Doksorubisin yüklü poliester nanopartiküllerinin kriyoprotektan varlığında liyofilizasyonları

Abstract

Mevcut kanser tedavilerinde, başta antitümor ajanların sistemik dağılımı olmak üzere, karşılaşılan pekçok dezavantajın üstesinden gelmek için nano-taşıyıcı sistemler geliştirilmiştir. Bunlar içerisinden polimerik nanopartiküller; küçük boyutlara sahip olma, tümör hedefli ilaç salımı gerçekleştirebilme, kolay üretilebilme, yüksek kararlılığa sahip olma, biyobozunurluk gibi pek çok avantaj sunması ile dikkat çekmektedir. Genellikle sıvı süspansiyonlar şeklinde hazırlanan nanopartiküllerin (NP) klinik olarak uygulanabilmesi ve raflarda uzun süre saklanabilmesi için öncelikle ortamdaki suyun uzaklaştırılması gerekmektedir. Eğer formülasyondaki su uzaklaştırılmazsa, NP'lerin sıvı halde kalmaları sonucunda birtakım fiziksel ve kimyasal kararsızlıklar meydana gelebilmektedir. Poli(sübstitüye glikolid)'ler biyouyumluluk, biyobozunurluk ve yüksek ilaç yükleme kapasiteleri gibi üstün özellikler taşıması sayesinde, ticari olarak en sık tercih edilen PLA ve PLGA polimerlerine alternatif olabilme potansiyeline sahiptirler. Bu çalışmada hem doksorubisin-poli(diizobütil glikolid) (PDIBG) hem de kıyaslama amaçlı doksorubisin-PLGA nanopartiküllerinin formülasyonları sürfaktan konsantrasyonu, ilaç/polimer oranı gibi çeşitli parametreler değiştirilerek çalışılmış ve elde edilen NP'lerin boyut, ilaç yükleme verimliliği gibi analizleri yapılmıştır. Bu NP'lerin kararlılıkları şekerli ve şekersiz olmak üzere dondurarak kurutma (liyofilizasyon) prosesi ile detaylı ve karşılaştırmalı bir şekilde incelenmiştir.

In current cancer treatments, especially the systemic distribution of antitumor agents, nano-carrier systems have been developed to overcome many of the disadvantages encountered. Among them, polymeric nanoparticles have drawn great attention with their many advantages such as having small sizes, ability to tumor-targeted drug release, easy to fabrication, having high stability, biodegradability, and so on. First of all, the water in the environment must be removed from the nanoparticles (NP), which are generally prepared in the form of liquid suspensions, to be applied clinically and to be stored on shelves for a long time. If the water in the formulation is not removed, some physical and chemical instabilities may occur as a result of the NPs remaining in liquid form. Thanks to the superior properties of poly (substituted glycolides) such as biocompatibility, biodegradability and high drug loading capacity, they have the potential to be an alternative to the most commercially preferred PLA and PLGA polymers. In this study, doxorubicin-poly(diisobutyl glycolide) (PDIBG) and doxorubicin-PLGA nanoparticles as a comparison were both formulated with changing various parameters such as surfactant concentration and drug/polymer ratio. The size analyses were performed and drug loading efficiency of the NPs were calculated. The stability of these NPs with/without sugar has been examined by the freeze-dry (lyophilization) process in detail.