DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-70003-7
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39169059
تاريخ النشر: 2024-08-21
المؤلف: Fatemeh Amiri وآخرون
الموضوع الرئيسي: التطورات في توصيل الأدوية عبر الجلد
نظرة عامة
يقدم هذا القسم نظرة عامة على دراسة في المختبر تهدف إلى تقليل السمية الخلوية المرتبطة بعلاج أو مركب معين. تركز الأبحاث على تقييم تأثيرات التعديلات أو التدخلات المختلفة على بقاء الخلايا ومستويات السمية. تشير النتائج الرئيسية إلى أن بعض التعديلات تقلل بشكل كبير من التأثيرات السامة للخلايا، مما يعزز من ملف الأمان للعلاج قيد التحقيق. تساهم هذه الدراسة في الفهم الأوسع لكيفية التخفيف من الاستجابات الخلوية السلبية في التطبيقات العلاجية، مما قد يؤدي إلى تحسين النتائج السريرية.
الطرق
في هذه الدراسة، تم استخدام مواد مختلفة لصياغة حوامل الدهون النانوية (NLC) لتوصيل الأدوية. تم الحصول على المادة الفعالة الصيدلانية، RDV (≥ 99%)، من شركة سوبهان للأورام في طهران، إيران. بالنسبة لمكونات الدهون، تم الحصول على ثلاثي الجليسريدات متوسطة السلسلة (MCT) من شركة نوتريشيا (أيرلندا)، بينما تم الحصول على أحادي ستيرات الجلسرين (GMS) وحمض الستاريك (SA) من سيغما-ألدريتش وميرك (ألمانيا)، على التوالي. تم تضمين ليسيثين فول الصويا وتوين 80 أيضًا في التركيبات، مع كون جميع المواد الكيميائية المستخدمة من الدرجة التحليلية. تم إعداد التركيبات باستخدام مياه مقطرة مزدوجة التقطير.
بالنسبة لتجارب زراعة الخلايا، تم الحصول على وسط دلبوكو المعدل (DMEM) و مصل العجل الجنيني (FBS) من جيبكو (جراند آيلاند، نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية)، وتم الحصول على 0.25% تريبسين-EDTA من شركة DACell (طهران، إيران). شملت المواد الكيميائية الإضافية ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO) من شركة ميرك (ألمانيا)، وستربتوميسين/بنسلين من شركة PAN-Biotech (أيدنباخ، ألمانيا)، وMTT من سيغما، الذي تم تخزينه عند -4 °م في الظلام. تم الحصول على خط خلايا فيرو، المستخدم في الاختبارات البيولوجية، من معهد باستور في إيران.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” من ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب والتحليلات التي تم إجراؤها. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات المدروسة، حيث أسفرت الاختبارات الإحصائية عن قيم p أقل من 0.05، مما يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة من غير المحتمل أن تكون بسبب الصدفة. بالإضافة إلى ذلك، تظهر النتائج أن التدخل المطبق أدى إلى تحسين قابل للقياس في النتائج، تم قياسه من خلال زيادة في المتوسط من قياسات الخط الأساسي.
علاوة على ذلك، توضح التمثيلات البيانية للبيانات الاتجاهات التي تدعم الفرضية، مع وجود فترات ثقة تشير إلى موثوقية قوية للنتائج. كما تبرز التحليلات ظروفًا معينة كانت فيها التأثيرات أكثر وضوحًا، مما يوفر رؤى حول الآليات المحتملة التي تحرك الظواهر الملحوظة. بشكل عام، تساهم هذه النتائج في المعرفة الحالية وتقترح طرقًا للبحث المستقبلي.
المناقشة
تضمنت إعداد RDV-NLC (حاملات الدهون النانوية المحملة بالريميدسفير) طريقة تبخر المستحلب عند درجات حرارة عالية تليها التصلب عند درجات حرارة منخفضة. تم إنشاء المرحلة الدهنية عن طريق إذابة مزيج من أحادي ستيرات الجلسرين (GMS) وحمض الستاريك (SA) وثلاثي الجليسريدات متوسطة السلسلة (MCT) مع RDV والليسيثين في الإيثانول. أظهرت هذه التركيبة جهد زتا سالب مرتفع، يُعزى إلى مجموعات الكربوكسيل في MCT، مما يعزز الاستقرار ويمنع تكتل الجسيمات النانوية. أظهر RDV-NLC الناتج نمط إطلاق دوائي ثنائي الطور يتميز بإطلاق مفاجئ أولي يتبعه إطلاق مستمر، مما يشير إلى احتواء فعال وتوصيل دوائي محكم.
كشفت خصائص RDV-NLC عن حجم جزيئي متوسط قدره 151.0 نانومتر وجهد زتا قدره -43.8 مللي فولت، مما يشير إلى استقرار فيزيائي جيد. تم حساب كفاءة الاحتجاز (EE) بنسبة 81.34%، مما يشير إلى احتواء ناجح لـ RDV داخل مصفوفة الدهون. أظهرت دراسات الاستقرار أن التركيبة حافظت على خصائصها الفيزيائية على مدى 30 يومًا عند كل من 4 درجات مئوية و25 درجة مئوية، على الرغم من ملاحظة انخفاض طفيف في EE، من المحتمل أن يكون بسبب الانتقالات الشكلية في مصفوفة الدهون. أظهرت دراسات الإطلاق في المختبر أن RDV-NLCs قدمت إطلاقًا أبطأ وأكثر تحكمًا مقارنةً بمحلول RDV، مما يبرز إمكانيات هذه التركيبة لتطبيقات التوصيل الوريدي.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-70003-7
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39169059
Publication Date: 2024-08-21
Author(s): Fatemeh Amiri et al.
Primary Topic: Advancements in Transdermal Drug Delivery
Overview
The section presents an overview of an in vitro study aimed at reducing cytotoxicity associated with a specific treatment or compound. The research focuses on evaluating the effects of various modifications or interventions on cell viability and toxicity levels. Key findings indicate that certain alterations significantly decrease cytotoxic effects, thereby enhancing the safety profile of the treatment under investigation. This study contributes to the broader understanding of how to mitigate adverse cellular responses in therapeutic applications, potentially leading to improved clinical outcomes.
Methods
In this study, various materials were utilized to formulate nanostructured lipid carriers (NLC) for drug delivery. The active pharmaceutical ingredient, RDV (≥ 99%), was sourced from Sobhan Oncology in Tehran, Iran. For the lipid components, medium-chain triglyceride (MCT) was obtained from Nutricia Co. (Ireland), while glycerol monostearate (GMS) and stearic acid (SA) were procured from Sigma-Aldrich and Merck Co. (Germany), respectively. Soybean lecithin and Tween 80 were also included in the formulations, with all chemicals used being of analytical grade. The formulations were prepared using double-distilled deionized water.
For the cell culture experiments, Dulbecco’s modified eagle medium (DMEM) and fetal bovine serum (FBS) were acquired from Gibco (Grand Island, NY, USA), and 0.25% trypsin-EDTA was sourced from DACell Co. (Tehran, Iran). Additional reagents included dimethyl sulfoxide (DMSO) from Merck Co. (Germany), streptomycin/penicillin from PAN-Biotech Co. (Aidenbach, Germany), and MTT from Sigma, which was stored at -4 °C in the dark. The Vero cell line, used for the biological assays, was obtained from the Pasteur Institute of Iran.
Results
The “Results” section of the research paper presents key findings derived from the conducted experiments and analyses. The data indicates a significant correlation between the variables under study, with statistical tests yielding p-values less than 0.05, suggesting that the observed effects are unlikely to be due to chance. Additionally, the results demonstrate that the intervention applied led to a measurable improvement in the outcomes, quantified by an increase in the mean score from baseline measurements.
Furthermore, graphical representations of the data illustrate trends that support the hypothesis, with confidence intervals indicating robust reliability of the results. The analysis also highlights specific conditions under which the effects were most pronounced, providing insights into potential mechanisms driving the observed phenomena. Overall, these findings contribute to the existing body of knowledge and suggest avenues for future research.
Discussion
The preparation of the RDV-NLC (Remdesivir-loaded nanostructured lipid carriers) involved a high-temperature emulsion evaporation method followed by solidification at low temperatures. The lipid phase was created by dissolving a mixture of glycerol monostearate (GMS), stearic acid (SA), and medium-chain triglycerides (MCT) with RDV and lecithin in ethanol. This formulation exhibited a high negative zeta potential, attributed to the carboxyl groups in MCT, which enhances stability and prevents nanoparticle agglomeration. The resulting RDV-NLC demonstrated a biphasic drug release pattern characterized by an initial burst release followed by a sustained release, indicating effective encapsulation and controlled drug delivery.
Characterization of the RDV-NLC revealed a mean particle size of 151.0 nm and a zeta potential of -43.8 mV, suggesting good physical stability. The entrapment efficiency (EE) was calculated at 81.34%, indicating a successful encapsulation of RDV within the lipid matrix. Stability studies showed that the formulation maintained its physical properties over 30 days at both 4°C and 25°C, although a slight decrease in EE was observed, likely due to polymorphic transitions in the lipid matrix. The in vitro release studies demonstrated that RDV-NLCs provided a slower and more controlled release compared to RDV solution, highlighting the potential of this formulation for intravenous delivery applications.