Tổng hợp vi sóng các vật liệu nano kích thước vi lõi - vỏ dựa trên magnetit được chức năng hóa với vàng và doxorubicine

Pleiades Publishing Ltd - Tập 12 - Trang 199-207 - 2017
D. V. Pryazhnikov1, O. O. Efanova1, M. S. Kiseleva1, I. V. Kubrakova1
1Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Tóm tắt

Một phương pháp tổng hợp vi sóng cho các vật liệu nano từ tính đa chức năng với cấu trúc “lõi - vỏ đa lớp” được đề xuất. Các điều kiện tối ưu cho quá trình tổng hợp từng bước một vật liệu dựa trên magnetit Fe3O4 (“lõi”) được sửa đổi bằng các polyme chứa silicon (TEOS + MPTMS), các hạt nano vàng và thuốc chống ung thư doxorubicine (DOX) (“vỏ”) đã được tìm ra. Sử dụng các kỹ thuật thiết bị, thành phần của các vật liệu nano đã chuẩn bị (Fe3O4@TEOS/MPTMS@Aucoll@DOX) được nghiên cứu và kích thước của các hạt được tổng hợp ở các nhiệt độ và tỉ lệ thuốc thử khác nhau được xác định. Các quá trình hấp thụ liên quan đến DOX và các vật liệu nano được tổng hợp được nghiên cứu ở các thời gian tiếp xúc pha khác nhau, nồng độ doxorubicine và pH của môi trường. Khả năng phóng thích có kiểm soát DOX từ bề mặt hạt nano khi thay đổi giá trị pH được chứng minh. Các hạt nano lai đã tổng hợp có thể là triển vọng cho nhiều ứng dụng y sinh, đặc biệt là cho việc vận chuyển thuốc mục tiêu và nhiệt trị liệu cục bộ.

Từ khóa

#tổng hợp vi sóng #vật liệu nano #magnetit #doxorubicine #phóng thích kiểm soát #y sinh học

Tài liệu tham khảo

S. P. Gubin, Yu. A. Koksharov, G. B. Khomutov, and G. Yu. Yurkov, “Magnetic nanoparticles: preparation, structure and properties,” Russ. Chem. Rev. 74, 489 (2005). M. Veerapandian and K. Yun, “The state of the art in biomaterials as nanobiopharmaceuticals,” J. Nanomater. Biostruct. 4, 243–262 (2009). Y. Wang, Q. Zhao, N. Han, L. Bai, J. Li, J. Liu, E. Che, L. Hu, Q. Zhang, T. Jiang, and S. Wang, “Mesoporous silica nanoparticles in drug delivery and biomedical applications,” Nanomed.: Nanotechnol., Biol. Med. 11, 313–327 (2015). L. Zhang, D. Pornpattananangkul, C.-M. J. Hu, and C.-M. Huang, “Development of nanoparticles for antimicrobial drug delivery,” Curr. Med. Chem. 17, 585–594 (2010). Ran Lin and Honggang Cui, “Supramolecular nanostructures as drug carriers,” Curr. Opin. Chem. Eng. 7, 75–83 (2015). X. Meng, H. C. Seton, L. T. Lu, I. A. Prior, N. T. K. Thanh, and B. Song, “Magnetic Co–Pt nanoparticles as MRI contrast agent for transplanted neural stem cells detection,” Nanoscale 3, 977–984 (2011). R. Hergt, R. Hiergeist, I. Hilger, W. A. Kaiser, Y. Lapatnikov, S. Margel, and U. Richter, “Maghemite nanoparticles with very high AC-losses for application in RF-magnetic hyperthermia,” J. Magn. Magn. Mater. 270, 345–357 (2003). N. A. Brusentsov, V. A. Polyanskii, A. V. Zhukov, I. S. Golubeva, N. V. Anisimov, M. V. Gulyaev, Yu. A. Pirogov, A. R. Khokhlov, D. A. Tishchenko, V. B. Petukhov, P. I. Nikitin, M. P. Nikitin, T. I. Ksenevich, T. N. Brusentsova, V. D. Kuznetsov, O. A. Bocharova, and A. Yu. Baryshnikov, “Ferromagnetohydrodynamical thermochemical therapy of malignant tumors by magnetically controlled nanopreparations,” in Proceedings of the 16th International Ples Scientific Conference on Nanodisperse Liquids, Ples, 2014, pp. 293–307. D. V. Pryazhnikov, M. S. Kiseleva, and I. V. Kubrakova, “Magnetic surface-modified nanosized sorbent for MSPE-HPLC-UV determination in natural waters,” Analit. Kontrol’ 19, 220–229 (2015). M. Ming, C. Hangrong, C. Yu, W. Xia, C. Feng, C. Xiangzhi, and S. Jianlin, “Au capped magnetic core/mesoporous silica shell nanoparticles for combined photothermo-/chemo-therapy and multimodal imaging,” Biomaterials 33, 989–998 (2012). L. A. Dykman and N. G. Khlebtsov, “Gold nanoparticles in biology and medicine: last years achievements and perspectives,” Acta Natur. 3 (2), 36–58 (2011). I. Bilecka and M. Niederberger, “Microwave chemistry for inorganic nanomaterials synthesis,” Nanoscale 2, 1358–1374 (2010). I. V. Kubrakova, I. Ya. Koshcheeva, D. V. Pryazhnikov, L. Yu. Martynov, M. S. Kiseleva, and O. A. Tyutyunnik, “Microwave synthesis, properties and analytical possibilities of magnetite-based Nanoscale sorption materials,” J. Anal. Chem. 69, 336 (2014). D. V. Pryazhnikov, I. V. Kubrakova, M. S. Kiseleva, L. Yu. Martynov, and I. Ya. Koshcheeva, “Preparation and structural characterization of nanosized magnetic solid-phase extractants,” Mendeleev Commun. 24, 130–132 (2014). I. V. Kubrakova and M. S. Kiseleva, “Microwave synthesis of nanosized model substances and sorption materials. Application to geochemical research,” Geochem. Int. 54, 1261 (2016). P. G. Rudakovskaya, D. N. Lebedev, M. V. Efremova, E. K. Beloglazkina, N. V. Zyk, N. L. Klyachko, Yu. I. Golovin, A. G. Savchenko, and A. G. Mazhuga, “Core–shell magnetite–gold nanoparticles: Preparing and functionalization by chymotrypsin,” Nanotechnol. Russ. 11, 144 (2016). M. F. Budyka, O. V. Chashchikhin, and P. A. Nikulin, “Microwave synthesis of hybrid organo-inorganic nanosystems based on CdS quantum dots and photoactive styrylquinoline ligand,” Nanotechnol. Russ. 11, 78 (2016). S. Nigam, K. C. Barick, and D. Bahadur, “Development of citrate-stabilized Fe3O4 nanoparticles: conjugation and release of doxorubicin for therapeutic applications,” J. Magn. Magn. Mater. 323, 237–243 (2011). Z. Weibing, Z. Xinmin, S. Shun, and W. Xinghuan, “Doxorubicin-loaded magnetic nanoparticle clusters for chemo-photothermal treatment of the prostate cancer cell line PC3,” Biochem. Biophys. Res. Commun. 466, 278–282 (2015). V. Estrella, T. Chen, M. Lloyd, J. Wojtkowiak, H. H. Cornnell, A. Ibrahim-Hashim, K. Bailey, Y. Balagurunathan, J. M. Rothberg, B. F. Sloane, J. Johnson, R. A. Gatenby, and R. J. Gillies, “Acidity generated by the tumor microenvironment drives local invasion,” Cancer Res. 73, 1524–1535 (2013). P. M. Bychkovskii, A. A. Kladiev, S. O. Solomevich, and S. Yu. Shchegolev, “Gold nanoparticles: synthesis, properties, biomedical application,” Ross. Bioter. Zh. 10 (3), 37–46 (2011). K. Turcheniuk, A. V. Tarasevych, V. P. Kukhar, R. Boukherroub, and S. Szunerits, “Recent advances in surface chemistry strategies for the fabrication of functional iron oxide based magnetic nanoparticles,” Nanoscale 5, 10729–10752 (2013). A. E. Karatapanis, Y. Fiamegos, and C. D. Stalikas, “Silica-modified magnetic nanoparticles functionalized with cetylpyridinium bromide for the preconcentration of metals after complexation with 8-hydroxyquinoline,” Talanta 84, 834–839 (2011).