طراحي، سنتز و مقايسه نانو حامل دندروزوم جديد و دندريمر PAMAM پگيله شده در بهبود خواص ضد سرطاني كوركومين زردچوبه

Design and Synthesis of a Novel Dendrosome and a PEGylated PAMAM Dendrimer Nanocarrier to Improve the Anticancer effect of Turmeric (Curcuma longa) Curcumin

هدف: نقش ضد سرطان كوركومين از گياه ادويه‏اي زردچوبه در سال‏هاي اخير در تحقيقات متعددي به اثبات رسيده است. كوركومين قادر به مهار چندين مسير پيام‏رساني سلولي، ممانعت از تكثير سلولي، تهاجم، متاستاز و رگ‏زايي است اما محلوليت بسيار ضعيف آن در آب، كاربرد اين ماده ضد سرطاني مهم را با مشكل مواجه مي‏سازد. در اين تحقيق با طراحي و سنتز يك پليمر دو بخشي نوين مونومتوكسي پلي اتيلن گليكول- اوليات (mPEG-OA) و اضافه كردن پلي اتيلن گليكول به سطح حامل دندريمري پلي آميدو آمين (PAMAM)، تلاش شد زيست دسترسي كوركومين به سلول‏هاي سرطاني افزايش يابد. مواد و روش‏ها: غلظت بحراني تشكيل ميسل، بارگيري دارو و سميت سلولي روي رده سلولي كارسينوماي گلايوبلاستوماي مغزي (U87MG) بررسي شد. نتايج: نتايج مطالعات ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM) و پراكنش نوري پويا (DLS) نشان مي‌دهد نانوذرات mPEG-OA طراحي شده داراي دو جمعيت خود آرا شامل ميسل‏ها و پليمروزوم‌ها است. غلظت بحراني تشكيل ميسل mPEG-OA بسيار پايين (03/0 گرم در ليتر) است. سميت IC50 براي كوركومين آزاد، كوركومين بارگذاري شده در mPEG-OA و كوركومين بارگذاري شده در دندريمر پلي آميدو آمين، به ترتيب 48، 24 و 13 ميكرومولار محاسبه شد. همچنين كليه تيمارهاي دندريمر پلي آميدو آمين پگيله شده غير سمي تشخيص داده شد. نتيجه‏گيري: نتايج بيان مي‏كند با استفاده از اين نانوحامل‏ها، زيست دسترسي كوركومين به‏طور معني‏داري نسبت به كوركومين آزاد افزايش مي‏يابد. در نهايت اين تحقيق نشان مي‏دهد اين نانوحامل‏هاي كوركومين مي‏تواند به‏عنوان سيستم‏هاي دارورسان مناسب براي انتقال كوركومين به سلول‏هاي سرطاني در نظر گرفته شود.

Objective: In recent decades, the anticancer effect of curcumin has been proven by several studies. Curcumin affects multiple cell signaling pathways and prevents cell proliferation, invasion, metastasis and angiogenesis. However, the aqueous solubility of curcumin and its bioavailability are very low which restricts its anticancer properties. In this research, we have synthesized a monomethoxy poly (ethylene glycol)-Oleate (mPEG-OA) di-block copolymer and used a surface PEGylated poly (amidoamine) (PAMAM) dendrimer to improve bioavailability of curcumin in cancer cells. Methods: The critical micelle concentration (CMC) of mPEG-OA, drug loading efficiencies, and cytotoxicity in the human glioblastoma cell line (U87MG) of all the prepared nanodevices were thoroughly investigated. Results: Atomic force microscopy (AFM) and dynamic light scattering (DLS) studies have shown that mPEG-OA have two common nanostructures, micelles and polymerosomes. mPEG-OA micelles had a very low CMC (0.03 g/l). The IC50 of free curcumin (0.01 methanol solution) was 48 ?M, curcumin-loaded mPEG-OA was 24 ?M , and curcumin-loaded PAMAM dendrimer was 13 ?M. Moreover, the PEGylated PAMAM was non-cytotoxic. Conclusion: The results indicated that by using these nanocarriers, the bioavailability of curcumin significantly increased compared to free curcumin. Overall, this research revealed that these curcumin nanocarriers could be considered as appropriate drug delivery systems for curcumin delivery in cancer cells.