Nanocomposites based on halloysite as carriers for anticancer drugs

Abstract

Ο αλλοϋσίτης είναι ένα αργιλικό ορυκτό της ομάδας του καολινίτη με σωληνοειδή μορφή. Λόγω των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών του, χρησιμοποιείται εκτενώς για τη συγκράτηση διαφόρων μορίων και ως εκ τούτου χρησιμοποιείται και ως έκδοχο για τη μεταφορά φαρμάκων. Ο φορτωμένος με φάρμακο αλλοϋσίτης επικαλύφθηκε με το συμπολυμερές Eudragit S100, για τη στοχευόμενη χορήγηση της δραστικής ουσίας μόνο σε συνθήκες παχέος εντέρου. Η απόδοση παγίδευσης του φαρμάκου έφτασε την ικανοποιητική τιμή του 84.42 ± 3.10 %, όπως μετρήθηκε μέσω της Σπεκτροφωτομετρίας UV-Ορατού. Τα νανοσύνθετα χαρακτηρίστηκαν για τις φυσικοχημικές τους και μορφολογικές τους ιδιότητες μέσω των μεθόδων TGA, XRD, TEM, SEM και DLS. Οι μέθοδοι της Κβαντικής Μηχανικής και της Κλασικής Μοριακής Προσομοίωσης χρησιμοποιήθηκαν για την επεξήγηση των αμοιβαίων αλληλεπιδράσεων μεταξύ των επιμέρους υλικών των νανοσύνθετων. Το βακτηριακό φορτίο του αλλοϋσίτη προσδιορίστηκε ώστε να υποστηριχτεί η χρήση του υλικού σε φαρμακευτικές εφαρμογές. Μελέτες απελευθέρωσης του φαρμάκου πραγματοποιήθηκαν σε προσομοιωμένες συνθήκες του ανθρώπινου σώματος, αποδεικνύοντας ελάχιστη απελευθέρωση του φαρμάκου σε συνθήκες αντίστοιχες του στομάχου (0,7 % για 2 h), μικρή απελευθέρωση σε pH 4,5 (24,8 % συνολική απελευθέρωση έπειτα από 2 h σε pH 1,2 και 2 h σε pH 4,5) ακολουθούμενη από γρήγορη απελευθέρωση έπειτα από 1 h σε συνθήκες παχέος εντέρου (> 90 %). Κυτταρικές μελέτες (βιωσιμότητα, απόπτωση και αιμόλυση) πραγματοποιήθηκαν για την απόδειξη της κυττατοσυμβατότητας των δειγμάτων. Το έκδοχο φάνηκε να είναι μη τοξικό σε χαμηλές συγκεντρώσεις, ενώ ο φορτωμένος με ιρινοτεκάνη αλλοϋσίτης παρουσίαση υψηλότερη αντικαρκινική δράση συγκριτικά με το σκέτο φάρμακο (45 ± 6 % και 26 ± 6 % βιωσιμότητας σε 24 h και 48 h, αντίστοιχα). Από τη Μοριακή Προσομοίωση αποδείχθηκε ότι ο αλλοϋσίτης μπορεί να αλληλοεπιδρά αποτελεσματικά με όλες τις μορφές του φαρμάκου, αποτελώντας έτσι ένα υποσχόμενο σύστημα μεταφοράς της δραστικής ουσίας της ιρινοτεκάνης.