Araştırma makalesi

Artırılmış İn Vitro Sitotoksisite ve İlaç Salınımı için Hidroksiüre Yüklü Nanoyapılı Lipid Taşıyıcılar

76 görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/73012

⸱

22 Eylül 2026

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

Bu makalede

Özet

Bu çalışmada, hidroksiüre yüklü nanoyapılı lipid taşıyıcılar (NLC'ler) geliştirilmiş; bunların özellikleri ve in vitro antikanser aktiviteleri değerlendirilmiştir. NX-ST, yüksek enkapsülasyon verimliliği, kontrollü salınım ve MCF-7 hücrelerine karşı serbest hidroksiüreye (IC₅₀ = 72.57 µg/mL) kıyasla daha yüksek sitotoksisite (IC₅₀ = 25 µg/mL) göstermiştir.

Özet

Hidroksiüre (HU), kronik miyeloid lösemi tedavisinde kullanılan yerleşik bir antikanser ilaçtır, ancak terapötik etkinliği hızlı klirens, değişken biyoyararlanım ve doza bağlı toksisite ile sınırlıdır. Bu çalışma, farklı sürfaktan kombinasyonları kullanarak hidroksiüre yüklü nanoyapılı lipid taşıyıcılar (NLC'ler) geliştirmek suretiyle HU iletimini iyileştirmeyi amaçlamıştır. NX-ST (Tween 80–SDS), NX-CT (Cremophor EL–Tween 80) ve NX-CS (Cremophor EL–SDS) dahil olmak üzere üç formülasyon hazırlanmış; partikül boyutu, polidispersite indeksi (PDI), zeta potansiyeli, enkapsülasyon verimi (EE) ve sitotoksik aktivite açısından değerlendirilmiştir. Formülasyonlar, nan Ölçekli partikül boyutları (67.377 ile 10 nm arası), kabul edilebilir PDI (<0.35), yüksek zeta potansiyeli (-30.03 ile -46.43 mV arası) ve iyi enkapsülasyon verimi (%78.189 ile %86.626 arası) sergileyerek stabil formülasyonlar olduklarını göstermiştir. Salım profili, 0.5–6 h süresince yaklaşık doğrusal bir artış ve ardından bir plato göstermiştir. Sitotoksisite çalışmaları, serbest HU'ya (IC₅₀ = 72.57 µg/mL) kıyasla artırılmış antikanser aktivitesi ortaya koymuştur. NX-ST formülasyonu, iyileştirilmiş ilaç iletimi ile uyumlu olarak en yüksek sitotoksisiteyi (IC₅₀ = 25 ± 21.47 µg/mL) göstermiştir; artan hücresel alımın katkısı çıkarım yoluyla belirtilmiş olup bu çalışmada doğrudan ölçülmemiştir. İncelenen NLC formülasyonları, özellikle de NX-ST, stabiliteyi, iletim verimliliğini ve antikanser aktivitesini artırarak HU'nun terapötik performansını etkili bir şekilde iyileştirmiştir.

Giriş

Kanser, 2022 yılında kaydedilen yaklaşık 20 milyon yeni vaka ve 9,7 milyon kanser kaynaklı ölümle dünya genelinde önde gelen ölüm nedenlerinden biri olmaya devam etmektedir. 2040 yılına kadar bu sayıların önemli ölçüde artarak yıllık 29,9 milyon yeni vakaya ve 15,3 milyon kanser kaynaklı ölüme ulaşacağı öngörülmektedir1,2. Güncel anti-kanser ilaç rejimlerinin çoğu oldukça toksik bileşiklere dayanmaktadır, ancak bunların sistemik toksisitesi, kanserli dokulara etkili bir şekilde ulaşabilen terapötik konsantrasyonları sınırlamaktadır3. Bu zorluğun üstesinden gelmek için araştırmacılar, tümör hedeflemesini artırmak ve kemoterapinin terapötik indeksini iyileştirmek amacıyla yeni ilaç iletim yaklaşımları araştırmaktadırlar.

Onkoloji araştırmalarının kritik bir alanı, antikanser ilaçların yan etkilerini minimize ederken terapötik etkinliği artırmak için gelişmiş ilaç taşıma sistemlerinin geliştirilmesidir. İyi bilinen bir kemoterapötik ve antineoplastik ajan olan hidroksiüre (HU), fetal hemoglobin üretimini artırma ve ribonükleotid redüktazı hedefleyerek DNA sentezini inhibe etme yeteneği sayesinde orak hücreli aneminin, kronik miyelojenik löseminin ve belirli solid tümörlerin yönetiminde temel bir taş olmuştur4,5. Klinik etkinliğine rağmen, HU'nun terapötik potansiyeli; hızlı klirens, değişken biyoyararlanım ve dar terapötik indeks gibi zorluklarla kısıtlanmakta, bu durum sıklıkla değişken farmakokinetiklere ve miyelosüpresyon, gastrointestinal rahatsızlıklar ve potansiyel sekonder maligniteler dahil olmak üzere doza bağımlı toksisitelere yol açmaktadır6,7. Bu sınırlamaları gidermek için, nanoyapılı lipid taşıyıcılar (NLC'ler) dahil olmak üzere gelişmiş ilaç taşıma sistemleri, hidroksiürenin stabilitesini, çözünürlüğünü ve kontrollü salınımını artırarak böylece güvenlik ve etkinlik profilini iyileştirmek için gelecek vaat eden stratejiler olarak ortaya çıkmıştır8.

NLC'ler, geleneksel ilaç iletim sistemelerine göre çeşitli avantajlar sunan lipid tabanlı bir nanoparçacık türüdür. Sürfaktanlarla stabilize edilmiş katı bir lipid matristen oluşurlar ve hem hidrofilik hem de lipofilik ilaçları kapsülleyebilirler. Bu benzersiz yapı; gelişmiş ilaç yükleme kapasitesi, kontrollü salım ve artırılmış stabilite sağlar9,10. NLC'lerin hazırlanması genellikle, dar bir boyut dağılımına ve yüksek enkapsülasyon verimliliğine sahip nanoparçacıkların oluşumunu kolaylaştıran yüksek basınçlı homojenizasyon ve ultrasonikasyon gibi teknikleri içerir1,12. İlacın NLC'ler içinde enkapsülasyonu, sadece çözünürlüğünü ve stabilitesini artırmakla kalmaz, aynı zamanda kanser hücrelerine hedeflenmiş iletimi kolaylaştırarak hedef dışı etkileri minimize eder. Güncel çalışmalar, ilaç yüklü NLC'lerin, ilacın terapötik indeksini ve sürdürülebilir salım profillerini iyileştirme potansiyelini ortaya koymuştur13,9. Bu kontrollü salım mekanizması, terapötik ilaç konsantrasyonlarının uzun süreler boyunca korunması açısından kritik öneme sahiptir; böylece uygulama sıklığını azaltır ve hasta uyumunu artır14. Çalışmalar; gefitinib15, capecitabine16 ve imatinib14 gibi antikanser ilaçlarla yüklenen NLC'lerin, hücresel alımı ve kanser hücrelerindeki birikimi artırarak ilaç etkinliğini önemli ölçüde yükselttiğini göstermiştir. Örneğin, gefitinib yüklü NLC'ler, serbest ilaca kıyasla kanser hücrelerine karşı sitotoksisitede 4,5 kat artış göstermiş olup, bu durum NLC'lerin küçük hücreli dışı akciğer kanseri ve kolorektal kanser tedavisinde kullanılan tirozin kinaz inhibitörlerinin terapötik indeksini artırma potansiyelini vurgulamaktadır. Benzer şekilde, capecitabine yüklü NLC'ler, terapötik konsantrasyonların korunması ve sistemik toksisitenin azaltılması için kritik olan ilaç stabilitesini ve kontrollü salımı iyileştirir. Imatinib yüklü NLC'ler de gelişmiş hedeflenmiş iletimden faydalanarak, hedef dışı etkileri azaltır ve kronik miyeloid lösemi tedavisinde hasta sonuçlarını iyileştirir. Bu özellikler, NLC'leri klinik çalışmalar için ve tedavilerin bireysel hasta profillerine göre özelleştirildiği kişiselleştirilmiş tıp uygulamaları için güçlü adaylar haline getirmektedir. İlaç yüklü NLC'lerin stabilite değerlendirmesi, klinik uygulanabilirliğini etkileyen bir diğer önemli husustur. Stabilite çalışmaları, genellikle formülasyonların fiziksel bütünlüğünü zaman içinde değerlendirmek için çeşitli çevresel koşullara maruz bırakılmasını içerir.

Hızlandırılmış stabilite testleri, bu NLC'lerin yapısal bütünlüklerini ve ilaç içeriklerini uzun süreler boyunca koruduklarını göstermiş olup, uzun süreli depolama ve kullanım potansiyellerini vurgulamıştır4,17.

Bu avantajlara rağmen, sürfaktan seçimi nanoyapılı lipid taşıyıcıların (NLC'lerin) fizikokimyasal özelliklerini ve performansını önemli ölçüde etkiler. Lipid-sürfaktan sistemleri, nanopartikül stabilitesinin, ilaç enkapsülasyonunun ve biyoyararlanımın iyileştirilmesinde önemli bir rol oynar18,19,20. Ancak, farklı sürfaktan kombinasyonlarının hidroksiüre yüklü NLC'lerin fizikokimyasal karakteristiklerini ve sitotoksik aktivitesini nasıl etkilediğini inceleyen çalışmalar sınırlıdır. Bu nedenle, bu çalışma farklı sürfaktan sistemleri kullanarak hidroksiüre yüklü NLC'ler (NANOXURIA) geliştirmek ve bu varyasyonların fizikokimyasal stabilite, depolama davranışı ve antikanser aktivitesi üzerindeki etkilerini sistematik olarak değerlendirmek amacıyla yürütülmüştür. Formülasyon tasarımı ile terapötik performans arasında net bir ilişki kuran bu çalışma; ilaç molekülünün kendisini değiştirmeden, hidroksiüre yüklü NLC formülasyonlarını karakterize etmek ve bunların in vitro ilaç salınımını, sitotoksisitesini ve kısa süreli depolama stabilitesini değerlendirmek için etkili nanotaşıyıcı tabanlı bir dağılımlı sistem (kolloidal dispersiyon) sağlayarak, gelecekteki HU iletim geliştirmelerine temel oluşturacak fizikokimyasal ve in vitro performans verileri üretmeyi amaçlamaktadır.

Protokol

Bu çalışma insan katılımcılar, insan kaynaklı dokular veya canlı hayvanlar içermemiştir. Tüm biyolojik değerlendirmeler, American Type Culture Collection (ATCC)'den temin edilen, ticari olarak mevcut MCF-7 insan meme kanseri hücre hattı kullanılarak in vitro olarak gerçekleştirilmiştir. Buna göre, kurumsal inceleme kurulu (IRB) veya etik kurul onayı bu çalışma için uygulanabilir değildir.

Materyaller

Hidroksiüre (HU) (saflık ≥99%), sodyum dodecil sülfat (SDS) (anyonik, saflık 90%), Tween-80 (T80) (non-iyonik, oleik asit ≥58%), Cremophor EL (non-iyonik, hint yağı türevli, saflık ≥98%), stearik asit (saflık 95–106%) ve susam yağı alındıkları şekilde kullanılmıştır. Kullanılan diğer tüm kimyasallar ve reaktifler analitik saflıktadır. Tüm malzemelerin ve ekipmanların tedarikçi ve katalog detayları Malzemeler Tablosu'nda verilmiştir.

Hidroksiüre yüklü NLC'lerin (NANOXURIA) hazırlanması

NANOXURIA hazırlama işlemi; lipid fazının hazırlanması, ilacın dahil edilmesi ve sulu fazın hazırlanması olmak üzere üç adımdan oluşur. Lipid fazı, stearik asit (500 mg) ve susam yağı (250 µl) karışımının eritilmesiyle elde edildi. Eritme işlemi bir beher içerisinde ısıtıcı tabla üzerinde gerçekleştirildi. Hassas şekilde tartılmış HU miktarı (150 mg), lipid fazı ile karıştırıldı. Sulu faz, sürfaktanların (Tablo 1) su (Millipore) (25 mL) içerisinde çözülmesiyle hazırlandı. Erken katılaşmayı önlemek için sürfaktan çözeltisi, lipid fazı ile aynı sıcaklığa (70°C) kadar ısıtıldı. Sıcak sulu faz, bir homojenizatör ile yüksek hızda karıştırılırken eritilmiş lipid fazına kademeli olarak eklendi. Karışım, kararlı bir sıcak emülsiyon oluşturmak için 20 dk boyunca yüksek hızda (6,000 rpm) homojenize edildi. Sıcak emülsiyon, sürekli karıştırma altında oda sıcaklığına kadar soğutuldu. Soğuma sırasında lipid fazı katılaşarak NLC'leri oluşturur. Hazırlanan HU yüklü NLC'ler, daha sonraki karakterizasyon ve uygulama işlemleri için saklandı.

Karakterizasyon ve değerlendirme

Parçacık boyutu, zeta potansiyeli (ZP) ve polidispersite indeksi (PDI)

NANOXURIA'nın partikül boyutu analizi ve polidispersite indeksi (PDI), Zetasizer Nano ZS90 kullanılarak belirlenmiştir. Bu cihaz, bir süspansiyondaki partiküllerin Brown hareketini ölçen ve bunu Stokes-Einstein denklemi aracılığıyla hidrodinamik çaplarıyla ilişkilendiren dinamik ışık saçılımı (DLS) prensibiyle çalışır. Boyut ve PDI'ya ek olarak, NANOXURIA'nın yüzey yükü, aynı cihaz kullanılarak zeta potansiyeli (ZP) ölçülerek değerlendirilmiştir. Zeta potansiyeli, uygulanan bir elektrik alanındaki partiküllerin hızının yüzey yüklerini hesaplamak için analiz edildiği elektroforetik ışık saçılımı (ELS) kullanılarak belirlenmiştir. Bu parametre, NANOXURIA'nın kolloidal stabilitesinin değerlendirilmesi için kritik öneme sahiptir. Ölçümler, seyreltilmiş numunelerin cihazın optik ve elektriksel gereksinimleriyle uyumluluğunu sağlamak amacıyla küvetlere yerleştirildiği kontrollü bir ortamda gerçekleştirilmiştir. Sonuçların güvenilirliğini ve tekrarlanabilirliğini artırmak için tüm ölçümler üç tekrarlı olarak yapılmıştır.

Morfoloji

NANOXURIA'nın morfolojisi, hem transmisyon hem de tarama modlarında çalışan bir elektron mikroskobu kullanılarak incelenmiştir. Dahili yapıyı ve partikül şeklini gözlemlemek için transmisyon elektron mikroskopisi (TEM), yüzey morfolojisini ve partikül dağılımını incelemek için ise alan emisyonlu taramalı elektron mikroskopisi (FE-SEM) kullanılmıştır. Numuneler uygun şekilde hazırlanmış ve yüksek çözünürlüklü görüntüler elde etmek için uygun hızlandırma voltajlarında analiz edilmiştir. Numune hazırlığı için NANOXURIA dispersiyonları saflaştırılmış su ile seyreltilmiştir; TEM için, seyreltilmiş dispersiyondan bir damla karbon kaplı bakır ızgara üzerine yerleştirilmiş, fazlalıklar temizlenmiş ve film, 60-80 kV hızlandırma voltajında yüksek vakum altında görüntülenmeden önce oda sıcaklığında havada kurutulmuştur. FE-SEM için, seyreltilmiş dispersiyondan bir damla alüminyum stub üzerine yerleştirilmiş, havada kurutulmuş ve (1–3 kV) değerinde görüntüleme öncesinde ince bir iletken tabaka ile sputter kaplama yapılmıştır. Farklı büyütmelerde temsili mikrograflar elde edilmiştir.

NANOXURIA formülasyonları için hapsetme verimliliği analizi

NANOXURIA'nın hapsedilme verimliliği (EE), Amicon Ultra-2 mL santrifüj filtresi (3 kDa MWCO) kullanılarak ultrafiltrasyon-santrifügasyon tekniği ile değerlendirilmiştir. Bu yöntemle, 25 °C'de 20 dakika boyunca 4,000 x g hızda santrifüjleme yapılarak, hapsedilmemiş HU (1 mL NANOXURIA içerisinde yaklaşık 6 mg) kapsüllenmiş fraksiyondan etkin bir şekilde izole edilmiştir. Serbest HU içeren filtrat, saflaştırılmış su ile seyreltilmiş ve hapsedilmemiş ilaç miktarını belirlemek için Beer-Lambert yasasına dayalı bir kalibrasyon eğrisi kullanılarak 213 nm'de UV- görünür spektrofotometre ile analiz edilmiştir. % EE şu şekilde hesaplanmıştır;

figure-protocol-1

In vitro salım çalışması

NANOXURIA'dan HU'nun in vitro salım profili, kontrollü ilaç salımının değerlendirilmesinde yaygın olarak benimsenen bir yöntem olan diyaliz torbası difüzyon tekniği kullanılarak değerlendirilmiştir. Diyaliz torbaları (12–14 kDa MWCO), uygun hidratasyonu sağlamak ve koruyucuları uzaklaştırmak için 12 sa boyunca distile suda önceden ıslatılmıştır. Diyaliz torbasının bir ucu güvenli bir şekilde kapatılmış ve 12 mg HU'ya eşdeğer 2 mL NANOXURIA formülasyonu dikkatlice torbaya yerleştirilmiştir. Sızıntıyı önlemek için diğer uç sıkıca düğümlenmiştir. Diyaliz torbası, salım ortamı olarak su (50 mL) içeren bir behere daldırılmıştır. Düzenek, vücut sıcaklığını simüle etmek için 37 ± 0.5 °C'de tutulmuş ve homojen karışımı sağlamak ve sınır tabaka etkilerini en aza indirmek için manyetik karıştırıcı ile 50 rpm'de ajite edilmiştir. Belirlenen zaman aralıklarında (0.5, 1, 2, 4, 6, 12 ve 24 sa), salım ortamından 2 mL'lik alikotlar alınmış ve sink koşullarını korumak için derhal eşit hacimde taze, önceden ısıtılmış su ile değiştirilmiştir. Toplanan örnekler, analiz için berraklığı sağlamak amacıyla her türlü partikül maddeyi uzaklaştırmak için 0.45 µm'lik bir şırınga filtresinden geçirilmiştir. Membran filtre, çözünmüş HU'nun geçişine izin verirken partikülleri tutar. HU suda serbestçe çözündüğü için, serbest ilaç filtratta kalmış ve böylece tutulan materyalin serbest ilaçtan ziyade partikülleri temsil etmesi sağlanmıştır. Filtrelenen örnekler daha sonra, HU'nun maksimum absorbsiyonuna (λmax) karşılık gelen 213 nm dalga boyunda bir UV-görünür spektrofotometre kullanılarak HU içeriği açısından analiz edilmiştir. HU konsantrasyonlarını doğru bir şekilde belirlemek için bir kalibrasyon eğrisi oluşturulmuştur.

Hücre kültürü

Çalışma, American Type Culture Collection (ATCC)'dan temin edilen MCF-7 metastatik insan meme kanseri hücre hattı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Hücreler, hücre büyümesini ve canlılığını desteklemek için %10 fetal bovin serum (FBS) ve kültür sırasında mikrobiyal kontaminasyonu önlemek için %1 penisilin-streptomisin çözeltisi ile desteklenmiş RPMI 1640 besiyerinde tutulmuştur. Hücreler daha sonra, kültür besiyeri pH 7.4'te tutularak, nemlendirilmiş bir CO₂ inkübatöründe 37 °C'de standart fizyolojik koşullar altında inkübe edilmiştir. Bu koşullar, sitotoksisite çalışmaları boyunca optimal hücre büyümesini, proliferasyonunu ve deneysel güvenilirliği sağlamak için seçilmiştir.

Hücre canlılık testi (MTT)

Farklı NANOXURIA formülasyonlarının hücre ölümünü tetikleme kapasitesini değerlendirmek için MTT analizi gerçekleştirilmiştir16,21. Kısaca, MCF-7 hücreleri 1 x 104 hücre/mL yoğunlukta 96 kuyucuklu plakalara ekilmiş ve hücrelerin uygun şekilde tutunması ve büyümesi için CO₂ inkübatöründe 24 sa boyunca inkübe edilmiştir. İşlem görmemiş hücreler negatif kontrol olarak kullanılırken, sadece kültür ortamı içeren kuyucuklar kör kontrol olarak kullanılmıştır. İnkübasyonun ardından, kültür ortamı 200 µg/mL konsantrasyona kadar farklı derişimlerde test formülasyonları içeren taze ortamla değiştirilmiştir. İşlem uygulanmış plakalar, standart kültür koşulları altında 72 sa boyunca daha inkübe edilmiştir. Uygulamanın ardından, her kuyucuğa 20 µL MTT reaktifi (5 mg/mL) eklenmiş ve metabolik olarak aktif hücrelerde hücre içi formazan kristallerinin oluşmasını sağlamak için ek olarak 4 sa inkübe edilmiştir. Sonrasında, kristalleri çözmek için 100 µL dimetil sülfoksit (DMSO) eklenerek mor bir çözelti elde edilmiştir. Absorbans, bir mikroplaka okuyucu (SpectroStar Nano) kullanılarak 570 nm'de ölçülmüştür. Hücre canlılığı (%), elde edilen absorbans değerleri kullanılarak işlem görmemiş kontrol grubuna göre hesaplanmıştır.

figure-protocol-2

Stabilite çalışması

NANOXURIA'nın stabilitesi, uzun süreli kullanıma uygunluğunu değerlendirmek amacıyla, kontrollü saklama koşulları altında 3 aylık bir süre boyunca sistematik olarak incelenmiştir. Her bir NANOXURIA formülasyonu, ışık ve neme maruz kalmayı en aza indirmek için hava sızdırmaz, amber renkli cam kaplara paylaştırılmıştır. Kaplar, 25 ± 2 °C sabit oda sıcaklığında ve 4 ± 2 °C soğutmalı sıcaklıkta saklanmıştır. Numuneler; fiziksel ve fizikokimyasal stabilite açısından önceden belirlenmiş aralıklarla (1, 2 ve 3. aylarda) periyodik olarak değerlendirilmiştir. Hazırlama işleminin hemen ardından ve saklama öncesinde bir başlangıç ölçümü yapılmış ve bu ölçüm 0. ay (başlangıç) olarak seçilmiştir. Fiziksel değerlendirmeler; aglomerasyon, sedimentasyon, faz ayrımı, renk değişimi (örneğin kirli beyazdan sarıya), kıvam değişiklikleri (örneğin viskozite veya doku) ve koku (örneğin lipid oksidasyonuna bağlı acılaşma) dahil olmak üzere görünümdeki değişikliklerin görsel incelemesini kapsamıştır. Fizikokimyasal stabilite için partikül boyutu, polidispersite indeksi (PDI) ve zeta potansiyeli (ZP) dahil olmak üzere temel karakterizasyon parametreleri ölçülmüştür.

İstatistiksel analiz

Bu çalışmada, verilerin merkezi eğilimini ve değişkenliğini yansıtmak için tüm deneysel sonuçlar ortalama değerler ± standart sapma (SD) (n = 3) olarak ifade edilmiştir. Formülasyonu değerlendirmek için eşleştirilmiş t-testi ve formülasyonlar arasındaki farkları karşılaştırmak için tek yönlü varyans analizi (ANOVA) ve ardından Tukey'nin çoklu karşılaştırma testi kullanılarak istatistiksel analizler gerçekleştirilmiştir. p-değeri < 0,05 istatistiksel olarak anlamlı kabul edilmiştir. İstatistiksel analizler GraphPad Prism versiyon 10 kullanılarak yapılmıştır.

Sonuçlar

Fizikokimyasal özellikler

Parçacık boyutu, polidispersite indeksi (PDI), zeta potansiyeli (ZP), morfoloji ve hapsedilme verimliliği (EE) dahil olmak üzere NANOXURIA formülasyonlarının fizikokimyasal özellikleri Tablo 2'de gösterilmiştir. TEM ve SEM aracılığıyla yapılan morfolojik değerlendirme, parçacık boyutu ve zeta potansiyeli dağılım grafikleriyle desteklenmiş şekilde Şekil 1, 2 ve 3'te sunulmuştur. Farklı sürfaktan kombinasyonları için PDI karşılaştırması Şekil 4'te verilmiştir.

Salım çalışması

NANOXURIA formülasyonlarının in vitro salım çalışması, formülasyon farklılıklarının 24 saat boyunca ilaç salım profili üzerindeki etkisini değerlendirmek amacıyla gerçekleştirilmiştir (Şekil 5). NX-CS en hızlı salınımı sergilemiş olup, 0,5. saatte %55,90 ile başlamış ve 24. saatte %104,05'e ulaşmıştır (değerler >(%100'lük değerler deneysel değişkenliği veya hafif bir aşırı tahminle birlikte tam salınımı yansıtabilir). Salınım profili, 0,5 ile 6 saat arasında yaklaşık doğrusal bir artış ve ardından bir plato göstermiştir. NX-CT, 0,5. saatte %46,18 ile başlayan ve 24. saatte %82,99'a ulaşan, 2-12 saat arasında bir plato (%54,51'den %59,38'e) ve ardından daha sonraki bir artışla seyreden en yavaş ve en kontrollü salınımı sergilemiştir. NX-ST, 0,5. saatte %54,05 ile başlayan, 12. saatte %90,63 ile zirveye ulaşan ve 24. saatte %86,23'e hafifçe düşen orta düzeyde bir salınım profili göstermiştir. Genel olarak, kümülatif salınım şu sırayı izlemiştir: NX-CS > NX-ST > NX-CT. NX-CS ve NX-ST daha güçlü bir başlangıçsal ani salım (burst release) sergilerken, NX-CT gecikmiş salım göstermiştir. Salım kinetikleri; NX-CS için hızlı salımı, NX-CT için sürdürülebilir salımı ve NX-ST için bifazik salımı işaret etmiştir.

Sitotoksisite deneyi

The in vitro -nın sitotoksisitesi NANOXURİ formülasyonlar, MTT testi kullanılarak MCF-7 meme kanseri hücrelerine karşı değerlendirildi; Tablo 3 ayrıntılarıyla açıklayan IC₅₀ değerleri. NX-ST, tahmini IC değerleri ile en yüksek sitotoksisiteyi göstermiştir;₅₀ 225'ten ± 21.47 µg/mL (ekstrapole edilmiş), üstün antikanser aktivitesine işaret etmektedir. Buna karşılık, NX-CS ve NX-CT daha düşük sitotoksite sergilemiş olup IC₅₀ aşan değerler 300 µg/mLSerbest hidroksiüre (HU), en düşük sitotoksisiteyi göstermiştir ve IC₅₀ -in / -ın / -un / -ün 722.57 µg/mL. IC nedeniyle₅₀ NX-CS ve NX-CT değerleri yalnızca sınır değerlerin üzerinde olduğu şeklinde rapor edilmiştir 300 µg/mL, birbirlerine ve serbest HU'ya kıyasla sitotoksisiteleri (722.57 µg/mL) mevcut verilerden saptanamamıştır; yalnızca NX-ST'nin serbest HU'dan daha yüksek sitotoksisiteye sahip olduğu kesin olarak sıralanabilmiştir. Bu sonuçlar, NLC formülasyonlarının, serbest ilaca kıyasla HU'nun antikanser aktivitesini önemli ölçüde artırdığını göstermektedir.

Fizikokimyasal parametreler ile sitotoksisite arasındaki istatistiksel korelasyon

Çalışılan tüm parametreler birbiriyle ilişkilendirilmiş ve Şekil 6'da gösterilmiştir. İstatistiksel analizler, HU yüklü NLC'ler (NX-ST, NX-CT, NX-CS) arasında zeta potansiyeli, enkapsülasyon verimi (EE) ve sitotoksisite (IC₅₀) açısından anlamlı farklılıklar olduğunu ortaya koymuştur [F(2,12) = 6.45, p = 0.014]; ancak partikül boyutu veya PDI açısından anlamlı bir fark saptanmamıştır [F(2,12) = 1.27, p = 0.31]. NX-ST, orta düzeyde EE ile optimal sitotoksisite gösterirken, NX-CS ve NX-CT daha yüksek EE ancak daha düşük sitotoksisite sergilemiştir. Test edilen konsantrasyon aralığının üst sınırını aşan IC50 değerlerine (>300 µg/mL), keşifsel korelasyon analizi için 300 µg/mL değeri atanmıştır. Keşifsel Spearman korelasyon analizi, zeta potansiyeli ile IC₅₀ arasında pozitif bir ilişki olduğunu göstermiştir (ρ = 0.866, p = 0.333). Buna göre, daha az negatif zeta potansiyeline sahip formülasyonlar daha yüksek IC₅₀ değerleri sergileme eğilimindeyken, daha negatif yüklü NX-ST formülasyonu daha yüksek sitotoksik aktivite göstermiştir.

Stabilite çalışması

Parçacık boyutu stabilitesi

25 °C'de, tüm NANOXURIA formülasyonlarının partikül boyutu üç aylık saklama süresi boyunca artış göstermiş ve belirgin eğilimler ortaya koymuştur (Şekil 7). 110 nm (1 ay) olan NX-ST, ilk iki ay boyunca nispeten stabil kalmış (106,4 nm) ancak üçüncü aya gelindiğinde 150,6 nm'ye yükselmiştir. 91,9 nm ile başlayan NX-CT, iki ay içinde 102,2 nm'ye kademeli bir artış göstermiş, ardından üç ayda 168,3 nm'ye keskin bir yükseliş sergilemiştir. En büyük değişim NX-CS'de görülmüş ve başlangıçtaki 67,3 nm'den üçüncü aya kadar 171,06 nm'ye çıkmıştır. Genel olarak, tüm formülasyonlar 25 °C'de partikül boyutu büyümesi göstermiş ve artış miktarı şu sırayı takip etmiştir: NX-CS > NX-CT > NX-ST.

4 °C'de, NANOXURIA formülasyonları 25 °C ile karşılaştırıldığında, üç aylık saklama süresi boyunca partikül boyutundaki artışların daha az olmasıyla daha yüksek stabilite sergilemiştir (Şekil 7). NX-ST; birinci ayda 110 nm, ikinci ayda 102 nm ve üçüncü ayda 120,96 nm partikül boyutları ile göreceli stabilitesini korumuştur. NX-CT, partikül boyutunda birinci ayda 91,9 nm'den ikinci ayda 116,7 nm'ye ve üçüncü ayda 128,5 nm'ye kadar kademeli bir artış göstermiştir. NX-CS en az varyasyonu sergilemiş; başlangıçta 67,3 nm olan boyut, iki ayda 74,75 nm'ye ve üç ayda 89,3 nm'ye yükselmiştir. Genel olarak, 4 °C'deki partikül boyutu artışı NX-CT > NX-ST > NX-CS trendini takip etmiş ve bu durum soğutmalı koşullar altında iyileşmiş stabiliteye işaret etmiştir.

PDI stabilitesi

25 °C'de, NANOXURIA formülasyonlarının PDI değerleri üç aylık depolama süresi boyunca farklı eğilimler göstermiştir (Şekil 8). NX-ST, çalışma boyunca nispeten stabil PDI değerlerini koruyarak tutarlı bir partikül boyut dağılımı sergilemiştir. NX-CT, ikinci ayda PDI'da bir artış (0.342) göstermiş, bunu üçüncü aya kadar 0.248'e düşen bir azalma izlemiştir. NX-CS, zamanla PDI'da kademeli bir artış göstererek partikül boyut tekdüzgünlüğünün yavaş yavaş kaybolduğunu ortaya koymuştur. Genel olarak, NX-ST en stabil dağılımı göstermiş, NX-CT geçici değişkenlik sergilemiş ve NX-CS artan bir heterojenlik ortaya koymuştur.

4 °C'de, NANOXURIA formülasyonlarının PDI değerleri üç aylık saklama süresi boyunca farklı eğilimler göstermiştir (Şekil 8). NX-ST, nispeten stabil PDI değerleri sergilemiş; birincı ayda 0.347 olan değer ikinci ayda 0.269'a düşmüş, ardından üçüncü ayda hafif bir artışla 0.349'a yükselmiştir. NX-CT, PDI değerinde birinci ayda 0.221'den üçüncü ayda 0.331'e kadar kademeli bir artış göstermiş ve bu durum partikül tekdüzeliğinin yavaş yavaş kaybolduğunu göstermiştir. NX-CS de zamanla PDI'da yükselen bir eğilim sergileyerek homojenliğin azaldığını göstermiştir. Genel olarak, NX-ST en stabil dağılımı korurken, NX-CT ve NX-CS artan heterojenlik göstermiştir.

Zeta potansiyeli stabilitesi

25 °C'de, NANOXURIA formülasyonlarının zeta potansiyeli (ZP), üç aylık depolama süresi boyunca belirgin eğilimler göstermiştir (Şekil 9). NX-ST, birinci ayda −46,43 mV başlangıç ZP değeri sergilemiş, bu değer ikinci ayda −39,37 mV'ye düşmüş ve üçüncü aya gelindiğinde −52,33 mV'ye yükselmiştir. NX-CT'de negatiflikte kademeli bir artış görülmüş; değerler birinci ayda −30,76 mV'den ikinci ayda −35,66 mV'ye ve üç ayda −37,13 mV'ye değişmiştir. NX-CS, ZP negatifliğinde başlangıçtaki −30,03 mV değerinden iki ayda −39,6 mV'ye ve üç ayda −52,47 mV'ye doğru bir artış göstermiştir. Genel olarak, tüm formülasyonlar zamanla azalan ZP değerleri sergilemiş, NX-ST ve NX-CS ise NX-CT'den daha yüksek büyüklükler göstermiştir.

4 °C'de, NANOXURIA formülasyonlarının zeta potansiyeli (ZP), üç aylık saklama süresi boyunca belirgin eğilimler göstermiştir (Şekil 9). NX-ST, çalışma boyunca tutarlı bir şekilde yüksek negatif ZP değerlerini korumuştur. NX-CT, −30,76 mV ile başlayarak üçüncü aya kadar ZP negatifliğinde kademeli bir artış sergilemiştir. NX-CS ise ZP negatifliğinde başlangıçtaki −30,03 mV değerinden üç ay sonunda −28,8 mV değerine hafif bir azalma göstermiştir.

Veri Kullanılabilirliği:

Bu çalışmanın bulgularını destekleyen veriler makalenin içinde sunulmuştur. Mevcut çalışma sırasında oluşturulan ve analiz edilen ham veri setleri Ek Dosyada mevcuttur

figure-results-1
Şekil 1: NX-ST'nin morfolojik ve fizikokimyasal karakterizasyonu. (A) Taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüsü. (B) Transmisyon elektron mikroskobu (TEM) görüntüsü. (C) Parçacık boyutu dağılımı (108.3 nm; PDI = 0.336) (n = 1). (D) Zeta potansiyeli dağılımı (−48.8 mV) (n = 1). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-2
Şekil 2: NX-CT'nin morfolojik ve fizikokimyasal karakterizasyonu. (A) SEM görüntüsü. (B) TEM görüntüsü. (C) Parçacık boyutu dağılımı (91.87 nm; PDI = 0.235) (n = 1). (D) Zeta potansiyeli dağılımı (−31.3 mV) (n = 1). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-3
Şekil 3: NX-CS'nin morfolojik ve fizikokimyasal karakterizasyonu. (A) SEM görüntüsü. (B) TEM görüntüsü. (C) Partikül boyutu dağılımı (74.72 nm; PDI = 0.244) (n = 1). (D) Zeta potansiyeli dağılımı (−36.8 mV) (n = 1). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-4
Şekil 4: Farklı sürfaktan kombinasyonlarına sahip NANOXURIA formülasyonları arasında PDI karşılaştırması. NX-ST, NX-CT ve NX-CS formülasyonları için PDI değerleri gösterilmiştir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-5
Şekil 5: NANOXURIA formülasyonlarından in vitro hidroksiüre salınımı. NX-CS, NX-CT ve NX-ST'den 24 saat boyunca gerçekleşen kümülatif hidroksiüre salınımı gösterilmektedir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-6
Şekil 6: NANOXURIA formülasyonları arasında fizikokimyasal parametrelerin ve sitotoksisitenin karşılaştırılması. NX-ST, NX-CS ve NX-CT için partikül boyutunu, PDI'yi, zeta potansiyelini (ZP), enkapsülasyon verimliliğini (EE) ve IC₅₀ değerini karşılaştıran radar grafiği. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-7
Şekil 7: Saklama sıcaklığı ve süresinin NANOXURIA partikül boyutu üzerindeki etkisi. (A) 25 °C'de saklama sırasındaki partikül boyutu. (B) 4 °C'de saklama sırasındaki partikül boyutu. (C) 2. ve 3. aylarda 4 °C ve 25 °C arasındaki partikül boyutu karşılaştırması. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-8
Şekil 8: Saklama sıcaklığının ve süresinin NANOXURIA PDI üzerindeki etkisi. (A) 25 °C'de saklama sırasındaki PDI. (B) 4 °C'de saklama sırasındaki PDI. (C) 2 ve 3. aylarda 4 °C ve 25 °C arasındaki PDI karşılaştırması. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-results-9
Şekil 9: Saklama sıcaklığının ve süresinin NANOXURIA zeta potansiyeli üzerindeki etkisi. (A) 25 °C'de saklama sırasında zeta potansiyeli. (B) 4 °C'de saklama sırasında zeta potansiyeli. (C) 2. ve 3. aylarda 4 °C ve 25 °C arasındaki zeta potansiyeli karşılaştırması. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

FormülasyonlarTween-80 (µL)*Sodyum dodesil sülfat (SDS) (mg)Cremophor EL (µL)#
NX-ST50100-
NX-CT50-100
NX-CS-50100
Yoğunluk (g/ml) = (1.07*, 1.05#)

Tablo 1: NANOXURIA formülasyonlarının sürfaktan bileşimi. NX-ST, NX-CT ve NX-CS formülasyonlarını hazırlamak için Tween-80, sodyum dodesil sülfat (SDS) ve Cremophor EL miktarları kullanılmıştır.

FormülasyonlarPartikül boyutu (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

Tablo 2: NANOXURIA formülasyonlarının fizikokimyasal karakterizasyonu. 25 °C'de NX-ST, NX-CT ve NX-CS'nin partikül boyutu, polidispersite indeksi (PDI), zeta potansiyeli (ZP) ve enkapsülasyon verimi (EE). Veriler ortalama ± SD (n = 3) olarak sunulmuştur.

FormülasyonlarIC50 (µg/mL)IC50 (µM)
NX-ST225 ± 21.472960
NX-CS>300-
NX-CT>300-
HU722.579500

Tablo 3: NANOXURIA formülasyonlarının ve serbest hidroksiürenin in vitro sitotoksisitesi. NX-ST, NX-CS, NX-CT ve serbest hidroksiürenin (HU) MCF-7 hücrelerine karşı µg/mL ve µM cinsinden ifade edilen IC₅₀ değerleri.

Ek Dosya 1: Hidroksiüre yüklü nanoyapılı lipid taşıyıcıların karakterizasyonu için ham veriler ve hesaplamalar. Dosya; partikül boyutu, polidispersite indeksi, zeta potansiyeli, enkapsülasyon verimliliği, ilaç salınımı ölçümleri ve formülasyon karşılaştırma analizleri dahil olmak üzere NX-ST, NX-CT ve NX-CS formülasyonlarına ait temel deneysel verileri ve hesaplamaları içermektedir.Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Tartışma

Önerilen yaklaşım ve temel bulgular

Bu çalışmada, sıcak homojenizasyon yaklaşımı kullanılarak NANOXURIA geliştirilmiştir. Katı lipid olarak stearik asit kullanılmış ve HU ile sürfaktanların gereksiz termal maruziyetini en aza indirirken lipidlerin tamamen erimesini ve etkili homojenizasyonu sağlamak için hazırlama sıcaklığı, stearik asidin erime noktasına (~69,3 °C) çok yakın olan yaklaşık 70 °C'de tutulmuştur2. Sürfaktan sistemleri, hidrofilik-lipofilik denge (HLB) değerlerine, biyouyumluluklarına ve NLC hazırlamaya uygunluklarına göre seçilmiştir. Kararlılığı veya sitouyumluluğu olumsuz etkileyebilecek aşırı konsantrasyonlardan kaçınırken, küçük partikül boyutuna ve düşük PDI'ya sahip stabil nano-dispersiyonlar üreten sürfaktan konsantrasyonlarını belirlemek için ön formülasyon denemeleri yapılmıştır. Partikül boyutu ve boyut dağılımının doğru belirlenmesini engelleyebilecek çoklu saçılma etkilerini en aza indirmek için, formülasyonlar partikül boyutu analizinden önce yüksek saflıktaki su ile uygun şekilde seyreltilmiştir23.

Üç formülasyon olan NX-ST, NX-CT ve NX-CS, temel olarak sürfaktan bileşimleri açısından farklılık göstermiştir. NX-ST, T80 ve SDS içerirken; NX-CT, Cremophor EL ve T80; NX-CS ise Cremophor EL ve SDS içermiştir. Bu formülasyon stratejisi, non-iyonik ve iyonik sürfaktanların yanı sıra bunların konsantrasyonlarının, HU yüklü NLC'lerin fizikokimyasal özellikleri üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesine olanak sağlamıştır. Sonuçlar; partikül boyutu, PDI, ZP, EE, ilaç salım davranışı ve sitotoksisite açısından formülasyonlar arasında belirgin farklılıklar olduğunu göstermiş ve sürfaktan seçiminin NLC performansının önemli bir belirleyicisi olduğunu ortaya koymuştur.

Partikül boyutu formülasyonlar arasında anlamlı düzeyde farklılık göstermiş (p < 0.05) ve NX-CS < NX-CT < NX-ST şeklinde bir sıralama izlemiştir. Daha küçük partiküllerin daha geniş bir yüzey alanı sağlayabilmesi ve dağılım stabilitesini, hücresel etkileşimleri, biyodağılımı ve ilaç salım davranışını etkileyebilmesi nedeniyle partikül boyutu, nanotaşıyıcı performansının önemli bir belirleyicisidir24,25. En küçük partiküller NX-CS ile üretilmiştir; bu durum, Cremophor EL'nin yüksek emülsiyonlaştırma verimliliğinin orta düzeydeki SDS konsantrasyonu ile birleşmesine bağlanabilir. Cremophor EL, ara yüzey gerilimini düşürerek daha küçük damlacıkların oluşumunu kolaylaştırabilirken, SDS elektrostatik stabilizasyona katkıda bulunur. NX-CS'de NX-ST'ye kıyasla kullanılan daha düşük SDS konsantrasyonu, yüksek SDS konsantrasyonuyla ilişkili aşırı ara yüzey etkilerini oluşturmadan yeterli ara yüzey stabilizasyonu sağlamış olabilir26,27,28.

NX-CT orta düzeyde bir partikül boyutu oluşturmuştur. Cremophor EL ve T80 kombinasyonu, birbirini tamamlayan arayüzey ve sterik stabilizasyon özelliklerine sahip iki non-iyonik sürfaktan sağlar. Cremophor EL güçlü bir emülsifikasyon katkısı sunarken, T80 partiküllerin etrafında sterik bir bariyer oluşturarak koalesansın azalmasını sağlayabilir29,30,31. İyonik bir sürfaktanın bulunmaması, partikül oluşumu sırasında yük aracılı güçlü etkileşimlerin önüne geçer. Buna karşılık, NX-ST en büyük partikül boyutunu sergilemiştir. SDS güçlü bir emülsifiye sürfaktan olsa da, NX-ST'deki nispeten yüksek konsantrasyonu arayüzey ortamını ve partikül büyüme davranışını değiştirmiş olabilir. T80 sterik stabilizasyon sağlar, ancak T80 ve daha yüksek SDS konsantrasyonunun birleşik etkisi, emülsifikasyon ve stabilizasyon arasında NX-CS'de elde edilenden daha az uygun bir denge oluşturmuş olabilir.

Morfoloji çalışmaları, nano ölçekli lipid taşıyıcıların oluşumunu daha da desteklemiştir. SEM ve TEM, ağırlıklı olarak küresel veya küresele yakın partiküller göstermiş olup, gözlemlenen morfoloji genel olarak DLS ile belirlenen partikül boyutlarıyla tutarlılık sergilemiştir. Mikroskobik ölçümler ile DLS ölçümleri arasındaki farklılıklar beklenmektedir; çünkü SEM kurutulmuş partikülleri incelerken, DLS partiküllerin ilişkili hidratasyon ve sürfaktan tabakalarıyla birlikte hidrodinamik çapını ölçer. Dolayısıyla, birleşik mikroskobik ve DLS bulguları, nano ölçekli NLC sistemlerinin başarılı bir şekilde oluşturulduğunu desteklemektedir.

PDI, partikül popülasyonlarının tekdüzeliği hakkında ek bilgiler sağlamıştır. En dar partikül boyutu dağılımı NX-CT tarafından sergilenirken, en yüksek ortalama PDI değeri NX-ST'de görülmüştür. NX-CS orta düzeyde bir ortalama PDI değerine sahip olsa da tekrarlanan ölçümler arasında daha yüksek bir değişkenlik göstermiştir. Özellikle NX-CS için tekrarlanan değerler, formülasyonun NX-ST ve NX-CT'ye göre daha fazla değişkenlik sergilediğini göstermektedir. Genel PDI eğilimi NX-CT < NX-CS < NX-ST şeklinde olsa da bildirilen fark istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır (p > 0.05). NX-CT'nin nispeten düşük PDI değeri, Cremophor EL ve T80 tarafından sağlanan birleşik sterik stabilizasyon ile ilgili olabilir. Her iki sürfaktan da non-iyoniktir ve güçlü elektrostatik etkileşimler oluşturmadan partikül ara yüzeyini stabilize edebilir. Cremophor EL emülsifikasyonu kolaylaştırırken, T80 sterik koruma sağlayarak potansiyel olarak daha homojen bir partikül popülasyonunu teşvik eder32,3. NX-ST'nin daha yüksek PDI değeri, sahip olduğu daha yüksek SDS konsantrasyonunun etkisini yansıtıyor olabilir. SDS elektrostatik itme sağlasa da sürfaktan konsantrasyonundaki değişiklikler miselleşmeyi ve ara yüzey organizasyonunu da değiştirerek partikül boyutu heterojenliğine katkıda bulunabilir34,35,36. NX-CS, Cremophor EL ve daha düşük bir SDS konsantrasyonunun birleşik etkileriyle uyumlu olarak ara bir PDI davranımı sergilemiştir37.

Formülasyonlar yüzey yükü açısından da farklılık göstermiştir. NX-ST, daha yüksek SDS konsantrasyonunun varlığıyla uyumlu olarak en yüksek negatif ZP değerini sergilemiş, bunu NX-CT ve NX-CS izlemiştir. SDS anyonik bir sürfaktan olduğu için SDS içeren sistemlerin daha yüksek negatif yüzey yüküne sahip olması beklenir. Bu nedenle ZP değerleri, SDS'nin NLC'lerin yüzey yüküne önemli ölçüde katkıda bulunduğunu, iyonik olmayan sürfaktanların ise esas olarak sterik stabilizasyona katkıda bulunduğunu göstermektedir. ZP eğilimi NX-ST > NX-CT > NX-CS (p < 0.05) şeklindeydi. Bununla birlikte, bu farklılıklar yalnızca sürfaktan bileşimine bağlanmamalıdır; çünkü kalıntı serbest sürfaktan, iyonik şiddet ve lipid-sürfaktan organizasyonundaki değişiklikler de ölçülen ZP değerini etkileyebilir38,39,40.

Kapsülleme verimliliği, kompozisyonun HU tutulumu üzerindeki etkisini daha net bir şekilde ortaya koymuştur. Tüm formülasyonlar nispeten yüksek KV (>%75), HU'nun NLC sistemlerine başarılı bir şekilde dahil edildiğini göstermektedir. En yüksek EE'yi NX-CS göstermiş, bunu NX-CT ve NX-ST izlemiş olup formülasyonlar arasında anlamlı bir fark saptanmıştır (p < (0,05). Cremophor EL, etkili arayüzey stabilizasyonuna ve ilaç tutulumuna katkıda bulunmuş olabilir; NX-CS'deki orta düzeydeki SDS konsantrasyonu ise, NX-ST'deki daha yüksek SDS konsantrasyonu ile ilişkili olabilecek bozucu etkiler olmaksızın ek stabilizasyon sağlamış olabilir.41,42,43Buna rağmen, HU hidrofilik olduğu için lipid matrisi içerisinde tamamen çözünmesi düşük bir ihtimaldir. Bunun yerine HU; ince bir şekilde dağılmış bir ilaç olarak, lipid-su ara yüzeyine ilişkili olarak veya kusurlu lipid matrisi ve sürfaktan açısından zengin ara yüzey bölgesinde yerleşmiş olarak bulunabilir.

Salım profilleri formülasyona bağlı davranış sergilemiş olup, 24 saatte kümülatif HU salımı  NX-CS > NX-ST > NX-CT sırasını izlemiştir. NX-CS,  birinci dereceye benzer kinetikle uyumlu olarak, başlangıçta hızlı bir salımı izleyen bir plato ile nispeten hızlı salım sergilemiş; buna karşılık NX-CT,  sıfırıncı dereceye benzer kinetiğe yaklaşan en yavaş ve en kontrollü salımı göstermiştir; NX-ST ise orta düzeyde  bifazik bir salım profili sergilemiştir. Salımın, muhtemelen HU'nun partikül yüzeyinden ve sürfaktan açısından zengin ara yüzey bölgesinden difüzyonu ve ardından hapsolmuş ilacın lipid matris boyunca daha yavaş difüzyonu tarafından kontrol edildiği düşünülmektedir. NX-CS'den gerçekleşen daha hızlı salım, daha küçük partikül boyutu, daha geniş yüzey alanı ve Cremophor EL ile SDS'nin birleşik etkileriyle ilgili olabilir; burada SDS ara yüzey hidrofilisitesini artırırken Cremophor EL ilaç çözünürlüğünü kolaylaştırmaktadır. Buna karşılık, NX-CT'deki Cremophor EL ve T80 kombinasyonu daha stabil bir ara yüzey bariyeri sağlayarak başlangıçtaki ilaç difüzyonunu sınırlamış ve daha sürdürülebilir bir salım üretmiş olabilir; NX-ST ise SDS destekli salım ve T80 aracılı stabilizasyonun zıt etkilerine atfedilen orta düzeyde bifazik bir patern göstermiştir. Bu yorumlar, sürfaktanların lipid matris ile salım ortamı arasındaki etkileşimleri modüle etmedeki önerilen rolleriyle tutarlıdır41,4,45,46,47,48. Bazal difüzyon davranışını belirlemek için salım ortamı olarak su kullanılmıştır, ancak su, biyolojik sıvıların iyonik kompozisyonunu ve fizyolojik koşullarını taklit etmemektedir. Fizyolojik tamponlarda bulunan elektrolitler; elektriksel çift tabakayı, sürfaktan organizasyonunu, partikül agregasyonunu ve membran geçirgenliğini değiştirerek salım kinetiğini potansiyel olarak modifiye edebilir.

Sitotoksisite sonuçları, serbest HU ile NLC formülasyonları arasında belirgin bir fark olduğunu göstermiştir; buna göre en yüksek IC değerini gösteren serbest HU₅₀ ve en yüksek sitotoksik aktiviteyi sergileyen NX-ST. Daha düşük IC₅₀ NLC formülasyonları için gözlemlenen değerler, HU'nun lipid taşıyıcıya dahil edilmesinin, MCF-7 hücrelerine karşı in vitro aktivitesini değiştirdiğini göstermektedir. NX-ST'nin özellikle güçlü yanıtı, şunların birleşik katkısını yansıtıyor olabilir: SDS/T80 sürfaktan sistemi, nispeten yüksek negatif ZP ve orta düzeyde bifazik salınım profili; bunlar birlikte, hücre arayüzündeki ilaç bulunabilirliğini ve hücrelerin salınan HU'ya zamansal maruziyetini etkileyebilir49,50İlginç bir şekilde, NX-CS'nin daha küçük partikül boyutu ve daha yüksek EE'si (hapsetme verimi) daha fazla sitotoksisiteye dönüşmemiştir; bu durum, yalnızca partikül boyutunun ve ilaç hapsetmesinin biyolojik aktiviteyi belirlemediğini, aksine hücresel etkileşimlerin, ilaç salınım davranışının, sürfaktan etkilerinin ve ilaç erişilebilirliğinin kolektif olarak yanıtı etkileyebileceğini vurgulamaktadır.51,52,53Bu nedenle, NX-CT ve NX-CS'nin NX-ST'ye kıyasla daha düşük sitotoksisite göstermesi, özellikle NX-CT'nin en kontrollü salınımı sergilemiş olması nedeniyle, basitçe yetersiz formülasyon performansı olarak yorumlanmamalıdır.

Saklama çalışması şunu göstermiştir depolama süresince hiçbir formülasyonda görünür aglomerasyon, sedimentasyon, faz ayrımı, renk değişimi, viskozite veya doku değişikliği ya da anormal/acılaşmış koku gözlemlenmediğinden, iyi fiziksel stabilite saptanmıştır. Bununla birlikte, fizikokimyasal stabilite verileri daha farklılaşmış bir tablo sunmuştur. 25 °Cparçacık boyutunda ve/veya PDI'da meydana gelen artış, kolloidal sistemlerde aşamalı değişiklikler olduğunu göstermiş olup, bu değişikliklerin boyutu ve istatistiksel anlamlılığı formülasyonlar arasında farklılık göstermiştir. NX-ST, SDS'nin güçlü elektrostatik katkısından faydalanırken; ağırlıklı olarak Cremophor EL ve T80'in sterik stabilizasyonuna dayanan NX-CT, parçacık özelliklerindeki değişikliklere karşı daha yüksek duyarlılık göstermiştir. NX-CS, elektrostatik ve sterik stabilizasyon kombinasyonuna rağmen depolama sırasında değişiklikler göstermiş, bu da iki stabilizasyon mekanizmasının varlığının NLC sisteminin zamana bağlı yeniden yapılandırmasını tamamen önlemediğini ortaya koymuştur. Saklama koşulu: 4 °C genel olarak, azalmış moleküler mobilite ve daha yavaş lipid yapısal değişiklikleri ile tutarlı olarak daha iyi fizikokimyasal koruma sağlamıştır; NX-CS karşılaştırmalı olarak gelişmiş partikül boyutu stabilitesi gösterirken, NX-ST nispeten tutarlı özelliklerini korumuştur. Buna rağmen, NX-CT'nin PDI'da kademeli değişiklikler göstermeye devam etmesi, sterik stabilizasyonun tek başına uzun süreli depolama için yeterli olmayabileceğini göstermektedir. Depolama sırasında ZP'deki değişimler; sürfaktan desorpsiyonu, lipid rekristalizasyonu ve HU ile ilişkili yapısal değişikliklerle potansiyel olarak bağlantılı olan, ancak doğrudan kanıtlanmamış, lipid-sürfaktan arayüzeyinin zamana bağlı yeniden organizasyonuna işaret etmektedir.47,48,54. 

Alanındaki ilerleme

Gefitinib, kapecitabin ve imatinib dahil olmak üzere diğer antikanser ajanların NLC formülasyonlarının, serbest ilaca kıyasla daha gelişmiş bir iletim sağladığı daha önce gösterilmiştir14,15,16; ancak farklı sürfaktan kombinasyonlarının özellikle hidroksiüre yüklü NLC'lerin fizikokimyasal ve sitotoksik profilini nasıl şekillendirdiğine dair karşılaştırmalı veriler sınırlı kalmıştır43,4,5. Tek bir NLC platformu içerisinde üç sürfaktan sistemini sistematik olarak karşılaştıran bu çalışma; sürfaktan iyonik karakterinin ve konsantrasyonunun parçacık boyutu, kolloidal stabilite, ilaç tutulumu ve in vitro antikanser aktivite üzerindeki ortak etkisini, lipofilik yüklerle kıyaslandığında NLC literatüründe daha az temsil edilen küçük ve yüksek derecede hidrofilik bir ilaç için netleştiren doğrudan ve dahili kontrollü bir karşılaştırma sunmaktadır51,54,56,57. Bu sonuçlar, en yüksek in vitro sitotoksik artışla ilişkili bir sürfaktan eşleşmesini (T80–SDS) tanımlayarak, HU'nun lipid ve albümin bazlı nanotaşıyıcılara enkapsülasyonuna dair önceki raporları genişletmektedir53,58.

Çalışma kısıtlamaları

Bu çalışmanın, bulgular yorumlanırken dikkate alınması gereken birkaç kısıtlılığı bulunmaktadır. İlk olarak, biyolojik değerlendirme MCF-7 meme kanseri hücrelerinde tek bir in vitro MTT analizi ile sınırlandırılmıştır; HU klinik olarak kronik miyeloid lösemi ve orak hücreli anemide kullanılmasına rağmen, mevcut veriler bu durumlara özgü sonuçları desteklememektedir ve ilgili bir lösemi modelinde (örneğin, K562 hücreleri) ve in vivo onaylanması gereklidir. İkinci olarak, gözlemlenen fizikokimyasal ve sitotoksik farklılıklar için sunulan mekanistik açıklamalar (örneğin, sürfaktan desorpsiyonu, lipid yeniden kristalleşmesi, değişmiş hücresel alım) doğrudan kanıtlanmamıştır ve hipotez olarak değerlendirilmelidir; bunları doğrulamak için DSC, XRD ve Cryo-TEM23,41 gibi tekniklerin yanı sıra hücresel alım ve salım kinetiği çalışmaları gerekecektir. Üçüncü olarak, in vitro salım, in vivo performansı öngörmek için temel bir adım olarak kabul edilen fizyolojik bir tampon yerine su içerisinde değerlendirilmiştir59. Dördüncü olarak, hazırlama sırasında HU'nun kimyasal stabilitesi doğrudan nicel olarak belirlenmemiş ve saklama sırasında ilacın sulu faza sızmasına yönelik özel bir değerlendirme yapılmamıştır; HU'nun yüksek sulu çözünürlüğü göz önüne alındığında, böyle bir sızıntı mümkündür ve değerlendirilmelidir. Son olarak, formülasyon parenteral uygulama için tasarlanmıştır ve burada sunulan mekanistik yorumlar, titiz bir fizikokimyasal doğrulama gereksinimini vurgulayan geniş NLC literatürüyle tutarlı olarak, daha ileri karakterizasyonlar yapılana kadar keşif amaçlı olarak görülmelidir32.

Alternatif yaklaşımlar

Bu alandaki gelecekteki çalışmaları güçlendirmek için birkaç alternatif karakterizasyon ve doğrulama stratejisi uygulanabilir. Katı hal teknikleri (örneğin DSC, XRD) ve cryo-TEM, HU'nun lipid matris içindeki fiziksel durumunun netleştirilmesine yardımcı olacak ve gözlemlenen stabilite eğilimlerini açıklamak için öne sürülen sürfaktan desorpsiyonu ile lipid yeniden kristallenme mekanizmalarını doğrudan test edecektir36,60,61. Sadece su yerine fizyolojik tampon veya simüle edilmiş biyolojik sıvılarda yapılan salım testleri, in vivo salım davranışını daha iyi öngörecektir ve hücresel alımın doğrudan miktar tayini (örneğin floresan işaretleme ve akış sitometrisi ile), NX-ST'nin artan sitotoksisitesi için öne sürülen alım tabanlı açıklamayı, sadece zeta potansiyelinden çıkarım yapmak yerine test edecektir62,63,64. İkinci bir klinik olarak ilgili hücre hattında (örneğin kronik miyeloid lösemi için K562) doğrulama testlerinin yapılması ve resmi hızlandırılmış stabilite koşulları altında değerlendirme yapılması, mevcut in vitro bulguların klinik olarak uygulanabilir bir formülasyona dönüştürülmesine daha fazla yardımcı olacaktır.

Önem ve potansiyel uygulamalar

Bu bulgular, klinik kullanımı şu anda hızlı klirens, değişken biyoyararlanım ve doza bağlı toksisite ile kısıtlanan hidroksiüre iletimini iyileştirmeye yönelik daha geniş kapsamlı çabalarla ilişkilidir. Sürfaktan bileşiminin, ya daha küçük, daha kararlı ve daha yüksek enkapsülasyon verimliliğine sahip partikülleri (NX-CS, NX-CT) ya da daha yüksek in vitro sitotoksik potansiyeli (NX-ST) destekleyecek şekilde ayarlanabileceğini göstermesiyle41,65 bu çalışma, HU molekülünün kendisini değiştirmeden, belirli bir uygulama için önceliklendirilen iletim özelliğine göre NLC bileşiminin seçilmesi veya daha fazla optimize edilmesi için pratik bir temel sağlamaktadır. Bu tip ayarlanabilir nanotaşıyıcı platformlar, benzer iletim kısıtlamalarıyla karşıya olan diğer küçük, hidrofilik ilaçlar için de uygulanabilir olabilir.

Gelecek yönelimler

Gelecekteki çalışmalar; burada önerilen fizikokimyasal mekanizmaların katı hal ve görüntüleme teknikleri kullanılarak kantitatif validasyonuna, fizyolojik olarak ilgili koşullar altında ilaç salınım testlerine, hücresel alımın doğrudan ölçümüne ve bunun sitotoksisite ile ilişkisine, ek olarak klinik olarak ilgili hücre hatlarında ve nihayetinde in vivo modellerde test edilmesine, raf ömrü belirlenmesini desteklemek için resmi hızlandırılmış ve uzun süreli stabilite çalışmalarına ve HU kimyasal stabilitesinin ve depolama kaynaklı sızıntının kantifikasyonuna öncelik vermelidir. Bu noktaların ele alınması, burada belirlenen fizikokimyasal avantajların anlamlı terapötik faydaya dönüşüp dönüşmediğinin saptanmasına yardımcı olacaktır.

Sonuçlar

Bu çalışma, nanoyapılı lipid taşıyıcılar (NANOXURIA) geliştirerek, hızlı klirens nedeniyle düşük iletim verimliliği, değişken biyoyararlanım ve dozla ilişkili toksisite dahil olmak üzere HU terapisinin temel kısıtlamalarını ele almaktadır. Bulgular, sürfaktan kompozisyonunun ve saklama koşullarının; fizikokimyasal stabiliteyi, sitotoksik performansı ve genel iletim verimliliğini kritik düzeyde etkilediğini göstermektedir. Formülasyonlar arasında NX-ST, serbest HU'nun 3,2 katı sitotoksik aktivite ile üstün performans sergilemiş; bu durum, artan hücresel alımı ve ilaç iletimini işaret etmiştir. Bu iyileştirilmiş etkinlik; dengeli partikül özelliklerine, kontrollü salınımına ve etkili elektrostatik stabilizasyonuna atfedilmektedir.

Buna karşılık, öncelikle non-iyonik sürfaktanlara dayanan formülasyonlar nispeten daha düşük stabilite ve performans göstermiş olup, bu durum kombine stabilizasyon mekanizmalarının önemini vurgulamıştır. Saklama koşulları formülasyon davranışını önemli ölçüde etkilemiştir: 25 °C partikül büyümesini ve heterojenliği teşvik ederken, 4 °C stabiliteyi, tekdüzeliği ve yüzey yükünü daha iyi korumuştur.

Genel olarak bu çalışma, rasyonel olarak tasarlanmış NLC sistemlerinin, ilacın kendisini değiştirmeden HU iletimini artırabileceğini göstererek belirlenen araştırma boşluğunu gidermektedir. Sonuçlar, stabil, verimli ve klinik olarak anlamlı ilaç iletim sistemleri elde etmek için optimum lipid-sürfaktan kombinasyonlarının ve uygun saklama koşullarının temel gereklilikler olduğunu vurgulamaktadır.

Açıklamalar

Tüm yazarlar herhangi bir çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.

Teşekkürler

Yazarlar, bu araştırma çalışmasını JU-RSP2026 proje numarası ile finanse ettiği için Jazan Üniversitesi Lisansüstü Eğitim ve Bilimsel Araştırmalar Dekanlığına teşekkürlerini sunarlar. Yazarlar ayrıca, bu projenin başarıyla tamamlanmasını kolaylaştıran temel kaynakları sağladığı için Jazan Üniversitesi Eczacılık Fakültesi'ne (Jazan, Suudi Arabistan) içten şükranlarını sunarlar.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Amicon Ultra-2 mL santrifüj filtresi (3 kDa MWCO)Millipore, IrelandUFC20324
Karbon kaplı bakır ızgara (TEM numune desteği)N/A
Cremophor EL (non-iyonik sürfaktan, hint yağı türevi, saflık ≥98%)MedChemExpress, NJ, USAHY-Y1890
Diyaliz torbaları (12-14 kDa MWCO)Spectrum Laboratories, CA, USA08-670-3BB
Dimetil sülfoksit (DMSO)Fisher Chemicals, UK10162090
Fetal sığır serumu (FBS)Gibco, Paisley, UK10270-106
Alan emisyonlu taramalı elektron mikroskobu (FE-SEM), Apreo 2Thermo Fisher-FEI, USA1290
Homojenizatör, HG 15DWiseTis, GermanyDH.WHG02020
Hidroksiüre (HU) (saflık ≥9%)Sudair Pharma, Riyadh, Saudi Arabia21L01
MCF-7 insan meme kanseri hücre hattıAmerican Type Culture Collection (ATCC), USAHTB-2
Mikroplaka okuyucu, SpectroStar NanoBMG LABTECH, Ortenberg, Germany601-101
MTT reaktifi (5 mg/mL)Invitrogen Corporation, San Diego, CA, USAM6494
Penisilin-streptomisin çözeltisiSigma-Aldrich, St. Louis, MO, USAP43
RPMI 1640 besiyeriGibco, Grand Island, NY, USA1875093
Susam yağıYerel satıcı, Jazan, Saudi ArabiaN/A
Sodyum dodesil sülfat (SDS) (anyonik sürfaktan, saflık 90%)PanReac AppliChem, Darmstadt, Germany28312
Stearik asit (saflık 95-106%)Himedia, Mumbai, IndiaGRM1425
Şırınga filtresi (0.45 µm)Merck, SASLHV03RS
Transmisyon elektron mikroskobu (TEM), TalosThermo Fisher, USAN/A
Tween-80 (T80) (non-iyonik sürfaktan, oleik asit ≥58%)Loba Chemie, Mumbai, IndiaArt. No. 06420
UV-görünür spektrofotometreShimadzu, Kyoto, Japan20-92961-01
Zetasizer Nano ZS90Malvern Panalytical, Malvern, UKZEN3690

Kaynaklar

  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.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

Hidroksiüre İletimiKapsülleme VerimliliğiParçacık BoyutuZeta PotansiyeliSürfaktan KombinasyonlarıAntikanser AktiviteHücresel Alım
Bize Ulaşın
Kütüphaneye Öner

Gizlilik

Kullanım Koşulları

Politikalar

Telif Hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.