Nghiên cứu tổng hợp nanoliposome từ lecithin có nguồn gốc đậu nành và biến tính chúng với PEG định hướng làm hệ mang thuốc điều trị ung thư

Những đóng góp mới của luận án: Đã tổng hợp thành công các vật liệu mPEG-Chol, mPEG-CS và mPEG-Gel được sử dụng để biến tính bề mặt nanoliposome mang thuốc PTX/CAR.. Đã đánh giá độ ổn đ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC

VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

-

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NANOLIPOSOME TỪ LECITHIN

CÓ NGUỒN GỐC ĐẬU NÀNH VÀ BIẾN TÍNH CHÚNG VỚI PEG ĐỊNH HƯỚNG LÀM HỆ MANG THUỐC ĐIỀU TRỊ UNG THƯ

LUẬN ÁN TIẾN SỸ KHOA HỌC VẬT LIỆU

Thành phố Hồ Chí Minh – 2022

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC

VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

-

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP NANOLIPOSOME TỪ LECITHIN

CÓ NGUỒN GỐC ĐẬU NÀNH VÀ BIẾN TÍNH CHÚNG VỚI PEG ĐỊNH HƯỚNG LÀM HỆ MANG THUỐC ĐIỀU TRỊ UNG THƯ

Chuyên ngành: Vật liệu cao phân tử và tổ hợp

Mã số : 9440125

LUẬN ÁN TIẾN SỸ KHOA HỌC VẬT LIỆU

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

Thành phố Hồ Chí Minh – 2022

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, kết quả trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng được dùng cho bất cứ luận án cùng cấp nào khác

Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm nếu có bất kỳ sự gian dối nào

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Học viện Khoa học và Công nghệ cùng tất cả các thầy cô đã truyền đạt những kiến thức quý báu, cảm hứng nghiên cứu, kỹ năng chuyên môn, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi

trong suốt quá trình học tập và làm luận án Tiến sĩ

Đồng thời tôi xin kính chúc quý thầy, cô Học viện Khoa học Công nghệ luôn mạnh khỏe để tiếp tục con đường sự nghiệp “Trồng người” của mình Chúc quý thầy, cô, anh, chị Viện Khoa học vật liệu ứng dụng và các anh chị nghiên cứu sinh Khóa 2017 dồi dào sức khỏe và luôn luôn có được nhiều niềm vui trong cuộc sống

Cuối cùng, con xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến ba mẹ cùng anh, chị trong gia đình đã hết lòng giúp đỡ và động viên con mỗi khi con gặp khó khăn trong quá trình học tập cũng như trong cuộc sống để con có được thành tựu như ngày hôm nay

Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến GS TS đã tận tụy hướng dẫn, định hướng và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án Bên cạnh

đó tôi xin gửi đến Viện Khoa học Vật liệu Ứng, Phòng Vật liệu y sinh lời cảm ơn chân thành vì đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN iii

LỜI CẢM ƠN iv

MỤC LỤC v

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii

DANH MỤC CÁC BẢNG x

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ xii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 4

1.1 Giới thiệu về liposome 4

1.1.1 Cơ chế hình thành liposome 4

1.1.2 Phân loại liposome 4

1.1.3 Nhược điểm và ưu điểm của liposome 6

1.1.4 Nguyên liệu tổng hợp liposome 7

1.1.5 Phương pháp tổng hợp liposome 10

1.2 Biến tính bề mặt nanoliposome 11

1.2.1 PEG hóa bề mặt vật liệu 11

1.2.2 Phương pháp biến tính PEG lên bề mặt liposome 11

1.3 Vật liệu biến tính bề mặt nanoliposome 15

1.3.1 Polyethylen glycol (PEG) 15

1.3.2 Chitosan 15

1.3.3 Gelatin 16

1.4 Thuốc chống ung thư paclitaxel 17

1.4.1 Tính chất hóa lý 17

1.4.2 Cơ chế tác động 18

1.4.3 Dược động học 19

1.4.4 Dược lực học 19

1.4.5 Tác dụng phụ [36] 19

1.4.6 Những thách thức trong sử dụng paclitaxel 20

1.5 Thuốc chống ung thư carboplatin 21

1.5.1 Tính chất hóa lý 21

1.5.2 Cơ chế tác động 22

1.5.3 Dược động học 23

1.5.4 Dược lực học 23

1.5.5 Tác dụng phụ 23

1.5.6 Những thách thức trong sử dụng carboplatin 23

1.6 Các nghiên cứu về hệ liposome mang thuốc chống ung thư 24

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.1 Nội dung nghiên cứu 29

2.2 Hóa chất, thiết bị và dụng cụ nghiên cứu 29

2.2.1 Hóa chất 29

2.2.2 Thiết bị và dụng cụ 31

2.3 Phương pháp nghiên cứu 32

2.3.1 Phương pháp khảo sát các yếu tố lên quá trình tổng hợp nanoliposome từ lecithin có nguồn gốc đậu nành 32

2.3.2 Phương pháp tổng hợp cholesterol, chitosan và mPEG-gelatin 34

2.3.3 Phương pháp PEG hóa bề mặt nanoliposome bằng Chol, mPEG-CS và mPEG-Gel 39

2.3.4 Phương pháp nang hóa thuốc vào nanoliposome đã biến tính 40

2.3.5 Phương pháp đánh giá tính chất vật liệu 41

2.3.6 Phương pháp đánh giá độc tính của vật liệu 45

2.3.7 Phương pháp xử lý số liệu 46

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47

3.1 Kết quả khảo sát các yếu tố lên quá trình tổng hợp nanoliposome từ lecithin có nguồn gốc đậu nành 47

3.1.1 Kết quả khảo sát nhiệt độ chuyển pha của lecithin có nguồn gốc đậu nành 47

3.1.2 Kết quả khảo sát phương pháp giảm kích thước hạt 47

3.1.3 Kết quả khảo sát tỷ lệ thành phần tạo liposome 48

3.2 Kết quả tổng hợp và khảo sát nanoliposome mPEG-Chol 52

3.2.1 Kết quả tổng hợp mPEG-Chol 52

3.2.2 Kết quả biến tính bề mặt nanoliposome bằng mPEG-Chol và đánh giá

tính chất vật liệu 56

3.3 Kết quả tổng hợp và khảo sát nanoliposome mPEG-CS 69

3.3.1 Kết quả tổng hợp mPEG-CS 69

3.3.2 Kết quả phủ mPEG-CS lên bề mặt nanoliposome và đánh giá tính chất vật liệu 74

3.4 Kết quả tổng hợp và khảo sát nanoliposome mPEG-Gel 85

3.4.1 Kết quả tổng hợp mPEG-Gel 85

3.4.2 Kết quả phủ mPEG-Gel lên bề mặt nanoliposome và đánh giá tính chất vật liệu 89

3.5 Kết quả đánh giá độc tính của vật liệu 100

3.5.1 Kết quả đánh giá độc tính của vật liệu mPEG-Chol và nanoliposome biến tính PEG bằng mPEG-Chol 100

3.5.2 Kết quả đánh giá độc tính của vật liệu mPEG-CS và nanoliposome phủ bề mặt với mPEG-CS 105

3.5.3 Kết quả đánh giá độc tính của vật liệu mPEG-Gel và nanoliposome phủ bề mặt với mPEG-Gel 111

KẾT LUẬN 119

KIẾN NGHỊ 121

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 122

TÀI LIỆU THAM KHẢO 123

PHỤ LỤC 130

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AIDS Acquired Immuno Deficiency

DLE Drug loading efficiency Hiệu suất nang hóa

DLS Dynamic Light Scattering Tán xạ ánh sáng động DMEM Dulbecco's Modified Eagle

Medium DNA Deoxyribonucleic acid

DSC Differential Scanning Calorimeter Phân tích nhiệt quét vi sai EDA Ethylenediamine

EPR Enhanced Permeability and

Retention

Hiệu ứng tăng cường tính thấm và thời gian lưu giữ FBS Fetal Bovine Serum

FDA Food and Drug Administration Cục quản lý Thực phẩm

và Dược phẩm Hoa Kỳ FTIR Fourier Transform Infrared Quang phổ hồng ngoại

biến đổi Fourier

Globocan Global Cancer Observatory Báo cáo thực trạng ung

thư thế giới GUV Giant Unilamellar Vesicle Đơn lớp khổng lồ

HPLC High Performance Liquid

Chromatography

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

IARC International Agency for Research

LUV Large unilamellar Đơn lớp loại lớn

5-diphenyl tetrazolium bromide

MWCO Molecular weight cut off Chọn lọc khối lượng phân

tử NCI National Cancer Institute Viện Ung thư Quốc gia NMR Nuclear magnetic resonance Cộng hưởng từ hạt nhân NPC p-nitrophenyl chloroformate

PBS Phosphate Buffered Saline Dung dịch đệm phosphat

PTX Paclitaxel

RES Reticuloendothelial system Hệ thống lưới nội mô RSD Relative Standards Deviation Độ lệch chuẩn tương đối

SLP Soy lecithin liposome Liposome có nguồn gốc

đậu nành

TEM Transmission Electron Microscope Kính hiển vi điện tử

truyền qua THF Tetrahydrofuran

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Phân loại liposome dựa theo kích thước và số lớp màng lipid kép [7] 5

Bảng 2.1 Hóa chất sử dụng trong thực nghiệm 29

Bảng 2.2 Thiết bị và dụng cụ sử dụng trong thực nghiệm 31

Bảng 3.1 Kết quả khảo sát phương pháp giảm kích thước hạt 47

Bảng 3.2 Kết quả khảo sát tỷ lệ lecithin:cholesterol 48

Bảng 3.3 Kết quả khảo sát tỷ lệ CTAB 49

Bảng 3.4 Kết quả khảo sát tỷ lệ tween 80 50

Bảng 3.5 Kết quả phổ FT-IR của mPEG, mPEG-NPC, mPEG-NH2, CCF và mPEG-Chol 53

Bảng 3.6 Kết quả phổ 1H-NMR của mPEG-NPC, mPEG-NH2 và mPEG-Chol 55

Bảng 3.7 Kết quả DLS và thế zeta của các sản phẩm SLP@mPEG-Chol 56

Bảng 3.8 Kết quả phổ FT-IR của SLP, mPEG-Chol, PTX/SLP@mPEG-Chol và CAR/SLP@mPEG-Chol 59

Bảng 3.9 Hằng số tốc độ và hệ số tương quan của PTX nguyên liệu, PTX được nang hóa trong SLP và SLP@mPEG-Chol thu được thông qua mô hình động học bậc không, mô hình động học bậc một, mô hình Higuchi và mô hình Korsmeyer-Peppas 64

Bảng 3.10 Hằng số tốc độ và hệ số tương quan của CAR, CAR/SLP và CAR/SLP@mPEG-Chol thu được thông qua mô hình động học bậc không, mô hình động học bậc một, mô hình Higuchi và mô hình Korsmeyer-Peppas 67

Bảng 3.11 Kết quả phổ FT-IR của mPEG, mPEG-NPC, chitosan và mPEG-CS 71

Bảng 3.12 Kết quả 1H-NMR của mPEG-NPC và mPEG-CS 72

Bảng 3.13 Kết quả DLS và thế zeta của sản phẩm SLP@mPEG-CS sau tổng hợp và sau 1 tuần bảo quản ở nhiệt độ 2 – 8oC 74

Bảng 3.14 Kết quả phổ FT-IR của SLP, mPEG-CS, PTX/SLP@mPEG-CS và CAR/SLP@mPEG-CS 75

Bảng 3.15 Hằng số tốc độ và hệ số tương quan của PTX nguyên liệu, PTX được

nang hóa trong SLP và SLP@mPEG-CS thu được thông qua mô hình động học bậc không, mô hình động học bậc một, mô hình Higuchi và mô hình Korsmeyer-Peppas80

Bảng 3.16 Hằng số tốc độ và hệ số tương quan của CAR, CAR/SLP và

CAR/SLP@mPEG-CS thu được thông qua mô hình động học bậc không, mô hình động học bậc một, mô hình Higuchi và mô hình Korsmeyer-Peppas 83Bảng 3.17 Kết quả phổ FT-IR của mPEG, mPEG-NPC, gelatin và mPEG-Gel 86Bảng 3.18 Kết quả 1H-NMR của mPEG-NPC và mPEG-Gel 88Bảng 3.19 Kết quả DLS và thế zeta của sản phẩm SLP@mPEG-Gel sau tổng hợp

và sau 1 tuần bảo quản ở nhiệt độ 2 – 8oC 89Bảng 3.20 Kết quả phổ FT-IR của SLP, mPEG-Gel, PTX/SLP@mPEG-Gel và CAR/SLP@mPEG-Gel 91

Bảng 3.21 Hằng số tốc độ và hệ số tương quan của PTX nguyên liệu, PTX được

nang hóa trong SLP và SLP@mPEG-Gel thu được thông qua mô hình động học bậc không, mô hình động học bậc một, mô hình Higuchi và mô hình Korsmeyer-Peppas95

Bảng 3.22 Hằng số tốc độ và hệ số tương quan của CAR, CAR/SLP và

CAR/SLP@mPEG-Gel thu được thông qua mô hình động học bậc không, mô hình động học bậc một, mô hình Higuchi và mô hình Korsmeyer-Peppas 98

Bảng 3.23 Bảng kết quả độ độc của SLP@mPEG-Chol, PTX,

PTX/SLP@mPEG-Chol, CAR và CAR/SLP@mPEG-Chol trên dòng tế bào ung thư vú MCF-7 100

Bảng 3.24 Bảng kết quả độ độc của SLP@mPEG-Chol, PTX,

PTX/SLP@mPEG-Chol, CAR và CAR/SLP@mPEG-Chol trên dòng tế bào lành L929 103

Bảng 3.25 Bảng kết quả độ độc của SLP@mPEG-CS, PTX, PTX/SLP@mPEG-CS,

CAR và CAR/SLP@mPEG-CS trên dòng tế bào ung thư vú MCF-7 106

Bảng 3.26 Bảng kết quả độ độc của SLP@mPEG-CS, PTX, PTX/SLP@mPEG-CS,

CAR và CAR/SLP@mPEG-CS trên dòng tế bào lành L929 109

Bảng 3.27 Bảng kết quả độ độc của SLP@mPEG-Gel, PTX,

PTX/SLP@mPEG-Gel, CAR và CAR/SLP@mPEG-Gel trên dòng tế bào ung thư vú MCF-7 112

Bảng 3.28 Bảng kết quả độ độc của SLP@mPEG-Gel, PTX,

PTX/SLP@mPEG-Gel, CAR và CAR/SLP@mPEG-Gel trên dòng tế bào lành L929 114

Bảng 3.29 Bảng tổng hợp kết quả biến tính bề mặt nanoliposome 117

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Trang

Hình 1.1 Cơ chế hình thành liposome [6] 4

Hình 1.2 Công thức cấu tạo của lecithin có nguồn gốc đậu nành (SPC) 7

Hình 1.3 Công thức cấu tạo của cholesterol 8

Hình 1.4 Công thức cấu tạo của CTAB 9

Hình 1.5 Công thức cấu tạo của tween 80 9

Hình 1.6 Hình ảnh so sánh giữa liposome được biến tính PEG trong quá trình tổng hợp (I) và biến tính PEG lên liposome đã được tổng hợp từ trước (II) [19] 12

Hình 1.7 Công thức cấu tạo của polyethylene glycol 15

Hình 1.8 Công thức cấu tạo của chitosan 16

Hình 1.9 Công thức cấu tạo của gelatin 17

Hình 1.10 Công thức cấu tạo của paclitaxel 18

Hình 1.11 Công thức cấu tạo của carboplatin 22

Hình 2.1 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của đề tài 29

Hình 2.2 Quá trình tạo màng lipid 32

Hình 2.3 Quá trình hydrat hóa 33

Hình 2.4 Quá trình giảm kích thước tiểu phân liposome 33

Hình 2.5 Phản ứng tổng hợp mPEG-NPC 35

Hình 2.6 Phản ứng tổng hợp mPEG-NH2 36

Hình 2.7 Phản ứng tổng hợp mPEG-Chol 36

Hình 2.8 Quy trình tổng hợp mPEG-CS 37

Hình 2.9 Quy trình tổng hợp mPEG-Gel 38

Hình 3.1 Phổ FT-IR của mPEG, mPEG-NPC, mPEG-NH2, CCF và mPEG-Chol 52 Hình 3.2 Phổ 1H-NMR của mPEG5000-Chol 54

Hình 3.3 Hiệu suất mang thuốc (a) và khả năng mang thuốc (b) của hệ SLP@mPEG-Chol ở các nồng độ mPEG-Chol 57

Hình 3.4 Phổ FT-IR của SLP, mPEG-Chol, PTX/SLP@mPEG-Chol và CAR/SLP@mPEG-Chol 58

Hình 3.5 Kết quả DLS (a), thế zeta (b) và TEM scale 200 nm (c) của PTX/SLP@mPEG-Chol 60

Hình 3.6 Kết quả DLS (a), thế zeta (b) và TEM scale 200 nm (c) của CAR/SLP@mPEG-Chol 61Hình 3.7 Kết quả đánh giá sự thay đổi độ đục (được biểu thị bằng độ hấp thu) của PTX/SLP@mPEG-Chol (a, b) và CAR/SLP@mPEG-Chol (c, d) khi ủ với 50% FBS 62Hình 3.8 Kết quả phóng thích thuốc PTX nguyên liệu, PTX được nang hóa trong SLP và SLP@mPEG-Chol trong môi trường PBS (pH 7,4) 63Hình 3.9 Mô hình động học giải phóng thuốc PTX nguyên liệu, PTX từ PTX/SLP và PTX/SLP@mPEG-Chol thông qua bốn mô hình động học: (a) Mô hình bậc không, (b) Mô hình bậc một, (c) Mô hình Higuchi và (d) Mô hình Korsmeyer-Peppas 65Hình 3.10 Kết quả phóng thích thuốc CAR nguyên liệu, CAR được nang hóa trong SLP và SLP@mPEG-Chol trong môi trường PBS (pH 7,4) 66Hình 3.11 Mô hình động học giải phóng thuốc CAR nguyên liệu, CAR từ CAR/SLP và CAR/SLP@mPEG-Chol thông qua bốn mô hình động học: (a) Mô hình bậc không, (b) Mô hình bậc một, (c) Mô hình Higuchi và (d) Mô hình Korsmeyer-Peppas 68Hình 3.12 Phổ FT-IR của mPEG, mPEG-NPC, chitosan và mPEG-CS 70Hình 3.13 Phổ 1H-NMR của mPEG-NPC và mPEG-CS 71Hình 3.14 Hiệu suất mang thuốc (a) và khả năng mang thuốc (b) của hệ SLP@mPEG-CS ở các nồng độ mPEG-CS 73Hình 3.15 Phổ FT-IR của SLP, mPEG-CS, PTX/SLP@mPEG-CS và CAR/SLP@mPEG-CS 75Hình 3.16 Kết quả DLS (a), thế zeta (b) và TEM scale 200 nm (c) của PTX/SLP@mPEG-CS 77

Hình 3.17 Kết quả DLS (a), thế zeta (b) và TEM scale 200 nm (c) của

CAR/SLP@mPEG-CS 78Hình 3.18 Kết quả đánh giá sự thay đổi độ đục (được biểu thị bằng độ hấp thu) của PTX/SLP@mPEG-CS (a, b) và CAR/SLP@mPEG-CS (c, d) khi ủ với 50% FBS 79Hình 3.19 Kết quả phóng thích thuốc PTX nguyên liệu, PTX được nang hóa trong SLP và SLP@mPEG-CS trong môi trường PBS (pH 7,4) 79

Hình 3.20 Mô hình động học giải phóng thuốc PTX nguyên liệu, PTX từ PTX/SLP

và PTX/SLP@mPEG-CS thông qua bốn mô hình động học: (a) Mô hình bậc không, (b) Mô hình bậc một, (c) Mô hình Higuchi và (d) Mô hình Korsmeyer-Peppas 81Hình 3.21 Kết quả phóng thích thuốc CAR nguyên liệu, CAR được nang hóa trong SLP và SLP@mPEG-CS trong môi trường PBS (pH 7,4) 82Hình 3.22 Mô hình động học giải phóng thuốc CAR nguyên liệu, CAR từ CAR/SLP và CAR/SLP@mPEG-CS thông qua bốn mô hình động học: (a) Mô hình bậc không, (b) Mô hình bậc một, (c) Mô hình Higuchi và (d) Mô hình Korsmeyer-Peppas 84Hình 3.23 Phổ FT-IR của mPEG, mPEG-NPC, gelatin và mPEG-Gel 86Hình 3.24 Phổ 1H-NMR của mPEG-NPC và mPEG-Gel 87Hình 3.25 Hiệu suất mang thuốc (a) và khả năng mang thuốc (b) của hệ SLP@mPEG-Gel ở các nồng độ mPEG-Gel 88Hình 3.26 Phổ FT-IR của SLP, mPEG-Gel, PTX/SLP@mPEG-Gel và CAR/SLP@mPEG-Gel 90Hình 3.27 Kết quả DLS (a), thế zeta (b) và TEM scale 200 nm (c) của PTX/SLP@mPEG-Gel 92Hình 3.28 Kết quả DLS (a), thế zeta (b) và TEM scale 200 nm (c) của CAR/SLP@mPEG-Gel 93Hình 3.29 Kết quả đánh giá sự thay đổi độ đục (được biểu thị bằng độ hấp thu) của PTX/SLP@mPEG-Gel (a, b) và CAR/SLP@mPEG-Gel (c, d) khi ủ với 50% FBS94Hình 3.30 Kết quả phóng thích thuốc PTX nguyên liệu, PTX được nang hóa trong SLP và SLP@mPEG-Gel trong môi trường PBS (pH 7,4) 94Hình 3.31 Mô hình động học giải phóng thuốc PTX nguyên liệu, PTX từ PTX/SLP

và PTX/SLP@mPEG-Gel thông qua bốn mô hình động học: (a) Mô hình bậc không, (b) Mô hình bậc một, (c) Mô hình Higuchi và (d) Mô hình Korsmeyer-Peppas 96Hình 3.32 Kết quả phóng thích thuốc CAR nguyên liệu, CAR được nang hóa trong SLP và SLP@mPEG-Gel trong môi trường PBS (pH 7,4) 97Hình 3.33 Mô hình động học giải phóng thuốc CAR nguyên liệu, CAR từ CAR/SLP

và CAR/SLP@mPEG-Gel thông qua bốn mô hình động học: (a) Mô hình bậc không, (b) Mô hình bậc một, (c) Mô hình Higuchi và (d) Mô hình Korsmeyer-Peppas 99

Hình 3.34 Biểu đồ độ độc dòng tế bào ung thư vú MCF-7 của (a) PTX và PTX/SLP@mPEG-Chol, (b) CAR và CAR/SLP@mPEG-Chol và (c) SLP@mPEG-Chol 101Hình 3.35 Hình ảnh độ độc dòng tế bào ung thư vú MCF-7 của SLP@mPEG-Chol, PTX, PTX/SLP@mPEG-Chol, CAR và CAR/SLP@mPEG-Chol 102Hình 3.36 Biểu đồ độ độc dòng tế bào lành L929 của (a) PTX và PTX/SLP@mPEG-Chol, (b) CAR và CAR/SLP@mPEG-Chol và (c) SLP@mPEG-Chol 104Hình 3.37 Hình ảnh độ độc dòng tế bào lành L929 của SLP@mPEG-Chol, PTX, PTX/SLP@mPEG-Chol, CAR và CAR/SLP@mPEG-Chol 105Hình 3.38 Biểu đồ độ độc dòng tế bào ung thư vú MCF-7 của (a) PTX và PTX/SLP@mPEG-CS, (b) CAR và CAR/SLP@mPEG-CS và (c) SLP@mPEG-CS 107Hình 3.39 Hình ảnh độ độc dòng tế bào ung thư vú MCF-7 của SLP@mPEG-CS, PTX, PTX/SLP@mPEG-CS, CAR và CAR/SLP@mPEG-CS 108Hình 3.40 Biểu đồ độ độc dòng tế bào lành L929 của (a) PTX và PTX/SLP@mPEG-CS, (b) CAR và CAR/SLP@mPEG-CS và (c) SLP@mPEG-CS 110Hình 3.41 Hình ảnh độ độc dòng tế bào lành L929 của SLP@mPEG-CS, PTX, PTX/SLP@mPEG-CS, CAR và CAR/SLP@mPEG-CS 111Hình 3.42 Biểu đồ độ độc dòng tế bào ung thư vú MCF-7 của (a) PTX và PTX/SLP@mPEG-Gel, (b) CAR và CAR/SLP@mPEG-Gel và (c) SLP@mPEG-Gel 112Hình 3.43 Hình ảnh độ độc dòng tế bào ung thư vú MCF-7 của SLP@mPEG-Gel, PTX, PTX/SLP@mPEG-Gel, CAR và CAR/SLP@mPEG-Gel 113Hình 3.44 Biểu đồ độ độc dòng tế bào lành L929 của (a) PTX và PTX/SLP@mPEG-Gel, (b) CAR và CAR/SLP@mPEG-Gel và (c) SLP@mPEG-Gel 115Hình 3.45 Hình ảnh độ độc dòng tế bào lành L929 của SLP@mPEG-Gel, PTX, PTX/SLP@mPEG-Gel, CAR và CAR/SLP@mPEG-Gel 116

MỞ ĐẦU

Tình hình mắc và tử vong do ung thư trên toàn thế giới theo thống kê trong báo cáo của GLOBOCAN năm 2020 cho thấy đều có xu hướng tăng cao Trong đó, Việt Nam được xếp hạng thứ 50/185 về tỷ lệ tử vong và 91/185 về tỷ lệ mắc mới ung thư trên 100000 người Ung thư là tập hợp các bệnh lý liên quan đến việc các tế bào tăng sinh một cách mất kiểm soát khi bị kích thích bởi các tác nhân sinh ung thư

và tạo thành khối u Bệnh nhân trong giai đoạn hóa trị ung thư thường mệt mỏi, chán

ăn, giảm sức đề kháng và rụng tóc,… nguyên nhân là do trong quá trình điều trị, thuốc chống ung thư được đưa vào trong cơ thể không chỉ tiêu diệt các tế bào ung thư bên cạnh đó còn tác động đến các tế bào lành Điều đó khiến cho hiệu quả điều trị giảm và gây ảnh hưởng đến sức khỏe của người bệnh

Vật liệu nano đã và đang được ứng dụng mạnh mẽ trong lĩnh vực y sinh, đặc biệt là điều trị ung thư sau nhiều thập niên phát triển Trong đó, một trong số hệ nano ứng dụng trong điều trị ung thư được thương mại hóa chính là liposome Liposome có kích thước nhỏ hơn các tế bào máu hàng ngàn lần đã được mô tả lần đầu tiên bởi Alec D Bangham tại viện nghiên cứu Babraham (Cambridge, Anh) vào năm 1961 Liposome được sử dụng làm chất mang tải thuốc có thể cải thiện tính tan, tăng dung nạp và giảm các tác dụng phụ của thuốc Tuy nhiên, các nghiên cứu trên cho thấy hệ liposome chưa được biến tính bề mặt cho sinh khả dụng chưa cao vì có

độ ổn định sinh học thấp vì vậy dễ bị đào thải ra khỏi cơ thể [1,2] Vì vậy, nhiều nhà nghiên cứu đã tiến hành biến tính polyethylene glycol (PEG) lên bề mặt liposome Việc biến tính này nhằm tạo ra một hàng rào ngăn cản sự tương tác của liposome với các opsonin và đại thực bào; đồng thời các chuỗi dài polyme này còn hạn chế được

sự tương tác giữa các liposome với nhau giúp kéo dài thời gian tuần hoàn trong máu

và tăng khả năng hướng đích cho hệ liposome [3,4] Bên cạnh đó, các hệ liposome

đã được phát triển hiện nay hầu hết đều sử dụng các nguyên liệu lipid có nguồn gốc

từ động vật nên đại đa số thuốc điều trị ung thư dựa trên công nghệ liposome đều có giá thành cao và người bệnh khó tiếp cận được với các sản phẩm này Trên cơ sở đó,

chúng tôi đã chọn thực hiện đề tài “Nghiên cứu tổng hợp nanoliposome từ lecithin

có nguồn gốc đậu nành và biến tính chúng với PEG định hướng làm hệ mang thuốc

điều trị ung thư”

Mục tiêu của luận án:

Nghiên cứu tổng hợp, đánh giá tính ổn định cùng hiệu quả mang thuốc paclitaxel/carboplatin của vật liệu nanoliposome từ lecithin có nguồn gốc đậu nành biến tính bề mặt bằng PEG

Nội dung của luận án:

- Khảo sát các yếu tố lên quá trình tổng hợp nanoliposome từ lecithin có nguồn gốc đậu nành

- Tổng hợp cholesterol, biến tính bề mặt nanoliposome với cholesterol và đánh giá tính chất vật liệu

mPEG Tổng hợp mPEGmPEG chitosan, phủ mPEGmPEG chitosan lên bề mặt nanoliposome

và đánh giá tính chất vật liệu

- Tổng hợp mPEG-gelatin, phủ mPEG-gelatin lên bề mặt nanoliposome và đánh giá tính chất vật liệu

- Đánh giá độc tính của vật liệu

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:

Các kết quả nghiên cứu tổng hợp vật liệu nanoliposome từ lecithin có nguồn gốc đậu nành biến tính bề mặt bằng PEG không chỉ có ý nghĩa về mặt khoa học mà còn có ý nghĩa tốt về mặt thực tiễn Kết quả thu được góp phần làm sáng tỏ vấn đề

về sự ổn định và tính hiệu quả của nanoliposome trong mang và phóng thích thuốc paclitaxel/carboplatin, làm tiền đề cho các nghiên cứu sâu hơn sau này về chức năng

và lâm sàng

Những đóng góp mới của luận án:

Đã tổng hợp thành công các vật liệu mPEG-Chol, mPEG-CS và mPEG-Gel được sử dụng để biến tính bề mặt nanoliposome mang thuốc PTX/CAR Trong đó, nanoliposome biến tính bằng mPEG-Chol, mPEG-CS mang PTX/CAR và nanoliposome biến tính bằng mPEG-Gel chưa được nghiên cứu trước đây

Kích thước hạt của các hệ nanoliposome biến tính PEG với các khối lượng phân tử khác nhau của mPEG cho thấy khi khối lượng phân tử của mPEG tăng sẽ làm tăng kích thước của liposome và khối lượng phân tử của mPEG càng nhỏ thì

liposome càng bền Đây là nét mới của luận án trong việc đánh giá khối lượng phân

tử mPEG phù hợp để sử dụng trong tổng hợp các vật liệu biến tính

Đã đánh giá độ ổn định trong huyết thanh, khả năng phóng thích thuốc kết hợp phân tích động học phóng thích thuốc và độc tính của các hệ nanoliposome biến tính PEG bằng các vật liệu tổng hợp Các kết quả này sẽ làm nền tảng cho các nghiên cứu chuyên sâu hơn cũng như trong lâm sàng

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về liposome

1.1.1 Cơ chế hình thành liposome

Liposome có cấu trúc bao gồm một vỏ phospholipid với một hoặc nhiều lớp bao bọc xung quanh một nhân nước ở giữa và có kích thước hạt từ hàng chục cho đến hàng nghìn nanomet [5]

Đặc tính của màng phospholipid của liposome là lớp kép phospholipid Trong đó, “đầu ưa nước” là đầu phospholipid chứa một nhóm phosphat tích điện âm

và glycerol; “đuôi kỵ nước” là đuôi phospholipid gồm 2 chuỗi axit béo dài, kỵ nước

và tránh tương tác với nước Các lớp kép lipid khi được đặt trong dung dịch nước thì các đầu ưa nước sẽ quay ra ngoài để tiếp xúc với nước và các đuôi kỵ nước sẽ quay vào với nhau bởi tương tác kỵ nước tạo thành cấu trúc liposome

Hình 1.1 Cơ chế hình thành liposome [6]

1.1.2 Phân loại liposome

Tùy từng thành phần lipid, phương pháp bào chế, điện tích bề mặt và kích thước mà các liposome hình thành có các đặc tính khác nhau; thường khác nhau về cấu trúc, kích thước và khả năng mang thuốc/ hoạt chất Phân loại liposome thường dựa vào cấu trúc của lớp lipid kép Bên cạnh đó, phương pháp bào chế cũng là một trong những cách phân loại liposome

1.1.2.1 Phân loại dựa vào cấu trúc

Dựa vào số lớp màng lipid kép và kích thước hạt, liposome được phân loại

thành các dạng như trong Bảng 1.1

Bảng 1.1 Phân loại liposome dựa vào số lớp màng lipid kép và kích thước hạt [7]

Dạng liposome Từ viết tắt Kích thước hạt Số lớp màng lipid kép

Liposome chứa liposome MVV > 1 µm Cấu trúc đa ngăn

1.1.2.2 Phân loại dựa vào phương pháp bào chế

VET (Vesicles by extraction techniques): liposome được bào chế bằng kỹ thuật ép đùn qua các màng có kích thước khác nhau

REV (Reverse – phase evaporation vesicles): liposome được bào chế bằng phương pháp bốc hơi pha đảo

FTV (Freeze – thaw vesicles): liposome được bào chế bằng phương pháp đông lạnh-xã đông

DRV (Dehydrattion – Rehydration vesicles): liposome được bào chế bằng phương pháp dehydrat hóa – hydrat hóa trở lại

1.1.2.3 Phân loại dựa vào mục đích sử dụng

Với các tác nhân khác nhau được biến tính trên bề mặt mà liposome được phân loại thành các dạng sau [8]:

- Conventional liposome (liposome): liposome thế hệ đầu tiên và cơ bản nhất

được phát triển, trong đó, thành phần lớp màng lipid chỉ chứa các lipid tích điện dương, âm hoặc trung tính

- PEGylated liposome (liposome PEG hóa): liposome biến tính bề mặt bằng cách sử dụng các polymer ưa nước phủ bên ngoài lớp màng phospholipid kép để làm giảm tỷ lệ đào thải thuốc và tăng thời gian lưu thông trong máu Trong đó, polyethylene glycol (PEG) là một trong số những polymer được sử dụng phổ biến

để biến tính các hệ nano mang thuốc mang lại hiệu quả nhất hiện nay

- Ligand-targeted liposome (liposome hướng đích): liposome được biến tính

bề mặt bằng cách gắn các phối tử hướng đích lên lớp màng phospholipid kép hoặc được gắn ở các đuôi của polymer bảo vệ Các phối tử này thông qua cơ chế miễn dịch tương tác kháng nguyên – kháng thể hoặc phối tử – thụ thể trên màng tế bào để nhận biết và liên kết với mục tiêu

- Multifunctional liposome (liposome đa chức năng): liposome được kết hợp nhiều chức năng khác nhau trong cùng một cấu trúc liposome để phục vụ cùng lúc nhiều mục đích khác nhau

1.1.3 Nhược điểm và ưu điểm của liposome

Liposome là một chế phẩm có tính an toàn khá cao vì cấu trúc của lớp màng phospholipid kép của liposome tương tự như cấu trúc màng sinh học của cơ thể [9]

Liposome là một trong những hệ mang thuốc hướng đích lý tưởng để tăng nồng độ thuốc ở những mô đặc biệt như mô ung thư Đặc biệt, liposome còn tạo ra

hệ vận chuyển thuốc chọn lọc như liposome miễn dịch và liposome đáp ứng các kích thích như liposome nhạy nhiệt, nhạy pH…

1.1.4 Nguyên liệu tổng hợp liposome

Phospholipid là thành phần chính của liposome Phospholipid dùng để tổng hợp liposome rất đa dạng và được chia làm hai loại chính là phospholipid tự nhiên

và phospholipid tổng hợp [10]

- Phospholipid được chiết xuất từ các nguồn tự nhiên:

 Phosphatidylcholine (PC): phosphatidyl choline từ lecithin của trứng (egg phosphatidyl choline - EPC) hoặc đậu nành (soya phosphatidyl choline - SPC)

 Phosphatidylserine (PS)

 Phosphatidylethanolamine (PE)

- Phospholipid tổng hợp:

 Hydrogenated soybean phosphatidyl choline (HSPC)

 Disteroyl phosphatidyl choline (DSPC)

 Dioleyl phosphatidyl choline (DOPC)

 Dioleyl phosphatidylethanolamine (DOPE)

 Dipalmitoyl phosphatidyl choline (DPPC)

1.1.4.1 Lecithin có nguồn gốc đậu nành

Lecithin gồm chủ yếu là phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine và phosphatidylinositol kết hợp với các chất khác nhau như triglyceride, acid béo và carbohydrate, tách ra từ nguồn dầu thực vật thô [11]

Hình 1.2 Công thức cấu tạo của lecithin có nguồn gốc đậu nành (SPC)

a Bảo quản

Lecithin được bảo quản ở nơi tránh ánh sáng và tránh ẩm Liposome thường được bảo quản ở nhiệt độ phòng và không bảo quản liposme trong trong ngăn đá của tủ lạnh

- Lecithin được sử dụng trong điều trị tăng cholesterol máu và các bệnh liên quan đến gan Cơ chế điều trị này là sự tăng cường trao cholesterol trong hệ thống tiêu hóa [70]

1.1.4.2 Cholesterol

Cholesterol có tác dụng làm giảm độ cứng và tính thấm của lớp vỏ liposome

Tỷ lệ giữa các phospholipid:cholesterol là rất quan trọng Tỷ lệ này quyết định đặc điểm và sự ổn định của màng [12] Trong cấu trúc lớp màng lipid kép của liposome, phospholipid và cholesterol tương tác liên kết nhau qua các cầu nối acyl

Hình 1.3 Công thức cấu tạo của cholesterol

1.1.4.3 Chất hoạt động bề mặt

Là các phân tử có cấu trúc amphiphilic, chất hoạt độ bề mặt cho nhiều ứng dụng tiềm năng trong các lĩnh vực như sản xuất vật liệu có độ tinh khiết cao, hỗ trợ vận chuyển thuốc hoặc ổn định công thức thuốc

Cetyl trimethylammonium bromide (CTAB) là chất hoạt động bề mặt có khả năng tạo nhũ tương tốt [13] Chất hoạt động bề mặt cation này có nhóm phân cực bị phân ly thành ion dương trong dung dịch và thường là các dẫn xuất của muối amoni bậc 4

Hình 1.4 Công thức cấu tạo của CTAB

1.1.4.4 Polysorbat 80 (tween 80)

Là hỗn hợp các este từng phần của các axit béo khác nhau, Polysorbat 80 (tween 80) thường là axit oleic với sorbitol và các anhydride Chất hoạt động bề mặt này được sử dụng rộng rãi làm chất nhũ hóa, chất hòa tan và chất ổn định trong các sản phẩm mỹ phẩm và thực phẩm, cũng như các công thức thuốc uống, thuốc không dùng qua đường tiêu hóa và thuốc bôi ngoài da

Hình 1.5 Công thức cấu tạo của tween 80

Một số sản phẩm thuốc có chứa polysorbat bao gồm thuốc hen suyễn, kháng sinh, chống dị ứng, thuốc chống động kinh, corticosteroid, thuốc bôi ngoài da, thuốc

an thần, thuốc chống ung thư và vitamin

1.1.5 Phương pháp tổng hợp liposome

Hydrat hóa màng mỏng lipid là một trong những phương pháp phổ biến nhất hiện nay dùng để tổng hợp liposome Phương pháp này được Alec Douglas Bangham trình bày vào năm 1965 và cách tiến hành như sau:

- Tạo lớp màng film lipid: lipid được hòa tan trong dung môi thích hợp và tiến hành làm bay hơi dung môi bằng cô quay chân không Trong bước này, các phân tử lipid tự sắp xếp và tạo thành các lớp lipid

- Hydrat hóa lớp màng film lipid: dung dịch đệm, nước hoặc dung dịch mang thuốc được thêm vào để tiến hành hydrat hóa lớp màng film lipid Liposome đa lớp

và hỗn dịch liposome sau hydrat được giảm kích thước hạt và tạo thành các liposome đơn lớp bằng với kích thước hạt nhỏ bằng các phương pháp như nén qua màng, sóng siêu âm, đồng hóa áp lực cao

Thuốc được đưa vào liposome ở các giai đoạn khác nhau tùy vào bản chất của từng loại thuốc [14] Cụ thể như thuốc tan trong nước sẽ được thêm vào trong bước hydrat hóa lớp màng lipid và thuốc ít trong nước sẽ được thêm vào trong bước tạo lớp màng film Hiệu suất mang thuốc ít tan trong nước của liposome là khá cao Ngược lại, đối với các loại thuốc tan trong nước, hiệu suất mang thuốc của liposome thu được không cao

Một số phương pháp khác tổng hợp liposome [9,10]:

 Phương pháp Deamer và Bangham

 Phương pháp Batzri và Korn (phương pháp hòa tan ethanol)

 Phương pháp bốc hơi pha đảo

 Phương pháp pha loãng polyol

 Phương pháp hòa tan và thẩm tách chất diện hoạt

 Phương pháp đông khô

 Phương pháp bốc hơi pha đảo siêu tới hạn

 Phương pháp phun hỗn hợp chất lỏng hòa tan trong khí siêu tới hạn

1.2 Biến tính bề mặt nanoliposome

1.2.1 PEG hóa bề mặt vật liệu

PEG hóa là phương pháp biến tính vật liệu bằng các phân tử hoặc dẫn xuất của polyethylene glycol Khi được tích hợp trên bề mặt liposome, các phân tử PEG hình thành liên kết với các phân tử nước, tạo thành lớp hydrat hóa bao bọc bên ngoài vật liệu Nhờ đó, quá trình opsonin hóa cũng như sự tấn công bởi các kháng thể và đại thực bào của hệ thống lưới nội mô (RES) lên liposome bị hạn do sự hấp phụ của protein lên bề mặt hạt nano đã bị cản trở [3,4]

Chiến lược PEG hóa các hạt nano liposome bắt nguồn từ sự quan sát thấy rằng các hạt nano thông thường có thời gian lưu thông trong hệ tuần hoàn ngắn sau khi tiêm tĩnh mạch, cũng như dễ bị rò rỉ thuốc bên trong Cho đến những năm 1990, các thử nghiệm được tiến hành bởi một số nhóm các nhà nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng sự PEG hóa bề mặt vật liệu giúp cải thiện đáng kể sự ổn định và thời gian tuần hoàn của liposome Nó có thể được ví như việc trang bị thêm khả năng tàng hình trước ra đa dò tìm cho một chiếc máy bay chiến đấu ném bom tự động Khả năng này được minh họa rõ nhất bằng ứng dụng PEG hóa trên liposome mang doxorubicin (có tên thương mại là Doxil®), hệ liposome mang thuốc này đã giúp tăng thời gian lưu thông trong máu của thuốc từ vài phút lên đến vài giờ Mặc dù đã

mở rộng nghiên cứu hướng đến biến tính bề mặt hạt nano bằng các loại polymer khác có tác dụng tương tự, như polyxamer, polyvinyl alcohol, polyacrylamide… thì PEG là vật liệu được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất cho đến ngày nay [15,16]

Sự PEG hóa liposome có thể đạt được bằng nhiều phương pháp khác nhau Trong số đó, phương pháp được sử dụng phổ biến nhất là biến tính PEG trên màng phospholipid bằng cách sử dụng liên hợp PEG – lipid [17] Tuy nhiên, biện pháp này lại dẫn đến sự phóng thích chậm của thuốc

Đặc điểm của liposome được PEG hóa đó là sự tăng kích thước, tăng độ hòa tan và tăng thời gian tuần hoàn do khả năng bảo vệ của PEG trước các yếu tố miễn dịch so với liposome thông thường [18]

1.2.2 Phương pháp biến tính PEG lên bề mặt liposome

Có 3 phương pháp được sử dụng để biến tính PEG lên bề mặt liposome: (1) biến tính PEG trong quá tình tổng hợp liposome (pre-insertion), (2) biến tính PEG

lên bề mặt liposome đã được tổng hợp (post-insertion) và (3) biến tính PEG lên bề mặt liposome đã được tổng hợp bằng phản ứng hóa học (post-modification) [19]

Hình 1.6 Hình ảnh so sánh giữa liposome được biến tính PEG trong quá trình tổng

hợp (I) và biến tính PEG lên liposome đã được tổng hợp từ trước (II) [19]

1.2.2.1 Biến tính PEG trong quá tình tổng hợp liposome (pre-insertion)

Phương pháp biến tính PEG lên bề mặt liposome trong quá tình tổng hợp liposome là một phương pháp được sử dụng phổ biến nhất trong các nghiên cứu về liposome PEG hóa [20] Dẫn chất lipid gắn PEG được gắn vào cấu trúc lớp màng lipid của liposome, trong đó, dẫn chất lipid được chèn vào lớp màng lipid kép và phần PEG ưa nước hướng ra khoang nước Trong phương pháp này, dẫn chất lipid gắn PEG đươc hòa tan vào dung môi hữu cơ cùng với các thành phần khác trong tổng hợp liposome Sau đó, tiến hành hydrat hóa tạo màng film lipid tương tự như trong tổng hợp liposome không biến tính PEG Đối với phương pháp này, PEG sẽ phân bố ở cả hai phía của lớp màng lipid kép làm giảm lượng hoạt chất được tải vào chất mang và đây cũng là một nhược điểm chính Bên cạnh đó, PEG-phospholipid

dễ bị phân hủy do xúc tác acid/bazơ trong các liposome dựa vào sự chênh lệch pH [21] Quá trình thủy phân gây ảnh hưởng đến quá trình mang hoạt chất bên trong các liposome này Đặc biệt, PEG-lipid thương mại tương đối đắt tiền nhưng về cơ bản không hiệu quả và không góp phần vào việc làm tăng tính ổn định, sự bền bỉ lưu thông của liposome nên không mang lại hiệu quả kinh tế cao khi thương mại hóa Kích thước liposome càng nhỏ thì tác động của PEG bên trong khoang nước

đến khả năng tải hoạt chất và độ ổn định của liposome càng lớn Trong trường hợp liposome đa lớp, không gian chứa hoạt chất bị giảm xuống rất nhiều [19]

Ưu điểm vượt trội của phương pháp biến tính PEG lên bề mặt liposome trong quá tình tổng hợp là các bước thực hiên tương đối đơn giản

1.2.2.2 Biến tính PEG lên bề mặt liposome đã được tổng hợp insertion)

(post-Phương pháp biến tính PEG lên bề mặt của liposome đã được tổng hợp từ trước được thực hiện dựa vào khả năng di chuyển của phân tử lipid từ pha lipid này qua pha lipid khác nhờ vào nhiệt độ chuyển pha của lipid Được báo cáo đầu tiên bởi Uster và cộng sự (1999), dẫn chất PEG-lipid được biến tính lên bề mặt liposome

đã được tổng hợp từ trước được thực hiện bằng cách cho từ từ PEG-lipid vào liposome ở nhiệt độ gần với nhiệt độ nóng chảy (Tm) của lipid cấu thành [22] Quá trình này được thúc đẩy bởi sự tương tác kỵ nước của lipid màng và phần kỵ nước của PEG-lipid Để ngăn chặn sự tự tạo thành micelle của các phân tử lipid, nồng độ của PEG-lipid được duy trì ở mức thấp hơn nồng độ micelle tới hạn (CMC) của chúng Lúc này, nhiệt động lực học để chèn PEG-lipid vào lớp lipid kép của liposome thấp hơn so với việc tạo thành micelle PEG-lipid giúp hạn chế tạo thành liposome PEG hóa [23] Sự thành công của nghiên cứu của Uster và cộng sự đã thu hút được sự tập trung sử dụng phương pháp này trong các nghiên cứu tổng hợp các

hệ mang thuốc dựa trên liposome [22-24] Uster và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu biến tính PEG-DSPE lên liposome đã được tổng hợp từ trước bằng phương pháp post-insertion [25] Trong nghiên cứu của Nag và cộng sự, liposome đã được tổng hợp từ trước được biến tính HDAS-PEG đã được chứng minh sự ổn định của PEG trên bề mặt liposome bằng hình ảnh chụp kính hiển vi đồng tiêu (confocal microscopy) [26] Nghiên cứu của Awasthi và cộng sự đã cho thấy sự kéo dài thời gian tuần hoàn trong máu của liposome được biến tính PEG bằng PEG5000-DSPE

trên nghiên cứu in vivo trên thỏ [24] Quá trình PEG hóa làm tăng sự hiện diện của

liposome trong máu ở thời điểm 24 giờ sau khi tiêm lên khoảng ba lần so với liposome thông thường

Ưu điểm của phương pháp post-insertion là PEG-lipid chỉ biến tính trên bề mặt bên ngoài của liposome, do đó không làm hạn chế không gian mang thuốc hoạt

chất sinh học bên trong của liposome Một số nghiên cứu đã chứng minh ưu điểm này của phương pháp post-insertion so với phương pháp pre-insertion Bằng cách theo dõi sự thay đổi thế zeta sau khi PEG hóa, Yoshino và cộng sự đã cho thấy rằng

so với các liposome được biến tính PEG bằng phương pháp post-insertion, các liposome được biến tính bằng phương pháp pre-insertion lấy gần như gấp đôi lượng PEG-lipid cho một sự thay đổi tương tự trong thế zeta [22] Việc gia tăng lượng PEG-lipid trong quá trình tổng hợp trong phương pháp pre-insertion là do sự hiện diện của PEG-lipid trong lớp lipid bên trong không góp phần vào sự thay đổi thế zeta của liposome được biến tính Bên cạnh đó, kết quả sắc ký trao đổi anion của các liposome được biến tính bằng phương pháp pre-insertion cho thấy các đỉnh tương đối rộng so với các liposome được biến tính bằng phương pháp post-insertion Điều này cho thấy rằng các liposome được biến tính bằng phương pháp pre-insertion có nhiều đặc tính bề mặt không đồng nhất so với các liposome được biến tính bằng phương pháp post-insertion [22] Trong một nghiên cứu khác, liposome được biến tính PEG bằng phương pháp post-insertion mang irinotecan đã chứng minh được thời gian tuần hoàn trong máu cao hơn so với các liposome được biến tính bằng phương pháp pre-insertion Hơn nữa, sự phân hủy của PEG-lipid trong máu đã bị ức chế rõ rệt trong phương pháp post-insertion [22]

Tuy nhiên, mặc dù mang lại nhiều ưu điểm như đã được nêu trên, nhược điểm chính hạn chế việc ứng dụng của phương pháp post-insertion là khả năng biến tính PEG-lipid lên bề mặt liposome phụ thuộc nhiều vào độ dài của chuỗi PEG Chuỗi PEG càng dài thì cho khả năng liposome đã được tổng hợp được biến tính càng thấp [27]

1.2.2.3 Biến tính PEG lên bề mặt liposome đã được tổng hợp bằng phản ứng hóa học (post-modification)

Phương pháp biến tính PEG lên bề mặt liposome đã được tổng hợp modification được thực hiện dựa trên các phản ứng hóa học để tạo các liên kết đồng hóa trị giữa nhóm phản ứng trên bề mặt liposome polymer và polymer Phương pháp này chủ yếu được sử dụng để biến tính liposome cho mục đích tổng hợp hệ mang thuốc hướng đích Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là với bản chất dễ bị phân hủy vốn có của cấu trúc liposome, điều kiện dung môi và phản ứng

post-cũng như những khó khăn trong việc tách các chất phản ứng tự do và sản phẩm biến tính, sự hạn chế của hoạt tính dạng ưa nước, sự tập hợp và phân tách pha và các khả năng xảy ra phản ứng phụ Vì vậy, phương pháp này ít được sử dụng trong các nghiên cứu biến tính PEG lên bề mặt liposome Thay vào đó, các nghiên cứu đã sử dụng các điều kiện phản ứng đơn giản hơn cho phương pháp này Ví dụ, liposome biến tính lipid polydiacetylene với nhóm alkynyl trong lớp kép của chúng đã được báo cáo gần đây [28] Các nhóm alkynyl trong lớp lipid kép phản ứng với các polyme chức azide trong một phản ứng có đồng xúc tác Kết quả là sự chuyển hóa chu trình azide-alkyne giúp gắn nhanh chóng các polyme với thành phần được kiểm soát vào liposome Sau phản ứng, các chất phản ứng phụ được loại bỏ bằng cách xử

lý với EDTA (axit etylendiamintetraacetic) và sắc ký cột Một phương pháp tiềm năng khác để biến tính PEG lên bề mặt liposome là tạo thành oxime trong phản ứng giữa hydroxylamine và aldehyde [29]

1.3 Vật liệu biến tính bề mặt nanoliposome

1.3.1 Polyethylen glycol (PEG)

Polyethylen glycol (PEG) là polymer được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực Đặc biệt, PEG đã được Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ phê duyệt sử dụng trong lĩnh vực Y sinh PEG có ưu điểm là khả năng tan tốt trong

cả dung môi hữu cơ và nước, không có độc tính, có độ tương hợp sinh học cao, có tính kháng protein, không gây kích thích miễn dịch và có động học bài tiết tốt [30]

Về mặt cấu trúc, PEG là polymer mạch thẳng hoặc phân nhánh, tạo thành từ phản ứng trùng hợp ethylene oxide Khả năng tan tốt trong nước của PEG có được

là do có hai nhóm hydroxyl ở hai đầu

Hình 1.7 Công thức cấu tạo của polyethylene glycol

1.3.2 Chitosan

Chitosan là polysacharide tự nhiên mạch thẳng, tập trung nhiều trong vỏ các loài thủy sản giáp xác như tôm, cua, mai mực… được ứng dụng nhiều trong các lĩnh

vực y sinh bởi tính tương thích sinh học và phân hủy sinh học cao LD50 của chitosan đã được ghi nhận là 16 g/kg trọng lượng cơ thể ở thỏ và 10 g/kg trọng lượng cơ thể ở chuột Khả năng tương hợp sinh học của chitosan được ghi nhận trên mô biểu bì, tế bào cơ tim, nguyên bào sợi, sụn, tế bào gan và tế bào sừng [31]

Chitosan bị thủy phân bởi các enzyme như chitosanase, glucosaminidase, chitobiase và N-acetyl-glucosaminidase Ở động vật có vú, các protease khác, bao gồm lysozyme và pepsin cũng có khả năng phân hủy chitosan trong pH, nhiệt độ và nồng độ ion thích hợp Tỷ lệ phân hủy của chitosan là rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến khả năng tương thích sinh học của vật liệu Sự phân hủy cần được tương thích với tốc độ hình thành mô mới hoặc được kiểm soát phù hợp để giải phóng các phân tử có hoạt tính sinh học Nhược điểm của chitosan là chỉ tan trong môi trường acid, do đó cần biến tính chitosan tạo dẫn xuất chitosan tan trong nước ở môi trường trung tính để tăng tính ứng dụng các dẫn xuất này trong y sinh

Hình 1.8 Công thức cấu tạo của chitosan

Gelatin bao gồm các acid amine nối bởi liên kết peptide Gelatin giảm cấp bởi enzyme tạo thành các acid amine Về mặt sinh học, gelatin có tính tương hợp sinh học, vì vậy, gelatin đã được sử dụng trong các sản phẩm y sinh theo quy định của FDA [32]

Hình 1.9 Công thức cấu tạo của gelatin

1.4 Thuốc chống ung thư paclitaxel

Là thuốc chống ung thư được chiết xuất từ cây thông đỏ, paclitaxel (Taxol) thuộc danh mục các loại thuốc thiết yếu của Tổ chức Y tế thế giới WHO

Paclitaxel được sử dụng trong hóa trị các loại ung thư khác nhau như ung thư buồng trứng, ung thư vú và ung thư phổi không phải tế bào nhỏ Paclitaxel còn được dùng trong chữa trị ung thư hiếm gặp liên quan đến người mắc hội chứng suy giảm miễn dịch (AIDS) là ung thư Kaposi

Trong nghiên cứu hệ nano mang thuốc chống ung thư, cụ thể là trong nghiên cứu, paclitaxel được lựa chọn để đại diện cho thuốc có bản chất kém tan trong nước

Tên hoá học: 5β,20-Epoxy-1,2α,4,7β,10β,13α-hexahydroxytax-11-en-9-one4,

10-diacetate 2-benzoate 13-ester with (2R,3S)-N-benzoyl-3-phenylisoserine

Công thức phân tử: C47H51NO14

Khối lượng phân tử: 853,918 g/mol

Dung dịch tiêm đậm đặc phải được pha loãng trước khi truyền tĩnh mạch

Dung dịch tiêm đậm đặc có pH từ 6 – 7 [33]

Hình 1.10 Công thức cấu tạo của paclitaxel

1.4.2 Cơ chế tác động

Tế bào khi được xử lý bằng paclitaxel đã được các nghiên cứu cho thấy là gặp khó khăn trong việc phân chia và sự phân ly của nhiễm sắc thể, ngược lại với khi sử dụng thuốc hướng đích đến tubulin khác như colchicine Điểm khác biệt giữa paclitaxel và colchicine là trong khi colchicine ức chế sự lắp ráp và tổ chức của các

vi ống, paclitaxel giúp ổn định bảo vệ mạng lưới các vi ống

Cơ chế tác động của paclitaxel là tăng trùng hợp các dimer tubulin tạo thành các vi ống và ổn định các vi ống bằng việc ức chế giải trùng hợp Bên cạnh đó, paclitaxel cũng tạo các cấu trúc không bình thường trong các vi ống ở quá trình

phân bào Các thử nghiệm in vitro và in vivo trên các tế bào động vật có vú cho thấy

paclitaxel có tác dụng gây đột biến gen Ngoài ra, paclitaxel gây chết tế bào do phá

vỡ động học tạo vi ống trong ung thư mô tiên phát ở buồng trứng, ung thư vú, đại tràng, cổ, ung thư phổi không tế bào nhỏ và bướu thịt Kaposi ở người nhiễm AIDS

Vì vậy, thuốc paclitaxel được lựa chọn trong điều trị bước hai cho bệnh nhân ung thư vú và buồng trứng Trong thử nghiệm lâm sàng pha II trên những bệnh nhân được hóa trị liệu paclitaxel liều cao, tỷ lệ đáp ứng sớm là 70% và ung thư buồng trứng kháng trị là 30% Tỷ lệ đáp ứng chung trong thử nghiệm pha I trên những bệnh nhân đã được điều trị ung thư vú di căn là 56% [34]

1.4.3 Dược động học

Hấp thu: liều paclitaxel được truyền vào tĩnh mạch tỷ lệ thuận với nồng độ thuốc trong huyết và giảm theo đồ thị có hai pha Pha thứ nhất cho thấy mức giảm nhanh thể hiện sự phân tán của thuốc đến các ngăn ngoại biên và sự bài tiết Tiếp theo pha khởi đầu là việc bài tiết tương đối chậm của thuốc khỏi ngăn ngoại biên

Phân bố: không bị thay đổi khi dùng cùng với ranitidin, cimetidin,

diphenhydramine hoặc dexamethason và có tỷ lệ gắn với protein là 89% (in vitro)

Ở giai đoạn ổn định, thể tích phân bố thuốc là 68 – 162 mL/m2 (5 – 6 L/kg thể trọng) Điều này cho thấy thuốc khuếch tán nhiều ra ngoài mạch hoặc gắn với các thành phần của mô Sự chuyển hóa và phân bố thuốc paclitaxel trong cơ thể vẫn chưa được nghiên cứu

Chuyển hóa: được chuyển hóa bởi CYP2C8 và CYP3A4 (ít hơn) Thời gian bán thải (T ½) của paclitaxel là 5,8 giờ đối với truyền từ 6 đến 24 giờ; 2,33 giờ cho truyền 3 giờ T ½ paclitaxel gắn albumin là 27 giờ

Thải trừ: ngoài thận, 2 – 13% lượng thuốc được thải ra ngoài thông qua nước tiểu dưới dạng ban đầu sau khi truyền tĩnh mạch Nghiên cứu đánh giá trên động vật cho thấy paclitaxel được chuyển hóa tại gan, 14% bài tiết qua nước tiểu, 70% bài tiết qua phân Tổng thể độ thanh thải chung của cơ thể sau 1 giờ và 6 giờ truyền là 5,8 – 16,3 L/h/m2; sau 24 giờ truyền là 14,2 – 17,2 L/h/m2 [34]

1.4.4 Dược lực học

Paclitaxel là tác nhân chống u bướu tân sinh tác dụng lên hệ thống vi quản Thuốc giúp cho sự hình thành vi quản bằng cách thúc đẩy quá trình tạo cao phân tử của tubulin, một đơn vị nhỏ protein của vi quản trong giai đoạn gián phân, ngay cả khi không có sự có mặt của các chất trung gian thường cần thiết cho sự hình thành

vi quản (như guanosine triphosphate-GTP), do đó đưa đến sự tạo thành các vi quản bền vững và không có chức năng Tuy cơ chế chính xác chưa được hoàn toàn nắm vững, paclitaxel phá hủy sự cân bằng động học trong hệ thống vi quản, chặn đứng tế bào của giai đoạn cuối pha G2 và pha M của chu kỳ tế bào, ngăn chặn sự sinh sản của tế bào và gây tổn hại đến chức năng của mô thần kinh [35]

1.4.5 Tác dụng phụ [36]

- Hầu hết người bệnh đều bị rụng tóc và 90% là bị suy tủy

- Các triệu chứng phổ biến (1%):

 Toàn thân: phản ứng quá mẫn như sung huyết, ngoại ban (39%), chán ăn (25%) và phù ngoại biên (10%)

 Máu: suy tủy, giảm bạch cầu trung tính lên đến dưới 500/mm3 (27%), giảm tiểu cầu (6%), thiếu máu với Hb < 80 g/lít (62%) trong đó 6% chuyển thành thiếu máu dạng nặng

 Tuần hoàn: tuột huyết áp không biểu hiện triệu chứng (22%), nhịp tim chậm không biểu hiện triệu chứng (3%)

 Tiêu hóa: gây buồn nôn, nôn (44%), rối loạn tiêu hóa (25%), đa tiết chất nhờn (20%), táo bón (18%), gây tắc ruột (4%)

 Da: rụng tóc (>90%), gây kích ứng tại nơi truyền thuốc (4%)

 Gan: transaminase huyết thanh tăng lên đến hơn 5 lần so với thông thường (5%), tăng photphatase kiềm lên đến hơn 5 lần (5%) và gây tăng mạnh bilirubin huyết thanh (1%)

 Cơ – xương: đau cơ-khớp (54%) trong đó 12% là rất nặng

 Khác: gây nhiễm khuẩn (18%)

- Triệu chứng ít gặp (0,1% - 1%):

 Toàn thân: tụt huyết áp, phù mạch, khó thở, nổi mày đay toàn thân và các phản ứng quá mẫn

 Tuần hoàn: tụt huyết áp kèm hẹp động mạch vành, ngất xỉu

 Máu: giảm bạch cầu trung tính lên đến dưới 500 tiểu cầu/mm3 và không kèm theo sốt (27%); kéo dài tới hơn 1 tuần hoặc lâu hơn (1%) Người bệnh

bị giảm tiểu cầu có số lượng tiểu cầu dưới 50000 tiểu cầu/mm3 ít nhất là một lần trong quá trình điều trị bệnh (1%)

 Thần kinh: bệnh thần kinh có thể xuất hiện phụ thuộc vào liều dùng của paclitaxel và có liên quan tới việc tích lũy thuốc

Bên cạnh đó, tình trạng kháng thuốc của nhiều bệnh nhân được điều trị bằng paclitaxel vẫn đang được nghiên cứu Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện trong việc hiểu về cơ chế tác động của PTX nhưng các cơ chế này vẫn chưa được làm rõ Theo kết luận cho đến nay, sự kháng thuốc này có thể là do các con đường khác nhau được kích hoạt bởi thuốc, vì vậy khiến việc kháng thuốc trở nên khó khăn hơn

Để đạt hạn chế được các nhược điểm này, việc kết hợp hai hay nhiều loại thuốc hóa trị đang được sử dụng trong một số phác đồ điều trị căn bệnh ung thư Trong đó, hoá trị liệu kết hợp paclitaxel và carboplatin được sử dụng phổ biến trong điều trị ung thư phổi không phải tế bào nhỏ và ung thư buồng trứng Sự kết hợp này còn được gọi là PC và CarboTaxo [36] Liều dung hai thuốc hoá trị như sau: truyền riêng rẽ paclitaxel (dung dịch không màu) truyền nhỏ giọt trong 3 giờ, tiếp theo đó, carboplatin (dung dịch không màu) cũng được truyền nhỏ giọt và trong khoảng thời gian là một giờ Tổng thời gian điều trị lên đến 4 giờ Hóa trị liệu bằng paclitaxel và carboplatin thường theo chu kỳ điều trị Mỗi chu kỳ thường kéo dài 3 tuần (21 ngày) Người bệnh sẽ được chỉ định dùng paclitaxel và carboplatin, như đã mô tả ở trên, chỉ trong một ngày trong những ngày đầu Tiếp đó, người bệnh được ngưng sử dụng thuốc hóa trị trong ba tuần tiếp theo Và toàn bộ thời gian này được gọi là một chu kỳ điều trị Sau thời gian nghỉ ngơi, việc điều trị được lập lại như trên để bắt đầu chu kỳ điều trị sau Việc hóa trị phối hợp này thường dùng 6 – 8 chu kỳ điều trị trong thời gian 5 – 6 tháng

1.5 Thuốc chống ung thư carboplatin

Carboplatin (hay còn được gọi là paraplatin) thường được sử dụng trong việc điều trị một số bệnh ung thư như: ung thư phổi, ung thư não, ung thư buồng trứng, ung thư đầu cổ, ung thư bàng quang, ung thư tinh hoàn, u nguyên bào võng mạc tiến triển và tái phát ở trẻ em Carboplatin thường được sử dụng kết hợp với các loại thuốc khác (điển hình là paclitaxel) nhằm ngăn chặn quá trình lan rộng và phát triển của tế bào ung thư

Trong nghiên cứu hệ nano mang thuốc chống ung thư, cụ thể là trong nghiên cứu này, carboplatin được lựa chọn để đại diện cho thuốc tan trong nước

1.5.1 Tính chất hóa lý

Hình thức: Carboplatin ở dạng tinh thể màu trắng

Độ tan: tan trong nước và tan trong các dung môi: đệm acetate pH 4, đệm carbonate pH 9, ethanol/H2O 10%, ethanol/H 95%, HCl 0,1 N, NaOH 0,1 N, methanol, chloroform, dimethylsulfoxide và acid acetic

Tên hoá học: cis-diammine-1,10-cyclobutane dicarboxylate platinum II

Công thức phân tử: C6H12N2O4Pt

Khối lượng phân tử: 371249 g/mol

Hình 1.11 Công thức cấu tạo của carboplatin

1.5.2 Cơ chế tác động

Carboplatin là dẫn xuất của cisplatin nên có cơ chế hoạt động tương tự như cisplatin và như một chất alkyl hóa nên có ba cơ chế khác nhau [38]:

• Carboplatin sẽ gắn kết với nhóm alkyl của các phân tử DNA làm phân mảnh

nó do cơ chế sửa sai của enzyme Vì vậy, quá trình tổng hợp DNA và phiên

mã của RNA không thực hiện được

• Carboplatin sẽ gắn kết với các nguyên tử trong DNA ngăn DNA tách ra để tiến hành tổng hợp và phiên mã

• Carboplatin sẽ cảm ứng việc nhầm lẫn các nucleotide dẫn đến sự đột biến Thực tế so với cisplatin, carboplatin đã có độ độc giảm hơn hẳn do thay thế 2 nguyên tử chlorine thành gốc oxalate [39] Tuy nhiên, thuốc vẫn gây độc tính vì tính chọn lọc và hướng đích kém Thuốc làm rối loạn kênh vận chuyển cation SLC22A2 gây tích lũy platin làm suy thận, suy tủy, ảnh hưởng nặng nề hệ thần kinh Chính vì vậy, để nâng cao kết quả trị liệu ung thư bên cạnh việc sử dụng thuốc kép cần thiết phải có một chất mang hiệu quả để giảm liều điều trị mà vẫn duy trì hiệu lực, qua đó giảm tác dụng phụ của thuốc

1.5.3 Dược động học

Phân bố: thuốc được gắn với cisplatin nhiều hơn thuốc gắn với protein Ban, đầu lượng protein gắn thấp, trong 4 giờ đầu chỉ có 29% carboplatin gắn với protein, sau 24 giờ thì 85 – 89% được gắn vào protein [40]

Chuyển hóa và thải trừ: trong 1 giờ sau khi truyền tĩnh mạch bằng một liều duy nhất, nồng độ trong huyết tương của platinum và platinum toàn phần giảm thành 2 pha theo động học thứ nhất Trong giai đoạn đầu, platinum tự do có thời gian bán hủy khoảng 90 phút và thời gian bán hủy là khoảng 6 giờ trong giai đoạn sau Hầu như sự bài tiết xảy ra trong 6 giờ đầu với 50 – 70% carboplatin được bài tiết trong vòng 24 giờ, 32% của liều dùng được thải ra dưới dạng nguyên vẹn, quá trình bài trừ chủ yếu qua thận [40] Thời gian bán thải của carboplatin trong huyết tương là 1 – 2 giờ

1.5.4 Dược lực học

Carboplatin là chống ung thư thuộc loại chất alkyl hóa có tác dụng gây độc tế bào Carboplatin làm thay đổi cấu trúc và ức chế sự tổng hợp DNA bằng cách tạo liên kết chéo trong cùng 1 sợi hoặc giữa 2 sợi của phân tử DNA Tuy nhiên, carboplatin không gây tác dụng đặc hiệu lên chu kỳ phân bào [40]

1.5.5 Tác dụng phụ

Carboplatin thường gây suy tủy xương ở người bệnh bị suy thận hoặc đã dùng thuốc chống ung thư (cisplatin) Bên cạnh đó, các tác dụng phụ về tiêu hóa, mắt, tai, thần kinh và thận cũng rất phổ biến Tùy vào liều lượng carboplatin và cách dùng carboplatin đơn hay phối hợp với các loại thuốc khác mà mức độ của các tác dụng phụ này là khác nhau Bên cạnh đó, chức năng thận, gan và cơ địa của người bệnh cũng là một trong những yếu tố quyết định mức độ ảnh hưởng của các tác dụng phụ khi sử dụng carboplatin [36]

1.5.6 Những thách thức trong sử dụng carboplatin

Mặc dù phác đồ điều trị kết hợp liệu pháp dựa trên bạch kim (cisplatin, carboplatin) với các tác nhân gây độc tế bào khác được sử dụng nhiều trong điều trị ung thư buồng trứng, nhưng việc sử dụng lâu dài các tác nhân này lại gây ra độc tính tích lũy Có ba hạn chế chính khi sử dụng kết hợp carboplatin: phản ứng quá mẫn với carboplatin, độc tính trên thận và độc tính trên tai [41]

Phản ứng quá mẫn (HSR) với carboplatin đã được chứng minh là ở khoảng 15 – 20% phụ nữ được điều trị với thuốc này Các triệu chứng của carboplatin HSR rất

dễ bị nhầm lẫn với các tác nhân khác, đặc biệt là khi sử dụng cùng lúc các loại thuốc hóa trị

Các di chứng có ý nghĩa lâm sàng khác như nhiễm độc thần kinh, suy tủy, độc tính trên thận và độc tính trên tai được ghi nhận thường do hóa trị liệu bằng các loại thuốc có gốc bạch kim gây ra

1.6 Các nghiên cứu về hệ liposome mang thuốc chống ung thư

 Trên thế giới:

Năm 2014, Maedeh và cộng sự đã tiến hành khảo sát các công thức nanoliposome mang thuốc paclitaxel với các tỷ lệ phosphatidylcholine, cholesterol, paclitaxel và liposome được biến tính với PEG2000 để tăng cường tính ổn định, hiệu quả, cũng như độ hòa tan của thuốc Kết quả kích thước hạt của liposome và liposome biến tính PEG2000 nang hóa paclitaxel là 421,4 và 369,1 nm; hiệu suất mang thuốc lần lượt là 91,3% và 95,2% Khả năng phóng thích paclitaxel từ hai công thức trong 28 giờ lần lượt là 5,53% và 5,02% Kết quả độc tính cho thấy khi thuốc được nang hóa vào liposome biến tính PEG đã làm giảm độ độc (IC50= 79,8 ± 2,9 µg/mL) hơn thuốc được nang hóa liposome (IC50= 86,25 ± 3,4 µg/mL) và giảm đáng kể so với thuốc nguyên liệu là (IC50= 142 ± 6,6 µg/mL) [42]

Năm 2016 Jie và cộng sự đã tiến hành tổng hợp hệ liposome biến tính PEG mang đồng thời resveratrol và paclitaxel Liposome tổng hợp có kích thước hạt là

50 nm với hiệu suất nang hóa trên 50% Kết quả đánh giá độc tính tế bào trên dòng

tế bào MFC-7 cho thấy liposome tổng hợp giúp tăng khả dụng và khắc phục được hiện tượng kháng thuốc trong điều trị bệnh [43]

Năm 2016, Zeng Chunying và các cộng sự của mình đã tổng hợp thành công nano liposome nang hóa oxaliplatin theo công thức bao gồm: HSPC, cholesterol và DSPE-PEG2000 với tỷ lệ %mol là 85:10:5, bằng phương pháp hydrat hóa màng mỏng kết hợp ép đùn qua màng polycarbonate (φ = 200 nm) và loại bỏ thuốc dư bằng phương pháp thẩm tách Kết quả cho thấy nano liposome có kích thước hạt là 132,6 ± 0,9 nm với điện tích bề mặt là -5,8 ± 0,3 mV và hiệu suất mang thuốc đạt 90,5% [44]

Năm 2017, Majid Hasanzadegan và cộng sự đã đánh giá độc tính tế bào của

hệ nanoliposome mang carboplatin được tổng hợp bằng phương pháp bay hơi pha đảo trên dòng tế bào ung thư buồng trứng và phổi Nanoliposome đươc tổng hợp từ lecithin, carboplatin, PEG3350 và cholesterol Nanoliposome-PEG cho kết quả giúp giảm độ độc của thuốc trên tế bào so với thuốc nguyên liệu Kết quả này cho thấy tiềm năng của hệ nanoliposome mang thuốc trong việc thay thế các loại thuốc hóa trị trong điều trị ung thư phổi và ung thư buồng trứng [45]

Năm 2018, Li và cộng sự đã tổng hợp hệ liposome được biến tính folic acid (FA) mang paclitaxel Kết quả nghiên cứu cho thấy liposome biến tính FA mang paclitaxel được tích tụ nhiều trong khối u và có tác động ngăn chặn sự phát triển của khối u cao hơn so với liposome thông thường [46]

Năm 2019, Wang và cộng sự đã đánh giá hoạt tính tiêu diệt khối u in vitro và

in vivo của hệ liposome biến tính FA mang curcumin (CUR) Kết quả nghiên cứu

cho thấy DSPE-PEG2000-FA-LPs/CUR tổng hợp được có dạng hình cầu và có kích thước là 112,3 ± 4,6 nm với chỉ số phân tán 0,19 ± 0,03 và thế zeta là -15,3 ± 1,4

mV Ngoài ra, hiệu suất mang thuốc và khả năng mang thuốc của FA-LPs/CUR lần lượt là 87,6% và 7,9% Liposome biến tính FA mang CUR cho thấy sự phóng CUR kéo dài hơn so với CUR tự do DSPE-PEG2000-FA-LPs/CUR cho thấy tác dụng chống tăng sinh vượt trội trên tế bào HeLa và có tác dụng chống

DSPE-PEG2000-khối u in vivo tốt hơn so với liposome thông thường [47]

Năm 2019, Deng và cộng sự đã phát triển hệ liposome hướng đích mang doxorubicin biến tính bề mặt với PEG và FA (PEG-FA-Lip) Kết quả cho thấy 30,1% chuột mang khối u ung thư vú (thể tích khối u ban đầu > 100 mm3) đạt được mục tiêu loại bỏ khối u Đáng chú ý, liệu pháp này ức chế đáng kể sự di căn phổi và kiểm soát sự phát triển của ung thư vú đã di căn (thể tích khối u ban đầu > 100

mm3) [48]

Năm 2020, Jing-Jing và cộng sự đã tổng hợp hệ liposome gắn tác nhân hướng đích FA mang arsenic trioxide (ATO) bằng phương pháp reverse microemulsion Kết quả cho thấy kích thước hạt, thế zeta và hệ số đa phân tán của FA-LP-CaAs tổng hợp được lần lượt là 122,67 ± 2,18 nm, 12,81 ± 0,75 mV và 0,22

± 0,01 Khả năng mang thuốc của FA-LP-CaAs là 18,49 ± 1,14% Kết quả đánh giá

in vitro cho thấy FA-LP-CaAs có tác dụng tiêu diệt tế bào HepG2 rất mạnh Hơn