Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Kích thước hạt nano polydopamine được kiểm soát pH dùng để vận chuyển thuốc chống ung thư
Tóm tắt
Một phương pháp dễ dàng đã được sử dụng để chế tạo hạt nano polydopamine (PDA). Tác động của pH ban đầu của dung dịch dopamine lên động thái hình thành, cấu trúc hóa học và khả năng sinh học của hạt nano PDA đã được đánh giá. Thêm vào đó, camptothecin (CPT) được chọn làm thuốc chống ung thư mẫu để đánh giá hiệu quả của việc nạp và hành vi giải phóng thuốc của hạt nano PDA. Kết quả cho thấy kích thước và năng suất của hạt nano PDA, bao gồm các loài quinoid và indoline, có liên quan chặt chẽ đến giá trị pH của dung dịch tiền chất. Tại thời gian phản ứng 6 giờ, kích thước hạt đồng nhất của hạt nano PDA lần lượt là ~400, 250, 150 và 75 nm trong các dung dịch có giá trị pH ban đầu là 7.5, 8, 8.5 và 9, với năng suất tương ứng là 3, 7, 20 và 34%. Lượng CPT được nạp vào 1 mg hạt nano PDA tổng hợp ở các giá trị pH 7.5, 8, 8.5 và 9 trong 6 giờ lần lượt là 10.85, 11.81, 10.17 và 6.19 μg. Sau ngày đầu tiên, 19, 20, 25 và 36% CPT đã được giải phóng từ các hạt nano PDA tổng hợp ở các giá trị pH 7.5, 8, 8.5 và 9, tương ứng, tùy thuộc vào kích thước hạt. Các hạt nano PDA có khả năng tương thích với máu tốt: không có hiện tượng tan máu rõ rệt, và không gây độc cấp tính cho các tế bào A549 và HeLa. Việc nạp CPT vào hạt nano PDA đã làm giảm đáng kể khả năng sống sót của các tế bào A549 và HeLa, tương đương với CPT tự do. Có thể kết luận rằng các hạt nano PDA được chế tạo bằng phương pháp dễ dàng của chúng tôi là các tác nhân tiềm năng trong việc vận chuyển thuốc chống ung thư cho liệu pháp điều trị ung thư.
Từ khóa
#polydopamine #hạt nano #pH #camptothecin #thuốc chống ung thư #khả năng sinh họcTài liệu tham khảo
Thoenen H, Angeletti PU, Levi-Montalcini R, Kettler R. Selective induction by nerve growth factor of tyrosine hydroxylase and dopamine-β-hydroxylase in the rat superior cervical ganglia. Proc Natl Acad Sci USA. 1971;68:1598–602.
Medintz IL, Stewart MH, Trammell SA, Susumu K, Delehanty JB, Mei BC, et al. Quantum-dot/dopamine bioconjugates function as redox coupled assemblies for in vitro and intracellular pH sensing. Nat Mater. 2010;9:676–84.
Yamada K, Chen T, Kumar G, Vesnovsky O, Topoleski LD, Payne GF. Chitosan based water-resistant adhesive. Analogy to mussel glue. Biomacromolecules. 2000;1:252–8.
Lee H, Lee K, Kim IK, Park TG. Fluorescent gold nanoprobe sensitive to intracellular reactive oxygen species. Adv Funct Mater. 2009;19:1884–90.
Xu C, Xu K, Gu H, Zheng R, Liu H, Zhang X, et al. Dopamine as a robust anchor to immobilize functional molecules on the iron oxide shell of magnetic nanoparticles. J Am Chem Soc. 2004;126:9938–9.
Zürcher S, Wäckerlin D, Bethuel Y, Malisova B, Textor M, Tosatti S, et al. Biomimetic surface modifications based on the cyanobacterial iron chelator anachelin. J Am Chem Soc. 2006;128:1064–5.
Lee H, Dellatore SM, Miller WM, Messersmith PB. Mussel-inspired surface chemistry for multifunctional coatings. Science. 2007;318:426–30.
Fei B, Qian BT, Yang ZY, Wang RH, Liu WC, Mak CL, et al. Coating carbon nanotubes by spontaneous oxidative polymerization of dopamine. Carbon. 2008;46:1795–7.
Ku SH, Park CB. Human endothelial cell growth on mussel-inspired nanofiber scaffold for vascular tissue engineering. Biomaterials. 2010;31:9431–7.
Zhou WH, Lu CH, Guo XC, Chen FR, Yang HH, Wang XR. Mussel-inspired molecularly imprinted polymer coating superparamagnetic nanoparticles for protein recognition. J Mater Chem. 2010;20:880–3.
Postma A, Yan Y, Wang Y, Zelikin AN, Tjipto E, Caruso F. Self-Polymerization of dopamine as a versatile and robust technique to prepare polymer capsules. Chem Mater. 2009;21:3042–4.
Cui J, Wang Y, Postma A, Hao J, Hosta-Rigau L, Caruso F. Monodisperse polymer capsules: tailoring size, shell thickness, and hydrophobic cargo loading via emulsion templating. Adv Func Mater. 2010;20:1625–31.
Ochs CJ, Hong Tam, Such GK, Cui J, Postma A, Caruso F. Dopamine-mediated continuous assembly of biodegradable capsules. Chem Mater. 2011;23:3141–3.
Cui J, Yan Y, Such GK, Liang K, Ochs CJ, Postma A, et al. Immobilization and intracellular delivery of an anticancer drug using mussel-inspired polydopamine capsules. Biomacromolecules. 2012;13:2225–8.
Yu B, Wang DA, Ye Q, Zhou F, Liu W. Robust polydopamine nano/microcapsules and their loading and release behavior. Chem Commun. 2009;45:6789–91.
Liu Q, Yu B, Ye W, Zhou F. Highly selective uptake and release of charged molecules by pH-responsive polydopamine microcapsules. Macromol Biosci. 2011;11:1227–34.
Chithrani BD, Ghazani AA, Chan WC. Determining the size and shape dependence of gold nanoparticle uptake into mammalian cells. Nano Lett. 2006;6:662–8.
Kim S, Oh WK, Jeong YS, Hong JY, Cho BR, Hahn JS, et al. Cytotoxicity of, and innate immune response to, size-controlled polypyrrole nanoparticles in mammalian cells. Biomaterials. 2011;32:2342–50.
Ju KY, Lee Y, Lee S, Park SB, Lee JK. Bioinspired polymerization of dopamine to generate melanin-like nanoparticles having an excellent free-radical-scavenging property. Biomacromolecules. 2011;12:625–32.
Mi Z, Burke TG. Differential interactions of camptothecin lactone and carboxylate forms with human blood components. Biochemistry. 1994;33:10325–36.
Lin YS, Haynes CL. Impacts of mesoporous silica nanoparticle size, pore ordering, and pore integrity on hemolytic activity. J Am Chem Soc. 2010;132:4834–42.
Bisaglia M, Mammi S, Bubacco L. Kinetic and structural analysis of the early oxidation products of dopamine: analysis of the interactions with alpha-synuclein. J Biol Chem. 2007;282:15597–605.
Dreyer DR, Miller DJ, Freeman BD, Paul DR, Bielawski CW. Elucidating the structure of poly(dopamine). Langmuir. 2012;28:6428–35.
Yu F, Chen S, Chen Y, Li H, Yang L, Chen Y, et al. Experimental and theoretical analysis of polymerization reaction process on the polydopamine membranes and its corrosion protection properties for 304 Stainless Steel. J Mol Struct. 2010;982:152–61.
Zhou Z, Wang Q, Lin J, Chen Y, Yang C. Nucleophilic addition-triggered lanthanide luminescence allows detection of amines by Eu(thenoyltrifluoroacetone)3. Photochem Photobiol. 2012;86:840–3.
Peter MG, Förster H. On the structure of eumelanins: identification of constitutional patterns by solid-state NMR spectroscopy. Angew Chem Int Ed. 1989;28:741–3.
Lu J, Liong M, Zink JI, Tamanoi F. Mesoporous silica nanoparticles as a delivery system for hydrophobic anticancer. Small. 2007;3:1341–6.
Zhu A, Yuan L, Jin W, Dai S, Wang Q, Xue Z, et al. Polysaccharide surface modified Fe3O4 nanoparticles for camptothecin loading and release. Acta Biomater. 2009;5:1489–98.
Shi J, Hedberg Y, Lundin M, Odnevall Wallinder I, Karlsson HL, Möller L. Hemolytic properties of synthetic nano- and porous silica particles: the effect of surface properties and the protection by the plasma corona. Acta Biomater. 2012;8:3478–90.
Jin Y, Li T, Ping A, Miao L, Hou X. Self-assembled drug delivery systems. 1. Properties and in vitro/in vivo behavior of acyclovir self-assembled nanoparticles (SAN). Int J Pharmaceut. 2006;309:199–207.
Jiang HL, Kim YK, Arote R, Nah JW, Cho MH, Choi YJ, et al. Chitosan-graft-polyethylenimine as a gene carrier. J Control Release. 2007;117:273–80.
Nangia S, Sureshkumar R. Effects of nanoparticle charge and shape anisotropy on translocation through cell membranes. Langmuir. 2012;28:17666–71.
Huang M, Gao H, Chen Y, Zhu H, Cai Y, Zhang X, et al. Chimmitecan, a novel 9-substituted camptothecin, with improved anticancer pharmacologic profiles in vitro and in vivo. Clin Cancer Res. 2007;13:1298–307.
Sengupta S, Eavarone D, Capila I, Zhao G, Watson N, Kiziltepe T, et al. Temporal targeting of tumour cells and neovasculature with a nanoscale delivery system. Nature. 2005;436:568–72.
Chen David CH, Chen CC, Shie MY, Huang CH, Ding SJ. Controlled release of gentamicin from calcium phosphate/alginate bone cement. Mater Sci Eng C. 2011;31:334–41.