بررسي اثر فرمولاسيون پاكلي تاكسل نانوآركيوزومه بر روي رده ي سلولي MCF-7 و پيش بيني رهايش دارو از فرمولاسيون نانوآركيوزومي با استفاده از شبكه عصبي مصنوعي

Evaluation of nanoarchaeosomal paclitaxel effect on MCF-7 cell line and prediction of Released Paclitaxel of Nanoarchaeosomal Formulation by Artificial Neural Network

سابقه و هدف در سال هاي اخير نانوحامل ها تحول شگرفي را در درمان بسياري از بيماري ها بوجود آورده اند. در ميان اين نانوحامل ها، نانوحامل هاي ليپيدي داراي اهميت خاصي هستند. يكي از نانو حامل هاي ليپيدي آركيوزوم مي باشد. در اين مطالعه براي افزايش كارايي و كاهش عوارض جانبي پاكلي تاكسل، اين دارو نانوآركيوزومه شد. مواد و روش ها براي تهيه پاكلي تاكسل نانوآركيوزومه، آركيوزوم در نسبت مشخصي از بافر PBS حل شد. ميانگين قطر ذرات با استفاده از دستگاه زتاسايزر بدست آمد. بازده انكپسولاسيون فرمولاسيون تهيه شده با روش اسپكتروفتومتري محاسبه شد. با استفاده از روش MTT ميزان سايتوتوكسيسيتي فرمولاسيون تهيه شده بررسي شد. الگوي رهايش دارو طي 26 ساعت با استفاده از روش دياليز مورد بررسي قرار گرفت. با استفاده از شبكه عصبي مصنوعي ميزان رهايش دارو از فرمولاسيون نانوآركيوزومي با دقت بالا پيش بيني شد. در اين روش از 4 لايه با 20 نورون در لايه هاي پنهان، رهايش پاكلي تاكسل از فرمولاسيون نانوآركيوزومي پيش بيني شد. يافته ها ميانگين قطر پاكلي تاكسل نانوآركيوزومه 4/521 نانومتر شد. بازده انكپسولاسيون فرمولاسيون تهيه شده 21/0±1/99 درصد بدست آمد. ميزان رهايش دارو از نانوليپوزوم هاي پگيله طي 26 ساعت 149/0% بدست آمد. مقادير پيش بيني شده براي رهايش پاكلي تاكسل نانوآركيوزومي داراي رگرسيون (R) 99716/0 و ميانگين مربع خطاي (MSE) 13-10 × 01/4 بود. نتيجه گيري مدل استفاده شده در اين مطالعه نشان دهنده ي اين است كه شبكه عصبي مصنوعي مي تواند ميزان انتشار را با دقت بالا پيش بيني كند. همچنين اين امكان وجود دارد كه ميزان انتشار را براي داروهاي ديگر با اين مدل پيش بيني كند. اگرچه بايد در نظر گرفته شود كه انتشار دارو داراي الگوي خاصي است.

Aim and Background Carriers have made a big evolution in the treatment of many diseases in recent years. Lipid carriers are of special importance among carriers. Archaeosome is one of the lipid carriers. In this study, paclitaxel was archaeosomed to reduce side effects and improve its therapeutic index. Materials and Methods In order to prepare nanoarchaeosomal paclitaxel, Archaeosomes are synthesized with a certain ratio of paclitaxel in PBS. The mean diameter of archaeosomal paclitaxel was calculated by Zeta sizer. Encapsulation efficiency of the prepared formulation was calculated by spectrophotometry. Cytotoxicity effect was determined by MTT method. Drug release pattern was determined by dialysis in 26 hours. Using artificial neural network, amount of released nanoarchaeosomal drug was predicted accurately. In this method, the release was predicted by 4 layers and 20 neurons in hidden layers. Results The mean diameter of archaeosomal paclitaxel was found to be about 521.4 nm. Encapsulation efficiency of the prepared formulation was 99.1±0.21. Drug releasing of archaeosomal paclitaxel was 0.149% within 26 hours. Predicted values of release for nanoarchaeosomal paclitaxel have had R= 0.99716 and MSE=4.01 × 10-13. Conclusion The used model demonstrated that artificial neural network technique can predicts the amount of release with high precision. Also it is possible to predict released amount of other drugs by this model. Although drug release has special pattern which should be considered.