Hình 3.31. Phổ HPLC của 5-FU (a) và HPLC của hệ PNS-GPTMS-CS-mPEG mang 5-FU giải phóng (b)
Nhận xét chung
Qua đây ta thấy rằng hạt nano silica sau khi được biến tính Chitosan (PNS-GPTMS-CS- mPEG) có hiệu suất mang thuốc DOX là 71,75 ± 1,89 và 5-FU là 70,04± 2,60%, cao hơn so với hệ PNS chưa biến điều này góp phần khẳng định ý nghĩa việc biến tính nano silica xốp để tăng hiệu suất mang thuốc tốt hơn.
Trong quá trình khảo sát sự giải phóng, thuốc DOX giải phóng tốt ở môi trường pH 4,5 (môi trường gần giống tế bào ung thư) và giải phóng ít trong môi trường pH 7,4 (môi trường tế bào lành). Tuy nhiên, đối với thuốc 5-FU thì thuốc không giải phóng ra khỏi vật liệu được. Vậy hệ biến tính này phù hợp với mang giải phóng DOX hơn là 5-FU.
3.3.3.3. Kết quả mang thuốc DOX của PNS-GPTMS-CS-mPEG
Bằng cách xác định lượng thuốc chưa mang được, ta có thể dễ dàng phân tích được hiệu suất mang thuốc và khả năng chứa thuốc của hạt. Sau khi đo UV-Vis lượng thuốc thừa chưa mang được, ta có kết quả như sau:
Bảng 3.10. Kết quả đo thuốc DOX tự do của hệ PNS-GPTMS-CS-mPEG
Thời gian | Trung bình lượng thuốc tự do (mg) | |
1 | 6 giờ | 0,33 ± 0,02 |
2 | 12 giờ | 0,10 ± 0,03 |
3 | 24 giờ | 0,05± 0,01 |
Có thể bạn quan tâm!
-
Ảnh Tem Của Pns-Gptms (A, A’) Và Pns-Gptms-Hydrazine (B, B’) Phân Tích Kết Quả Phổ Ftir (Hình 3.9): -
Phổ Ftir Của (A) Pns, (B) Pns-Aptes (C) Pns-Aptes-Cooh, (D) Gel- Mpeg, And (E) Pns-Gel-Mpeg -
Kết Quả Giải Phóng Thuốc 5-Fu Của Pns (Nano Silica Xốp) -
Phổ Hplc Của 5-Fu (A) Và Hplc Của Hệ Pns-Aptes-Cooh-Ge -
Nhận Xét Chung Cho Tất Cả Các Kết Quả Mang Và Giải Phóng Thuốc -
Nghiên cứu biến tính bề mặt nano silica làm chất mang thuốc chống ung thư - 16
Xem toàn bộ 137 trang tài liệu này.
Lượng thuốc tự do là 0,48 (mg), vậy lượng thuốc được mang trong hệ PNS-GPTMS- CS-mPEG là 1,7 (mg). Từ đó ta tính được hiệu suất tải thuốc và khả năng mang thuốc của chất mang.
Bảng 3.11. So sánh số liệu DLE và DLC của PNS-GPTMS-CS-mPEG và PNS
DLE(%) | DLC(%) | |
PNS-GPTMS-CS-mPEG với thuốc DOX | 71,75 ± 1,89 | 12,55 ± 0,27 |
PNS mang thuốc DOX | 23,01 ± 2,16 | 2,09 ± 0,32 |
Nhận xét:
Qua đây ta thấy rằng hạt nano silica sau khi được biến tính với chitosan có hiệu suất mang thuốc và khả năng chứa thuốc của vật liệu sau khi biến tính là 71,75 ± 1,89 % cao hơn so với các hệ vật liệu nano silica chưa biến tính và hệ đã biến tính trước đó. Kết quả tốt đó là nhờ dựa vào liên kết imine của thuốc DOX và chất mang PNS-GPTMS-CS- mPEG[22].
3.3.3.4. Khảo sát khả năng giải phóng thuốc DOX của hệ PNS-GPTMS-CS-mPEG
Sau khi khảo sát khả năng giải phóng DOX của chất mang PNS-GPTMS-CS-mPEG trong hai môi trường trung tính và acid ta có bảng số liệu như sau:
Bảng 3.12. Dữ liệu cho thấy khả năng giải phóng thuốc DOX của hệ PNS-GPTMS-CS- mPEG ở pH=7,4 và pH=4,5
Tỷ lệ giải phóng (%) | ||
pH = 7,4 | pH = 4,5 | |
0 | 0 | 0 |
1 | 5,18 | 21,47 |
2 | 9,38 | 35,65 |
3 | 11,92 | 39,62 |
14,30 | 47,43 | |
12 | 16,00 | 62,12 |
24 | 18,55 | 66,62 |
48 | 23,86 | 67,91 |
72 | 29,21 | 69,26 |
84 | 30,30 | 70,04 |
96 | 30,22 | 70,65 |
- Trong 6 giờ đầu hạt giải phóng 47,43% lượng thuốc được mang trong hạt ở môi trường pH 4,5. Cũng trong 6 giờ đầu nhưng trong môi trường pH 7,4 lượng thuốc phóng tích chỉ có 14,3%. Vậy bước đầu cho thấy thuốc giải phóng tốt trong môi trường pH 4,5 (gần giống với pH của tế bào ung thư).
- Trong khoảng từ 6 giờ đến 96 giờ hạt giải phóng được 70,65 % tại pH 4.5 trong khi tại pH 7,4 thì 30,22%. Ta thấy, thuốc giải phóng ít trong điều kiện pH 7,4 (môi trường gần giống pH của tế bào lành).
- Kết quả bảng 3.12 cho thấy, ở môi trường pH = 4,5 hệ silica được biến tính bằng chitosan giải phóng DOX tốt, đặc biệt là thời điểm từ 3 giờ đến 24 giờ. Điều này mang ý nghĩa thực tiễn rất cao trong việc giải phóng thuốc tại tế bào ung thư.
- Kết quả 3.12 và hình 3.35 thấy rõ ở môi trường pH 7,4 hệ silica được biến tính giải phóng tương đối ít, có 30,22% lượng thuốc, ít hơn lượng thuốc mà hệ giải phóng ở môi trường pH 4,5. Số liệu này góp phần chứng minh hệ mang thuốc sẽ ít gây độc đối với môi trường tế bào khỏe mạnh.
Hình 3.32. Đồ thị mô tả khả năng giải phóng thuốc DOX của hệ PNS-GPTMS-CS-mPEG
Nhận xét
Với các kết quả nghiên cứu được, ta nhận thấy ở môi trường pH 7,4 sau 96 giờ giải phóng thì lượng thuốc được giải phóng ít hơn so với ở môi trường pH 4,5 tới 44,43%. Và so với tất cả các hệ thì hệ PNS-GPTMS-CS-mPEG được xem là hệ giữ thuốc tốt nhất khi lưu thông trong môi trường pH 7,4 (môi trường của tế bào lành)
3.3.4. Kết quả mang và giải phóng của PNS-APTES (chất mang thuốc 3)
3.3.4.1. Kết quả mang 5-FU của PNS-APTES
Tương tự với cách mang thuốc 5-FU đã thực hiện với vật liệu nano silica xốp chưa biến tính, ta có kết quả như sau:
Bảng 3.13. Khối lượng thuốc tự do và được mang trong 60mg chất mang PNS-APTES
Lượng thuốc tự do (mg) | Lượng thuốc được mang (mg) | |
PNS-APTES | 12,07 | 2,93 |
Từ dữ liệu tính được hiệu suất mang thuốc và khả năng chứa thuốc của chất mang
Bảng 3.14. Hiệu suất mang thuốc và khả năng chứa thuốc 5-FU của hạt nano silica xốp đã biến tính (PNS-APTES) so sánh với PNS chưa biến tính
DLE(%) | DLC(%) | |
PNS-APTES mang 5-FU | 19.53 ± 1.20 | 4,65 ± 0,19 |
PNS mang 5-FU | 15.60 ± 1.85 | 3.75 ± 0.12 |
Mặc dù hiệu quả mang thuốc có tăng thêm một ít đó là do tương tác tĩnh điện giữa nhóm giữa thuốc và chất mang đã biến tính nhưng hiệu quả vẫn chưa cao nên cần biến tính thêm nữa. Bên cạnh đó khi giải phóng 5-FU đã bị giữ chặt trong chất mang PNS-APTES, không thể giải phóng ra trong 2 môi trường đệm.
3.3.4.2. Kết quả giải phóng 5-FU của PNS-APTES
Sau khi mang thuốc xong, ta cũng tiến hành giải phóng 5-FU trong thời gian 48 giờ với 2 môi trường dung dịch đệm phosphat (PBS)(pH 7,4) và đệm acetat (pH 4,5). Kết quả HPLC (hình 3.36 b) cho thấy lượng thuốc giải phóng ra bằng 0 (mg).
Hình 3.33. Phổ HPLC của 5-FU (a) và HPLC của hệ PNS-APTES mang 5-FU giải
phóng (b)
Giải thích
Với cách mang thuốc nén chặt 5-FU vào vật liệu như phần trình bày trong mục 3.3.1.5 , hiệu suất mang thuốc sẽ tăng lên nhưng thuốc bị giữ chặt trong vật liệu nên không giải phóng được.
3.3.4.3. Kết quả mang DOX của PNS-APTES
Tính toán hiệu suất và khả năng mang thuốc của PNS-APTES thông qua cách trình bày ở ở mục 3.3.1.4 ta được kết quả như sau: DLE = 54,03 ± 2,41 (%) và DLC = 7,40 ± 0,43 (%).
Qua đây ta thấy rằng hạt nano silica sau khi được biến tính PNS-APTES thì hiệu suất và khả năng mang thuốc có phần cải thiện hơn một chút so với vật liệu nano xốp chưa biến tính (PNS), đó là do thuốc DOX tạo liên kết hóa học với chất mang, điều này góp phần khẳng định ý nghĩa việc biến tính nano silica [90].Tuy nhiên, để tăng thêm hiệu quả mang thuốc chúng tối vẫn tiếp tục biến tính hệ nano silica xốp với những nhóm chức năng cao hơn.
3.3.4.4. Kết quả giải phóng DOX của PNS-APTES
Chất mang PNS-APTES được khảo sát giải phóng thuốc trong 96 giờ tại môi trường pH 7,4 và 4,5 (bảng 3.15 và hình 3.37).
Bảng 3.15. Số liệu giải phóng DOX của PNS-APTES tại pH 7,4 và 4,5
Tỷ lệ giải phóng (%) | ||
pH = 7,4 | pH = 4,5 | |
0 | 0 | 0 |
1 | 7,69 | 32,79 |
2 | 13,06 | 43,11 |
3 | 18,03 | 53,80 |
6 | 26,95 | 61,37 |
12 | 31,31 | 71,20 |
24 | 37,43 | 77,08 |
48 | 48,69 | 79,20 |
72 | 54,15 | 80,09 |
84 | 54,85 | 80,28 |
96 | 54,86 | 80,32 |
Hình 3.34. Đồ thị mô tả khả năng giải phóng của PNS-APTES Đối với môi trường pH 7,4:
Khảo sát thời gian 6 giờ đầu, hệ giải phóng thuốc với tốc độ chậm, lượng thuốc được hệ giải phóng không nhiều.
- Trong một giờ đầu tiên nghiên cứu tiến hành lấy mẫu 3 lần lượng thuốc trung bình giải phóng ra là 7,69 %.
- Tại thời điểm 6 giờ đến 12 giờ, nghiên cứu cũng tiến hành lấy mẫu 3 lần đo được lượng thuốc giải phóng là 31,31% thuốc được mang.
- Tại thời điểm 72 giờ, thì tổng lượng thuốc giải phóng là 54,15% lượng thuốc được mang. Nhận thấy rất rõ, so với các thời điểm trước thì quá trình giải phóng thuốc bắt đầu yếu dần đi, thỏa mãn điều kiện mong muốn là giải phóng chậm.
Đối với môi trường pH 4,5:
Khảo sát thời gian 6 giờ đầu, hệ giải giải phóng với tốc độ chậm, lượng thuốc được hệ giải phóng khá nhiều so với hệ 7,4.
- Trong một giờ đầu tiên nghiên cứu tiến hành lấy mẫu 3 lần lượng thuốc trung bình giải phóng là 32,79 %.
- Tại thời điểm từ 6 giờ đến 12 giờ, nghiên cứu cũng tiến hành lấy mẫu 3 lần với lượng thuốc được hệ giải phóng là 71,20% lượng thuốc được mang. Tại thời điểm này lượng thuốc được hệ giải phóng ra khá tốt
- Tại thời điểm 72 giờ, thì tổng lượng thuốc giải phóng là 80,10% lượng thuốc được mang. Nhận thấy rất rõ, so với các thời điểm trước thì quá trình giải phóng bắt đầu tăng chậm và cao nhất ở 96 giờ là 80,32.
Sau khi khảo sát giải phóng DOX của hệ PNS-APTES, từ số liệu cho thấy, ở môi trường pH 7,4 hệ silica được biến tính APTES giải phóng thuốc rất yếu, chỉ có 54,85% sau 96 giờ, ít hơn lượng thuốc mà hệ giải phóng ở môi trường pH 4,5 là 80,32% tại thời điểm 96 giờ. Vậy thỏa điều kiện là giải phóng tốt trong điều kiện pH kém pH 4,5 (gần giống pH của tế bào ung thư) và giải phóng ít trong môi trường pH 7,4 (gần giống pH của tế bào lành).
3.3.5. Kết quả mang và giải phóng PNS-APTES-Anhydrid Succinic-Gelatin (PNS- APTES-COOH-GE là chất mang thuốc 4)
3.3.5.1. Kết quả mang 5-FU của PNS-APTES-COOH-GE
Để xác định khối lượng thuốc trong mẫu cần dùng phương pháp đo HPLC và đường chuẩn đã lập để xác định hàm lượng thuốc trong hai dung dịch A (dung dịch trước mang thuốc) và dung dịch B (dung dịch sau mang thuốc). Sau khi có được nồng độ thuốc 5-FU trong hai dung dịch ta có thể tính được khối lượng thuốc, gọi là mA và mB. Qua đó, khối lượng thuốc chứa trong hạt được tính như sau mA - mB. Khối lượng thuốc ban đầu là mA và
tổng khối lượng mẫu và thuốc trong mẫu sẽ bao gồm khối lượng thuốc trong mẫu và 50mg mẫu ban đầu. Kết quả đo như sau:
Bảng 3.16. Kết quả đo dung dịch A và B (trước và sau mang thuốc 5-FU của hệ PNS- APTES-Anhydrid Succinic-GE)
Diện tích peak (mAU*s) | Nồng độ (ppm) | Khối lượng (mg) | |
A | 40256,2 | 1256,443 | 13,8209 |
B | 35232,3 | 1099,598 | 10,9960 |
Từ kết quả trên ta sẽ xác định được hai giá trị DLE và DLC bằng công thức ở mục 3.3.1.4
DLE (%) = 20,44 (%) và DLC (%) = 5,35 (%).
Sau những khoảng thời gian tiến hành thí nghiệm giải phóng trong hai môi trường khác nhau và tiến hành đo HPLC nhận thấy lượng 5-FU đã bị dính chặt trong chất mang không thể giải phóng trong cả 2 môi trường là pH 7,4 và pH 4,5.
Nhận xét
Mặc dù hệ biến tính PNS- APTES-COOH-GE có hiệu suất mang thuốc 5-FU cao hơn so với so với hệ PNS chứa biến tính nhưng vẫn thấp hơn hiệu suất mang thuốc 5-FU của hệ PNS-GPTMS-Hydrazine và PNS-GPTMS-CS-mPEG đó là do hệ biến tính Gelatin có cấu trúc lớn có thể làm cản trở tương tác tĩnh điện của thuốc 5-FU và chất mang.
3.3.5.2. Kết quả giải phóng 5-FU của PNS-APTES-COOH-GE
Tương tự các hệ biến tính trước mang 5-FU, hệ PNS-APTES-COOH-GE cũng mang 5- FU bằng cách cho 60 mg chất mang vào ống nhỏ giọt, sau đó đổ dung dịch có chứa 15 mg thuốc 5-FU cho chảy qua, bên dưới hứng và cho chảy qua ống nhiều lần. Tiếp theo thẩm tách đo thuốc được mang và giải phóng trong thời gian 1 giờ, 2 giờ, 3 giờ với 2 môi trường dung dịch đệm phosphat (PBS)(pH 7,4) và đệm acetat (pH 4,5). Kết quả HPLC cho thấy lượng thuốc giải phóng ra bằng 0 (mg). Vậy 5-FU đã bị giữ chặt trong PNS-APTES-COOH- GE không thể giải phóng ra trong 2 môi trường đệm.