نانوالیاف در دارورسانی مخاطی

Nanofiber in transmucosal drug delivery

چکیده
1- مقدمه
1-1 نانوالیاف: رویکردی برای غلبه بر محدودیت های مسیر مخاطی
1-2 نانوالیاف برای دارو رسانی مخاطی
2- نتیجه گیری

چکیده
 مسیر مخاطی یا ترانسموکوزال به دلیل فیزیولوژی و آناتومی متنوع خود مزایای بسیار و متعددی را برای دارو رسانی موضعی و سیستمیک مواد دارویی فراهم می کند. صرف نظر از مزایای متعدد، پنجره جذب باریک و زمان نگهداشت ضعیف سیستم حامل دارویی از چالش های اصلی برای دست یابی به یک پاسخ درمانی مطلوب می باشند. نانوالیاف به دلیل خواص سطحی منحصر به فرد خود، فرصت های متعددی را برای غلبه بر محدودیت های حامل های سنتی فراهم می کند. در این مقاله مروری، مزایای نانوالیاف به عنوان یک سیستم حامل برای دارو رسانی مخاطی بحث می شوند. هدف اصلی، ارایه دانش دقیق و مفصل در خصوص ویژگی های عملکردی(کارکردی) نانوالیاف الکتروریسی شده می باشد که موجب شده است تا برای دارو رسانی مخاطی مناسب باشد.این مقاله مروری به بررسی پتانسیل نانوالیاف برای دارو رسانیها از طریق مناطق مخاطی مختلف مانند مخاط نازال( بینی)، واژنی و چشمی می پردازد. این مقاله مروری به بحث در خصوص وضعیت فعلی نانوالیاف پرداخته و در مورد مزایای کار های تحقیقاتی مختلف بحث کرده و نتیجه گیری نهایی را ارایه می کند.
1- مقدمه
دارو رسانی مخاطی اشاره به مسیر تجویز دارو دارد که در آن مولکول های دارویی وارد بافت های خاص از طریق غشای مخاطی می شوند. این موارد شامل مسیر هایی نظیر مسیر های باکال، نازال، واژنی، رکتال، چشمی، زیر زبانی و غیره می باشد. مسیر های مخاطی یا ترانس موکوزال دارو رسانی، مزایای منحصر به فردی را برای هر دو دارو رسانی سیستمی و موضعی فراهم می کند. این مزیت ها شامل متابولیسم عبور اولیه و شبکه عروقی غنی می باشد که آن را تبدیل به یک مکان بالقوه برای تجویز دارو به گردش خون سیستمی تبدیل کرده است. هم چنین مسیر مخاطی در درمان بیماری های مخاطی بسیار مفید است زیرا امکان دسترسی مستقیم به بافت های هدف ، بهبود کارایی و کاهش سمیت سیستمی را می دهد. جدا از مزایای فوق الذکر، مسیر مخاطی چالش هایی نظیر کاهش تراوایی، محدود شدن سطح مقطع برای جذب، حفظ ضعیف دارو و سیستم های دارو رسانی در محل جذب می باشد که منجر به کاهش عملکرد حامل دارو رسانی می شود. در طی سال های اخیر، پیشرفت های چشمگیر در خصوص سیستم های حامل دارویی برای دارو رسانی مخاطی انجام شده است. هر یک از سیستم های مخاطی دارای مزایا و محدودیت های خاص خود هستند. با این حال، هیچ یک از سیستم های حامل پتانسیل غلبه بر چالش های پیش روی مسیر مخاطی تجویز دارو ندارند. نانوالیاف، حامل های دارویی با قطر نانو می باشند. نانوالیاف با قطر 100 نانومتر ، دارای سطح مقطع ویژه 1000 متر مربع بر گرم هستند. نانوالیاف به دلیل سطح مقطع بسیار بالای خود مزایای بالقوه را برای دارو رسانی مخاطی ارایه می کنند. نانوالیاف متشکل از پلیمر های زیست تجزیه پذیر متفاوت، مواد طبیعی از طریق الکتروریسی و فرایند سول ژل می باشد. طیف وسیعی از آنتی بیوتیک ها، دارو های ضد سرطانی، پروتئین ها، دی ان ای و ار. ان. ای را می توان در یک داربست نانوالیاف قرار داد.
هر مسیر دارای مزایا و محدودیت های خاص خود است. مسیر باکال را میتوان برای تحویل سیستمی دارو های مختلف استفاده کرد. دارو های تجویز شده از طریق رگ فاسیال یا لینگوال، سیاهرگ ژوگولار داخلی و رگ براکیوسفالیک به گردش خون سیستمیک جذب می شوند. مسیر دارو رسانی باکال مانع از متابولیسم اولین عبور کبدی شده و منجر به افزایش فراهمی زیستی دارو شده و به عنوان یک جایگزین مفید برای تجویز خوراکی دارو ها استفاده می شود(2). در سال های اخیر، مسیر نازال توجه زیادی را برای دارو رسانی سیستمی و موضعی به خود جلب کرده است. جدا از حذف اولین عبور کبدی، جذب سریع دارو موجب تسهیل دارو رسانی مولکول ها از طریق سد های خونی مغزی می شود(3). دارو رسانی چشمی دارای محدودیت های بسیاری نظیر سد های دینامیک و استاتیک( پویا و ایستای) چشم انسان می باشد. به طور کلی دارو هایی را که از طریق مسیر چشمی تجویز می شوند زیست فراهمی پایین را نشان میدهند. رایج ترین شکل دوز که از طریق مسیر چشمی تجویز می شود، از طریق قطره های چشمی است. محدودیت های مسیر چشمی ، تراوایی ضعیف قرنیه، احتباس چشمی، پنجره جذب باریک و تجزیه فیزیولوژیکی در موکوز چشمی است که منجر به محدود شدن جذب دارو می شود. دارو رسانی مبتنی بر نانوفناوری را می توان برای غلبه بر این محدودیت ها استفاده کرد(4).
نانوالیاف پلیمری به دلیل ساختار کارکردی منحصر به فرد خود می توانند برای هر دو دارو رسانی سیستمی و موضعی استفاده شوند. اخیرا، جوشی و همکاران از سیستم های نانوالیاف برای دارو رسانی کنترل شده در درمان پریودنتیت استفاده کرده اند. گزارش شده است که فرمولاسیون توسعه یافته رفتار رهایش کنترل شده را با مقاومت چسب مخاطی خوب نشان می دهد. این مطالعات درون تنی نگه داری حداقل غلظت بازدارنده را در بیش از مدت زمان معین تایید کرد که ویژگی بارز آن می توان به اثر ضد التهابی معنی دار اشاره کرد. به علاوه، مطالعه درون تنی، رفتار انتخابی درمان توسعه یافته را با کاهش اثرات جانبی تایید کرد(5). الکتروریسی امکان تولید نانوبلورهای کامپوزیت و چند لایه با استفاده از پلیمرهای مختلف برای مدولاسیون پاسخ بافت را می دهد. در این دو نوع مختلف از پلیمرها برای ساخت دو لایه مجزا استفاده می شود، هسته داخلی و پوسته بیرونی نشان داد که رهش کنترل شده دارو ها امکان تنظیم کارایی درمانی را می دهد. هوانگ و همکاران از فرایند الکتروریسی هم محور برای به دام انداختن سولفات جنتامایسین و روسورتول در پلیمر قابل جذب زیستی یعنی پلی کاپرولاکتان استفاده مرد. نتایح آزمایش، رهش پایدار هر دو دارو را نشان داد(6). در سال های اخیر، نانوالیاف الکتروریسی شده توجه زیادی را برای دارو رسانی جهت درمان بیماری های مختلف از جمله التهاب، بیماری قلبی و سرطان به خود جلب کرده اند. کاپلان و همکاران نشان دادند که خمیر های نانوالیاف پلیمری زیست تجزیه پذیر حاوی سیس پلاتین دارای پتانسیل درمان برای سرطان ریه م باشند. آن ها یک نانوالیاف کامپوزیتی را با استفاده از پلی کاپرولاکتان و پلی گلیسرول مونوسترات کوکاپرولاکتان تولید کرده و رفتار رهشی پایدار سیسپلاتین را برای دوره بیش از 90 روزه نشان دادند. نتایج آزمایش نشان داد که عود سرطان در مقایسه با دارو های آزاد به طور معنی داری کاهش یافت که این بر پتانسیل نانوالیاف در دارو رسانی محلی برای بهبود پیش آگهی برای بیماران سرطان ریه تاکید دارد. ظرفیت بار گذاری دارو یک عامل کلیدی تعیین کننده پتانسیل سیستم های دارو رسانی است. یافته های قبلی، کارایی بارگذاری بالای نانوالیاف الکتروریسی شده را نشان داد. با این حال کارایی بارگذاری نانوالیاف بستگی به خواص فیزیوشیمیایی دارو ها و پلیمر ها دارد. به طور کلی، بارگذاری دارویی بالا در صورتی انتظار می رود که هر دوی داروها و پلیمر ها دارای الگوی انحلال مشابه باشند. مطالعات اخیر نشان داده است که نانوالیاف کارایی بار گذاری حدود 89 درصد پکلیتاکسل در سیستم حلال کرموفر را نشان می دهد. به علاوه، الکتروریسی یک جایگزین مقرون به صرفه برای تولید نانوالیاف پیوسته است. به علاوه الکتروریسی به همراه فرایند عملیات واحد پیوسته ساده تر شده و امکان افزایش مقیاس آن وجود دارد.

Abstract

Transmucosal route owing to its diverse anatomy and physiology offers numerous advantages for local and systemic delivery of therapeutics. Irrespective of several advantages narrow absorption window and poor retention time of carrier system are the major challenges to achieve desired therapeutic response. Nanofiber due to its unique surface properties provides numerous opportunities to overcome the limitations of conventional vehicles. In this review, the benefits of nanofiber as a carrier system for transmucosal drug delivery are discussed. The aim is to provide detailed understanding of functional features of electrospun nanofiber that make it suitable for transmucosal drug delivery. Review intends to illustrate the potential of nanofibers to deliver drugs via various transmucosal sites like nasal mucosa, intra vaginal and ocular. The review also discusses the current status of nanofiber and explores the benefits of various research works and concludes their results.

1- Introduction

Transmucosal drug delivery refers to the route of drug administration where the drug molecules enter specific tissues through or across the mucosal membrane. These include routes such as buccal, nasal, vaginal, rectal, ocular, sublingual route etc. Transmucosal routes of drug delivery offer distinct advantages for both systemic and local drug delivery. These advantages include possible bypass of first pass metabolism and rich vascular network makes it a potential site for drug administration to systemic circulation. Further transmucosal route is particularly useful in treating mucosal diseases, as it allow direct access to the target tissues, enhance efficacy and reduce systemic toxicity. Apart from the aforementioned advantages, transmucosal route offers formidable challenges like low permeability, limited surface area for absorption, poor retention of the drug and/or delivery systems at the absorption site significantly reduce the performance of drug delivery carrier. In recent years, a significant progress has been made on drug carrier systems for transmucosal drug delivery. Each carrier systems have their own advantages and, limitations. However none of the carrier systems have the potential to overcome the challenges confronting transmucosal route of drug administration. Nanofibers are drug carriers with diameter in nanometer range. Nanofibers with 100 nm diameter offer approximately a specific surface area of 1000 sqm/gram. Nanofibers due to its ultrahigh surface area provide potential advantages for transmucosal drug delivery. Further nanofibers can be made from different biodegradable polymers, natural material via electrospinning and sol–gel process. Wide range of drugs including antibiotics, anticancer drugs, proteins, DNA and RNA can be incorporated into nanofiber scaffold.

Every route has its own advantages and limitations. Buccal route can be used for systemic delivery of various drugs. Drugs administered via buccal route can be rapidly absorbed into the systemic circulation through the deep lingual or facial vein, internal jugular vein, and braciocephalic vein. Buccal route of drug administration prevents drugs from hepatic first pass metabolism leading to high drug bioavailability particularly serve as an useful alternative to oral administration of drugs [2]. In the recent years nasal route has received a great deal of attention for both local and systemic drug delivery. Apart from hepatic first pass elimination, rapid drug absorption and facilitate the delivery of drug molecules across blood brain barrier [3]. The ocular drug delivery has many limitations like dynamic and static barriers of human’s eye. Generally the drugs which are administered through the ocular route shows poor bioavailability. The most commonly used dosage form which is administered through ocular route are eye drops. The limitations of ocular route are poor corneal permeability, preocular retention, narrow absorption window and physiological degradation in the ocular mucosa limits drug absorption. Novel nanotechnology based drug delivery system can be used to overcome these limitations [4].

Polymeric nanofibers owing to their unique functional architect can be used for both systemic and local drug delivery. Recently Joshi and co-workers used nanofiber based systems for the controlled drug delivery in the treatment of periodontitis. It was reported that the developed formulation shows controlled release behaviour with good mucoadhesive strength. The in vivo studies confirmed the maintenance of minimum inhibitory concentration over an extended period of time illustrated by significant anti-inflammatory effect. Furthermore, in-vivo study confirmed selectivity of the developed therapy with reduced side effects [5]. Electrospinning allow producing composite and multilayered nanofiber using different polymers to modulate tissue response. In this two different type of polymers are used to make two distinct layer, the inner core and outer shell demonstrated controlled release of entrapped drug helps to modulate the therapeutic efficacy. Huang et al., used co-axial electrospinning process to entrap Resveratrol and Gentamycin sulphate in bioabsorbable polymer i.e. Polycaprolactone. Experimental results demonstrated sustained release of both the drugs [6]. In recent year’s electrospun nanofiber have gained great attention for delivering drugs used for treatment of different diseases including inflammation, heart diseases and cancer. Kaplan and co-workers revealing the potential of cisplatin loaded biodegradable polymer nanofibrous mash for post-surgical treatment of lung cancer. They have fabricated a composite nanofiber using Polycaprolactone and poly (glycerol monosterate-co-caprolactone) and observed the sustained release behaviour of cisplatin for extended periods up to 90 days. Experimental outcomes further suggested that local recurrence of cancer was significantly reduced compared to free drugs emphasize the potential of nanofibers in local drug delivery to improve prognosis for lung cancer patients [7]. Drug loading capacity is a key factor determines the potential of drug delivery systems. Previous findings establish the high drug loading efficacy of electrospun nanofibers. However drug loading efficacy of nanofibers depends on physiochemical properties of drug and polymers. In general high drug loading would be expected if both drug and polymers have similar solubility pattern. Recent studies demonstrated that nanofibers exhibits substantial loading efficacy of about 89% of peclitaxel in selected solvent system of cremophor. Moreover electrospinning offers an economically viable alternative to produce continuous nanofibers. Further electrospinning aided by continuous unit operation process makes it simple and easy to sacle-up.

نانوالیاف در دارورسانی مخاطی

Nanofiber in transmucosal drug delivery

مطالعه In vivo و In virto آزمایشگاهی حفاظت عصبی نانو ذرات لیپیدی جامد پر شده با دی متیل فومارات

In vitro and In vivo neuroprotective study of solid lipid nanoparticles loaded with dimethyl fumarate

چکیده

معرفی

مواد و روش ها

مواد

روش ها

آماده سازی SLNs (نانوذرات لیپیدی جامد)

مشخص کردن مقدار بهینه ی DMF (دی متیل فومارات) پر شده در SLN (نانوذارت لیپیدی جامد)

اندازه متوسط ذرات و پتانسیل زتا

درصد راندمان جذب (EE)

آزادسازی دارو در خارج از بدن موجود زنده (شرایط آزمایشگاهی) (In virto)

مشخصات

کشت سلولی و آزمایش MTT

تعیین غلظت بهینه ی H2O2

تعیین فعالیت نوروحفاظتی (حفاظت عصبی)

مطالعات داخل بدن موجود زنده (In vivo)

فعالیت حرکتی

هماهنگی حرکتی (آزمایش روتارد Rotarod test)

آزمایش میدان باز

نتایج و بحث

تعیین مشخصات DMF پرشده در SLNs

آزمایش MTT

فعالیت در داخل موجود زنده (In vivo)

بحث

منابع

چکیده

معرفی: دی متیل فومارات (DMF) یک داروی خوراکی تایید شده توسط FDA است که برای درمان بیماران دارای اسکلروسیز چندگانه یا بیماری ام اس (MS)، مورد استفاده قرار می گیرد. نیمه عمر بیولوژیکی DMF حدودا یک ساعت می باشد، و این ماده سریعا به پیش ساز (متابولیت) فعال مونومتیل فومارات، تجزیه (هیدرولیز) می گردد. هدف مطالعه حاضر، غلبه بر این محدودیت ها، با فرمول بندی و توصیف کردن DMF پر شده در نانوذرات لیپیدی جامد (SLNs) است. مواد و روش ها: DMF ی که SLNs را پر می کند، توسط روش میکرو امولسیون (میسل معکوس) گرم تهیه گردید. اسید استئاریک، به عنوان لیپید و لسیتین سویا به عنوان کولیپید (colipid) استفاده گردیدند. نتایج و بحث: SLNs ترکیب شده (سنتز شده)، میانگین اندازه ی ذره ای 300 نانومتر، شاخص پراکندگیindex) (polydispersityکمتر از 0.3، و ارزش پتانسیل زتا (zeta potential value) 34.89- میکروولت را نمایش می دهد. ارزیابی خارج بافت زنده (In vito) سلول های نوروبلاستومای SH-SY5Y انسانی، یک اثر نورو حفاظتی (حفاظت عصبی) این سیستم های کلوئیدی تحت تنش اکسایشی را، تأکید می کند. DMF پر شده در SLNs، در قابلیت پایداری (زیست پذیری) سلول تحت اثر آب اکسیژنه (H2O2) که مرگ برنامه ریزی شده ی سلولی یا آپوپتوسیز (apoptosis) را تحریک می کرد، افزایش نشان می داد. مدل موش کوپریزونی(cuprizone mouse model)، مبتلا به MS، در ارزیابی اثر DMF پر شده در SLNs، بر پیامدهای حرکتی استفاده گردید. بحث: مطالعه ی خارج موجود زنده (In virto) همچنین، امتیازات حرکتی و هماهنگی تحرکی بهتری در مدل موش کوپریزون برای MS، نمایش داد.

بحث

در مطالعه ی حاضر، نانوذرات لیپیدی جامد کلوئیدی که حاوی دی متیل فومارات هستند، توسط روش میکروامولسیون گرم(داغ)، و با استفاده از سونیکاتور میله ای (probe sonicator) (هموژنایزر التراسونیک میله ای)، ساخته شدند. همان طور که توسط تصاویر میکروسکوپ الکترونی عبوری TEM نشان داده شده است، نانوذرات تولید شده، شکل کروی بدون برآمدگی داشتند. به علاوه، مشخصات(پروفایل) آزادسازی دارو در شرایط آزمایشگاهی، بر یک پروفایل پایدار آزادسازی تأکید می کنند. DMF پرشده در SLNs، همچنین فعالیت حفاظت عصبی (نوروحفاظتی) بر روی سلول نوروبلاست SH-SY5Y، تحت تنش اکسایشی را، به اثبات رساند. در نمونه ی کوپریزونی شده ی موش ویستار برای بیماری MS، فرمولاسیون حاضر امتیازات حرکتی بهتری را به نمایش می گذارد. با در نظر گرفتن این موارد، یافته های ما پیشنهاد می دهد که فورمولاسیون حاضر، توان قابل توجهی در مدیریت و درمان بیماری MS دارد.

Abstract

Introduction: Dimethyl fumarate (DMF) is a FDA approved oral medication used to treat patients with multiple sclerosis (MS). Biological half-life of DMF is about 1 h, and it is rapidly hydrolyzed to its active metabolite monomethyl fumarate. The objective of present study is to formulate and characterize DMF loaded solid lipid nanoparticles (SLNs) to overcome these limitations.
Material and Methods: DMF loaded SLNs were prepared by hot microemulsion and sonication method. Stearic acid was used as lipid and soy lecithin was colipid.
Results and Discussion: The synthesized SLNs offered an average particle size of 300 nm, polydispersity index <0.3, and zeta potential value of −34.89 mv. In vitro evaluation on human neuroblastoma SH-SY5Y cells confirmed to have a neuroprotective effect of these colloidal systems under oxidative stress. DMF loaded SLNs showed to increase cell viability under H2 O2 induced cell apoptosis. Cuprizone mouse model for MS was used to evaluate the effect of DMF loaded SLNs on locomotion score.
Conclusion: In vitro study also confirmed a better locomotion and motor coordination scores in cuprizone mouse model for MS.

CONCLUSION

In the present study, colloidal SLNs containing DMF was fabricated by hot microemulsion method with the use of probe sonicator. The produced nanoparticles were spherical in shape with non-aggregation as evidenced by TEM image. Further, the in vitro drug release profile also confirmed a sustain release profile of the drug. DMF loaded SLNs also proved its neuroprotective activity on SH-SY5Y neuroblast cell under oxidative stress. In cuprizone model of Wistar rat for MS, the present formulation showed better locomotion scores. Taken together, our findings suggest that the present formulation have a significant potential in management and treatment of the disease MS.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مطالعه In vivo و In virto آزمایشگاهی حفاظت عصبی نانو ذرات لیپیدی جامد پر شده با دی متیل فومارات

In vitro and In vivo neuroprotective study of solid lipid nanoparticles loaded with dimethyl fumarate

رفتار رهاسازی داروی پاسخگو به گلوکز و کنترل شده با PH کیتوزان کاتیونی بر پایه هیدروژل های نانوکامپوزیتی با استفاده از گرافن اکسید به عنوان نانوحامل دارویی

Controlled pH- and glucose-responsive drug release behavior of cationic chitosan based nano-composite hydrogels by using graphene oxide as drug nanocarrier

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

رفتار رهاسازی داروی پاسخگو به گلوکز و کنترل شده با PH کیتوزان کاتیونی بر پایه هیدروژل های نانوکامپوزیتی با استفاده از گرافن اکسید به عنوان نانوحامل دارویی

Controlled pH- and glucose-responsive drug release behavior of cationic chitosan based nano-composite hydrogels by using graphene oxide as drug nanocarrier

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

انبساط کنترل شده محلول فوق بحرانی: یک روش مقاوم برای تولید نانوذرات دارویی خالص با توزیع-اندازه باریک

Controlled Expansion of Supercritical Solution: A Robust Method to Produce Pure Drug Nanoparticles With Narrow Size-Distribution

Abstract

We introduce a robust, stable, and reproducible method to produce nanoparticles based on expansion of supercritical solutions using carbon dioxide as a solvent. The method, controlled expansion of supercritical solution (CESS), uses controlled mass transfer, flow, pressure reduction, and particle collection in dry ice. CESS offers control over the crystallization process as the pressure in the system is reduced according to a specific profile. Particle formation takes place before the exit nozzle, and condensation is the main mechanism for postnucleation particle growth. A 2-step gradient pressure reduction is used to prevent Mach disk formation and particle growth by coagulation. Controlled particle growth keeps the production process stable. With CESS, we produced piroxicam nanoparticles, 60 mg/h, featuring narrow size distribution (176 ± 53 nm).

1 Introduction

Introduction Particle production based on supercritical carbon dioxide (scCO2) is efficient, inexpensive, and ecological.1 These kinds of bottom-up technologies form particles by recrystallization.2 CO2 is the most common solvent in supercritical processes because its critical temperature and pressure are relatively low, 31
C and 74 bar.3 Furthermore, CO2 is “Generally Recognized As Safe” by the Food and Drug Administration; it is neither flammable nor toxic. The prepared particles are pure, and the obtained polymorph can be controlled.4-6 Supercritical particle production allows using a 1-step preparation process.2 This simplifies the particle production, which, for example, in common industrial ball milling techniques requires many steps and excipients. Moreover, current nanoparticle technologies feature limited batch size and often require organic solvents.7

Particle production techniques using scCO2 use scCO2 as solvent, as solute, or as antisolvent.5,8 Rapid expansion of supercritical solutions (RESS) is a solvent- and excipient-free production method.9 It has been used to micronize pharmaceutics1,4,10 and to produce nanomicron- and submicron-size drug particles.11-21 For example, piroxicam, the model compound in our research, has been micronized with RESS resulting in particles with Ø ¼ 1.52-8.78 mm.22

The processes using scCO2 as a solvent have been modified by changing process parameters (e.g., ultrahigh pressure,23 nozzle construction,24 or by expanding the scCO2 in a liquid environment25). However, since invented, particle production using scCO2 as solvent is based on rapidly decreasing the pressure.26 Although promising also for nanoparticle production, the results have not always been satisfactory regarding particle size and product uniformity.27

بررسی نانوذرات سیلیکای مزوپور در سیستم دارورسانی هدف

Mesoporous silica nanoparticles in target drug delivery system: A review

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

مجله بین المللی تحقیقات دارویی 

International Journal of Pharmaceutical Investigation

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بررسی نانوذرات سیلیکای مزوپور در سیستم دارورسانی هدف

Mesoporous silica nanoparticles in target drug delivery system: A review

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تولید ذرات نانویی هسته-پوسته با استفاده از یک روش قالب الکترواسپری سه-مویرگی نازل هم محور

Generation of nano-sized core–shell particles using a coaxial tri-capillary electrospray-template removal method

چکیده
1- مقدمه
2- مواد و روش ها
2-1- مواد
2-2- ساخت میکرو ذرات هسته-پوسته-تاج به وسیله الکترواسپری سه-نازل هم محور
2-3- آماده سازی نانوذرات از میکروذرات هسته-پوسته-تاج
2-4- خصوصیات نانو و میکروذرات
2-5- پایداری پراکندگی نانوذرات PLA-PEG در آب
2-6- سمیت سلولی نانوذرات PLA-PEG
2-7- جذب سلولی نانوذرات PLA-PEG
2-8- بارگذاری دارو و رهاسازی درون آزمایشگاه
2-9- تحلیل آماری
3- نتایج و مباحثات
3-1- ساخت نانوذرات PLA-PEG به وسیله روش برداشتی قالب الکترواسپری سه-نازل هم-محور
3-2- مشخصات نانوذرات PLA-PEG
3-3- بارگزاری دارو و رهاسازی درون آزمایشگاه
4- جمع بندی

چکیده

این مقاله استراتژی جدیدی را بر اساس روند برداشتی با قالب الکترواسپری سه-نازل هم محور، برای تولید ذرات نانویی پلی لاکتید-b-پلی اتیلن گلیکول (PLA-PEG) با استغاده از یک ساختار هسته-پوسته، ارائه میدهد. میکروذراتی با ساختار هسته-پوسته-تاج برای اولین بار به وسیله الکترواسپری سه-نازل هم محور ساخته شد، و نانوذرات هسته-پوسته با اندازه کمتر از 200 نانومتر نیز پس از آن، به وسیله برداشتن قالب PEG از میکروذرات هسته-پوسته-تاج به دست آمد. اندازه نانوذرات می تواند با اندازه گیری نرخ جریان مایع تاج تطبیق داده شوند، و نانوذراتی با قطر میانگین 106±5 نانومتر به دست می آید. نانوذرات از خود پایداری پراکندگی عالی را در محیط آبی و سمیت سلولی بسیار کمی از خود نشان داده اند. به عنوان داروی نمونه از پاکلیتاکسل برای گنجانده شدن درون نانوذرات استفاده شد. یک محتوای دارای بار دارویی در نانوذرات به مقدار 50.7±1.5 wt% با راندمان کپسوله سازی بیشتر از 70% قابل دستیابی است، در صورتی که نرخ تغذیه محلول دارویی افزایش یابد. پاکلیتاکسل از خود رهاسازی پایداری را از نانوذرات به مدت 40 روز نمایش داد. موقعیت پاکلیتاکسل در نانوذرات، یا به عبارتی لایه هسته یا پوسته، تاثیر قابل توجهی روی رهاسازی آن نداشت.

1- مقدمه

تکنیک های زیادی برای ساخت حمل کننده های دارورسان وجود دارد، از جمله تبخیر حلال امولسیون، سیستم های میکروفلوئیدی، خود-چیدمانی و الکترواسپری [1-4]. از میان این تکنیک ها، روش الکترواسپری از مزیت های خاص بسیاری برخوردار است. برای مثال ذرات تک- پراکنده را می توان با استفاده از حالت مخروط فورانی تکنیک الکترواسپری تولید کرد، و اندازه ذرات نیز به آسانی با تنظیم متغیرهای آماده سازی قابل تغییر است [5-7]. علاوه-براین داروهای هیدروفوبیک و یا محلول آبی نیز می توانند به راحتی در ذرات الکترواسپری و با راندمان تله گذاری بالا بارگذاری شوند [8-12]. در ادامه نیز ذراتی با ساختار هسته-پوسته می توانند به راحتی و از روش الکترواسپری هم-محور به دست بیایند [4،13]. در مقایسه با روش تبخیر حلال امولسیون، که غالبا برای کپسوله سازی دارو های پروتئینی در میکروذرات با قابلیت تجزیه زیستی استفاده می شود، الکترواسپری هم-محور می تواند صلاحیت ساختاری و فعالیت زیستی دارو های پروتئینی را به علت عدم وجود تماس مستقیم بین پروتئین ها و حلال های ارگانیک در طول روند الکترواسپری، حفظ کند [14،15]. کپسوله سازی چند دارویی و چند-پوسته ای به وسیله استفاده از الکترواسپری هم-محور سه رگ نیز قابل دستیابی است [10،16،17]. پروفایل های رهاسازی داروهای کپسوله شده را می توان به صورت مستقل و به وسیله تغییر ساختار درونی و ترکیب بندی ذرات تطبیق داد [11].

4- جمع بندی

به طور خلاصه نانوذرات PLA-PEG هسته-پوسته با اندازه تقریبی 100 نانومتر، با استفاده از روش برداشتی قالب الکترواسپری سه-نازل هم محور با موفقیت به دست آمد. اندازه ذرات قابلیت تطبیق را به وسیله تنظیم نرخ جریان مایع تاج داشتند. نانوذرات از پایداری پراکندگی خوبی در آب و سمیت سلولی بسیار کمی برخوردار بودند. به علاوه نانوذرات PLA-PEG در اطراف هسته سلول های A549 (و نه در درون هسته) قابلیت غنی سازی شدن را داشتند. PTX قابلیت گنجانده شدن در نانوذرات با محتوای بارگزاری دارویی بالا و همچنین راندمان تله گذاری را دارد. رهاسازی منظم PTX از نانوذرات به مدت بیشتر از 40 روز قابل دستیابی بود. استراتژی ارائه شده برای ساختن ذرات نانویی هسته-پوسته برای کاربردهای نانو-دارویی می تواند قابل توجه باشد.

Abstract

This study proposed a new strategy based on a coaxial tri-capillary electrospray-template removal process for producing nanosized polylactide-b-polyethylene glycol (PLA-PEG) particles with a core–shell structure. Microparticles with core–shell–corona structures were first fabricated by coaxial tri-capillary electrospray, and core–shell nanoparticles less than 200 nm in size were subsequently obtained by removing the PEG template from the core–shell–corona microparticles. The nanoparticle size could be modulated by adjusting the flow rate of corona fluid, and nanoparticles with an average diameter of 106 ± 5 nm were obtained. The nanoparticles displayed excellent dispersion stability in aqueous media and very low cytotoxicity. Paclitaxel was used as a model drug to be incorporated into the core section of the nanoparticles. A drug loading content in the nanoparticles as high as 50.7 ± 1.5 wt% with an encapsulation efficiency of greater than 70% could be achieved by simply increasing the feed rate of the drug solution. Paclitaxel exhibited sustained release from the nanoparticles for more than 40 days. The location of the paclitaxel in the nanoparticles, i.e., in the core or shell layer, did not have a significant effect on its release.

1- Introduction

Drug delivery carriers can be fabricated using several techniques, such as emulsion-solvent evaporation, microfluidic systems, self-assembly and electrospray [1–4]. Of these techniques, the electrospray method has several unique advantages. For example, monodispersed particles can be produced using the cone-jet mode of the electrospray technique, and the particle size can be easily controlled by adjusting the preparation parameters [5–7]. In addition, either hydrophobic or water-soluble drugs can be facilely loaded into electrosprayed particles with high entrapment efficiency [8–12]. Furthermore, core–shell structured particles can be conveniently obtained through coaxial electrospray [4,13]. Compared with the emulsion-solvent evaporation method, which has frequently been used for encapsulating protein drugs into biodegradablemicroparticles, coaxial electrospray can preserve the structural integrity and bioactivity of protein drugs because there is no direct contact between the proteins and organic solvent during the electrospray process [14,15]. Multidrug encapsulation and multishell encapsulation can also be achieved using tri-capillary coaxial electrospray [10,16,17]. The release profiles of encapsulated drugs can be independently modulated by changing the internal structure and compositions of the particles [11].

4- Conclusions

In summary, core–shell PLA-PEG nanoparticles approximately 100 nm in size were successfully produced using a coaxial tricapillary electrospray-template removal method. The particle size could be modulated by adjusting the flow rate of the corona fluid. The nanoparticles had good dispersion stability in water and very low cytotoxicity. In addition, PLA-PEG nanoparticles could be enriched around the nucleus of A549 cells but not in the nucleus. PTX could be incorporated into nanoparticles with both a high drug loading content and entrapment efficiency. A sustained release of PTX from the nanoparticles could be achieved for more than 40 days. The proposed strategy for fabricating nanosized core–shell particles is promising for nanomedicine applications.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تولید ذرات نانویی هسته-پوسته با استفاده از یک روش قالب الکترواسپری سه-مویرگی نازل هم محور

Generation of nano-sized core–shell particles using a coaxial tri-capillary electrospray-template removal method

نانوکمپوزیت اکسید آهن-اکسید گرافن کارکردی برای دارورسانی هوشمند بصورت مغناطیسی، فوتوترمال تراپی و تصویربرداری رزونانس مغناطیسی

A Functionalized Graphene Oxide–Iron Oxide Nanocomposite for Magnetically Targeted Drug Delivery, Photothermal Therapy, and Magnetic Resonance Imaging

چکیده

مقدمه

مواد و روش

سنتز GO–IONP

سنتز GO–IONP–PEG

تعیین بارگذاری و آزادسازی دوکسوروبیسین (DOX)

آزمایشات سلولی

تصویربرداری MR

نتایج و بحث

ساخت GO–IONP–PEG

خواص مغناطیسی GO–IONP–PEG

بارگذاری دارو و رهاسازی با GO–IONP–PEG

توکسیسیتی در محیط آزمایشگاه

دارو رسانی هدفگذاری شده بصورت مغناطیسی

فوتوترمال تراپی هدف گذاری شده بصورت مغناطیسی

تصویربرداری MR در بافت زنده

نتیجه گیری

چکیده

گرافن دو بعدی و نانومواد کامپوزیتی آن دارای ویژگی های فیزیکی و شیمیایی جالبی هستند و در سال های اخیر بسیار بررسی شده اند. ما در این پژوهش نانوکامپوزیت هیبرید اکسید آهن اکسید گرافن پارامغناطیسی چندکارکردی (GO–IONP) را که بعدا توسط یک پلیمر گلیکول پلی اتیلن (PEG) زیست سازگار برای دستیابی به پایداری بالا در محلول های فیزیولوژیکی دارای کارکرد شده بود بررسی کردیم. یک داروی کموتراپی به نام دوکسوروبیسین (DOX) به GO–IONP–PEG بارگذاری شد و کمپلکس GO–IONP–PEG–DOX تشکیل شد که امکان دارو رسانی هدف را از لحاظ مغناطیسی ممکن می سازد. GO–IONP–PEG علاوه بر این، جذب اپتیکال قوی از منطقۀ قابل رویت به منطقۀ مادون قرمز نزدیک (NIR) نشان می دهد و می توان از آن برای قطع موضعی فوتوترمال سلول های سرطان هدایت شده توسط میدان مغناطیسی استفاده کرد. علاوه بر این، تصویر رزونانس مغناطیسی(MR) در بافت زنده موش های سرطانی نیز با استفاده از GO–IONP–PEG به عنوان عامل کنتراست T2 نشان داده می شود. مطالعۀ ما گویای نوید استفاده از نانوکامپوزیت های مبتنی بر GO برای کاربردهای مختلف در ترانوستیک سرطان است.

4- نتیجه گیری

ما یک نانوکمپوزیت GO اراسته به نانوذرۀ مغناطیسی چندکارکردی با کردبردسازی سطح زیست سازگار ایجاد کردیم. GO–IONP–PEG در محیط های فیزیولوژیکی ثابت بود و هیچ گونه سمیت آشکاری در محیط آزمایشگاه نسبت به سلول ها در غلظت های تست شده از خود نشان نداد. دارورسانی و تیمار فوتوترمال هدافگذاری شده تحت میدان مغناطیسی بیشتر با استفاده از GO–IONP–PEG محقق شد که منجر به از بین بردن گزینشی سلول های سرطان در مناطق بسیار متمرکز شد. آخرین مورد و مهمتر از همه اینکه تصویربرداری MR تومورها در بافت زندۀ موش با استفاده از GO–IONP–PEG به عنوان عامل کنتراست T2 نشان داده شد. در مطالعات آتی، دارورسانی هدفگذاری شده به صورت مغناطیسی و تیمار فوتوترمال به منظور کارایی هر چه بیشتر درمان با هم تلفیق خواهد شد. مطالعات روی تصویربرداری MR و درمان های جدید سرطان با استفاده از GO–IONP–PEG در ازمایشگاه ما همچنان ادامه خواهد داشت. این پژوهش رویکرد ساده ای برای فراهم سازی یک نانوکمپوزیت زیست سازگار با کارکردهای متعدد و پتانسیل بالا در ترانوستیک سرطان به شمار می رود.

Abstract

Two-dimensional graphene and its composite nanomaterials offer interesting physical/chemical properties and have been extensively explored in a wide range of fields in recent years. In this work, we synthesize a multifunctional superparamagnetic graphene oxide–iron oxide hybrid nanocomposite (GO–IONP), which is then functionalized by a biocompatible polyethylene glycol (PEG) polymer to acquire high stability in physiological solutions. A chemotherapy drug, doxorubicin (DOX), was loaded onto GO–IONP–PEG, forming a GO–IONP– PEG–DOX complex, which enables magnetically targeted drug delivery. GO–IONP–PEG also exhibits strong optical absorbance from the visible to the near-infrared (NIR) region, and can be utilized for localized photothermal ablation of cancer cells guided by the magnetic field. Moreover, for the first time, in vivo magnetic resonance (MR) imaging of tumor-bearing mice is also demonstrated using GO–IONP–PEG as the T2 contrast agent. Our work suggests the promise of using multifunctional GO-based nanocomposites for applications in cancer theranostics.

4- Conclusions

We have developed a multi-functional magnetic nanoparticle-decorated GO nanocomposite with biocompatible surface functionalization. The GO–IONP– PEG was stable in physiological environments and exhibited no obvious in vitro toxicity to cells at the tested concentrations. Drug delivery and photothermal treatment targeted under a magnetic field was further realized using GO–IONP–PEG, achieving selective killing of cancer cells in highly localized regions. Last but not least, in vivo MR imaging of tumors in mice was also demonstrated using our GO–IONP–PEG as the T2 contrast agent. In future studies, the magnetically targeted drug delivery and photothermal treatment will be combined together in an attempt to further enhance therapeutic efficacy. Studies on MR imaging and guided novel cancer therapies using GO–IONP– PEG are also ongoing in our laboratory. This work presents a simple approach to prepare a graphenebased biocompatible nanocomposite with multiple functionalities and great potential in cancer theranostics.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

نانوکمپوزیت اکسید آهن-اکسید گرافن کارکردی برای دارورسانی هوشمند بصورت مغناطیسی، فوتوترمال تراپی و تصویربرداری رزونانس مغناطیسی

A Functionalized Graphene Oxide–Iron Oxide Nanocomposite for Magnetically Targeted Drug Delivery, Photothermal Therapy, and Magnetic Resonance Imaging

درمان سرطان و انتقال دارو با نانو لوله های کربنی

Carbon Nanotubes in Cancer Therapy and Drug Delivery

1- مقدمه
2- جدب سلولی CNTsها
3- CNTsها به عنوان حامل هایی برای داروها، ژن ها و پروتئین ها
3-1- CNTs ها به عنوان حامل هایی از مولکول های ضد سرطانی
3-2- CNTsها به عنوان حامل های ترکیبات ایمنوفعال، پروتئین ها و مواد ژنتیکی
3-3- درمان فوتوترمال سرطان با استفاده از CNTsها
3-4- CNTsها برای سایر کاربردهای درمانی
4- نتایج
منابع

نانو لوله های کربنی (CNTs) اخیرا به عنوان یک سیستم حامل جدید برای مولکول های درمانی کوچک و بزرگ معرفی شده اند. CNTsها می توانند با گروه های عملکردی معینی به منظور دستکاری خصوصیات فیزیکی یا بیولوژیک خودشان عملکردی شوند (یعنی مهندسی سطحی). علاوه بر توانایی CNTs ها برای عمل به عنوان حامل هایی برای یک محدوده ی وسیعی از مولکول های درمانی، مساحت سطحی بزرگ آن ها و احتمال دستکاری سطوح و ابعاد فیزیکی آن ها، برای استفاده در تخریب فوتوترمال سلول های سرطانی مورد بهره برداری قرار گرفته است. این مقاله در مورد کاربردهای درمانی CNTs ها با یک تمرکز عمیق روی کاربردهای آن ها برای درمان سرطان بحث می کند.

4- نتایج

CNTsها حامل های سوزن شکل امید بخشی از مولکول های دارویی کوچک و همچنین ماکرومولکول هایی مانند ژن ها و پروتئین ها هستند. CNTsها می توانند عملکردی شوند به طوری که مولکول های مشخصی به سطوح آن ها با اتصال کووالان یا غیر کووالان باند می شوند. شکل سوزن مانند CNTsها آن ها را قادر می سازد تا به غشاهای سلولی نفوذ کنند و مولکول های درمانی را به اجزا سلولی انتقال دهند. به نظر می رسد که این فرایند با اندوسیتوز رخ دهد. CNTsها خصوصیات منحصر به فردی دارند که آن ها را در زمینه پزشکی مناسب می سازد مانند توانایی آن ها برای جذب میکروارگانیسم های بیماری زا و هدایت حرارتی. CNTsها برای پژوهش تحویل دارو برای چند سال است که معرفی شده اند و بنابراین توقع می رود که تعداد زیادی از پژوهش ها در سال های پیش رو به منظور اکتشاف پتانسیل خودشان تولید شوند.

Carbon nanotubes (CNTs) have been introduced recently as a novel carrier system for both small and large therapeutic molecules. CNTs can be functionalized (i.e., surface engineered) with certain functional groups in order to manipulate their physical or biological properties. In addition to the ability of CNTs to act as carriers for a wide range of therapeutic molecules, their large surface area and possibility to manipulate their surfaces and physical dimensions have been exploited for use in the photothermal destruction of cancer cells. This paper paper will discuss the therapeutic applications of CNTs with a major focus on their applications for the treatment of cancer.

4- Conclusions

CNTs are promising needle-like carriers of both small drug molecules as well as macromolecules such as genes and proteins. CNTs can be functionalized so that certain molecules are attached to their surfaces via covalent or noncovalent bonding. The needle-like shape of the CNTs enables them to perforate cellular membranes and transport the carried therapeutic molecules to the cellular components. This process is thought to take place via endocytosis. CNTs have exclusive properties that would make them appropriate in the medical field such as their ability to adsorb pathogenic microorganisms and conduct heat. CNTs have been introduced to drug delivery research for a limited number of years and therefore extensive amounts of research is expected to be produced in the forthcoming years in order to explore their potential.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

درمان سرطان و انتقال دارو با نانو لوله های کربنی

Carbon Nanotubes in Cancer Therapy and Drug Delivery

یک مرور ترتیبی در مورد سیستم دارورسانی هوشمند

A Sequential Review on Intelligent Drug Delivery System

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

یک مرور ترتیبی در مورد سیستم دارورسانی هوشمند

A Sequential Review on Intelligent Drug Delivery System

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

آماده سازی نانو کپسول های سولفات آهنی لیپوزومی توسط متد تبخیر مرحله معکوس و تحلیل ساختار نانو کپسول ها برای کاربرد در غذا و صنایع دارویی

Preparation of liposomal ferrous sulfate nanocapsules by Reverse-Phase Evaporation Method and nanocapsules structure analysis to apply in the food and medicinal industries

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

آماده سازی نانو کپسول های سولفات آهنی لیپوزومی توسط متد تبخیر مرحله معکوس و تحلیل ساختار نانو کپسول ها برای کاربرد در غذا و صنایع دارویی

Preparation of liposomal ferrous sulfate nanocapsules by Reverse-Phase Evaporation Method and nanocapsules structure analysis to apply in the food and medicinal industries

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.