Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đánh giá sự tương tác của một dẫn xuất guanylhydrazone với các nanoparticle ferrite cobalt và PAMAM bằng các kỹ thuật điện hóa và quang phổ UV/nhìn thấy
Tóm tắt
Hiện nay, nghiên cứu khoa học phát triển mạnh mẽ quanh công nghệ nano, kết nối nhiều lĩnh vực tri thức như điện hóa và nanoparticle từ tính (MNPs). Nghiên cứu các chất sinh học hoạt tính bằng phương pháp điện hóa hiện đã mang tính khái niệm rất cao, và sự kết hợp của các nanoparticle từ tính đã nổi lên như một định hướng mới của kỹ thuật này. Ở đây, chúng tôi báo cáo kết quả tương tác giữa phân tử LQM10, một dẫn xuất guanylhydrazone, với các vật mang nano: nanoparticle ferrite cobalt (CoFe2O4 MNPs) và dendrimer polyamidoamine (PAMAM), nhằm kết hợp các đặc điểm của từng vật mang nano để mang lại lợi ích cho LQM10. Hệ điện hóa được cấu thành từ 3 điện cực, Ag/AgCl/Cl− bão hòa (tham chiếu), platinum (phụ trợ), và carbon thủy tinh (GCE) sửa đổi với CoFe2O4 MNPs chỉ và với PAMAM G3, trong môi trường đệm pH 7.03 có hoặc không có dung môi đồng (ethanol loại phân tích). Các nghiên cứu quang phổ UV-nhìn thấy được thực hiện trong môi trường nước-ethanol với các nồng độ khác nhau của PAMAM G3 và CoFe2O4 MNPs. Các đặc tính từ tính của CoFe2O4 MNPs và từng vật mang nano đã được xác nhận bằng máy đo magnetometer mẫu rung và bằng calorimetry hiệu ứng trường. LQM10, có một hồ sơ phản ứng oxy hóa, cho thấy sự tương tác tốt với tất cả các điện cực đã thử nghiệm và tiết lộ các giá trị khá cao của hằng số tạo thành (KF), nổi bật là GCE sửa đổi với CoFe2O4 MNPs (KF = 1.92 × 106 L/mol) và PAMAM G3, phù hợp với các kết quả dữ liệu UV-nhìn thấy (Kb = 7.60 × 105 L/mol). Việc phát sinh nhiệt bởi hyperthermia từ tính của CoFe2O4 MNPs trong sự hiện diện của PAMAM G3 và LQM10 đã được xác định (SAR = 0.72 W/g). Do đó, chúng tôi đã chứng minh sự kết hợp của các vật mang nano hứa hẹn (PAMAM G3 và CoFe2O4 MNPs) với các chất chống ung thư và tính khả thi của chúng như hyperthermia từ tính.
Từ khóa
#nanotechnology #electrochemistry #magnetic nanoparticles #guanylhydrazone #PAMAM #hyperthermiaTài liệu tham khảo
Fontanive VCP, Khalil NM, Cotica LF, Mainardes RM (2014) Aspectos físicos e biológicos de nanopartículas de ferritas magnéticas. Rev Ciencias Farm Basica e Apl 35:549–558
Amiri M, Salavati-Niasari M, Akbari A (2019) Magnetic nanocarriers: evolution of spinel ferrites for medical applications. Adv Colloid Interf Sci 265:29–44. https://doi.org/10.1016/j.cis.2019.01.003
Karimi-Maleh H, Karimi F, Orooji Y, Mansouri G, Razmjou A, Aygun A, Sen F (2020) A new nickel-based co-crystal complex electrocatalyst amplified by NiO dope Pt nanostructure hybrid; a highly sensitive approach for determination of cysteamine in the presence of serotonin. Sci Rep 10(1):11699. https://doi.org/10.1038/s41598-020-68663-2
Karimi-Maleh H, Fakude CT, Mabuba N, Peleyeju GM, Arotiba OA (2019) The determination of 2-phenylphenol in the presence of 4-chlorophenol using nano-Fe3O4/ionic liquid paste electrode as an electrochemical sensor. J Colloid Interface Sci 554:603–610. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2019.07.047
Tahernejad-Javazmi F, Shabani-Nooshabadi M, Karimi-Maleh H (2019) 3D reduced graphene oxide/FeNi3-ionic liquid nanocomposite modified sensor; an electrical synergic effect for development of tert-butylhydroquinone and folic acid sensor. Compos Part B Eng 172:666–670. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2019.05.065
Fallah Shojaei A, Tabatabaeian K, Shakeri S, Karimi F (2016) A novel 5-fluorouracile anticancer drug sensor based on ZnFe2O4 magnetic nanoparticles ionic liquids carbon paste electrode. Sensors Actuators B Chem 230:607–614. https://doi.org/10.1016/j.snb.2016.02.082
Wu M, Huang S (2017) Magnetic nanoparticles in cancer diagnosis, drug delivery and treatment (review). Mol Clin Oncol 7:738–746. https://doi.org/10.3892/mco.2017.1399
Srinivasan SY, Paknikar KM, Bodas D, Gajbhiye V (2018) Applications of cobalt ferrite nanoparticles in biomedical nanotechnology. Nanomedicine 13(10):1221–1238. https://doi.org/10.2217/nnm-2017-0379
Mushtaq MW, Kanwal F, Batool A, Jamil T, Zia-ul-Haq M, Ijaz B, Huang Q, Ullah Z (2017) Polymer-coated CoFe2O4 nanoassemblies as biocompatible magnetic nanocarriers for anticancer drug delivery. J Mater Sci 52(16):9282–9293. https://doi.org/10.1007/s10853-017-1141-3
Nawaz M, Sliman Y, Ercan I et al (2019) Stimuli responsive polymeric nanocarriers for drug delivery applications, 1st edn. Elsevier Sciense & Technolgy, San Diego. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-101995-5.00002-7
Hussien NA, Işıklan N, Türk M (2018) Aptamer-functionalized magnetic graphene oxide nanocarrier for targeted drug delivery of paclitaxel. Mater Chem Phys 211:479–488. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2018.03.015
Liu Y, Li M, Yang F, Gu N (2017) Magnetic drug delivery systems. Sci China Mater 60(6):471–486. https://doi.org/10.1007/s40843-017-9049-0
Hiremath CG, Heggnnavar GB, Kariduraganavar MY, Hiremath MB (2019) Co-delivery of paclitaxel and curcumin to foliate positive cancer cells using Pluronic-coated iron oxide nanoparticles. Prog Biomater 1–14. https://doi.org/10.1007/s40204-019-0118-5
Ajroudi L, Mliki N, Bessais L, Madigou V, Villain S, Leroux C (2014) Magnetic, electric and thermal properties of cobalt ferrite nanoparticles. Mater Res Bull 59:49–58. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2014.06.029
Dey C, Baishya K, Ghosh A et al (2017) Improvement of drug delivery by hyperthermia treatment using magnetic cubic cobalt ferrite nanoparticles. J Magn Magn Mater 427:168–174. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2016.11.024
Aşık E, Aslan TN, Volkan M, Güray NT (2016) 2-Amino-2-deoxy-glucose conjugated cobalt ferrite magnetic nanoparticle (2DG-MNP) as a targeting agent for breast cancer cells. Environ Toxicol Pharmacol 41:272–278. https://doi.org/10.1016/j.etap.2015.12.004
Kumary VA, Divya J, Nancy TEM, Sreevalsan K (2013) Voltammetric detection of paracetamol at cobalt ferrite nanoparticles modified glassy carbon electrode. Int J Electrochem Sci 8:6610–6619
Rani BJ, Ravina M, Saravanakumar B, Ravi G, Ganesh V, Ravichandran S, Yuvakkumar R (2018) Ferrimagnetism in cobalt ferrite (CoFe 2 O 4 ) nanoparticles. Nano-Struct Nano-Objects 14:84–91. https://doi.org/10.1016/j.nanoso.2018.01.012
Taghavi Pourianazar N, Mutlu P, Gunduz U (2014) Bioapplications of poly(amidoamine) (PAMAM) dendrimers in nanomedicine. J Nanopart Res 16(4):2342. https://doi.org/10.1007/s11051-014-2342-1
Abedi-Gaballu F, Dehghan G, Ghaffari M, Yekta R, Abbaspour-Ravasjani S, Baradaran B, Ezzati Nazhad Dolatabadi J, Hamblin MR (2018) PAMAM dendrimers as efficient drug and gene delivery nanosystems for cancer therapy. Appl Mater Today 12:177–190. https://doi.org/10.1016/j.apmt.2018.05.002
Adedoyin AA, Ekenseair AK (2018) Biomedical applications of magneto-responsive scaffolds. Nano Res 11(10):5049–5064. https://doi.org/10.1007/s12274-018-2198-2
Wong J, Prout J, Seifalian A (2017) Magnetic nanoparticles: new perspectives in drug delivery. Curr Pharm Des 23(20):2908–2917. https://doi.org/10.2174/1381612823666170215104659
Svenson S, Tomalia DA (2012) Dendrimers in biomedical applications—reflections on the field. Adv Drug Deliv Rev 64:102–115. https://doi.org/10.1016/j.addr.2012.09.030
Chauhan AS, Kaul M (2018) Engineering of “critical nanoscale design parameters” (CNDPs) in PAMAM dendrimer nanoparticles for drug delivery applications. J Nanopart Res 20(9):226. https://doi.org/10.1007/s11051-018-4318-z
Choudhary S, Gupta L, Rani S, Dave K, Gupta U (2017) Impact of dendrimers on solubility of hydrophobic drug molecules. Front Pharmacol 8:261. https://doi.org/10.3389/fphar.2017.00261
Hsu H-J, Bugno J, Lee S, Hong S (2017) Dendrimer-based nanocarriers: a versatile platform for drug delivery. Wiley Interdiscip Rev Nanomed Nanobiotechnol 9(1):e1409. https://doi.org/10.1002/wnan.1409
Foye WO, Almassian B, Eisenberg MS, Maher TJ (1990) Synthesis and biological activity of guanylhydrazones of 2- and 4- pyridine and 4-quinoline carboxaldehydes. J Pharm Sci 79(6):527–530
Silva FPL, Dantas BB, Martins GVF et al (2016) Synthesis and anticancer activities of novel guanylhydrazone and aminoguanidine tetrahydropyran derivatives. Molecules 21(6):1–11. https://doi.org/10.3390/molecules21060671
França PHB, Da Silva-Júnior EF, Aquino PGV et al (2016) Preliminary in vitro evaluation of the anti-proliferative activity of guanylhydrazone derivatives. Acta Pharma 66(1):129–137. https://doi.org/10.1515/acph-2016-0015
Mandewale MC, Thorat B, Shelke D, Yamgar R (2015) Synthesis and biological evaluation of new hydrazone derivatives of quinoline and their Cu(II) and Zn(II) complexes against Mycobacterium tuberculosis. Bioinorg Chem Appl 2015:1–14. https://doi.org/10.1155/2015/153015
Ruiz R, Aviado M (1970) Pharmacology of new antimalarial drugs—3 guanylhydrazones. Pharmacology 4(1):45–62
Messeder JC, Tinoco LW, Figueroa-Villar JD, Souza EM, Santa Rita R, de Castro SL (1995) Aromatic guanyl hydrazones: synthesis, structural studies and in vitro activity against Trypanosoma cruzi. Bioorg Med Chem Lett 5(24):3079–3084. https://doi.org/10.1016/0960-894X(95)00541-5
Almeida Silva AC, Gratens X, Chitta VA, Franco SD, Souza da Silva R, Condeles JF, Dantas NO (2014) Effects of ultrasonic agitation on the structural and magnetic properties of CoFe 2 O 4 nanocrystals. Eur J Inorg Chem 2014(32):5603–5608. https://doi.org/10.1002/ejic.201402563
da Silva MPG, de Oliveira YM, Candido ACL et al (2020) Electrochemical evaluation of aminoguanidine hydrazone derivative with potential anticancer activity: studies of glassy carbon/CNT and gold electrodes both modified with PAMAM. J Biomater Nanobiotechnol 11(01):33–48. https://doi.org/10.4236/jbnb.2020.111003
Bard AJ, Faulkner LR, Wiley J (2001) Electrochemical methods: fundamentals and applications. John Wiley & Sons, Inc
Queiroz D, Dadamos T, Machado S, Martines M (2018) Electrochemical determination of norepinephrine by means of modified glassy carbon electrodes with carbon nanotubes and magnetic nanoparticles of cobalt ferrite. Sensors 18(4):1223. https://doi.org/10.3390/s18041223
Kuntz ID, Gasparro FP, Johnston MD, Taylor RP (1960) Molecular complexes in organic chemistry. J Am Chem Soc 90:4778–4781
Maeda Y, Fukuda T, Yamamoto H, Kitano H (1997) Regio- and stereoselective complexation by a self-assembled monolayer of thiolated cyclodextrin on a gold electrode. Langmuir 13(16):4187–4189. https://doi.org/10.1021/la9701384
Damos FS, Luz RCS, Sabino AA, Eberlin MN, Pilli RA, Kubota LT (2007) Adsorption kinetic and properties of self-assembled monolayer based on mono(6-deoxy-6-mercapto)-β-cyclodextrin molecules. J Electroanal Chem 601(1-2):181–193. https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2006.11.004
Ferreira FDR, da Silva EG, De Leo LPM et al (2010) Electrochemical investigations into host–guest interactions of a natural antioxidant compound with β-cyclodextrin. Electrochim Acta 56(2):797–803. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2010.09.066
da Silva MPG, Candido ACL, de Lins S L et al (2017) Electrochemical investigation of the toxicity of a new nitrocompound and its interaction with β-cyclodextrin and polyamidoamine third-generation. Electrochim Acta 251:442–451. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2017.08.111
Candido ACL, da Silva MPG, da Silva EG, de Abreu FC (2018) Electrochemical and spectroscopic characterization of the interaction between β-lapachone and PAMAM derivatives immobilized on surface electrodes. J Solid State Electrochem 22(5):1581–1590. https://doi.org/10.1007/s10008-018-3880-8
Esfand R, Tomalia DA (2001) Poly(amidoamine) (PAMAM) dendrimers: from biomimicry to drug delivery and biomedical applications. Drug Discov Today 6(8):427–436. https://doi.org/10.1016/S1359-6446(01)01757-3
Koley S, Ghosh S (2017) Encapsulation and residency of a hydrophobic dye within the water-filled interior of a PAMAM dendrimer molecule. J Phys Chem B 121(8):1930–1940. https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.6b10176
Abderrezak A, Bourassa P, Mandeville J-S, Sedaghat-Herati R, Tajmir-Riahi HA (2012) Dendrimers bind antioxidant polyphenols and cisplatin drug. PLoS One 7(3):e33102. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0033102
Augustus EN, Allen ET, Nimibofa A, Donbebe W (2017) A review of synthesis, characterization and applications of functionalized dendrimers. Am J Polym Sci 7:8–14. https://doi.org/10.5923/j.ajps.20170701.02
Chanphai P, Tajmir-Riahi HA (2018) Characterization of folic acid-PAMAM conjugates: drug loading efficacy and dendrimer morphology. J Biomol Struct Dyn 36(7):1918–1924. https://doi.org/10.1080/07391102.2017.1341339
Sharifi I, Shokrollahi H, Amiri S (2012) Ferrite-based magnetic nanofluids used in hyperthermia applications. J Magn Magn Mater 324(6):903–915. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2011.10.017
Chaudhary V, Chaudhary R (2018) Magnetic nanoparticles: synthesis, functionalization, and applications. Nanosci Nanotechnol 28:153–183
Iglesias CA de M (2018) Comportamento térmico em regime não-adiabático de nanopartículas superparamagnéticas sob ação de um campo magnético oscilante.2018. 86f. Dissertation (Master in Physics) - Federal University of Rio Grande do Norte, Natal
Abdel-Hamid Z, Rashad MM, Mahmoud SM, Kandil AT (2017) Electrochemical hydroxyapatite-cobalt ferrite nanocomposite coatings as well hyperthermia treatment of cancer. Mater Sci Eng C 76:827–838. https://doi.org/10.1016/j.msec.2017.03.126
Mertz D, Sandre O, Bégin-Colin S (2017) Drug releasing nanoplatforms activated by alternating magnetic fields. Biochim Biophys Acta, Gen Subj 1861(6):1617–1641. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2017.02.025