Wałęka Ewelina
Zakład Dydaktyczny Chemii Analitycznej i Nieorganicznej
Pracownia Teorii i Zastosowań Elektrod
Nowy nanożel usieciowany pochodną cystyny jako potencjalny nośnik doksorubicyny
Wałęka Ewelina
Promotor: dr Marcin Karbarz
W ostatnich latach znacznie wzrosło zainteresowanie hydrożelami o rozmiarach mniejszych od 1 µm. Mikro- i nanożele to koloidalne cząstki zbudowane z sieci polimerowej napęczniałej i rozpuszczonej w roztworach wodnych. Materiały te cieszą się dużym zainteresowaniem jako nośniki do kontrolowanego dostarczania i uwalniania leków [1-3]. Ich specyficzna budowa powoduje, że mogą być one rezerwuarami do magazynowania farmaceutyków. W odpowiedzi na fizyczne lub chemiczne bodźce zewnętrzne, mikro- i nanożele mogą uwalniać swoją zawartość, chroniąc ją wcześniej przed szkodliwymi czynnikami zewnętrznymi, np. enzymami trawiennymi lub chroniąc zdrowe komórki przed toksycznym lekiem.
Celem badań było zsyntezowanie nowego nanożelu i zbadanie jego przydatności do kontrolowanego uwalniania substancji o działaniu przeciwnowotworowym – doksorubicyny. Przy użyciu polimeryzacji strąceniowej otrzymano nanożele, których sieć polimerową stanowił usieciowany pochodną cystyny poli(N-izopropyloakryloamid-co-akrylan sodu). Mieszaninę poreakcyjną oczyszczono poprzez dializę i otrzymany produkt scharakteryzowano wykorzystując technikę dynamicznego rozpraszania światła. Otrzymane nanożele posiadały niski stopnień polidyspersyjności i rozmiary poniżej 100 nm. Przeprowadzono badania w warunkach zmiennej temperatury, pH i mocy jonowej. Wyniki wykazały, że nanożele są stabilne w warunkach fizjologicznych. Kolejne badania związane były z określeniem wpływu glutationu (GSH), tripeptydu naturalnie występującego w komórkach ludzkich, którego stężenie w komórkach nowotworowych jest zwykle podwyższone, na degradację nanożeli. Glutation redukując mostki disiarczkowe znajdujące się w czynniku sieciującym doprowadził do rozluźnienia i deformacji kształtu nanożeli. Ostatni etap badań polegał na wprowadzeniu do struktury nanożeli doksorubicyny. Dzięki oddziaływaniom elektrostatycznym pomiędzy zjonizowanymi grupami karboksylowymi sieci polimerowej i sprotonowaną grupą aminową doksorubicyny, uzyskano wysoki stopień załadowania leku. Wyznaczono profile uwalniania farmaceutyku w temperaturze 37 °C w warunkach charakterystycznych dla krwi (pH 7.4) i dla komórek nowotworowych (pH 5.0, CGSH=10mM). Znacznie większa ilość DOX została uwolniona w pH 5.0 i obecności GSH. Otrzymane rezultaty wskazują na potencjalne możliwości zastosowania nanożelu jako nośnika do kontrolowanego uwalniania doksorubicyny.
Literatura:
[1] Tian Y., Bian S., Yang W., Polymer Chemistry, 7, 2016, 1913.
[2] Zhang Z., Wan J., Sun L., Li Y., Guo J., Wang C., Journal of Controlled Release, 225, 2016, 96.
[3] Maćkiewicz M., Romańsk J., Drozd E., Gruber-Bzura B., Fiedor P., Stojek Z., Karbarz M., International Journal of Pharmaceutics, 523, 2017, 336.