định thành phần, cấu trúc copolymer Hep-P123 3.1.1.1 Kết phân tích phổ FT-IR Dữ liệu phổ FT-IR sản phẩm P123, NPC-P123-NPC NPCHình 3.1 Phổ FT-IR P123, Hình 3.6 Phổ FT-IR Hep-DAB, NPC-P123-NPC, NPC-P123-Ami NPC-P123-Ami, Hep-P123 P123-Ami hình 3.1 thống kê qua bảng 3.1 Dữ liệu phổ FT-IR hình 3.1 thống kê qua bảng 3.1 Bảng 3.1 Kết FT-IR P123, NPC-P123-NPC, NPC-P123-Ami Vị trí a Số sóng (cm-1) Nhóm chức P123 -CH (-CH2 -CH3) 2972-2887 NPC-P123- NPC-P123- NPC Ami 2972-2887 2972-2887 b C-O-C c 1108 1108 1108 -NO2 1593 1593 d -COO-NPC 1769 1769 e -NHCOO- 1642 Qua bảng tổng kết liệu phổ chất bảng 3.1, cho thấy tín hiệu dao động đặc trưng vị trí a, b ln xuất phân tử P123, NPC-P123-NPC NPC-P123-Ami Tín hiệu dao động vị trí e xuất sản phẩm NPC-P123-Ami hình thành liên kết urethane từ thay đầu NPC phân tử NPC-P123-NPC thành Ami Dữ liệu phổ hình 3.6 thống kê qua bảng 3.3 Bảng 3.3 Kết FT-IR NPC-P123-Ami, Hep-DAB, Hep-P123 Số sóng (cm-1) Vị trí Nhóm chức NPC- Hep-DAB Hep-P123 P123-Ami a -OH (Hep) 3453 3453 b O=S=O (Hep) 1238 1238 c -C-H (-CH2 -CH3) 2972-2887 2972-2887 1107 d C-O-C (P123) 1107 e -NO2 (NPC) 1593 f -COO-NPC 1769 g -NHCOO- 1634 Qua bảng tổng kết liệu phổ chất bảng 3.3, có lặp lại tín hiệu dao động đặc trưng phân tử heparin vị trí a, b phân tử P123 vị trí c, d ln xuất phân tử Hep-P123 sau tổng hợp Sự dịch chuyển tín hiệu dao động 18 có tín hiệu dao động hóa trị nhóm amine -NH2 phân tử cisplatin Phổ đồ FT-IR Hep-F87 Hep-F68 mang Cis CisOH cho kết tương tự phổ FT-IR Hep-F127Cis Hep-F127-CisOH 3.2.2.2 Kết phân tích ICP-OES Hep-F127-Cis, HepF127-CisOH, Hep-F87-Cis, Hep-F87-CisOH Hep-F68-Cis, Hep-F68-CisOH Kết mang thuốc loại chất mang nano Hep-F127, Hep-F87 Hep-F68 tỉ lệ ghép 1:3 1:14 cho kết mang cisplatin dạng hydrate cao Khi so sánh với hệ nano HepP123, cho kết Hep-P123-CisOH (1:3) có phần trăm CisOH mang cao chiếm 30,30% 3.3 Kết tổng hợp khảo sát nanogel Fud-P123 3.3.1 Kết xác định thành phần, cấu trúc Fud-P123 3.3.1.1 Kết phân tích phổ FT-IR Hình 3.25 Phổ FT-IR Fud-DAB, NPC-P123-Ami Fud-P123 Dữ liệu phổ FT-IR hình 3.25 thống kê qua bảng 3.12 Bảng 3.12 Kết FT-IR NPC-P123-Ami, Fud-DAB, Fud-DAB 19 Vị trí Số sóng (cm-1) Nhóm chức NPC-P123- Fud- Fud- Ami DAB P123 a -OH (Fud) 3425 3425 b O=S=O (Fud) 1255 1255 c -CH (-CH2 - 2972-2887 CH3) 29722887 d C-O-C (P123) 1108 e -NO2 (NPC) 1593 f -COO-NPC 1769 g -NHCOO- 1108 1644 Qua bảng 3.12, tổng kết liệu phổ chất có lặp lại tín hiệu dao động đặc trưng phân tử fucoidan vị trí a, b phân tử P123 vị trí c, d xuất phổ đồ phân tử Fud-P123 sau tổng hợp Sự dịch chuyển tín hiệu dao động vị trí f vị trí g cho thấy hình thành liên kết urethane từ phản ứng Fud-DAB NPC-P123-Ami, theo biến tín hiệu e 3.3.1.2 Kết phân tích phổ 1H-NMR Hình 3.24 Phổ 1H-NMR Hình 3.26 Phổ 1H-NMR Fud-DAB Fud-P123 20 Dữ liệu phổ 1H-NMR hình 3.24 3.26 thống kê qua bảng 3.13 Bảng 3.13 Kết phân tích 1H-NMR NPC-P123-Ami, FudDAB Fud-P123 Vị trí H nhóm H Độ dịch chuyển hóa học (δ, ppm) NPC-P123- Fud-DAB Fud-P123 Ami a -CH3 (PPO) 1,12-1,14 1,10 b -OCH2-CH2O- 3,61-3,63 3,63-3,67 (PEO) c, d -CH=CH- 7,38-7,40 (vòng thơm) 8,27-8,28 e -CH2-O-NPC 4,43 f -CH2-O-Ami 4,22 i –CH2-CH2- 4,22 1,67-1,75 1,74 3,04 3,04 (DAB) h -CH2-NH- Qua bảng tổng kết liệu phổ sản phẩm Fud-P123 tổng hợp từ NPC-P123-Ami Fud-DAB bảng 3.13, cho thấy có lặp lại tín hiệu proton đặc trưng phân tử P123 vị trí a, b Phản ứng nối thành cơng Fud-DAB NPC-P123Ami dẫn đến hoàn toàn tín hiệu proton vị trí c, d, e, cịn lại tín hiệu vị trí f, tổng hợp thành cơng Fud-P123 3.3.1.3 Kết phân tích TGA Fud-P123 Kết thực nghiệm từ giản đồ TGA ta tính phần trăm khối lượng pluronic P123 ghép vào fucoidan 68,36%, theo báo cáo Hongliang Kang [121] 21 3.3.1.4 Kết phân tích giá trị CMC Fud-P123 Giá trị CMC copolymer ghép Fud-P123 đo 0,025 %wt lớn so với giá trị CMC P123 tinh khiết 0,0028 %wt Kết fuoidan ghép vào P123 làm tăng phần ưa nước polymer dẫn đến làm tăng giá trị CMC 3.3.1.5 Kết phân tích TEM DLS Fud-P123 Hình 3.29 Kết TEM DLS Fud-P123 Ảnh TEM Fud-P123 hình 3.29 cho thấy hạt nano có dạng hình cầu với đường kính xếp khoảng 40-61 nm (TEM) Sự phân bố kích thước hạt khoảng 62,96 nm DLS 25oC Kết cho thấy kích thước hạt nanogel FudP123 lớn so với kích thước micelle pluronic P123 tinh khiết (5 -10 nm), chân P123 ghép vào fucoidan, nồng độ CMC copolymer tự lắp ráp để hình thành nanogel 3.3.2 Kết tổng hợp nanogel Fud-P123 mang thuốc cisplatin cisplatin hydrate 3.3.2.1 Kết phân tích phổ FT-IR Fud-P123-Cis FudP123-CisOH 22 Hình 3.30 Phổ FT-IR Fud-P123, Fud-P123-Cis FudP123-CisOH Dữ liệu phổ FT-IR hình 3.30 thống kê qua bảng 3.14 Bảng 3.14 Kết phổ FT-IR Fud-P123; Fud-P123-Cis; Fud-P123-CisOH Vị Số sóng (cm-1) Nhóm chức trí Fud- Fud-P123- Fud-P123- P123 Cis CisOH a -OH 3425 3425 3425 b O=S=O (Fud) 1255 1253 1253 c -CH (-CH2 - 2972-2887 2972-2887 CH3) d C-O-C (P123) 1108 1108 A -NH2 (Cis) 3288 3281 B -C=O (phức) 1637 C -SO2-O (phức) 1295 Qua bảng tổng kết liệu phổ chất bảng 3.14, có lặp lại tín hiệu dao động đặc trưng phân tử fucoidan vị trí a, b phân tử P123 vị trí c, d ln xuất phân tử Fud-P123-Cis Fud-P123-CisOH sau tổng hợp Trong 23 phổ đồ Fud-P123-CisOH xuất dao động hấp thụ vị trí A, B, C chứng tỏ có tạo phức CisOH nhóm carboxylate, sunfate fucoidan Trong phổ đồ FudP123-Cis xuất tín hiệu dao động vị trí A Qua phổ FT-IR chứng minh hợp chất Fud-P123-Cis Fud-P123-CisOH tổng hợp thành công 3.3.2.2 Kết phân tích ICP-OES Fud-P123-Cis FudP123-CisOH Thực nghiệm cho kết nang hóa Cis thấp so với CisOH, điển hình: Fud-P123-Cis (8,66%) < Fud-P123-CisOH (22%) Kết so sánh hiệu mang thuốc hệ chất mang Hep-P123 Fud-P123 cho thấy hiệu mang cisplatin hệ chất mang gần nhau, hiệu mang CisOH hệ chất mang Hep-P123 (30,3%) cao nhiều so với hệ chất mang Fud-P123 (22%) Kết cấu trúc phân tử fucoidan chứa nhóm anion heparin, dẫn đến hình thành phức thấp 3.3.3 Kết đánh giá khả nhả thuốc Fud-P123 Kết thực nghiệm cho thấy 50% (v/v) CisOH giải phóng sau 24 điều kiện pH Trong giải phóng CisOH pH 5,5 cao pH 7,4 Khi so sánh với khả nhả thuốc hệ Hep-P123-CisOH, ta thấy hệ nano Fud-P123-CisOH nhả thuốc chậm phần trăm CisOH nhả so với hệ nano Hep-P123-CisOH sau 24 điều kiện pH Điều giải thích cấu trúc fucoidan có chứa nhiều nhóm -CH3, góp phần làm tăng tương tác kỵ nước giúp cho mạng lưới hệ chất 24 mang chặt chẽ nên giữ chặt thuốc kết làm cho tốc độ nhả platinum chậm sau 24 3.3.4 Kết độc tính tế bào (trên dịng tế bào MCF-7 nguyên bào sợi) Kết thực nghiệm gây độc tế bào sau 48 cho thấy nanogel platinum thể hoạt tính tăng sinh cao chống lại dịng tế bào ung thư vú người MCF-7 Hệ chất mang nano Fud-P123 đánh giá thử nghiệm khả gây độc nguyên bào sợi phương pháp nhuộm SRB Kết nồng độ 100 µg/mL, sau 48 có tỉ lệ sống tế bào 80%, cho thấy hệ chất mang nano có tính tương hợp sinh học 3.4 Kết tổng hợp đánh giá nanogel Hep-F127 mang thuốc cisplatin hydrate kết hợp nanocurcumin (Hep-F127CisOH-Cur) lên chuột mang khối u Từ kết mang thuốc nanogel Hep-P123, Hep-F127, Hep-F87 Hep-F68 với tỉ lệ ghép khác nhau, tiếp tục chọn hệ nanogel Hep-F127 (1:3) để mang thuốc kết hợp cisplatin hydrate curcumin ứng dụng điều trị mơ hình chuột mang khối u ghép dị lồi 3.4.1 Kết phân tích phổ FT-IR Hep-F127-CisOHCur Trên phổ FT-IR hình 3.33 Hep-F127-Cis Hep-F127CisOH-Cur dao động đặc trưng hợp chất, quang phổ Hep-F127-CisOH ta thấy dải hấp thụ nối -COO SO2-O- có dịch chuyển dao động từ vùng 1632 cm-1 vùng 1592 cm-1 1241 cm-1 vùng 1253 cm-1, hình thành 25 liên kết platinum hydroxide CisOH với nhóm carboxylate/sulfate Hep-F127 Trong phổ đồ Hep-F127CisOH-Cur thấy số đỉnh dao động hấp thụ curcumin ban đầu như: C=C (vòng thơm) C=O C=C [139], chứng tỏ curcumin đóng gói giữ lại cấu trúc hệ chất mang nano Hep-F127-CisOH Hình 3.33 Phổ FT-IR Hep-F127, Hep-F127-CisOH, Hep-F127-CisOH-Cur 3.4.2 Kết phân tích TEM Hep-F127-CisOH-Cur Kết TEM cho thấy kích thước micelle Hep-F127 khoảng 130-170 nm (hình 3.34.a), có dạng hình cầu Khi curcumin đóng gói phức hợp nanogel Hep-F127CisOH với kích thước nano có dạng core-shell (hình 3.34.b) Hình 3.34 Kết đo TEM Hep-F127 (a) Hep-F127CisOH-Cur (b) 26 3.4.3 Kết phân tích ICP-OES UV-Vis Hep-F127CisOH-Cur Kết hàm lượng CisOH curcumin nang hóa chất mang nano Hep-F127, tính tốn thu kết sau: Tên mẫu Hep-F127- %DL %EE CisOH Curcumin CisOH Curcumin 26,7 4,6 42,5 70 CisOH-Cur 3.4.4 Kết khảo sát khả nhả thuốc Hep-F127CisOH-Cur Kết thử nghiệm cho thấy CisOH curcumin giải phóng điều kiện pH 5,5 với tốc độ nhanh so với điều kiện pH 7,4 sau 96 Hơn nửa kết khảo sát giải phóng CisOH từ mẫu dung dịch CisOH đối chứng cho thấy khoảng 90% CisOH giải phóng sau giờ, khác biệt rõ ràng cho thấy tầm quan trọng CisOH curcumin đóng gói vào phức hợp nanogel Hep-F127 việc làm giảm độc tính thuốc nhờ vào nhả chậm thuốc từ hệ chất mang nanogel 3.4.5 Kết gây độc tế bào dòng tế bào MCF-7 HepF127 Hep-F127-CisOH-Cur phương pháp nhuộm SRB Việc kết hợp nanocurcumin nanogel Hep-F127-CisOH từ kết thực nghiệm làm tăng đáng kể khả ức chế phát triển tế bào ung thư vú MCF-7 Kết chứng minh kết hợp thuốc kép tạo hiệu cộng hợp chống lại phát triển tế bào ung thư vú hệ dẫn truyền thuốc 27 Mặt khác, kết khảo sát độc tính tế bào dịng tế bào MCF-7 nanogel Hep-F127 phương pháp nhuộm SRB cho thấy nồng độ 100 µg/mL nanogel Hep-F127 khơng có khả gây độc tế bào MCF-7 3.4.6 Kết thử nghiệm nanogel Hep-F127-CisOH-Cur lên mơ hình chuột mang khối u 3.4.6.1 Kết tạo mơ hình chuột mang khối u Kết mơ hình chuột mang khối u cho thấy khối u rắn, cứng, gồ lưng chuột, hình dạng to, trịn có dạng khối cầu ổn định Hình 3.38 Hình thái tế bào mơ khối u cắt lát nhuộm hóa mơ miễn dịch kháng thể SOD2 So sánh cấu trúc mô học khối u thu nhận từ mơ hình chuột mang khối u (hình 3.38 A-B) với mẫu nhuộm khối u gồm tế bào ung thư vú từ người (hình 3.38 C), thư viện The Human Protein Atlas cho thấy kết tương đương 3.4.7 Kết đánh giá kích thước khối u chuột thời gian điều trị So sánh kết thực nghiệm cho thấy, nghiệm thức HepF127-CisOH-Cur cho hiệu tiêu giảm khối u tốt Khi có kết hợp nanocurcumin góp phần đáng kể vào giảm tác dụng phụ thuốc, chuột không bị viêm vùng tiêm chết sau 10 28 ngày tiêm so với cisplatin Kết phù hợp với thay đổi khối lượng chuột diễn tiến thời gian thử nghiệm 3.4.8 Kết nhuộm mô khối u đánh giá hiệu điều trị Kết thực nghiệm nhuộm mô khối u kết hợp nanocurcumin phức hợp nano Hep-F127CisOH cho thấy hiệu rõ rệt việc làm giảm thể tích khối u tiêu diệt gần hoàn toàn tế bào ung thư so với nghiệm thức điều trị thuốc Điều cho thấy hiệu cộng gộp hệ chất mang thuốc kết hợp góp phần làm giảm độc tính thuốc tăng hiệu điều trị KẾT LUẬN Đã tổng hợp thành công chất mang nanogel sở heparin, fucoidan ghép polymer tương hợp sinh học pluronic có cấu trúc mạch khác (P123, F127, F87, F68) với tỉ lệ liên hợp khác Trong Hep-P123, Hep-F87, HepF68, Fud-P123 hệ chất mang chưa nghiên cứu trước Các sản phẩm nanogel đánh giá cấu trúc phương pháp 1H-NMR, FT-IR, TGA, TEM, CMC Các nanogel heparin-pluronic mang thuốc cisplatin đạt từ 2,85% đến 13,29% tạo phức với cisplatin dạng hydrate đạt từ 8,44% đến 30,30%, phức hợp nanogel Hep-P123 tỉ lệ ghép 1:3 với cisplatin hydrate có phần trăm mang thuốc cao Ngồi ra, tỉ lệ ghép pluronic cao phần trăm thuốc cisplatin hydrate mang vào nanogel giảm Đây nét luận án so với chiều hướng nghiên cứu phát 29 triển gần đây, sử dụng dạng phức hydrate cisplatin với chất mang để làm tăng hiệu mang thuốc Khi so sánh nanogel Hep-P123 Fud-P123 với tỉ lệ liên hợp 1:3 tương ứng Hep-P123 mang thuốc cisplatin hydrate tốt Đây điểm đề tài, hệ nanogel Hep-P123 Fud-P123 chưa nghiên cứu nước Nanogel từ phức cisplatin hydrate chất mang HepP123 Fud-P123 (với tỉ lệ liên hợp 1:3) có tốc độ giải phóng thuốc chậm nhiều so với mẫu cisplatin hydrate đối chứng Ngoài ra, so sánh nanogel Hep-P123 Fud-P123 Hep-P123 cho phần trăm thuốc cisplatin hydrate giải phóng sau 24 điều kiện pH 5,5 7,4 nhiều so với FudP123 Khi nanogel Hep-P123 Fud-P123 tạo phức với cisplatin dạng hydrate có phần trăm ức chế phát triển dịng tế bào MCF-7 cao so với cisplatin mang nanogel tương ứng Đã tổng hợp thành công chất mang nanogel sở heparin liên hợp pluronic F127 mang thuốc kết hợp cisplatin hydrate nanocurcumin Sản phẩm nanogel đánh giá cấu trúc phương pháp FT-IR, TEM Phức hợp chất mang nanogel Hep-F127 cisplatin hydrate sau kết hợp với nanocurcumin cho hiệu cao thử nghiệm mơ hình chuột nhắt trắng mang khối u dòng tế bào 30 MCF-7 ghép dị lồi từ người, thể tích khối u giảm 78,51 ± 13,6% sau 14 ngày thử nghiệm Đây điểm bật đề tài, nanogel Hep-F127 mang thuốc cisplatin hydrate kết hợp nanocurcumin chưa nghiên cứu thử nghiệm động vật trước Ngồi ra, có kết hợp nanocurcumin hệ chất mang thuốc Hep-F127-CisOH, thuốc có độ độc giảm nhiều so với mẫu cisplatin đối chứng, chuột không xuất triệu chứng sưng viêm hoại tử vùng đuôi tiêm thuốc KIẾN NGHỊ Tiếp tục đề tài với loại pluronic khác Sau tiến hành khảo sát khả mang, nhả thuốc chống ung thư hệ nanogel với loại thuốc khác nhau, nhằm đạt hiệu mang thuốc tốt Tiếp tục nghiên cứu kết hợp đa thuốc chống ung thư hệ nanogel sau tổng hợp, nhằm tăng hiệu điều trị giảm độc tính thuốc Nghiên cứu biến tính copolymer ghép với tác nhân hướng đích, nhằm tăng hiệu điều trị khối u thuốc chống ung thư tan nước NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN Đã tổng hợp thành công hệ chất mang nano sở heparin, fucoidan liên hợp với pluronic khác P123, F127, F87, F68 sử dụng nang hóa thuốc chống ung thư cisplatin cisplatin hydrate Trong Hep-P123, Hep-F87, 31 Hep-F68 Fud-P123 hệ chất mang chưa nghiên cứu trước Các nanogel mang thuốc cho kết tỉ lệ ghép pluronic cao phần trăm thuốc cisplatin hydrate mang vào nanogel giảm Đây nét luận án so với chiều hướng nghiên cứu phát triển gần đây, sử dụng dạng phức hydrate cisplatin với chất mang để làm tăng hiệu mang thuốc Đã tổng hợp thành công hệ nanogel từ heparin liên hợp pluronic F127 để mang thuốc kết hợp cisplatin dạng hydrate nanocurcumin Kết nghiên cứu ứng dụng thử nghiệm mơ hình chuột mang khối u ghép dị loài làm tảng ứng dụng cho nghiên cứu sâu lâm sàng, nanogel Hep-F127 mang thuốc cisplatin hydrate kết hợp nanocurcumin chưa nghiên cứu thử nghiệm động vật trước DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ Ngoc The Nguyen, Thi Hiep Nguyen, Minh Thanh Vu, Van Thu Le, Xuan Anh Nguyen, Tram Chau Nguyen, and Thi Bich Tram Nguyen, Novel amphiphilic heparin-pluronic P123 copolymers exhibiting a great potential for Cisplatin delivery, Journal of Materials Science, 2018, 53(18), 12692-12703 IF = 3.394, Q1 Ngoc The Nguyen, Ngoc Nhat Thanh Nguyen, Ngo The Nhan Tran, Phung Ngan Le, Thi Bich Tram Nguyen, Ngoc Hoa Nguyen, Long Giang Bach, Vu Nguyen Doan, Ha Le Bao Tran, Van Thu Le, and Ngoc Quyen Tran, Synergic Activity Against 32 MCF-7 Breast Cancer Cell Growth of NanocurcuminEncapsulated and Cisplatin-Complexed Nanogels, Molecules, 2018, 23(12) (3347), 1-12 IF = 3.060, Q1 Trung Dinh Nguyen, The Ngoc Nguyen, Trang Thuy Thi Nguyen, Igor A Ivanov, Khoa Cuu Nguyen, Quyen Ngoc Tran, Anh Ngoc Hoang and Yuri N Utkin, Nanoencapsulation Enhances Anticoagulant Activity of Adenosine and Dipeptide IleTrp, Nanomaterials, 2019, 9(9), 1191, 1-12 IF = 4.034, Q1 ... đánh giá hiệu mang thuốc tiêu diệt tế bào ung thư số hệ nanogel sở polysaccharide sulfate (heparin, fucoidan) ghép copolymer tương hợp sinh học? ?? Mục tiêu nghiên cứu luận án: Tổng hợp đánh giá đặc... khả nhả thuốc hiệu tiêu diệt dòng tế bào ung thư vú MCF-7 hệ nanogel Fud-P123 mang thuốc Tổng hợp khảo sát khả nhả thuốc hiệu tiêu diệt dòng tế bào ung thư vú MCF-7 hệ nanogel HepF127 mang thuốc. .. tổng hợp Khảo sát khả nhả thuốc hiệu tiêu diệt dòng tế bào ung thư vú MCF-7 hệ nanogel Hep-P123 mang thuốc Tổng hợp đánh giá cấu trúc, hình thái nanogel sở polysaccharide sulfate fucoidan liên hợp