رهايش آهسته داروي ضدسرطان كربوپلاتين از حامل گرافن اكسيد كاهش‌يافته/نانوذره‌هاي آلبومين: بررسي رفتار و سازوكار رهايش در محيط اسيدي

Sustained release of carboplatin as an anticancer drug from nanocarrier of reduced graphene oxide/albumin nanoparticles: study of behaviour and release mechanism in acidic media

نانوتكنولوژي ابزاري جهت ارتقاي عملكرد سيستم‌ها و سامانه‌ها در حوزه درماني است. در اين راستا، سامانه رهايش آهسته داروي ضدسرطان كربوپلاتين برپايه سيستم حامل اكسيد گرافن كاهش‌يافته/نانوذرات آلبومين جهت مطالعه رفتار رهايش دارو از حامل، نوع مكانيزم رهايش دارو، نوع نفوذ و تعيين ديگر پارامترهاي فارماكوسينتيكي انتخاب شد. در ابتدا، توزيع اندازه، قطر هيدروديناميكي و مورفولوژي سيستم حامل اكسيد گرافن كاهش‌يافته/نانوذرات آلبومين (به نسبت 1 به 5 وزني) با روش پراكندگي ديناميكي نوري (DLS) و ميكروسكوپ الكتروني روبشي (FESEM) مطالعه شد. سپس، داروي كربوپلاتين بر روي حامل بارگذاري و درصد كپسوله شدن برابر 13/50 درصد و درصد بارگذاري 85/48 درصد محاسبه شد. رفتار رهايش دارو در محيط اسيدي كه مشابه محيط بافت سرطاني شبيه سازي شد، طي 167 ساعت با طيف سنجي جذبي (UV-Vis) موردارزيابي قرار گرفت و نشان داده شد كه رهايش آهسته دارو اتفاق افتاده است. با مطالعه مكانيزم رهايش درجه صفر، يك و كورسماير-پپاس، نوع مكانيزم رهايش دارو از حامل اكسيد گرافن كاهش‌يافته/نانوذرات آلبومين، كورسماير-پپاس و نفوذ غيرفيكي بود. ساير پارامترهاي سينتيكي از جمله ثابت سينتيكي رهايش دارو از حامل، سرعت اوليه رهايش دارو و غلظت ماكزيمم داروي رهايش يافته نيز محاسبه شد. اميد است نتايج اين تحقيق راهگشايي جهت طراحي حامل هاي پايه كربني-پروتئيني براي درمان سرطان باشد.

Nanotechnology is a tool to the performance improvement of systems in the medical field. Based on this purpose, reduced graphene oxide nanoparticle/albumin nanoparticles as a drug carrier was chosen for sustained release of anticancer carboplatin. The release behavior, mechanism type of diffusion and other pharmacokinetic parameters were studied. Initially, The size distribution, hydrodynamic diameter and morphology of reduced graphene oxide nanoparticles / albumin nanoparticles (1 to 5 wt.%) were investigated by dynamic light scattering (DLS) and scanning electron microscopy (FESEM). Then, carboplatin was loaded on the carrier and the encapsulation percentage was 50.13% and the drug loading percentage was 48.85%. Drug release behavior in an acidic environment similar to cancer tissue was assessed for 167 h by UV-Vis spectroscopy and it was shown that drug was released slowly. The release mechanism studies were shown that release mechanism followed by Korsmeyer-Pepas and non-Fickian diffusion. Other kinetic parameters such as kinetic constant, rate of release and maximum concentration of released drug were also calculated. We hope that the results can be introducing carrier based on carbon-protein for cancer treatment.