Российские нанотехнологии. 2018; 13: 71-78
АНАЛИЗ НАКОПЛЕНИЯ ФЛУОРЕСЦЕНТНО МЕЧЕННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ НАНОЧАСТИЦ НА ОСНОВЕ PLGA-PEG ОПУХОЛЕВЫМИ КЛЕТКАМИ ЧЕЛОВЕКА
Аннотация
Изучены закономерности накопления наночастиц на основе сополимера поли-D,L-лактид-когликолида и полиэтиленгликоля в опухолевых клетках человека. Для этого получены и охарактеризованы полимерные наночастицы (ФПН), меченные флуоресцеинизотиоцианатом. Уровень их накопления внутри клеток определяли после «гашения» флуоресценции адсорбированных на поверхности клеток ФПН трипановым синим. С помощью проточной цитофлуориметрии показано, что в течение 24 часов общее накопление ФПН пропорционально концентрации ФПН в среде и времени инкубации с опухолевыми клетками человека линий COLO 320 HSR и SW837. Максимальное накопление ФПН внутри клеток достигается через 1–4 часа в зависимости от типа клеток. Обнаруженная транслокация биосовместимых биодеградируемых полимерных наночастиц в опухолевые клетки может определять механизм повышения эффективности действия противоопухолевых препаратов при их включении в такие частицы благодаря пролонгированному повышению внутриклеточной концентрации активной субстанции и оптимизации условий ее взаимодействия с внутриклеточными мишенями.
Список литературы
1. Nie S., Xing Y., Kim G.J., Simons J.W. Nanotechnology applications in cancer // Annu Rev Biomed Eng. 2007. V. 9. P. 257–288.
2. Sadat T.M.F., Nejati-Koshki K., Akbarzadeh A., Yamchi M.R., Milani M., Zarghami N., Zeighamian V., Rahimzadeh A., Alimohammadi S., Hanifehpour Y., Joo S.W. PLGA-based nanoparticles as cancer drug delivery systems // Asian Pac J Cancer Prev. 2014. V. 15. № 2. P. 517–535.
3. Кузнецова И.Г., Северин С.Е. Использование сополимера молочной и гликолевой кислот для получения наноразмерных лекарственных форм // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2013. T. 5. № 5. C. 30–36.
4. Danhier F., Lecouturier N., Vroman B., Jerome C., Marchand-Brynaert J., Feron O., Preat V. Paclitaxel-loaded PEGylated PLGA-based nanoparticles: in vitro and in vivo evaluation // J Control Release. 2009. V. 133. № 1. P. 11–17.
5. Das M.K., Sarma A., Chakraborty T. PLGA-derived anticancer Nano therapeutics: Promises and challenges for the future // J. Chem. Pharmaceutical Res. 2016. V. 8. № 2. P. 484–499.
6. Муравьева А.И., Воронцов Е.А., Гукасова Н.В., Заварзина В.В., Кузнецов С.Л., Тубашева И.А., Семочкина Ю.П., Москалева Е.Ю., Посыпанова Г.А., Северин С.Е. Разработка полимерной формы противоопухолевого препарата этопозид // Российские нанотехнологии. 2016. Т. 11. № 3–4. С. 87–94.
7. Кедик С.А., Жавор онок Е.С., Седишев И.П., Панов А.В., Суслов В.В., Петрова Е.А., Сапельников М.Д., Шаталов Д.О., Еремин Д.В. Полимеры для систем доставки лекарственных веществ пролонгированного действия (обзор). Полимеры и сополимеры молочной и гликолевой кислот // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2013. Т. 3. № 3. C. 18–35.
8. Посыпанова Г.А., Горшкова Л.Б., Родина А.В., Семочкина Ю.П., Перевозчикова В.Г., Москалева Е.Ю., Ратушняк М.Г., Воронцов Е.А., Кузнецов С.Л., Тубашева И.А., Муравьева А.И., Северин С.Е. Характеристика противоопухолевой активности полимерной формы этопозида в составе биодеградируемого сополимера молочной и гликолевой кислот // Химико-фармацевтический журнал. 2016. T. 50. № 8. C. 45–49.
9. Жирник А.С., Семочкина Ю.П., Москалева Е.Ю., Крылов Н.И., Тубашева И.А., Кузнецов С.Л., Воронцов Е.А. Молекулярные механизмы противоопухолевой активности полимерной формы никлозамида в отношении клеток колоректального рака // Биомедицинская химия. 2017. T. 63. № 2. C. 132–138.
10. Almoustafa H.A., Alshawsh M.A., Chik Z. Technical aspects of preparing PEG-PLGA nanoparticles as carrier for chemotherapeutic agents by nanoprecipitation method // Int. J. Pharm. 2017. V. 533. № 1. P. 275–284.
11. Sahlin S., Hed J., Rundquist I. Diff erentiation between attached and ingested immune complexes by a fl uorescence quenching cytofl uorometric assay // J. Immunol. Methods. 1983. V. 60. № 1–2. P. 115–124.
12. Ormerod M.G. Flow cytometry — a basic introduction. 2008. http://flowbook.denovosoft ware.com/.
13. Avelar-Freitas B.A., Almeida V.G., Pinto M.C., Mourão F.A., Massensini A.R., Martins-Filho O.A., Rocha-Vieira E., Brito- Melo G.E. Trypan blue exclusion assay by fl ow cytometry // Braz J Med Biol Res. 2014. V. 47. № 4. P. 307–315.
Title in english. 2018; 13: 71-78
АНАЛИЗ НАКОПЛЕНИЯ ФЛУОРЕСЦЕНТНО МЕЧЕННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ НАНОЧАСТИЦ НА ОСНОВЕ PLGA-PEG ОПУХОЛЕВЫМИ КЛЕТКАМИ ЧЕЛОВЕКА
Abstract
Изучены закономерности накопления наночастиц на основе сополимера поли-D,L-лактид-когликолида и полиэтиленгликоля в опухолевых клетках человека. Для этого получены и охарактеризованы полимерные наночастицы (ФПН), меченные флуоресцеинизотиоцианатом. Уровень их накопления внутри клеток определяли после «гашения» флуоресценции адсорбированных на поверхности клеток ФПН трипановым синим. С помощью проточной цитофлуориметрии показано, что в течение 24 часов общее накопление ФПН пропорционально концентрации ФПН в среде и времени инкубации с опухолевыми клетками человека линий COLO 320 HSR и SW837. Максимальное накопление ФПН внутри клеток достигается через 1–4 часа в зависимости от типа клеток. Обнаруженная транслокация биосовместимых биодеградируемых полимерных наночастиц в опухолевые клетки может определять механизм повышения эффективности действия противоопухолевых препаратов при их включении в такие частицы благодаря пролонгированному повышению внутриклеточной концентрации активной субстанции и оптимизации условий ее взаимодействия с внутриклеточными мишенями.
References
1. Nie S., Xing Y., Kim G.J., Simons J.W. Nanotechnology applications in cancer // Annu Rev Biomed Eng. 2007. V. 9. P. 257–288.
2. Sadat T.M.F., Nejati-Koshki K., Akbarzadeh A., Yamchi M.R., Milani M., Zarghami N., Zeighamian V., Rahimzadeh A., Alimohammadi S., Hanifehpour Y., Joo S.W. PLGA-based nanoparticles as cancer drug delivery systems // Asian Pac J Cancer Prev. 2014. V. 15. № 2. P. 517–535.
3. Kuznetsova I.G., Severin S.E. Ispol'zovanie sopolimera molochnoi i glikolevoi kislot dlya polucheniya nanorazmernykh lekarstvennykh form // Razrabotka i registratsiya lekarstvennykh sredstv. 2013. T. 5. № 5. C. 30–36.
4. Danhier F., Lecouturier N., Vroman B., Jerome C., Marchand-Brynaert J., Feron O., Preat V. Paclitaxel-loaded PEGylated PLGA-based nanoparticles: in vitro and in vivo evaluation // J Control Release. 2009. V. 133. № 1. P. 11–17.
5. Das M.K., Sarma A., Chakraborty T. PLGA-derived anticancer Nano therapeutics: Promises and challenges for the future // J. Chem. Pharmaceutical Res. 2016. V. 8. № 2. P. 484–499.
6. Murav'eva A.I., Vorontsov E.A., Gukasova N.V., Zavarzina V.V., Kuznetsov S.L., Tubasheva I.A., Semochkina Yu.P., Moskaleva E.Yu., Posypanova G.A., Severin S.E. Razrabotka polimernoi formy protivoopukholevogo preparata etopozid // Rossiiskie nanotekhnologii. 2016. T. 11. № 3–4. S. 87–94.
7. Kedik S.A., Zhavor onok E.S., Sedishev I.P., Panov A.V., Suslov V.V., Petrova E.A., Sapel'nikov M.D., Shatalov D.O., Eremin D.V. Polimery dlya sistem dostavki lekarstvennykh veshchestv prolongirovannogo deistviya (obzor). Polimery i sopolimery molochnoi i glikolevoi kislot // Razrabotka i registratsiya lekarstvennykh sredstv. 2013. T. 3. № 3. C. 18–35.
8. Posypanova G.A., Gorshkova L.B., Rodina A.V., Semochkina Yu.P., Perevozchikova V.G., Moskaleva E.Yu., Ratushnyak M.G., Vorontsov E.A., Kuznetsov S.L., Tubasheva I.A., Murav'eva A.I., Severin S.E. Kharakteristika protivoopukholevoi aktivnosti polimernoi formy etopozida v sostave biodegradiruemogo sopolimera molochnoi i glikolevoi kislot // Khimiko-farmatsevticheskii zhurnal. 2016. T. 50. № 8. C. 45–49.
9. Zhirnik A.S., Semochkina Yu.P., Moskaleva E.Yu., Krylov N.I., Tubasheva I.A., Kuznetsov S.L., Vorontsov E.A. Molekulyarnye mekhanizmy protivoopukholevoi aktivnosti polimernoi formy niklozamida v otnoshenii kletok kolorektal'nogo raka // Biomeditsinskaya khimiya. 2017. T. 63. № 2. C. 132–138.
10. Almoustafa H.A., Alshawsh M.A., Chik Z. Technical aspects of preparing PEG-PLGA nanoparticles as carrier for chemotherapeutic agents by nanoprecipitation method // Int. J. Pharm. 2017. V. 533. № 1. P. 275–284.
11. Sahlin S., Hed J., Rundquist I. Diff erentiation between attached and ingested immune complexes by a fl uorescence quenching cytofl uorometric assay // J. Immunol. Methods. 1983. V. 60. № 1–2. P. 115–124.
12. Ormerod M.G. Flow cytometry — a basic introduction. 2008. http://flowbook.denovosoft ware.com/.
13. Avelar-Freitas B.A., Almeida V.G., Pinto M.C., Mourão F.A., Massensini A.R., Martins-Filho O.A., Rocha-Vieira E., Brito- Melo G.E. Trypan blue exclusion assay by fl ow cytometry // Braz J Med Biol Res. 2014. V. 47. № 4. P. 307–315.
