افزایش حلالیت و فراهمی زیستی کورکومین از طریق نانوحامل جدید مبتنی بر دندریمر: رویکردی امیدوارکننده برای اثربخشی درمانی

نوع مقاله : پژوهشی اصیل

نویسندگان

1 گروه نانوبیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 استادیار گروه نانوبیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی،دانشگاه تربیت مدرس، تهران،ایران

3 استاد، بیوفیزیک، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده
کورکومین، یک آنتی اکسیدان قوی استخراج شده از گیاه زردچوبه، به دلیل توانایی خود در سرکوب گونه های فعال اکسیژن (ROS) از طریق فعال سازی عناصر پاسخ آنتی اکسیدانی شناخته شده است. با این حال، کاربرد بالینی آن به دلیل حلالیت ضعیف و حذف سریع آن محدود شده است. در این مطالعه، هدف ما افزایش حلالیت و فراهمی زیستی کورکومین با کپسوله کردن آن در نانوذرات دندریمر پلی آمیدآمین نسل پنجم بود. طیف سنجی UV Vis - و فلورسانس کپسوله سازی موفقیت آمیز را با اندازه متوسط ​​نانوذرات 275 نانومتر و بار سطحی مثبت 8 میلی ولت تأیید کردند. نانوحامل ظرفیت بارگیری تقریباً 6 مول کورکومین در هر مول دندریمر را نشان داد و در عرض 72 ساعت به آزادسازی کامل دارو دست یافت. سنجش جذب سلولی با استفاده از روش زنده/مرده، جذب برتر نانوحامل را در مقایسه با کورکومین آزاد نشان داد که منجر به کاهش قابل توجهی در سطوح ROS سلولی و آپوپتوز شد. علاوه بر این، در مدل استرس اکسیداتیو القایی با استفاده از H2O2، نانوذرات دندریمر بارگذاری شده با کورکومین به طور قابل توجهی سطوح ROS سلولی را در مقایسه با کورکومین آزاد کاهش داد. این یافته‌ها پتانسیل این نانوحامل را به‌عنوان یک سیستم مؤثر و هوشمند برای ارائه داروهای نامحلول در آب برجسته می‌کند و رویکردی امیدوارکننده برای بهبود کارایی درمانی کورکومین ارائه می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


1)Gupta, R. K., Patel, A. K., Shah, N., Choudhary, A. K., Jha, U. K., Yadav, U. C., ... & Pakuwal, U. (2014). Oxidative stress and antioxidants in disease and cancer: a review. Asian Pacific journal of cancer prevention, 15(11), 4405-4409.
Curcumin Derivative C210. Pharmaceutics, 15(5), 1546.
2) Ammon HP, Wahl MA (1991) Pharmacology of Curcuma longa.
Planta Med 57:1–7
3)An, H., Deng, X., Wang, F., Xu, P., & Wang, N. (2023). Dendrimers as Nanocarriers for the Delivery of Drugs Obtained from Natural Products. Polymers, 15(10), 2292.
4)Aravind, M., Kumar, S. P., & Begum, A. S. (2023). An overview of dendrimers as novel carriers in drug delivery. Research Journal of Pharmacy and Technology, 16(4), 2051-2056
5)Wang, L., Xu, X., Zhang, Y., Zhang, Y., Zhu, Y., Shi, J., ... & Huang, Q. (2013). Encapsulation of curcumin within poly (amidoamine) dendrimers for delivery to cancer cells. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 24, 2137-2144
6)Nikzamir, M., Hanifehpour, Y., Akbarzadeh, A., & Panahi, Y. (2021). Applications of dendrimers in nanomedicine and drug delivery: A review. Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, 31, 2246-2261
7)Ghalandarlaki, N., Alizadeh, A. M., & Ashkani-Esfahani, S. (2014). Nanotechnology-applied curcumin for different diseases therapy. BioMed research international, 2014
8)Ben-Zichri, S., Meltzer, M., Lacham-Hartman, S., Kolusheva, S., Hadad, U., Papo, N., & Jelinek, R. (2022). Synergistic Activity of Anticancer 5)Polyphenols Embedded in Amphiphilic Dendrimer Nanoparticles. ACS Applied Polymer Materials, 4(12), 8913-8925.
9)Babu, A., Templeton, A. K., Munshi, A., & Ramesh, R. (2014). Nanodrug delivery systems: a promising technology for detection, diagnosis, and treatment of cancer. Aaps Pharmscitech, 15, 709-721.
10)Hafez Ghoran, S., Calcaterra, A., Abbasi, M., Taktaz, F., Nieselt, K., & Babaei, E. (2022). Curcumin-based nanoformulations: A promising adjuvant towards cancer treatment. Molecules, 27(16), 5236
11)Shen, D., Chen, H., Li, M., Yu, L., Li, X., Liu, H., ... & Lu, Y. (2023). Effects of Different Molecular Weight Oxidized Dextran as Crosslinkers on Stability and Antioxidant Capacity of Curcumin-Loaded Nanoparticles. Foods, 12(13), 2533.
12)Mahalakshmi, L., Choudhary, P., Moses, J. A., & Anandharamakrishnan, C. (2023). Emulsion electrospraying and spray drying of whey protein nano and microparticles with curcumin. Food Hydrocolloids for Health, 3, 100122
13)N., Choudhary, A. K., Jha, U. K., Yadav, U. C., ... & Pakuwal, U. (2014). Oxidative stress and antioxidants in disease and cancer: a review. Asian Pacific journal of cancer prevention, 15(11), 4405-4409.cancer prevention, 15(11), 4405-4409
14)Hu, Y., Cheng, L., Du, S., Wang, K., & Liu, S. (2024). Antioxidant curcumin induces oxidative stress to kill tumor cells. Oncology Letters, 27(2), 1-12
15)Chen, D., Liu, X., Lu, X., & Tian, J. (2023). Nanoparticle drug delivery systems for synergistic delivery of tumor therapy. Frontiers in Pharmacology, 14, 1111991
16)Kianamiri, S., Dinari, A., Nomani, A. R., Sadeghizadeh, M., Mardi, M., & Daraei, B. (2019). Fabrication and Assessment of Novel Nano-Drug Delivery System Prepared by Conjugation of Dendrimer–Curcumin and Study of its Effect on Cancerous and Normal Cells. Modares Journal of Biotechnology, 10(3), 491-502
17)Kianamiri, S., Dinari, A., Sadeghizadeh, M., Rezaei, M., Daraei, B., Bahsoun, N. E. H., & Nomani, A. (2020). Mitochondria-targeted polyamidoamine dendrimer–curcumin construct for hepatocellular cancer treatment. Molecular Pharmaceutics, 17(12), 4483-4498
18)Nair, A., Javius-Jones, K., Bugno, J., Poellmann, M. J., Mamidi, N., Kim, I. S., ... & Hong, S. (2023). Hybrid Nanoparticle System Integrating Tumor-Derived Exosomes and Poly (amidoamine) Dendrimers: Implications for an Effective Gene Delivery Platform. Chemistry of Materials, 35(8), 3138-3150
19)Yao, Y., Zhou, Y., Liu, L., Xu, Y., Chen, Q., Wang, Y., ... & Shao, A. (2020). Nanoparticle-based drug delivery in cancer therapy and its role in overcoming drug resistance. Frontiers in molecular biosciences, 7, 193
20)de Oliveira, T. V., Stein, R., de Andrade, D. F., & Beck, R. C. (2022). Preclinical studies of the antitumor effect of curcumin‐loaded polymeric nanocapsules: A systematic review and meta‐analysis. Phytotherapy Research, 36(8), 3202-3214.
Current pharmaceutical design, 19(11), pp.1974-1993
21)Lin, X., Bai, D., Wei, Z., Zhang, Y., Huang, Y., Deng, H., & Huang, X. (2019). Curcumin attenuates oxidative stress in RAW264. 7 cells by increasing the activity of antioxidant enzymes and activating the Nrf2-Keap1 pathway. PloS one, 14(5), e0216711.