مطالعه بارگزاري، سميت، جذب و رهايش كوركومين از نانوحامل جديد جميني سورفكتانت

Study of Loading, Cytotoxicity, Uptake, and Release of Curcumin from a Novel Gemini Surfactant Nanocarrier

هدف: در دهه‌هاي اخير پژوهش‌هاي بسياري در راستاي بررسي خواص ضد سرطاني كوركومين انجام شده‌است اما با وجود تمام خواص كشندگي كوركومين بر سلول‌هاي سرطاني استفاده باليني از اين ماده طلايي طبيعي محدود باقي مانده است. علت اين محدوديت را مي‌توان در محلوليت پايين، زيست دسترس‎پذيري كم، متابوليسم سريع و عدم جذب جست و جو كرد. در اين مطالعه، براي بهبود خواص فيزيك و شيميايي كوركومين، يك جميني سورفكتانت زيست تخريب‎پذير جديد ساخته شد و مولكول‌هاي كوركومين داخل آن بارگزاري شد. مواد و روش‌ها: نانو ذرات جميني سورفكتانت- كوركومين با روش رسوب‌دهي نانو تهيه شد و اندازه و توزيع اندازه ذرات آن به كمك روش پراكندگي ديناميكي نوري تعيين شد. همچنين رهايش دارو از بستر پليمر بررسي شد و در نهايت آزمون سميت MTT و جذب سلولي به‌صورت برون‌تني روي سلول‌هاي MDA-MB-231 صورت گرفت. نتايج: پليمر جميني سورفكتانت قادر است در محيط آبي، پليمروزوم با توزيع اندازه ذره‌اي (3/0PDI?) تشكيل دهد. بازده بارگزاري حدود 87 درصد محاسبه شد. در اثر پيوستن كوركومين به بستر پليمر رهايش كنترل شده مشاهده شد. همچنين به علت جذب سلولي زياد، كمپلكس جميني سورفكتانت-كوركومين سميت سلولي بيشتري را نشان داد. نتيجه‌گيري: اين نتايج نشان داد كه پليمروزوم‌هاي جميني سورفكتانت مي‌تواند به‌عنوان نانو حامل براي مولكول‌هاي آب گريز كوركومين در نظر گرفته شود.

Objective: Numerous researches have been conducted to comprehend the anti-cancer effects of curcumin (Cu). Although the anti-proliferative properties of Cu on cancerous cells is known, the clinical application of this gold substrate is limited. This limitation is mostly due to low solubility, inefficient bioavailability, rapid metabolism, and improper uptake. In this study, we have synthesized a novel biodegradable gemini surfactant (Gs), after which the curcumin (Cu) molecules were encapsulated within the polymer to overcome its physicochemical limitations. Methods: We prepared Gs-Cu nanoparticles by the nanoprecipitation method. Size and polydispersity index of the nanoparticles were determined by the dynamic light scattering (DLS) technique. The release profile of Cu from the polymer matrix was studied, and the MTT assay and cellular uptake of Gs-Cu on MDA-MB-231 cells were investigated in vitro. Results: The Gs polymer had the capability to form polymersomes in an aqueous solution; a narrow size distribution was obtained (PDI?0.3). The encapsulation efficiency approximated 87%. We observed a sustained release profile due to incorporation of Cu into the polymer matrix. The Gs-Cu complex showed more cytotoxicity compared to free Cu because of the higher rate of cellular internalization. Conclusions: The data indicate that Gs polymersomes can be regarded as nanocarriers for hydrophobic curcumin molecules.