Artykuł badawczy

Nanostrukturalne nośniki lipidowe obciążone hydroksymocznikiem w celu zwiększenia cytotoksyczności in vitro i dostarczania leku

18 wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/73012

⸱

22 września 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Pharmaceutics, College of Pharmacy, Jazan University, 2School of Health Sciences, University of Petroleum and Energy Studies, 3Center for Global Health Research, Saveetha Medical College, and Hospitals, Saveetha Institute of Medical and Technical Sciences, Saveetha University

W tym artykule

Podsumowanie

W niniejszym badaniu opracowano nanostrukturalne nośniki lipidowe (NLCs) obciążone hydroksymocznikiem oraz oceniono ich właściwości i aktywność przeciwnowotworową in vitro. NX-ST wykazał wysoką wydajność enkapsulacji, kontrolowane uwalnianie oraz większą cytotoksyczność wobec komórek MCF-7 (IC₅₀ = 225 µg/mL) niż wolna hydroksymocznik (IC₅₀ = 722.57 µg/mL).

Streszczenie

Hydroksymocznik (HU) jest uznanym lekiem przeciwnowotworowym stosowanym w leczeniu przewlekłej białaczki szpikowej, jednak jego skuteczność terapeutyczna jest ograniczona przez szybki klirens, zmienną biodostępność oraz toksyczność zależną od dawki. Celem niniejszego badania była poprawa dostarczania HU poprzez opracowanie nanostrukturalnych nośników lipidowych (NLCs) obciążonych hydroksymocznikiem z wykorzystaniem różnych kombinacji surfaktantów. Przygotowano trzy formulacje: NX-ST (Tween 80–SDS), NX-CT (Cremophor EL–Tween 80) oraz NX-CS (Cremophor EL–SDS), a następnie oceniono ich wielkość cząstek, indeks polidyspersyjności (PDI), potencjał zeta, wydajność enkapsulacji (EE) oraz aktywność cytotoksyczną. Formulacje wykazały nanometryczną wielkość cząstek (od 67,377 do 110 nm), akceptowalny PDI (<0,35), wysoki potencjał zeta (od -30,033 do -46,433 mV) oraz dobrą wydajność enkapsulacji (od 78,189 do 86,626%), co wskazuje na stabilność preparatów. Profil uwalniania wykazał w przybliżeniu liniowy wzrost w okresie od 0,5 do 6 h, po którym nastąpiło plateau. Badania cytotoksyczności wykazały zwiększoną aktywność przeciwnowotworową w porównaniu z wolnym HU (IC₅₀ = 722,57 µg/mL). Formulacja NX-ST wykazała najwyższą cytotoksyczność (IC₅₀ = 225 ± 21,47 µg/mL), co jest zgodne z poprawą dostarczania leku; wkład zwiększonego poboru komórkowego został wywnioskowany i nie był bezpośrednio mierzony w tym badaniu. Badane formulacje NLC, w szczególności NX-ST, skutecznie poprawiły parametry terapeutyczne HU poprzez zwiększenie stabilności, wydajności dostarczania oraz aktywności przeciwnowotworowej.

Wprowadzenie

Nowotwory pozostają jedną z głównych przyczyn zgonów na całym świecie; w 2022 roku odnotowano niemal 20 milionów nowych przypadków i 9,7 miliona zgonów z powodu raka. Przewiduje się, że do 2040 roku liczby te znacząco wzrosną, osiągając 29,9 miliona nowych przypadków i 15,3 miliona zgonów związanych z nowotworami rocznie1,2. Większość obecnych schematów leczenia przeciwnowotworowego opiera się na związkach o wysokiej toksyczności, jednak ich toksyczność systemowa ogranicza stężenia terapeutyczne, które mogą skutecznie dotrzeć do tkanek nowotworowych3. Aby przezwyciężyć to wyzwanie, badacze eksplorują nowe podejścia do dostarczania leków, mające na celu zwiększenie celowania w guzy oraz poprawę indeksu terapeutycznego chemioterapii.

Kluczowym obszarem badań onkologicznych jest opracowywanie zaawansowanych systemów dostarczania leków w celu zwiększenia skuteczności terapeutycznej przy jednoczesnym minimalizowaniu skutków ubocznych leków przeciwnowotworowych. Hydroksymocznik (HU), uznany środek chemioterapeutyczny i przeciwnowotworowy, stanowi fundament w leczeniu anemii sierpowatej, przewlekłej białaczki szpikowej oraz niektórych guzów litych ze względu na zdolność do zwiększania produkcji hemoglobiny płodowej oraz hamowania syntezy DNA poprzez celowanie w reduktazę rybonukleotydową4,5. Pomimo skuteczności klinicznej, potencjał terapeutyczny HU jest ograniczany przez takie wyzwania jak szybki klirens, zmienna biodostępność oraz wąski indeks terapeutyczny, co często prowadzi do zmiennej farmakokinetyki i toksyczności zależnej od dawki, w tym mielosupresji, zaburzeń żołądkowo-jelitowych oraz potencjalnych wtórnych nowotworów6,7. Aby rozwiązać te ograniczenia, zaawansowane systemy dostarczania leków, w tym nanostrukturalne nośniki lipidowe (NLCs), stały się obiecującymi strategiami zwiększania stabilności, rozpuszczalności i kontrolowanego uwalniania hydroksymocznika, poprawiając tym samym jego profil bezpieczeństwa i skuteczności8.

NLC to rodzaj nanocząsteczek opartych na lipidach, które oferują szereg zalet w porównaniu z tradycyjnymi systemami dostarczania leków. Składają się one z macierzy lipidowej w stanie stałym, stabilizowanej przez surfaktanty, i mogą kapsułkować zarówno leki hydrofilowe, jak i lipofilowe. Ta unikalna struktura pozwala na zwiększenie pojemności załadunku leku, kontrolowane uwalnianie oraz poprawę stabilności9,10. Przygotowanie NLC zazwyczaj obejmuje techniki takie jak homogenizacja wysokociśnieniowa i sonikacja, które ułatwiają tworzenie nanocząsteczek o wąskim rozkładzie wielkości i wysokiej wydajności kapsułkowania11,12. Kapsułkowanie leku w NLC nie tylko zwiększa jego rozpuszczalność i stabilność, ale także ułatwia celowane dostarczanie do komórek nowotworowych, minimalizując tym samym efekty pozatarcze. Niedawne badania wykazały potencjał załadowanych lekiem NLC w zakresie poprawy indeksu terapeutycznego oraz profili uwalniania przedłużonego leku13,9. Ten mechanizm kontrolowanego uwalniania jest kluczowy dla utrzymania terapeutycznych stężeń leku przez dłuższy czas, co redukuje częstotliwość podawania i poprawia przestrzeganie zaleceń przez pacjentów14. Badania wykazały, że NLC załadowane lekami przeciwnowotworowymi, takimi jak gefitynib15, kapecytabina16 i imatynib14, znacząco zwiększają skuteczność leków poprzez poprawę poboru komórkowego i akumulację w komórkach rakowych. Na przykład NLC załadowane gefitynibem wykazały 4,5-krotny wzrost cytotoksyczności wobec komórek nowotworowych w porównaniu z wolnym lekiem, co podkreśla potencjał NLC w zwiększaniu indeksu terapeutycznego inhibitorów tyrozynowej kinazy stosowanych w leczeniu niedrobnokomórkowego raka płuca i raka jelita grubego. Podobnie, NLC załadowane kapecytabiną poprawiają stabilność leku i kontrolowane uwalnianie, co jest kluczowe dla utrzymania stężeń terapeutycznych i redukcji toksyczności systemowej. NLC załadowane imatynibem również korzystają z usprawnionego dostarczania celowanego, co redukuje efekty pozatarcze i poprawia wyniki leczenia pacjentów z przewlekłą białaczką szpikową. Cechy te sprawiają, że NLC są silnymi kandydatami do badań klinicznych i potencjalnych zastosowań w medycynie personalizowanej poprzez dostosowanie terapii do indywidualnych profili pacjentów. Ocena stabilności załadowanych lekiem NLC jest kolejnym ważnym aspektem wpływającym na ich przydatność kliniczną. Badania stabilności często polegają na poddawaniu formulacji różnym warunkom środowiskowym w celu oceny ich integralności fizycznej w czasie.

Przyspieszone testy stabilności wykazały, że te NLC zachowują swoją integralność strukturalną oraz zawartość leku przez dłuższy czas, co podkreśla ich potencjał w zakresie długoterminowego przechowywania i stosowania4,17.

Pomimo tych zalet, wybór surfaktanta znacząco wpływa na właściwości fizykochemiczne i wydajność nanostrukturalnych nośników lipidowych (NLCs). Układy lipidowo-surfaktantowe odgrywają istotną rolę w poprawie stabilności nanocząsteczek, enkapsulacji leków oraz ich biodostępności18,19,20. Jednakże ograniczona liczba badań analizowała, w jaki sposób różne kombinacje surfaktantów wpływają na charakterystykę fizykochemiczną i aktywność cytotoksyczną NLCs obciążonych hydroksymocznikiem. W związku z tym niniejsze badanie zostało podjęte w celu opracowania NLCs obciążonych hydroksymocznikiem (NANOXURIA) przy użyciu różnych układów surfaktantowych oraz systematycznej oceny wpływu tych zmiennych na stabilność fizykochemiczną, zachowanie podczas przechowywania i aktywność przeciwnowotworową. Poprzez ustanowienie wyraźnej zależności między projektem formulacji a wydajnością terapeutyczną, praca ta ma na celu stworzenie skutecznego układu dyspersyjnego opartego na nanonośnikach (dyspersji koloidalnej) w celu scharakteryzowania formulacji NLC obciążonych hydroksymocznikiem oraz oceny ich uwalniania leku in vitro, cytotoksyczności i krótkoterminowej stabilności przechowywania, generując podstawowe dane fizykochemiczne i dotyczące wydajności in vitro, które pomogą w przyszłym rozwoju systemów dostarczania HU, bez modyfikowania samej cząsteczki leku.

Protokół

Niniejsze badanie nie obejmowało uczestników będących ludźmi, tkanek pochodzenia ludzkiego ani żywych zwierząt. Wszystkie oceny biologiczne zostały przeprowadzone in vitro z wykorzystaniem komercyjnie dostępnej ludzkiej linii komórkowej raka piersi MCF-7 uzyskanej z American Type Culture Collection (ATCC). W związku z powyższym, zatwierdzenie przez instytucjonalną komisję rewizyjną (IRB) lub komisję etyczną nie było wymagane w przypadku tej pracy.

Materiały

Hydroksymocznik (HU) (czystość ≥99%), dodecylosiarczan sodu (SDS) (anionowy, czystość 90%), Tween-80 (T80) (niejonowy, kwas oleinowy ≥58%), Cremophor EL (niejonowy, pochodna oleju rycynowego, czystość ≥98%), kwas stearynowy (czystość 95–106%) oraz olej sezamowy zostały użyte w postaci otrzymanej. Wszystkie pozostałe użyte odczynniki i substracje chemiczne były klasy analitycznej. Pełne dane dotyczące dostawców i numery katalogowe wszystkich materiałów i sprzętu znajdują się w Tabeli materiałów.

Przygotowanie NLC obciążonych hydroksyurea (NANOXURIA)

Przygotowanie NANOXURIA obejmuje trzy etapy: przygotowanie fazy lipidowej, wprowadzenie leku oraz przygotowanie fazy wodnej. Fazę lipidową otrzymano poprzez stopienie mieszaniny kwasu stearynowego (500 mg) i oleju sezamowego (250 µl). Stopienie przeprowadzono w zlewce na płycie grzewczej. Odważoną dokładnie ilość HU (150 mg) zmieszano z fazą lipidową. Fazę wodną przygotowano poprzez rozpuszczenie surfaktantów (Tabela 1) w wodzie (Millipore) (25 mL). Roztwór surfaktantów podgrzano do tej samej temperatury co faza lipidowa (70°C), aby zapobiec przedwczesnemu krzepnięciu. Gorącą fazę wodną stopniowo dodawano do stopionej fazy lipidowej, mieszając przy wysokiej prędkości za pomocą homogenizatora. Mieszaninę homogenizowano przy wysokiej prędkości (6 000 rpm) przez 20 min w celu utworzenia stabilnej gorącej emulsji. Gorącą emulsję schłodzono do temperatury pokojowej przy ciągłym mieszaniu. Podczas chłodzenia faza lipidowa krzepnie, tworząc NLC. Przygotowane NLC obciążone HU przechowywano do dalszej charakterystyki i zastosowania.

Charakterystyka i ocena

Wielkość cząsteczek, potencjał zeta (ZP) i indeks polidyspersyjności (PDI)

Analizę wielkości cząstek oraz indeks polidyspersyjności (PDI) NANOXURIA przeprowadzono przy użyciu urządzenia Zetasizer Nano ZS90. Urządzenie to działa na zasadzie dynamicznego rozpraszania światła (DLS), które mierzy ruchy Browna cząstek w zawiesinie i koreluje je z ich średnicą hydrodynamiczną za pomocą równania Stokesa-Einsteina. Oprócz wielkości i PDI, ładunek powierzchniowy NANOXURIA oceniono poprzez pomiar potencjału zeta (ZP) przy użyciu tego samego instrumentu. Potencjał zeta określono metodą elektroforetycznego rozpraszania światła (ELS), w której analizowana jest prędkość cząstek w przyłożonym polu elektrycznym w celu obliczenia ich ładunku powierzchniowego. Parametr ten jest kluczowy dla oceny stabilności koloidalnej NANOXURIA. Pomiary przeprowadzono w kontrolowanym środowisku, umieszczając rozcieńczone próbki w kuwetach, aby zapewnić zgodność z optycznymi i elektrycznymi wymaganiami instrumentu. W celu zwiększenia wiarygodności i powtarzalności wyników wszystkie pomiary wykonano w trzech powtórzeniach.

Morfologia

Morfologię NANOXURIA badano przy użyciu mikroskopu elektronowego pracującego w trybach transmisyjnym i skaningowym. Transmisyjna mikroskopia elektronowa (TEM) została wykorzystana do obserwacji struktury wewnętrznej i kształtu cząstek, natomiast skaningowa mikroskopia elektronowa z emisją polową (FE-SEM) została zastosowana do badania morfologii powierzchni i rozkładu cząstek. Próbki odpowiednio przygotowano i analizowano przy właściwym napięciu przyspieszającym w celu uzyskania obrazów o wysokiej rozdzielczości. Do przygotowania próbek wykorzystano dyspersje NANOXURIA rozcieńczone wodą oczyszczoną; w przypadku TEM kroplę rozcieńczonej dyspersji naniesiono na miedzianą siatkę powleczoną węglem, odsączono nadmiar cieczy, a następnie film wysuszono na powietrzu w temperaturze pokojowej przed obrazowaniem w wysokiej próżni przy napięciu przyspieszającym 60-80 kV. W przypadku FE-SEM kroplę rozcieńczonej dyspersji naniesiono na aluminiowy stub, wysuszono na powietrzu i pokryto cienką przewodzącą warstwą metodą napylania przed obrazowaniem przy (1–3 kV). Wykonano reprezentatywne mikrografie przy różnych powiększeniach.

Analiza efektywności inkluzji dla formulacji NANOXURIA

Wydajność enkapsulacji (EE) NANOXURIA oceniono za pomocą techniki ultrafiltracji z wirowaniem, wykorzystując filtr wirówkowy Amicon Ultra-2 mL (MWCO 3 kDa). Metoda ta pozwoliła na oddzielenie nieinkapsulowanego HU (około 6 mg w 1 mL NANOXURIA) od frakcji zamkniętej w nośniku poprzez wirowanie przy 4,000 x g przez 20 min w temperaturze 25 °C, co zapewniło skuteczną izolację. Filtrat zawierający wolny HU rozcieńczono wodą oczyszczoną i przeanalizowano za pomocą spektrofotometru UV-Vis przy 213 nm w celu ilościowego oznaczenia nieinkapsulowanego leku, przy zastosowaniu krzywej kalibracyjnej opartej na prawie Beer-Lambert’a. Wartość % EE obliczono według wzoru;

figure-protocol-1

Badanie uwalniania in vitro

Profil uwalniania HU z NANOXURIA in vitro oceniono za pomocą techniki dyfuzyjnej z użyciem worka dializacyjnego, która jest powszechnie stosowaną metodą oceny kontrolowanego uwalniania leków. Worki dializacyjne (12–14 kDa MWCO) namaczano uprzednio w wodzie destylowanej przez 12 h, aby zapewnić odpowiednie nawodnienie i usunięcie konserwantów. Jeden koniec worka dializacyjnego szczelnie zamknięto, a następnie do środka ostrożnie wprowadzono 2 mL formulacji NANOXURIA, co odpowiadało 12 mg HU. Drugi koniec zawiązano ciasnym węzłem, aby zapobiec wyciekowi. Worek dializacyjny zanurzono w zlewce zawierającej wodę (50 mL) jako medium uwalniające. Układ utrzymywano w temperaturze 37 ± 0.5 °C, aby symulować temperaturę ciała, i mieszano z prędkością 50 rpm za pomocą mieszadła magnetycznego w celu zapewnienia jednorodnego mieszania i zminimalizowania efektów warstwy przyściennej. W określonych odstępach czasu (0.5, 1, 2, 4, 6, 12 i 24 h) pobierano alikwoty o objętości 2 mL z medium uwalniającego, które niezwłocznie zastępowano równą objętością świeżej, uprzednio podgrzanej wody w celu utrzymania warunków sink. Pobrane próbki filtrowano przez filtr strzykawkowy 0.45 µm, aby usunąć wszelkie cząsteczki stałe i zapewnić klarowność do analizy. Filtr membranowy zatrzymuje cząsteczki, pozwalając jednocześnie na przejście rozpuszczonego HU. Ponieważ HU jest dobrze rozpuszczalny w wodzie, wolny lek pozostał w filtracie, co gwarantowało, że zatrzymany materiał stanowił cząsteczki stałe, a nie wolny lek. Próbki po filtracji analizowano pod kątem zawartości HU przy użyciu spektrofotometru UV-Vis przy długości fali 213 nm, odpowiadającej maksymalnemu absorbancji HU (λmax). W celu dokładnego określenia stężeń HU sporządzono krzywą kalibracyjną.

Hodowla komórkowa

Badanie przeprowadzono z wykorzystaniem linii komórkowej przerzutowego raka piersi człowieka MCF-7, pozyskanej z American Type Culture Collection (ATCC). Komórki hodowano w medium RPMI 1640 uzupełnionym o 10% płodowej surowicy bydlęcej (FBS) w celu wspierania wzrostu i żywotności komórek oraz 1% roztwór penicyliny i streptomycyny w celu zapobiegania kontaminacji mikrobiologicznej podczas hodowli. Następnie komórki inkubowano w standardowych warunkach fizjologicznych w temperaturze 37 °C w wilgotnym inkubatorze z CO₂, utrzymując pH medium hodowlanego na poziomie 7.4. Warunki te wybrano, aby zapewnić optymalny wzrost i proliferację komórek oraz wiarygodność eksperymentalną podczas badań cytotoksyczności.

Test żywotności komórek (MTT)

Test MTT przeprowadzono w celu oceny zdolności różnych formulacji NANOXURIA do indukowania śmierci komórkowej16,21. W skrócie, komórki MCF-7 wysiano do płytek 96-dołkowych w zagęszczeniu 1 x 104 komórek/mL i inkubowano przez 24 h w inkubatorze z CO₂, aby umożliwić prawidłowe przyleganie i wzrost komórek. Komórki nieleczone posłużyły jako kontrola negatywna, natomiast dołki zawierające wyłącznie pożywkę hodowlaną wykorzystano jako kontrole ślepe. Po inkubacji pożywkę hodowlaną zastąpiono świeżą pożywką zawierającą różne stężenia testowanych formulacji, do 200 µg/mL. Płytki po traktowaniu inkubowano przez kolejne 72 h w standardowych warunkach hodowli. Po zakończeniu traktowania do każdego dołka dodano 20 µL odczynnika MTT (5 mg/mL) i inkubowano przez dodatkowe 4 h, aby umożliwić tworzenie wewnątrzkomórkowych kryształów formazanu w metabolicznie aktywnych komórkach. Następnie dodano 100 µL dimetylosulfotlenku (DMSO) w celu rozpuszczenia kryształów, co doprowadziło do powstania fioletowego roztworu. Absorbancję zmierzono przy 570 nm za pomocą czytnika mikro płytek (SpectroStar Nano). Żywotność komórek (%) obliczono względem grupy kontrolnej nieleczonej, wykorzystując uzyskane wartości absorbancji.

figure-protocol-2

Badanie stabilności

Stabilność NANOXURIA była systematycznie oceniana przez okres 3 miesięcy w kontrolowanych warunkach przechowywania w celu oceny przydatności preparatu do długoterminowego stosowania. Każda formuła NANOXURIA została podzielona na aalikwoty w szczelnych, bursztynowych naczyniach szklanych, aby zminimalizować ekspozycję na światło i wilgoć. Naczynia przechowywano w stałej temperaturze pokojowej 25 ± 2 °C oraz w temperaturze chłodniczej 4 ± 2 °C. Próbki poddawano okresowej ocenie w określonych odstępach czasu (1, 2 i 3 miesiące) pod kątem stabilności fizycznej i fizykochemicznej. Pomiar bazowy wykonano bezpośrednio po przygotowaniu i przed przechowywaniem, przyjmując ten moment jako 0 miesięcy (początkowy). Oceny fizyczne obejmowały inspekcję wizualną w celu wykrycia zmian w wyglądzie, w tym oznak aglomeracji, sedymentacji, rozwarstwienia faz, zmiany koloru (np. z białego na żółty), zmian konsystencji (np. lepkości lub tekstury) oraz zapachu (np. jełczenia wskutek utleniania lipidów). W celu oceny stabilności fizykochemicznej mierzono kluczowe parametry charakterystyki, w tym wielkość cząstek, indeks polidyspersyjności (PDI) oraz potencjał zeta (ZP).

Analiza statystyczna

W niniejszym badaniu wszystkie wyniki eksperymentalne przedstawiono jako wartości średnie ± odchylenie standardowe (SD) (n = 3), aby odzwierciedlić tendencję centralną i zmienność danych. Analizy statystyczne przeprowadzono w celu oceny formulacji za pomocą testu t dla prób zależnych oraz porównania różnic między formulacjami przy użyciu jednoczynnikowej analizy wariancji (ANOVA), a następnie testu wielokrotnych porównań Tukeya. Wartość p < 0,05 uznano za statystycznie istotną. Analizy statystyczne wykonano przy użyciu programu GraphPad Prism w wersji 10.

Wyniki

Właściwości fizykochemiczne

Właściwości fizykochemiczne formulacji NANOXURIA, w tym wielkość cząstek, indeks polidyspersyjności (PDI), potencjał zeta (ZP), morfologię oraz wydajność zamknięcia (EE), przedstawiono w Tabeli 2. Ocena morfologiczna za pomocą TEM i SEM, uzupełniona wykresami rozkładu wielkości cząstek i potencjału zeta, została przedstawiona na Rysunkach 1, 2 i 3. Porównanie PDI dla różnych kombinacji surfaktantów przedstawiono na Rysunku 4.

Badanie uwalniania

Badanie uwalniania in vitro formulacji NANOXURIA przeprowadzono w celu oceny, w jaki sposób różnice w formulacji wpływają na profil uwalniania leku w ciągu 24 h (Rysunek 5). NX-CS wykazała najszybsze uwalnianie, rozpoczynając od 55,90% w 0,5 h i osiągając 104,05% w 24 h (wartości >100% mogą odzwierciedlać zmienność eksperymentalną lub całkowite uwalnianie z lekką nadestymacją). Profil uwalniania wykazywał niemal liniowy wzrost od 0,5 do 6 h, po którym nastąpił plateau. NX-CT wykazała najwolniejsze, najbardziej kontrolowane uwalnianie, rozpoczynając od 46,18% w 0,5 h i osiągając 82,99% w 24 h, z plateau między 2–12 h (54,51% do 59,38%), po którym nastąpił późniejszy wzrost. NX-ST wykazała pośredni profil uwalniania, rozpoczynając od 54,05% w 0,5 h, osiągając szczyt na poziomie 90,63% w 12 h i nieznacznie spadając do 86,23% w 24 h. Ogólnie uwalnianie skumulowane następowało w kolejności: NX-CS > NX-ST > NX-CT. NX-CS i NX-ST wykazały silniejszy początkowy efekt gwałtownego uwalniania (burst release), podczas gdy NX-CT wykazała uwalnianie opóźnione. Kinetyka uwalniania wskazała na szybkie uwalnianie dla NX-CS, uwalnianie przedłużone dla NX-CT oraz uwalnianie dwufazowe dla NX-ST.

Test cytotoksyczności

Cytotoksyczność  in vitro formulacji  NANOXURIA została oceniona w odniesieniu do komórek raka piersi MCF-7 przy użyciu testu MTT, a  Tabela 3 szczegółowo przedstawia wartości  IC₅₀. NX-ST wykazał najwyższą cytotoksyczność z szacowaną wartością IC₅₀ wynoszącą 225 ± 21,47 µg/mL (ekstrapolowaną), co wskazuje na nadrzędną aktywność przeciwnowotworową. W przeciwieństwie do niego, NX-CS i NX-CT wykazały niższą cytotoksyczność, a ich wartości IC₅₀ przekroczyły 300 µg/mL. Wolna hydroksymocznik (HU) wykazał najniższą cytotoksyczność z IC₅₀ wynoszącą 722,57 µg/mL. Ponieważ wartości IC₅₀ dla NX-CS i NX-CT podano jedynie jako przekraczające 300 µg/mL, ich cytotoksyczność względem siebie oraz względem wolnej HU (722,57 µg/mL) nie może zostać ustalona na podstawie obecnych danych; tylko NX-ST można jednoznacznie sklasyfikować jako bardziej cytotoksyczny niż wolna HU. Wyniki te wskazują, że formulacje NLC znacząco zwiększają aktywność przeciwnowotworową HU w porównaniu z wolnym lekiem.

Korelacja statystyczna między parametrami fizykochemicznymi a cytotoksycznością

Wszystkie badane parametry są skorelowane i przedstawione na Rysunku 6. Analizy statystyczne wykazały istotne różnice między NLC obciążonymi HU (NX-ST, NX-CT, NX-CS) pod względem potencjału zeta, wydajności enkapsulacji (EE) i cytotoksyczności (IC₅₀) [F(2,12) = 6.45, p = 0.014], lecz nie pod względem wielkości cząsteczek ani PDI [F(2,12) = 1.27, p = 0.31]. NX-ST wykazało optymalną cytotoksyczność przy umiarkowanym EE, podczas gdy NX-CS i NX-CT wykazywały wyższe EE, lecz słabszą cytotoksyczność. Wartościom IC50 przekraczającym górną granicę zakresu badanych stężeń (>300 µg/mL) przypisano wartość 300 µg/mL na potrzeby eksploracyjnej analizy korelacji. Eksploracyjna analiza korelacji Spearmana wykazała pozytywną zależność między potencjałem zeta a IC₅₀ (ρ = 0.866, p = 0.333). Zatem formulacje o mniej ujemnym potencjale zeta miały tendencję do wykazywania wyższych wartości IC₅₀, podczas gdy bardziej naładowana ujemnie formulacja NX-ST wykazała większą aktywność cytotoksyczną.

Badanie stabilności

Stabilność wielkości cząstek

W temperaturze 25 °C rozmiar cząsteczek wszystkich formulacji NANOXURIA wzrósł w ciągu trzymiesięcznego okresu przechowywania, wykazując wyraźne tendencje (Rycina 7). NX-ST, 110 nm (1 miesiąc), pozostawał stosunkowo stabilny podczas pierwszych dwóch miesięcy (106,4 nm), lecz w trzecim miesiącu wzrósł do 150,6 nm. NX-CT, początkowo o rozmiarze 91,9 nm, wykazał stopniowy wzrost do 102,2 nm w ciągu dwóch miesięcy, po czym nastąpił gwałtowny wzrost do 168,3 nm w trzecim miesiącu. NX-CS wykazał największą zmianę, zwiększając się z początkowych 67,3 nm do 171,06 nm w trzecim miesiącu. Ogólnie wszystkie formulacje wykazały wzrost rozmiaru cząsteczek w 25 °C, a skala tego wzrostu następowała w kolejności: NX-CS > NX-CT > NX-ST.

W temperaturze 4 °C formulacje NANOXURIA wykazały poprawioną stabilność w porównaniu do 25 °C, z mniejszymi przyrostami wielkości cząstek w ciągu trzymiesięcznego okresu przechowywania (Rysunek 7). NX-ST zachował względną stabilność, z wielkością cząstek 110 nm po jednym miesiącu, 102 nm po dwóch miesiącach i 120,96 nm po trzech miesiącach. W przypadku NX-CT odnotowano stopniowy wzrost wielkości cząstek z 91,9 nm po jednym miesiącu do 116,7 nm po dwóch miesiącach i 128,5 nm po trzech miesiącach. NX-CS wykazał najmniejsze zmienności, zwiększając się z 67,3 nm początkowo do 74,75 nm po dwóch miesiącach i 89,3 nm po trzech miesiącach. Ogólnie wzrost wielkości cząstek w temperaturze 4 °C przebiegał zgodnie z trendem: NX-CT > NX-ST > NX-CS, co wskazuje na poprawioną stabilność w warunkach chłodniczych.

Stabilność PDI

W temperaturze 25 °C wskaźnik PDI preparatów NANOXURIA wykazywał różne trendy w ciągu trzymiesięcznego okresu przechowywania (Rycina 8). W przypadku NX-ST wartości PDI pozostały stosunkowo stabilne przez cały okres badania, co wskazuje na spójny rozkład wielkości cząstek. W preparacie NX-CT odnotowano wzrost PDI w drugim miesiącu (0,342), a następnie spadek do 0,248 w trzecim miesiącu. NX-CS wykazało stopniowy wzrost PDI w czasie, co świadczy o stopniowej utracie jednorodności wielkości cząstek. Ogólnie rzecz biorąc, NX-ST wykazało najbardziej stabilny rozkład, NX-CT wykazywało przejściową zmienność, a NX-CS przejawiało rosnącą heterogenność.

W temperaturze 4 °C wskaźnik PDI formulacji NANOXURIA wykazywał różne trendy w ciągu trzymiesięcznego okresu przechowywania (Rysunek 8). NX-ST wykazywał stosunkowo stabilne wartości PDI, które spadły z 0,347 po miesiącu do 0,269 po dwóch miesiącach, a następnie nieznacznie wzrosły do 0,349 po trzech miesiącach. NX-CT wykazywał progresywny wzrost PDI z 0,221 po miesiącu do 0,331 po trzech miesiącach, co wskazuje na stopniową utratę jednorodności cząstek. NX-CS również wykazał tendencję wzrostową PDI w czasie, co wskazuje na zmniejszoną homogeniczność. Ogólnie NX-ST utrzymał najstabilniejszy rozkład, podczas gdy NX-CT i NX-CS wykazały rosnącą heterogeniczność.

Stabilność potencjału zeta

W temperaturze 25 °C potencjał zeta (ZP) formulacji NANOXURIA wykazał wyraźne trendy w trzymiesięcznym okresie przechowywania (Rysunek 9). NX-ST wykazał początkowy ZP na poziomie −46,43 mV po miesiącu, który spadł do −39,37 mV po dwóch miesiącach i wzrósł do −52,33 mV w trzecim miesiącu. NX-CT wykazał stopniowy wzrost ujemnego ładunku, zmieniając się z −30,76 mV po miesiącu na −35,66 mV po dwóch miesiącach i −37,13 mV po trzech miesiącach. NX-CS wykazał wzrost ujemności ZP z początkowych −30,03 mV do −39,6 mV po dwóch miesiącach i −52,47 mV po trzech miesiącach. Ogólnie wszystkie formulacje wykazały spadek wartości ZP w czasie, przy czym NX-ST i NX-CS wykazały większe wartości bezwzględne niż NX-CT.

W temperaturze 4 °C potencjał zeta (ZP) formulacji NANOXURIA wykazywał wyraźne tendencje w trzymiesięcznym okresie przechowywania (Rycina 9). NX-ST utrzymywał konsekwentnie wysokie ujemne wartości ZP przez cały okres badania. NX-CT wykazywał stopniowy wzrost ujemności ZP, zaczynając od −30.76 mV i stając się nieco bardziej ujemny w trzecim miesiącu. NX-CS wykazywał niewielki spadek ujemności ZP, od początkowych −30.03 mV do −28.8 mV po trzech miesiącach.

Dostępność danych:

Dane potwierdzające wyniki niniejszego badania są dostępne w treści artykułu. Surowe zestawy danych wygenerowane i analizowane podczas obecnego badania są dostępne w pliku uzupełniającym

figure-results-1
Rycina 1: Charakterystyka morfologiczna i fizykochemiczna NX-ST. (A) Obraz z transmisyjnego mikroskopu elektronowego (SEM). (B) Obraz z transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM). (C) Rozkład wielkości cząstek (108.3 nm; PDI = 0.336) (n = 1). (D) Rozkład potencjału zeta (−48.8 mV) (n = 1). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

figure-results-2
Rycina 2: Charakterystyka morfologiczna i fizykochemiczna NX-CT. (A) Obraz SEM. (B) Obraz TEM. (C) Rozkład wielkości cząstek (91.87 nm; PDI = 0.235) (n = 1). (D) Rozkład potencjału zeta (−31.3 mV) (n = 1). Proszę kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

figure-results-3
Rysunek 3: Charakterystyka morfologiczna i fizykochemiczna NX-CS. (A) Obraz SEM. (B) Obraz TEM. (C) Rozkład wielkości cząstek (74.72 nm; PDI = 0.244) (n = 1). (D) Rozkład potencjału zeta (−36.8 mV) (n = 1). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

figure-results-4
Rycina 4: Porównanie PDI dla formulacji NANOXURIA z różnymi kombinacjami surfaktantów. Wartości PDI przedstawiono dla formulacji NX-ST, NX-CT oraz NX-CS. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.

figure-results-5
Rycina 5: In vitro uwalnianie hydroksymocznika z formulacji NANOXURIA. Skumulowane uwalnianie hydroksymocznika z NX-CS, NX-CT i NX-ST przedstawiono w czasie 24 h. Proszę kliknąć tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.

figure-results-6
Rysunek 6: Porównanie parametrów fizykochemicznych i cytotoksyczności różnych formulacji NANOXURIA. Wykres radarowy porównujący wielkość cząstek, PDI, potencjał zeta (ZP), wydajność enkapsulacji (EE) oraz IC₅₀ dla NX-ST, NX-CS i NX-CT. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

figure-results-7
Rycina 7: Wpływ temperatury i czasu przechowywania na wielkość cząsteczek NANOXURIA. (A) Wielkość cząsteczek podczas przechowywania w 25 °C. (B) Wielkość cząsteczek podczas przechowywania w 4 °C. (C) Porównanie wielkości cząsteczek w 4 °C i 25 °C po 2 i 3 miesiącach. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

figure-results-8
Rysunek 8Wpływ temperatury i czasu przechowywania na NANOXURIA PDI. (A) PDI podczas przechowywania w 25 °C. (B) PDI podczas przechowywania w temperaturze 4 °C. (C) Porównanie PDI pomiędzy 4 °C i 25 °C w 2. i 3. miesiącu. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

figure-results-9
Rysunek 9: Wpływ temperatury i czasu przechowywania na potencjał zeta NANOXURIA. (A) Potencjał zeta podczas przechowywania w temperaturze 25 °C. (B) Potencjał zeta podczas przechowywania w temperaturze 4 °C. (C) Porównanie potencjału zeta dla temperatur 4 °C i 25 °C po 2 i 3 miesiącach. Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tego rysunku.

SformułowaniaTween-80 (µL)*Dodecylosiarczan sodu (SDS) (mg)Cremophor EL (µL)#
NX-ST50100-
NX-CT50-100
NX-CS-50100
Gęstość (g/ml) = (1,07*, 1,05#)

Tabela 1: Skład surfaktantów w formulacjach NANOXURIA. Do przygotowania formulacji NX-ST, NX-CT i NX-CS wykorzystano odpowiednie ilości Tween-80, dodecylosiarczanu sodu (SDS) oraz Cremophor EL.

SformułowaniaWielkość cząstek (d.nm) (n = 3) (± SD)PDI (n = 3) (± SD)ZP (mV) (n = 3) (± SD) EE (%) (n = 3) (± SD)
NX-ST110 ± 1.9970.347 ± 0.011-46.433 ± 8.40478.189 ± 3.49
NX-CT91.947 ± 0.2150.221 ± 0.015-30.767 ± 0.47384.638 ± 5.0
NX-CS67.377 ± 7.1580.302 ± 0.091-30.033 ± 5.86286.626 ± 4.676

Tabela 2: Charakterystyka fizykochemiczna formulacji NANOXURIA. Rozmiar cząstek, indeks polidyspersyjności (PDI), potencjał zeta (ZP) i wydajność enkapsulacji (EE) dla NX-ST, NX-CT i NX-CS w temperaturze 25 °C. Dane przedstawiono jako średnia ± SD (n = 3).

SformułowaniaIC50 (µg/mL)IC50 (µM)
NX-ST225 ± 21.472960
NX-CS>300-
NX-CT>300-
HU722.579500

Tabela 3: Cytotoksyczność in vitro formulacji NANOXURIA i wolnej hydroksymocznika. Wartości IC₅₀ dla NX-ST, NX-CS, NX-CT oraz wolnego hydroksymocznika (HU) przeciwko komórkom MCF-7, wyrażone w µg/mL i µM.

Plik uzupełniający 1: Surowe dane i obliczenia dla charakterystyki nanostrukturalnych nośników lipidowych obciążonych hydroksymocznikiem. Plik zawiera podstawowe dane eksperymentalne i obliczenia dla formulacji NX-ST, NX-CT i NX-CS, w tym rozmiar cząstek, indeks polidyspersyjności, potencjał zeta, wydajność enkapsulacji, pomiary uwalniania leku oraz analizy porównawcze formulacji.Prosimy kliknąć tutaj, aby pobrać ten plik.

Dyskusja

Proponowane podejście i kluczowe wnioski

W niniejszym badaniu opracowano NANOXURIA z zastosowaniem metody homogenizacji na gorąco. Jako lipid stały wykorzystano kwas stearynowy, a temperaturę przygotowania utrzymano na poziomie około 70 °C, co ściśle odpowiada temperaturze topnienia kwasu stearynowego (~69,3 °C), aby zapewnić całkowite stopienie lipidu i efektywną homogenizację, minimalizując jednocześnie niepotrzebną ekspozycję termiczną HU oraz surfaktantów22. Układy surfaktantów wybrano na podstawie ich wartości równowagi hydrofilowo-lipofilowej (HLB), biokompatybilności oraz przydatności do przygotowania NLC. Wstępne próby formulacyjne posłużyły do wyznaczenia stężeń surfaktantów, które pozwalają na otrzymanie stabilnych nanodyspersji o małym rozmiarze cząstek i niskim PDI, unikając jednocześnie nadmiernych stężeń, które mogłyby negatywnie wpłynąć na stabilność lub cytokompatybilność. Przed analizą wielkości cząstek formulacje odpowiednio rozcieńczono wodą o wysokiej czystości, aby zminimalizować efekty wielokrotnego rozpraszania, które mogą zakłócać dokładne oznaczenie wielkości cząstek oraz rozkładu rozmiarów23.

Trzy formulacje, NX-ST, NX-CT i NX-CS, różniły się przede wszystkim składem surfaktantów. NX-ST zawierała T80 i SDS, NX-CT zawierała Cremophor EL i T80, a NX-CS zawierała Cremophor EL i SDS. Przyjęta strategia formulacji umożliwiła ocenę wpływu surfaktantów niejonowych i jonowych, a także ich stężeń, na właściwości fizykochemiczne NLC obciążonych HU. Wyniki wykazały wyraźne różnice w wielkości cząstek, PDI, ZP, EE, profilu uwalniania leku oraz cytotoksyczności pomiędzy formulacjami, co wskazuje, że dobór surfaktanta jest istotnym czynnikiem determinującym wydajność NLC.

Wielkość cząstek różniła się znacząco pomiędzy formulacjami (p < 0,05) w następującej kolejności: NX-CS < NX-CT < NX-ST. Wielkość cząstek jest istotnym czynnikiem determinującym wydajność nanonośników, ponieważ mniejsze cząstki mogą zapewniać większą powierzchnię właściwą i wpływać na stabilność dyspersji, interakcje komórkowe, biodystrybucję oraz charakterystykę uwalniania leku24,25. W przypadku NX-CS uzyskano najmniejsze cząstki, co może być związane z wysoką efektywnością emulgowania Cremophor EL w połączeniu z umiarkowanym stężeniem SDS. Cremophor EL może ułatwiać tworzenie mniejszych kropli poprzez obniżanie napięcia międzyfazowego, podczas gdy SDS przyczynia się do stabilizacji elektrostatycznej. Niższe stężenie SDS zastosowane w NX-CS w porównaniu z NX-ST mogło zapewnić wystarczającą stabilizację międzyfazową bez wywoływania nadmiernych efektów międzyfazowych związanych z wyższym stężeniem SDS26,27,28.

NX-CT doprowadził do powstania cząstek o średniej wielkości. Kombinacja Cremophor EL i T80 zapewnia dwa niejonowe surfaktanty o komplementarnych właściwościach stabilizacji międzyfazowej i sterycznej. Cremophor EL zapewnia silną emulsyfikację, podczas gdy T80 może tworzyć barierę steryczną wokół cząstek i ograniczać koalescencję29,30,31. Brak surfaktanta jonowego pozwala ponadto uniknąć silnych oddziaływań sterowanych ładunkiem podczas formowania cząstek. W przeciwieństwie do nich, NX-ST wykazał największą wielkość cząstek. Chociaż SDS jest silnym surfaktantem emulsyfikującym, jego stosunkowo wysokie stężenie w NX-ST mogło zmienić środowisko międzyfazowe i charakterystykę wzrostu cząstek. T80 zapewnia stabilizację steryczną, jednak połączony efekt T80 i wyższego stężenia SDS mógł spowodować mniej korzystną równowagę między emulsyfikacją a stabilizacją niż ta osiągnięta w NX-CS.

Badania morfologiczne dodatkowo potwierdziły powstanie nanowych nośników lipidowych. SEM i TEM wykazały cząstki o kształcie głównie sferycznym lub zbliżonym do sferycznego, a obserwowana morfologia była w dużej mierze zgodna z rozmiarami cząstek określonymi przez DLS. Różnice między pomiarami mikroskopowymi a DLS są spodziewane, ponieważ SEM analizuje wysuszone cząstki, natomiast DLS mierzy średnicę hydrodynamiczną cząstek wraz z powiązanymi z nimi warstwami hydratacyjnymi i surfaktantowymi. Zatem połączone wyniki mikroskopowe i DLS potwierdzają sukcesywne utworzenie nanowych systemów NLC.

Wskaźnik PDI dostarczył dodatkowych informacji na temat jednorodności populacji cząstek. NX-CT wykazał najwęższy rozkład wielkości cząstek, natomiast NX-ST wykazał najwyższą średnią wartość PDI. NX-CS charakteryzował się pośrednią średnią wartością PDI, ale większą zmiennością między pomiarami powtórzonymi. W szczególności wartości powtórzeń dla NX-CS wskazują, że formulacja ta wykazywała większą zmienność niż w przypadku NX-ST i NX-CT. Ogólna tendencja PDI wynosiła NX-CT < NX-CS < NX-ST, choć odnotowana różnica nie była istotna statystycznie (p > 0.05). Stosunkowo niski PDI dla NX-CT może być związany z łączną stabilizacją steryczną zapewnianą przez Cremophor EL i T80. Oba surfaktanty są niejonowe i mogą stabilizować powierzchnię międzyfazową cząstek bez wprowadzania silnych oddziaływań elektrostatycznych. Cremophor EL ułatwia emulgację, podczas gdy T80 zapewnia ochronę steryczną, co potencjalnie sprzyja uzyskaniu bardziej homogenicznej populacji cząstek32,33. Wyższy PDI dla NX-ST może odzwierciedlać wpływ wyższego stężenia SDS. SDS zapewnia odpychanie elektrostatyczne, jednak zmiany stężenia surfaktantu mogą również modyfikować micelizację i organizację międzyfazową, co potencjalnie przyczynia się do heterogeniczności wielkości cząstek34,35,36. NX-CS wykazał pośrednie zachowanie PDI, co jest zgodne z łącznym efektem działania Cremophor EL i niższego stężenia SDS37.

Sformułowania różniły się również ładunkiem powierzchniowym. NX-ST wykazywało najwyższy ujemny ZP, co było spójne z obecnością wyższego stężenia SDS, następnie NX-CT i NX-CS. Wyższy ujemny ładunek powierzchniowy układów zawierających SDS jest oczekiwany, ponieważ SDS jest surfaktantem anionowym. Wartości ZP wskazują zatem, że SDS w znacznym stopniu przyczynił się do ładunku powierzchniowego NLC, podczas gdy surfaktanty niejonowe wpłynęły głównie na stabilizację steryczną. Trend ZP wynosił NX-ST > NX-CT > NX-CS (p < 0.05). Jednakże różnic tych nie należy przypisywać wyłącznie składowi surfaktantów, ponieważ na mierzony ZP mogą wpływać również pozostałości wolnego surfaktantu, siła jonowa oraz zmiany w organizacji lipidów i surfaktantów38,39,40.

Wydajność enkapsulacji dodatkowo wykazała wpływ składu na retencję HU. Wszystkie formulacje wykazały stosunkowo wysoką EE (>75%), co wskazuje na skuteczne włączenie HU do systemów NLC. Najwyższą EE odnotowano dla NX-CS, następnie dla NX-CT i NX-ST, przy istotnych różnicach między formulacjami (p < 0,05). Cremophor EL mógł przyczynić się do wydajnej stabilizacji międzyfazowej i retencji leku, podczas gdy umiarkowane stężenie SDS w NX-CS mogło zapewnić dodatkową stabilizację bez potencjalnych efektów destabilizujących związanych z wyższym stężeniem SDS w NX-ST41,42,43. Niemniej jednak, ze względu na hydrofilowość HU, jest mało prawdopodobne, aby lek ten rozpuścił się całkowicie w matrycy lipidowej. HU może zamiast tego występować jako lek drobno rozproszony, związany z granicą faz lipid-woda lub rozmieszczony wewnątrz niedoskonałej matrycy lipidowej i bogatego w surfaktanty obszaru międzyfazowego.

Profile uwalniania wykazały zachowanie zależne od formulacji, przy czym skumulowane uwalnianie HU następowało w kolejności NX-CS > NX-ST > NX-CT po 24 h. NX-CS wykazało stosunkowo szybkie uwalnianie z początkowym gwałtownym wyrzutem, po którym nastąpił plateau, co jest zgodne z kinetyką zbliżoną do pierwszego rzędu, natomiast NX-CT wykazało najwolniejsze i najbardziej kontrolowane uwalnianie, zbliżone do kinetyki zbliżonej do zerowego rzędu; NX-ST wykazało pośredni dwufazowy profil uwalniania. Uwalnianie jest prawdopodobnie regulowane przez dyfuzję HU z powierzchni cząstki i bogatego w surfaktanty regionu międzyfazowego, a następnie przez wolniejszą dyfuzję uwięzionego leku przez macierz lipidową. Szybsze uwalnianie z NX-CS może być związane z mniejszą wielkością cząstek, większą powierzchnią oraz połączonymi efektami Cremophor EL i SDS, gdzie SDS zwiększa hydrofilowość międzyfazową, a Cremophor EL ułatwia solubilizację leku. W przeciwieństwie do tego, połączenie Cremophor EL i T80 w NX-CT może zapewniać bardziej stabilną barierę międzyfazową, ograniczając początkową dyfuzję leku i prowadząc do bardziej przedłużonego uwalniania, podczas gdy NX-ST wykazało pośredni wzorzec dwufazowy przypisywany przeciwstawnym wpływom uwalniania wspomaganego przez SDS i stabilizacji pośredniczonej przez T80. Interpretacje te są zgodne z proponowaną rolą surfaktantów w modulowaniu oddziaływań między macierzą lipidową a medium uwalniającym41,44,45,46,47,48. W celu ustalenia podstawowego zachowania dyfuzyjnego jako medium uwalniające zastosowano wodę, jednak nie odtwarza ona składu jonowego i warunków fizjologicznych płynów biologicznych. Elektrolity obecne w buforach fizjologicznych mogą zmieniać podwójną warstwę elektryczną, organizację surfaktantów, agregację cząstek i przepuszczalność błon, co potencjalnie może modyfikować kinetykę uwalniania.

Wyniki cytotoksyczności wykazały wyraźną różnicę między wolnym HU a formulacjami NLC, przy czym wolne HU wykazało najwyższą wartość IC₅₀ , a NX-ST najsilniejszą aktywność cytotoksyczną. Niższe wartości IC₅₀ zaobserwowane dla formulacji NLC wskazują, że włączenie HU do nośnika lipidowego zmieniło jego aktywność in vitro wobec komórek MCF-7. Szczególnie silna odpowiedź NX-ST może odzwierciedlać łączny wpływ zastosowanego systemu surfaktantów SDS/T80, stosunkowo wysokiego ujemnego ZP oraz pośredniego dwufazowego profilu uwalniania, co razem może wpływać na dostępność leku na granicy z komórką oraz czas ekspozycji komórek na uwalniane HU49,50. Co ciekawe, mniejszy rozmiar cząstek i wyższa EE w przypadku NX-CS nie przełożyły się na większą cytotoksyczność, co podkreśla, że sam rozmiar cząstek i stopień zamknięcia leku nie determinują aktywności biologicznej; raczej interakcje komórkowe, charakter uwalniania leku, efekty surfaktantów oraz dostępność leku mogą wspólnie wpływać na odpowiedź51,52,53. Zatem niższą cytotoksyczność NX-CT i NX-CS w porównaniu z NX-ST nie należy interpretować po prostu jako gorszych parametrów formulacji, zwłaszcza że NX-CT wykazało najbardziej kontrolowane uwalnianie.

Badanie stabilności podczas przechowywania wykazało dobrą stabilność fizyczną, ponieważ w żadnej z formulacji w czasie przechowywania nie zaobserwowano widocznej aglomeracji, sedymentacji, rozwarstwienia faz, odbarwienia, zmiany lepkości lub tekstury, ani anormalnego/jełkiego zapachu. Jednakże dane dotyczące stabilności fizykochemicznej ukazały bardziej zróżnicowany obraz. W temperaturze 25 °C wzrost rozmiaru cząstek i/lub PDI wskazywał na postępujące zmiany w układach koloidalnych, przy czym zakres i istotność statystyczna tych zmian różniły się w zależności od formulacji. NX-ST korzystał z silnego wkładu elektrostatycznego SDS, podczas gdy NX-CT, opierający się głównie na stabilizacji sterycznej przez Cremophor EL i T80, wykazał większą podatność na zmiany charakterystyki cząstek. NX-CS, mimo połączenia stabilizacji elektrostatycznej i sterycznej, również wykazał zmiany podczas przechowywania, co wskazuje, że obecność dwóch mechanizmów stabilizacji nie zapobiega całkowicie zależnej od czasu przebudowie układu NLC. Przechowywanie w temperaturze 4 °C zazwyczaj zapewniało lepszą konserwację fizykochemiczną, co jest zgodne z ograniczoną mobilnością molekularną i wolniejszymi zmianami strukturalnymi lipidów; NX-CS wykazał porównawczo poprawioną stabilność rozmiaru cząstek, natomiast NX-ST zachował relatywnie spójne charakterystyki. Niemniej jednak, w NX-CT nadal obserwowano postępujące zmiany PDI, co sugeruje, że sama stabilizacja steryczna może być niewystarczająca do długotrwałego przechowywania. Zmiany ZP podczas przechowywania dodatkowo sugerują zależną od czasu reorganizację międzyfazową lipid-surfaktant, potencjalnie związaną z desorpcją surfaktantu, rekrystalizacją lipidów i zmianami strukturalnymi związanymi z HU, których nie potwierdzono bezpośrednio47,48,54. 

Postęp w dziedzinie

Sformułowania NLC innych leków przeciwnowotworowych, w tym gefitynibu, kapecytabiny i imatynibu, wykazały wcześniej lepszą wydajność dostarczania w porównaniu z wolnym lekiem14,15,16, jednak dane porównawcze dotyczące tego, jak różne kombinacje surfaktantów kształtują profil fizykochemiczny i cytotoksyczny konkretnie w przypadku NLC obciążonych hydroksymocznikiem, były ograniczone43,44,55. Poprzez systematyczne porównanie trzech układów surfaktantów w ramach jednej platformy NLC, niniejsze badanie dostarcza bezpośredniego, wewnętrznie kontrolowanego porównania, wyjaśniając, w jaki sposób charakter jonowy i stężenie surfaktanta wspólnie wpływają na wielkość cząstek, stabilność koloidalną, retencję leku oraz aktywność przeciwnowotworową in vitro w odniesieniu do małego, silnie hydrofilowego leku – kombinacji słabiej reprezentowanej w literaturze dotyczącej NLC niż ładunki lipofilowe51,54,56,57. Wyniki te rozszerzają wcześniejsze doniesienia o enkapsulacji HU w nanonośnikach lipidowych i albuminowych53,58, identyfikując parę surfaktantów (T80–SDS) związaną z największym wzmocnieniem cytotoksyczności in vitro.

Ograniczenia badania

Niniejsze badanie posiada kilka ograniczeń, które należy wziąć pod uwagę podczas interpretacji wyników. Po pierwsze, ocena biologiczna została ograniczona do pojedynczego testu MTT in vitro na komórkach raka piersi MCF-7; chociaż HU jest stosowane klinicznie w przewlekłej białaczce szpikowej i anemii sierpowatej, obecne dane nie pozwalają na wyciągnięcie wniosków specyficznych dla tych schorzeń, a potwierdzenie w odpowiednim modelu białaczkowym (np. komórki K562) oraz in vivo jest uzasadnione. Po drugie, wyjaśnienia mechanistyczne zaproponowane dla zaobserwowanych różnic fizykochemicznych i cytotoksycznych (np. desorpcja surfaktanta, rekrystalizacja lipidów, zmiana poboru komórkowego) nie zostały bezpośrednio wykazane i powinny być traktowane jako hipotezy; do ich potwierdzenia niezbędne byłyby techniki takie jak DSC, XRD i Cryo-TEM23,41, wraz z badaniami kinetyki poboru i uwalniania komórkowego. Po trzecie, uwalnianie in vitro oceniano w wodzie, a nie w buforze fizjologicznym, co jest uważane za kluczowy krok w przewidywaniu zachowania in vivo59. Po czwarte, stabilność chemiczna HU podczas przygotowania nie została bezpośrednio ilościowo określona, a nie przeprowadzono dedykowanej oceny wycieku leku do fazy wodnej podczas przechowywania; biorąc pod uwagę wysoką rozpuszczalność HU w wodzie, taki wyciek jest możliwy i powinien zostać oceniony. Wreszcie, formulacja jest przeznaczona do podania parenteralnego, a przedstawione tutaj interpretacje mechanistyczne należy uznać za eksploracyjne do czasu dalszej charakterystyki, zgodnie z szerszą literaturą dotyczącą NLC, która podkreśla potrzebę rygorystycznej walidacji fizykochemicznej32.

Metody alternatywne

Kilka alternatywnych strategii charakterystyki i walidacji mogłoby wzmocnić przyszłe prace w tym obszarze. Techniki stanu stałego (np. DSC, XRD) oraz krio-TEM pomogłyby wyjaśnić stan fizyczny HU wewnątrz macierzy lipidowej i bezpośrednio zweryfikować mechanizmy desorpcji surfaktanta i rekrystalizacji lipidów, zaproponowane w celu wyjaśnienia obserwowanych trendów stabilności36,60,61. Testy uwalniania w buforze fizjologicznym lub symulowanych płynach biologicznych, a nie tylko w wodzie, pozwoliłyby lepiej przewidzieć zachowanie uwalniania in vivo, a bezpośrednia kwantyfikacja poboru komórkowego (np. za pomocą znakowania fluorescencyjnego i cytometrii przepływowej) umożliwiłaby zweryfikowanie wyjaśnienia opartego na poborze, zaproponowanego dla zwiększonej cytotoksyczności NX-ST, zamiast wnioskowania o niej wyłącznie na podstawie potencjału zeta62,63,64. Testy potwierdzające na drugiej, istotnej klinicznie linii komórkowej (np. K562 w przypadku przewlekłej białaczkowczości szpikowej) oraz ocena w formalnych warunkach przyspieszonej stabilności pomogłyby w dalszym przeniesieniu obecnych wyników in vitro w kierunku formulacji możliwej do zastosowania klinicznego.

Znaczenie i potencjalne zastosowania

Wyniki te są istotne w ramach szerszych starań mających na celu usprawnienie dostarczania hydroksymocznika, którego zastosowanie kliniczne jest obecnie ograniczone przez szybki klirens, zmienną biodostępność oraz toksyczność zależną od dawki. Wykazując, że skład surfaktanta można dostosować tak, aby uzyskać albo mniejsze, bardziej stabilne cząsteczki o wyższej wydajności enkapsulacji (NX-CS, NX-CT), albo większą cytotoksyczność in vitro (NX-ST)41,65, niniejsza praca stanowi praktyczną podstawę do wyboru lub dalszej optymalizacji składu NLC w zależności od atrybutu dostarczania priorytetowego dla danej aplikacji, bez konieczności modyfikowania samej cząsteczki HU. Platformy nanonośników tego typu o regulowanych właściwościach mogą mieć zastosowanie również w przypadku innych małych, hydrofilowych leków, które napotykają podobne ograniczenia w dostarczaniu.

Kierunki przyszłych badań

Przyszłe prace powinny priorytetowo traktować ilościową walidację zaproponowanych tutaj mechanizmów fizykochemicznych z wykorzystaniem technik obrazowania i analizy stanu stałego; testy uwalniania leku w warunkach fizjologicznie istotnych; bezpośredni pomiar poboru komórkowego i jego związku z cytotoksycznością; testy na dodatkowych, klinicznie istotnych liniach komórkowych, a docelowo na modelach in vivo; formalne badania stabilności długoterminowej i przyspieszonej w celu określenia terminu przydatności do użycia; oraz kwantyfikację stabilności chemicznej HU i wycieku związanego z przechowywaniem. Odniesienie się do tych kwestii pomogłoby ustalić, czy zidentyfikowane tutaj zalety fizykochemiczne przekładają się na istotne korzyści terapeutyczne.

Wnioski

Niniejsze badanie odnosi się do kluczowych ograniczeń terapii HU, w tym niskiej wydajności dostarczania wynikającej z szybkiego usuwania z organizmu, zmiennej biodostępności oraz toksyczności zależnej od dawki, poprzez opracowanie nanostrukturalnych nośników lipidowych (NANOXURIA). Wyniki wykazują, że skład surfaktanta oraz warunki przechowywania mają krytyczny wpływ na stabilność fizykochemiczną, działanie cytotoksyczne oraz ogólną wydajność dostarczania. spośród badanych formulacji NX-ST wykazała najwyższą skuteczność, wykazując 3,2-krotnie wyższą aktywność cytotoksyczną niż wolne HU, co wskazuje na zwiększony pobór komórkowy i usprawnione dostarczanie leku. Tę poprawioną efektywność przypisuje się zrównoważonym charakterystykom cząstek, kontrolowanemu uwalnianiu oraz skutecznej stabilizacji elektrostatycznej.

W przeciwieństwie do nich, formulacje opierające się głównie na surfaktantach niejonowych wykazały porównawczo niższą stabilność i wydajność, co podkreśla znaczenie połączonych mechanizmów stabilizacji. Warunki przechowywania znacząco wpływały na zachowanie formulacji: temperatura 25 °C sprzyjała wzrostowi i heterogeniczności cząstek, podczas gdy 4 °C lepiej zachowywała stabilność, jednorodność i ładunek powierzchniowy.

Podsumowując, niniejsze badanie wypełnia zidentyfikowaną lukę badawczą, wykazując, że racjonalnie zaprojektowane systemy NLC mogą zwiększyć dostarczanie HU bez modyfikowania samego leku. Wyniki podkreślają, że optymalne kombinacje lipidów i surfaktantów oraz odpowiednie warunki przechowywania są niezbędne do uzyskania stabilnych, wydajnych i istotnych klinicznie systemów dostarczania leków.

Oświadczenia

Wszyscy autorzy oświadczają, że nie występuje konflikt interesów.

Podziękowania

Autorzy wyrażają wdzięczność Dziekaństwu ds. Studiów Podyplomowych i Badań Naukowych na Uniwersytecie w Jazan za sfinansowanie niniejszej pracy badawczej w ramach projektu numer: JU-RSP2026. Autorzy pragną również przekazać serdeczne podziękowania Wydziałowi Farmacji Uniwersytetu w Jazan, Jazan, Arabia Saudyjska, za udostępnienie niezbędnych zasobów, które umożliwiły pomyślne ukończenie tego projektu.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
filtr wirówkowy Amicon Ultra-2 mL (MWCO 3 kDa)Millipore, IrlandiaUFC200324
Miedziana siatka pokryta węglem (podłoże do próbek TEM)Nie dotyczy
Cremophor EL (surfaktant niejonowy, pochodna oleju rycynowego, analiza) ≥98%)MedChemExpress, NJ, USAHY-Y1890
Worki do dializy (MWCO 12-14 kDa)Spectrum Laboratories, CA, USA08-670-3BB
Dimetylosulfotlenek (DMSO)Fisher Chemicals, UK10162090
płytkowa surowica bydlęca (FBS)Gibco, Paisley, UK10270-106
Skaningowy mikroskop elektronowy z emisją polową (FE-SEM), Apreo 2Thermo Fisher-FEI, USA1229000
Homogenizator, HG 15DWiseTis, NiemcyDH.WHG02020
Hydroksymocznik (HU) (analiza ≥99%)Sudair Pharma, Rijad, Arabia Saudyjska21L001
Linia komórkowa raka piersi człowieka MCF-7American Type Culture Collection (ATCC), USAHTB-22
Czytnik mikropłytek, SpectroStar NanoBMG LABTECH, Ortenberg, Niemcy601-101
odczynnik MTT (5 mg/ml)Invitrogen Corporation, San Diego, CA, USAM6494
Roztwór penicyliny i streptomycynySigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAP4333
pożywka RPMI 1640Gibco, Grand Island, NY, USA11875093
Olej sezamowyLokalny sprzedawca, Dżizan, Arabia SaudyjskaPonieważ nie dostarczono tekstu źródłowego do tłumaczenia, proszę o przesłanie treści, którą należy przetłumaczyć na język polski.
Dodecylosiarczan sodu (SDS) (surfaktant anionowy, czystość 90%)PanReac AppliChem, Darmstadt, Niemcy28312
Kwas stearynowy (czystość 95–106%)Himedia, Mumbai, IndieGRM1425
filtr strzykawkowy (0.45 µm)Merck, SASLHV033RS
Transmisyjny mikroskop elektronowy (TEM), TalosThermo Fisher, USABrak danych
Tween-80 (T80) (surfaktant niejonowy, kwas oleinowy ≥58%)Loba Chemie, Mumbai, IndieNr art. 06420
spektrofotometr UV-VisShimadzu, Kioto, Japonia220-92961-01
Zetasizer Nano ZS90Malvern Panalytical, Malvern, Wielka BrytaniaZEN3690

Bibliografia

  1. Kushwaha AK, et al. A descriptive cross-sectional study on clinical epidemiology of different types of cancer in a tertiary care centre: insights from Eastern India. Cureus. 2024;16(6):e62529.
  2. National Cancer Institute. Cancer statistics. 2024. Available from: https://www.cancer.gov/about-cancer/understanding/statistics
  3. Bai X, et al. Sustained drug release from smart nanoparticles in cancer therapy: a comprehensive review. Micromachines. 2022;13(10):1623.
  4. Rajendra PKM, Balan AP, Selvaraj J, Jawahar N. Formulation and optimization of hydroxyurea loaded nanostructured lipid carriers using design of experiment for the effective treatment of ovarian cancer. Int J Appl Pharm. 2022;14(5):137-43.
  5. Bell V, Varzakas T, Psaltopoulou T, Fernandes T. Sickle cell disease update: new treatments and challenging nutritional interventions. Nutrients. 2024;16(2):258.
  6. Ware RE. How I use hydroxyurea to treat young patients with sickle cell anemia. Blood. 2010;115(26):5300-11.
  7. Lanzkron S, et al. Systematic review: hydroxyurea for the treatment of adults with sickle cell disease. Ann Intern Med. 2008;148(12):939-55.
  8. Pouton CW, Porter CJH. Formulation of lipid-based delivery systems for oral administration: materials, methods and strategies. Adv Drug Deliv Rev. 2008;60(6):625-37.
  9. Khan MS, et al. Potential of lipid-based nanocarriers against two major barriers to drug delivery-skin and blood-brain barrier. Membranes. 2023;13(3):343.
  10. Alam MI, et al. Nanostructured lipid carrier containing CNS acting drug: formulation, optimization and evaluation. Curr Nanosci. 2011;7(6):1014-27.
  11. Azhar SNAS, Ashari SE, Zainuddin N, Hassan M. Nanostructured lipid carriers-hydrogels system for drug delivery: nanohybrid technology perspective. Molecules. 2022;27(1):289.
  12. Haider M, Abdin SM, Kamal L, Orive G. Nanostructured lipid carriers for delivery of chemotherapeutics: a review. Pharmaceutics. 2020;12(3):288.
  13. Müller RH, Radtke M, Wissing SA. Nanostructured lipid matrices for improved microencapsulation of drugs. Int J Pharm. 2002;242(1-2):121-8.
  14. Makeen HA, et al. Preparation, characterization, and anti-cancer activity of nanostructured lipid carriers containing imatinib. Pharmaceutics. 2021;13(7):1086.
  15. Makeen HA, et al. Gefitinib loaded nanostructured lipid carriers: characterization, evaluation and anti-human colon cancer activity in vitro. Drug Deliv. 2020;27(1):622-31.
  16. Sultan MH, et al. Capecitabine-loaded NLC for breast cancer treatment: preparation, characterization, and in vitro evaluation. Curr Drug Deliv. 2025;22(7):968-82.
  17. Coache D, et al. Stability evaluation of compounded hydroxyurea 100 mg/mL oral liquids using a novel analytical method involving chemical derivatization. PLoS One. 2022;17(6):e0270206.
  18. Yasir MS, et al. Microemulsified gel formulations for topical delivery of clotrimazole: structural and in vitro evaluation. Langmuir. 2021;37(46):13767-77.
  19. Siddique MY, et al. Formulation of gelled microemulsion for effective permeation of celecoxib across the skin barrier. ChemistrySelect. 2024;9(3):e202302841.
  20. Naseem K, et al. Enzymes encapsulated smart polymer micro assemblies and their tuned multi-functionalities: a critical review. Int J Polym Mater Polym Biomater. 2024;73(9):785-816.
  21. Syam S, Abdelwahab SI, Al-Mamary MA, Mohan S. Synthesis of chalcones with anticancer activities. Molecules. 2012;17(6):6179-95.
  22. Lide DR. CRC handbook of chemistry and physics. CRC Press; Boca Raton, FL; 2009.
  23. Pei Y, Hinchliffe BA, Minelli C. Measurement of the size distribution of multimodal colloidal systems by laser diffraction. ACS Omega. 2021;6(22):14049-58.
  24. Mok ZH. The effect of particle size on drug bioavailability in various parts of the body. Pharm Sci Adv. 2024;2:100031.
  25. Zhang M, et al. Influencing factors and strategies of enhancing nanoparticles into tumors in vivo. Acta Pharm Sin B. 2021;11(8):2265-85. doi:10.1016/j.apsb.2021.03.033.
  26. Zhang Y, et al. Sodium dodecyl sulfate improved stability and transdermal delivery of salidroside-encapsulated niosomes via effects on zeta potential. Int J Pharm. 2020;580:119183.
  27. Westesen K, Bunjes H, Koch MHJ. Physicochemical characterization of lipid nanoparticles and evaluation of their drug loading capacity and sustained release potential. J Control Release. 1997;48(2-3):223-36.
  28. Bjørnestad VA, Lund R. Pathways of membrane solubilization: a structural study of model lipid vesicles exposed to classical detergents. Langmuir. 2023;39(11):3914-33.
  29. Rao VRS, Shao J. Self-nanoemulsifying drug delivery systems (SNEDDS) for oral delivery of protein drugs. Int J Pharm. 2008;362(1-2):2-9.
  30. Weiszhár Z, et al. Complement activation by polyethoxylated pharmaceutical surfactants: Cremophor-EL, Tween-80 and Tween-20. Eur J Pharm Sci. 2012;45(4):492-8.
  31. Khan ZU, et al. Physicochemical characterizations and pharmacokinetic evaluation of pentazocine solid lipid nanoparticles against inflammatory pain model. Pharmaceutics. 2022;14(2):409.
  32. Beloqui A, et al. Nanostructured lipid carriers: promising drug delivery systems for future clinics. Nanomedicine. 2016;12(1):143-61.
  33. Samari-Kermani M, Jafari S, Rahnama M, Raoof A. Ionic strength and zeta potential effects on colloid transport and retention processes. Colloid Interface Sci Commun. 2021;42:100389.
  34. Duplâtre G, Ferreira Marques MF, Da Graça Miguel M. Size of sodium dodecyl sulfate micelles in aqueous solutions as studied by positron annihilation lifetime spectroscopy. J Phys Chem. 1996;100(41):16608-12.
  35. Hanafy AS, Farid RM, ElGamal SS. Complexation as an approach to entrap cationic drugs into cationic nanoparticles administered intranasally for Alzheimer’s disease management: preparation and detection in rat brain. Drug Dev Ind Pharm. 2015;41(12):2055-68.
  36. Witayaudom P, Klinkesorn U. Effect of surfactant concentration and solidification temperature on the characteristics and stability of nanostructured lipid carrier prepared from rambutan kernel fat. J Colloid Interface Sci. 2017;505:1082-92.
  37. Öztürk K, Kaplan M, Çalış S. Effects of nanoparticle size, shape, and zeta potential on drug delivery. Int J Pharm. 2024;666:124799.
  38. Lavagna, E., Bochicchio, D., De Marco, A.L., Güven, Z.P., Stellacci, F. and Rossi, G., 2022. Ion-bridges and lipids drive aggregation of same-charge nanoparticles on lipid membranes. Nanoscale, 14.(18), pp.6912-6921.
  39. Ye J, et al. Comparative colloidal stability of commercial amphotericin B nanoformulations using dynamic and static multiple light scattering techniques. Int J Nanomedicine. 2022;17:6047-64.
  40. Honary S, Zahir F. Effect of zeta potential on the properties of nano-drug delivery systems-a review (Part 2). Trop J Pharm Res. 2013;12(2):265-73.
  41. Doktorovova S, Souto EB, Silva AM. Nanotoxicology applied to solid lipid nanoparticles and nanostructured lipid carriers-a systematic review of in vitro data. Eur J Pharm Biopharm. 2014;87(1):1-18.
  42. Bnyan R, et al. Surfactant effects on lipid-based vesicles properties. J Pharm Sci. 2018;107(5):1237-46.
  43. Adepu S, Ramakrishna S. Controlled drug delivery systems: current status and future directions. Molecules. 2021;26(19):5905.
  44. Müller RH, Mäder K, Gohla S. Solid lipid nanoparticles for controlled drug delivery-a review of the state of the art. Eur J Pharm Biopharm. 2000;50(1):161-77.
  45. Das S, et al. Formulation design, preparation and physicochemical characterizations of solid lipid nanoparticles containing a hydrophobic drug: effects of process variables. Colloids Surf B Biointerfaces. 2011;88(1):483-9.
  46. Naseri N, Valizadeh H, Zakeri-Milani P. Solid lipid nanoparticles and nanostructured lipid carriers: structure, preparation and application. Adv Pharm Bull. 2015;5(3):305-13.
  47. Pardeike J, Hommoss A, Müller RH. Lipid nanoparticles in cosmetic and pharmaceutical dermal products. Int J Pharm. 2009;366(1-2):170-84.
  48. Chauhan I, et al. Nanostructured lipid carriers: a groundbreaking approach for transdermal drug delivery. Adv Pharm Bull. 2020;10(2):150-65.
  49. Ali A, et al. Solid lipid-based nanoparticular system for sustained release and enhanced in vitro cytotoxic effect of 5-fluorouracil on skin melanoma and squamous cell carcinoma. PLoS One. 2023;18(2):e0281004.
  50. Miyazawa T, et al. A critical review of the use of surfactant-coated nanoparticles in nanomedicine and food nanotechnology. Int J Nanomedicine. 2021;16:3937-99.
  51. Garg J, Pathania K, Sah SP, Pawar SV. Nanostructured lipid carriers: a promising drug carrier for targeting brain tumors. Future J Pharm Sci. 2022;8(1):25.
  52. Raza F, et al. Recent advances in the targeted delivery of paclitaxel nanomedicine for cancer therapy. Mater Adv. 2022;3(5):2268-90.
  53. Alam MI, et al. Determining the anticancer effect of gefitinib-loaded NLCs through investigating the inflammatory cytokine (JAK-STAT) pathway. Res J Pharm Technol. 2024;17(11):4968-74.
  54. Akbari A, et al. Development and characterization of nanoliposomal hydroxyurea against BT-474 breast cancer cells. Adv Pharm Bull. 2020;10(1):39-45.
  55. Iqbal MA, et al. Nanostructured lipid carriers system: recent advances in drug delivery. J Drug Target. 2012;20(10):813-30.
  56. Heeney MM, et al. Chemical and functional analysis of hydroxyurea oral solutions. J Pediatr Hematol Oncol. 2004;26(3):179-84.
  57. Santos SS, Dos Santos IG, Da Silva CV, Cazedey ECL. Qualitative analysis of hydroxyurea. Drug Anal Res. 2020;4(1):18-21.
  58. Tazhbayev Y, Mukashev O, Burkeev M, Kreuter J. Hydroxyurea-loaded albumin nanoparticles: preparation, characterization, and in vitro studies. Pharmaceutics. 2019;11(8):410.
  59. Sato H, Yamada K, Miyake M, Onoue S. Recent advancements in the development of nanocarriers for mucosal drug delivery systems to control oral absorption. Pharmaceutics. 2023;15(12):2708.
  60. Mehnert W, Mäder K. Solid lipid nanoparticles: production, characterization and applications. Adv Drug Deliv Rev. 2001;47(2-3):165-96.
  61. Danaei M, et al. Impact of particle size and polydispersity index on the clinical applications of lipidic nanocarrier systems. Pharmaceutics. 2018;10(2):57.
  62. Fröhlich E. The role of surface charge in cellular uptake and cytotoxicity of medical nanoparticles. Int J Nanomedicine. 2012;7:5577-91.
  63. Zhang W, et al. Effects of morphology and size of nanoscale drug carriers on cellular uptake and internalization process: a review. RSC Adv. 2023;13(1):80-114.
  64. Wang HX, et al. Surface charge critically affects tumor penetration and therapeutic efficacy of cancer nanomedicines. Nano Today. 2016;11(2):133-44.
  65. Musielak E, Feliczak-Guzik A, Nowak I. Optimization of the conditions of solid lipid nanoparticles synthesis. Molecules. 2022;27(7):2202.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Dostarczanie hydroksymocznikawydajność enkapsulacjiwielkość cząstekpotencjał zetakombinacje surfaktantówaktywność przeciwnowotworowapobieranie komórkowe
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.