Khóa luận tốt nghiệp Đại học ngành Dược học: Nghiên cứu chế tạo hệ dẫn thuốc nano Paclitaxel phối hợp Curcumin và đánh giá tác động của chúng lên các tế bào ung thư

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:48

Thêm vào BST

Báo xấu

19
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khóa luận nghiên cứu bào chế hệ nano trên cơ sở copolyme PLA - TPGS mang đồng thời PTX và Cur và gắn yếu tố hướng đích olat, đồng thời đánh giá hiệu quả tác động của hệ trên một số tế bào ung thư. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp Đại học ngành Dược học: Nghiên cứu chế tạo hệ dẫn thuốc nano Paclitaxel phối hợp Curcumin và đánh giá tác động của chúng lên các tế bào ung thư

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA Y DƯỢC LÊ THỊ HẢO NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ DẪN THUỐC NANO PACLITAXEL PHỐI HỢP CURCUMIN VÀ ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA CHÚNG LÊN CÁC TẾ BÀO UNG THƯ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH DƯỢC HỌC KHÓA: QH-2012 NGƯỜI HƯỚNG DẪN 1. TS. HÀ PHƯƠNG THƯ 2. PGS.TS. DƯƠNG THỊ LY HƯƠNG Hà Nội – 2017
LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể Khoa Y Dược, Đại học Quốc Gia Hà Nội đã tạo điều kiện, giúp đỡ để em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy cô đã giảng dạy không những về mặt kiến thức mà còn cả kinh nghiệm để em có một kiến thức nền vững chắc trong suốt 5 năm học vừa qua. Tiếp theo em xin bày tỏ sự tri ân và lòng biết ơn sâu sắc đến: 1. TS. Hà Phương Thư – Trưởng phòng vật liệu nano Y Sinh, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. 2. PGS.TS Dương Thị Ly Hương – Bộ môn Dược lý – Dược Lâm Sàng, Khoa Y – Dược Đại học Quốc Gia Hà Nội. 3. Ths. Đỗ Hải Đoan, Phòng vật liệu nano Y Sinh, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình cũng như tạo những điều kiện về tài liệu tham khảo, phòng thí nghiệm cũng như kinh phí của đề tài để em có thể hoàn thành khóa luận này trong những điều kiện tốt nhất. Em xin cảm ơn đề tài cấp viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, MS. VAST03.04, 2016-2017 (chủ nhiệm TS. Hà Phương Thư) đã tài trợ kinh phí giúp em thực hiện đề tài nghiên cứu của mình. Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới toàn bộ các anh chị thuộc Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đặc biệt các anh chị thuộc phòng vật liệu nano Y Sinh đã giúp đỡ, hỗ trợ em trong quá trình thực hiện đề tài khóa luận này. Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã luôn quan tâm động viên, giúp đỡ em hoàn thành khóa luận này. Dù đã rất cố gắng nhưng khóa luận của em vẫn khó tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận được những ý kiến phản hồi từ phía các thầy cô để khóa luận thêm hoàn thiện. Em xin chân thành cảm ơn! Sinh Viên Lê Thị Hảo
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Diễn giải CMC Nồng độ micel tới hạn CUR Curcumin DCM Dichloromethan EE% Hiệu suất mang thuốc EtOH Ethanol FDA Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ FTIR Quang phổ hồng ngoại chuyển đổi Fourier L-LA L-lactic acid NF-κB Yếu tố nhân Kappa B PCL Poly- caprolacton PEG Poly ethylen glycol PGA Poly glycolic acid PLA Poly Lactid PLGA Poly lactic-co-glycolic acid TEM Kính hiển vi điện tử truyền qua TPGS Tocopheryl polyethylen glycol 1000 succinat
DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên Hình Trang Hình 1 Cơ chế nhắm đích bị động và chủ động của hệ 5 phân phối thuốc có kích thước nano Hình 2 Cấu tạo của axit olic 6 Hình 3 ức độ biểu hiện của thụ thể olat trên các mô 7 thường và khối u Hình 4 ột số hệ phân phối thuốc cấu trúc nano 10 Hình 5 Cấu trúc mixen tạo nên bởi copolyme (dạng di- 11 block) không mang thuốc (a) và mang thuốc (b) Hình 6 Công thức hóa học của PTX 12 Hình 7 Công thức hóa học của Cur 13 Hình 8 Cấu trúc của L-LA 15 Hình 9 Công thức của TPGS 16 Hình 10 Công thức của copolyme PLA-TPGS 17 Hình 11 Hình ảnh của các hạt nano (PTX+Cur)/PLA- 17 TPGS Hình 12 Copolyme PLA-TPGS được tạo bởi monome L- 19 LA và TPGS. Hình 13 Phổ hồng ngoại FTIR của nano (Cur+PTX)- 23 PLA-TPGS-Fol với 5 tỉ lệ khác nhau giữa PLA và TPGS Hình 14 Phổ hồng ngoại FTIR của (1) Cur, (2) PTX, (3) 24 Acid folic, (4) PLA-TPGS 1:1 và (5) (Cur+PTX)-PLA-TPGS-Fol với tỉ lệ PLA- TPGS 1:1 Hình 15 Hình ảnh FESEM của nano (Cur+PTX)-PLA- 28 TPGS-Fol với 5 tỉ lệ khác nhau giữa PLA và TPGS (a) 1:1, (b) 2:1, (c) 1:3, (d) 2:1, (e) 3:1 Hình 16 Thế zeta của hạt nano (Cur +PTX) PLA-TPGS- 30 Fol tại các tỉ lệ của PLA và TPGS: 1:3 (a), 1:2 (b), 1:1 (c), 2:1 (d), 3:1 (e) Hình 17 Phương trình đường chuẩn của Cur và PTX 31
DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang Bảng 1 Tỉ lệ và khối lượng của PLA và TPGS thực 20 nghiệm Bảng 2 Các dao động đặc trưng của các chất 21 Bảng 3 Các dao động đặc trưng của các chất 25 Bảng 4 Thế zeta của hệ nano tại 5 tỉ lệ khác nhau của 28 PLA-TPGS Bảng 5 Hiệu suất bọc thuốc của Curcumin và Paclitaxel 31 Bảng 6 Kết quả gây độc tế bào trên 4 dòng tế bào được 32 chọn
MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................... 3 1.1. Tổng quan về ung thư ................................................................................ 3 1.2. Tổng quan về hệ phân phối thuốc mới - hệ nano ...................................... 4 1.2.1. Cơ chế hướng đích của hệ phân phối thuốc nano .................................. 5 1.2.2. Các vật liệu có thể dùng để tạo ra chất mang nano ............................... 8 1.3. Hệ phân phối thuốc nano mang đồng thời Paclitaxel và Curcumin dựa trên copolyme PLA-TPGS ((Cur+PTX)-PLA-TPGS) .................................... 11 1.3.1. Paclitaxel............................................................................................... 12 1.3.2. Curcumin ............................................................................................... 13 1.3.3. Tác dụng hiệp đồng của Curcumin và Paclitaxel ................................. 14 1.3.4. Tổng quan về hệ micel copolyme PLA-TPGS ....................................... 15 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 19 2.1. Nguyên liệu, đối tượng nghiên cứu .......................................................... 19 2.2. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 19 2.2.1. Tổng hợp copolyme PLA-TPGS ............................................................ 19 2.2.2. Chuẩn bị dung dịch TPGS gắn với folat ............................................... 21 2.2.3. Tổng hợp hạt nano (Cur + PTX)-PLA-TPGS gắn folat........................ 21 2.2.4. Hiệu suất bọc thuốc (EE%) ................................................................... 22 2.2.5. Đánh giá các đặc trưng vật liệu............................................................ 23 2.2.6. Đánh giá tác dụng gây độc tế bào ........................................................ 23 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .................................................. 24 3.1. Tính đặc trưng vật liệu ............................................................................. 24 3.1.1. Quang phổ hồng ngoại chuyển đổi Fourier (FTIR) ............................. 24 3.1.2. Hình thái và kích thước ......................................................................... 27 3.2.3. Thế zeta ................................................................................................. 29 3.2. Hiệu suất bọc thuốc (EE %) ..................................................................... 32
3.3. Thử nghiệm gây độc tế bào ...................................................................... 33 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ................................................... 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO
ĐẶT VẤN ĐỀ Ung thư hiện nay vẫn đang là một trong các nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên thế giới. Sự phát triển của ung thư trong những năm gần đây đang thực sự là một mối lo ngại lớn đối với các quốc gia trên thế giới và thu hút được quan tâm rất lớn, không chỉ trong cộng đồng khoa học, đặc biệt là dược sĩ, các nhà sinh học và hóa học, mà còn trong cộng đồng nói chung. Việc chữa trị ung thư tiêu tốn rất nhiều công sức và tiền bạc. Tuy nhiên, các thuốc điều trị ung thư truyền thống thường thiếu tính đặc hiệu đối với những tế bào ung thư và có độ tan trong nước thấp. Chúng không những tiêu diệt tế bào ung thư mà còn tiêu diệt cả những tế bào khỏe mạnh của cơ thể, do đó không đem lại hiệu quả chữa trị cao và gây nên nhiều tác dụng phụ nghiêm trọng. Do đó, nhu cầu cấp bách là cần phát triển phương pháp điều trị ung thư không có hoặc rất ít tác dụng phụ đến các tổ chức lành. Sự phát triển vượt trội của công nghệ nano trong thời gian gần đây đã tạo ra những bước tiến đáng kể trong tất cả các lĩnh vực của khoa học công nghệ. Trong ngành dược, các hệ phân phối thuốc nano đã cho thấy những ưu thế vượt trội so với những hệ phân phối thuốc truyền thống. Các hệ phân phối thuốc nano có thể hướng đích tác dụng chọn lọc tới các tế bào, khối u ung thư theo hai cơ chế: hướng đích thụ động và hướng đích chủ động, nhờ đó giảm thiểu tối đa tác dụng phụ của thuốc đến mô lành đồng thời tăng hiệu quả điều trị, giảm liều thuốc cần sử dụng. Song song với đó, sử dụng kết hợp các loại thuốc trong điều trị ung thư cũng được xem như là một hướng tiếp cận đầy tiềm năng. Phối hợp thuốc trong điều trị ung thư có thể tạo nên tác dụng hiệp đồng, giúp tăng hiệu quả trị liệu, giảm thiểu tác dụng phụ, giảm liều dùng, ngăn chặn hoặc giảm hiện tượng kháng đa thuốc. Paclitaxel (PTX) là một trong những thuốc điều trị ung thư truyền thống được chiết xuất từ vỏ của cây Taxus brevifolia, dùng để điều trị nhiều 1
bệnh ung thư như ung thư vú, buồng trứng, phổi …[41]. Tuy nhiên, việc sử dụng PTX trong điều trị gây ra nhiều tác dụng phụ nghiêm trọng như phản ứng quá mẫn, gây độc thần kinh, mắt v.v… Điều đó có thể do độ tan trong nước thấp của PTX cũng như tính chọn lọc đến các tế bào khối u kém [26,41]. Để giải quyết vấn đề này, cần làm tăng độ tan trong nước của PTX và hạn chế tối đa tác dụng có hại đến cơ thể. Curcumin(Cur) là một chất polyphenol màu vàng được chiết xuất từ rễ của cây nghệ (Curcuma longa) sống phổ biến ở vùng khí hậu nhiệt đới Đông Nam Á [39]. Cur đã được chứng minh không những có tác dụng chống oxy hóa mạnh mà còn diệt được các tế bào ung thư với rất ít độc tính[3,12,45]. Sự kết hợp của Cur và PTX cho tác dụng hiệp đồng ức chế sự phát triển của các khối u do Cur ngăn cản PTX hoạt hóa yếu tố nhân Kappa B, là yếu tố làm bất hoạt sự chết theo chương trình của tế bào [18]. Hơn nữa, Cur còn có khả năng ức chế hoạt động của bơm tống thuốc P-Glycoprotein – một trong các cơ chế của tế bào ung thư kháng lại PTX – nhờ đó tăng hiệu quả trị liệu của PTX. Tuy nhiên Cur cũng có độ tan trong nước thấp và nhanh bị đào thải ra khỏi cơ thể nên ứng dụng trong lâm sàng để điều trị ung thư bị giới hạn đáng kể [7]. Bởi những lý do trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “ Nghiên cứu chế tạo hệ dẫn thuốc nano Paclitaxel phối hợp Curcumin và đánh giá tác động của chúng lên các tế bào ung thư” với mục tiêu: 1). Bào chế hệ nano trên cơ sở copolyme PLA - TPGS mang đồng thời PTX và Cur và gắn yếu tố hướng đích olat. 2). Đánh giá hiệu quả tác động của hệ trên một số tế bào ung thư. 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về ung thư Ung thư là một thuật ngữ chung cho một nhóm lớn các bệnh có thể ảnh hưởng đến bất kỳ phần nào của cơ thể. Các thuật ngữ khác được sử dụng là các khối u ác tính và u. ột đặc tính của ung thư là tạo nhanh các tế bào bất thường phát triển vượt ra ngoài phạm vi thông thường của chúng, và sau đó có thể xâm nhập vào các bộ phận liền kề của cơ thể và lây lan đến các cơ quan khác, quá trình thứ hai được gọi là di căn. Di căn là những nguyên nhân chính gây tử vong do ung thư . Tỷ lệ ung thư có xu hướng tăng nhanh ở phần lớn các nước trên thế giới. Tổ chức Y tế thế giới(WHO) nhận định đây là đại dịch đang xảy ra trong hiện tại. Ước tính mỗi năm trên toàn cầu có hơn 14,1 triệu người mới mắc và 8,2 triệu người chết do ung thư, trong đó gần 70% là ở các nước đang phát triển và có thể tăng gấp đôi lên 14,6 triệu người vào năm 2035. Số lượng các trường hợp mới mắc được dự kiến sẽ tăng khoảng 70% trong 2 thập kỷ tới. Hiện khoảng 23 triệu người đang sống với ung thư. Nếu không có các biện pháp can thiệp kịp thời thì các con số này sẽ tăng lên 30 triệu vào năm 2020. Và cũng theo WHO, trong 178 quốc gia, vùng lãnh thổ có tỷ lệ mắc và tử vong do ung thư nhiều nhất thế giới, Việt Nam đứng thứ 78. Năm bệnh ung thư phổ biến nhất ở Việt Nam là ung thư gan, phổi, dạ dày, ung thư vú và ung thư trực tràng [15]. Các phương pháp điều trị ung thư phổ biến hiện nay là phẫu thuật, xạ trị và hóa trị. Trong hóa trị liệu, các dược chất phổ biến như cisplatin, mitoxantron, estramustin, doxorubicin, etoposid, vinblastin, paclitaxel,vinorelbin, hoặc kết hợp các loại thuốc với nhau đã được sử dụng rộng rãi trong điều trị ung thư và cũng đã cải thiện chất lượng cuộc sống [8,31,34]. Tuy nhiên, bên cạnh hiệu quả trong diệt tế bào ung thư, các thuốc này còn gây nhiều tác dụng không mong muốn trên tế bào lành. Do đó, công cuộc tìm kiếm các thuốc mới, các liệu pháp điều trị mới, hoặc phối hợp các 3
dược chất với nhau để nâng cao hiệu quả điều trị, giảm thiểu tác dụng không mong muốn vẫn đang là một thách thức đặt ra với các nhà khoa học. Do đó, một nhu cầu cấp bách là cần tìm ra phương pháp điều trị ung thư không có hoặc rất ít tác dụng phụ đến các cơ quan bình thường. 1.2. Tổng quan về hệ phân phối thuốc mới - hệ nano Nhiều hệ phân phối thuốc đã và đang được nghiên cứu và phát triển nhằm tăng khả năng vận chuyển và giải phóng thuốc tại những vùng khối u mang bệnh và do đó giảm thiểu những tác động xấu tới những cơ quan của cơ thể. Trong đó hệ phân phối thuốc nano có tiềm năng ứng dụng rất cao, thu hút được nhiều sự quan tâm nghiên cứu và phát triển. Công nghệ nano liên quan đến việc thiết kế, phân tích, bào chế các vật liệu trong đó có ít nhất một chiều có kích thước từ 1-100 nm. Các vật liệu nano có diện tích bề mặt lớn so với thể tích, các tính chất hóa, lý, sinh học của chúng cũng rất khác biệt so với các vật liệu có kích thước lớn. Những tính chất siêu việt này đã mở ra những cơ hội mới trong việc ứng dụng công nghệ nano trong các lĩnh vực như y học và sinh học. Nhờ đó, thuật ngữ “y học nano” đã được hình thành [28]. Mục tiêu của y học nano là áp dụng của công nghệ nano vào y học cho việc phòng bệnh, chẩn đoán và trị liệu bằng cách dùng vật liệu nano để thao tác các hệ thống sinh học ở mức độ tế bào hay xuống thấp hơn nữa ở cấp độ phân tử. Những nghiên cứu trong y học nano phần lớn liên quan đến việc mang thuốc đến các tế bào bệnh và chẩn đoán bệnh ở mức phân tử. Với kích thước cỡ nano mét, các hệ phân phối thuốc nano không chỉ giúp cải thiện tính tan của các thuốc không tan mà còn có khả năng tập trung thuốc tại vùng khối u thông qua hai cơ chế hướng đích: bị động và chủ động. 4
Hướng đích chủ động Tế bào ung thư Nhập bào Tế bào nội mô Hoạt chất có hoạt tính Giải phóng hoạt chất trong tế bào Hướng đích bị động Mạch bạch huyết Hình 1: Cơ chế nhắm đích bị động và chủ động của hệ phân phối thuốc có kích thước nano 1.2.1. Cơ chế hướng đích của hệ phân phối thuốc nano * Hướng đích bị động Các nhà khoa học đã nhận thấy có sự khác biệt giữa vùng mô bình thường khoẻ mạnh và mô ung thư, tế bào của vách huyết quản trong vùng mô khoẻ mạnh có sự liên kết rất khít khao, trong khi đó ở vách huyết quản của mô ung thư xuất hiện những khoảng hở có kích cỡ khoảng 600-800 nm. Phân tử thuốc tự do có thể đi xuyên vách thông qua sự thẩm thấu và khuếch tán tự động, có tác dụng và tiêu diệt các tế bào khỏe mạnh lẫn tế bào ung thư mà không phân biệt. Ngược lại, nếu thuốc đưa vào cơ thể dưới dạng hạt có kích thước nano, độ lớn của hạt không cho nó đi qua vách huyết quản của mô bình thường nhưng có thể chui lọt qua những khoảng hở đi vào khối u ung thư [5]. Các nhà toán học còn có thể tính toán hình dạng tối ưu làm sao để hạt có thể 5
chui qua kẽ hở huyết quản với số lượng tối đa. Từ đó làm gợi ý đến việc nghiên cứu phát triển các thuốc điều trị ung thư được bọc trong các hạt kích thước nano nhằm tăng tính hướng đích, dẫn đến tăng hiệu quả điều trị bệnh. Khi được đưa vào cơ thể, hạt nano mang thuốc sẽ theo hệ thống tuần hoàn qua mạch máu để đến mô đích. Kích cỡ của hạt mang thuốc là một yếu tố quan trọng cho việc vận chuyển thuốc. Kích cỡ này phải trong phạm vi từ 4 đến 400 nm. Nếu nhỏ hơn 4 nm, hạt sẽ nhanh chóng bị thải ra theo đường bài tiết. Nếu lớn hơn 400 nm, hạt sẽ bị hệ thống miễn dịch phát hiện và loại trừ ra khỏi cơ thể. * Hướng đích chủ động: Cơ chế hướng đích chủ động dựa trên những liên kết đặc hiệu cuả các thụ thể có mặt trên tế bào ung thư đối với các tác nhân hướng đích đặc hiệu đối với các thụ thể đó. ối loại tế bào ung thư sẽ có một hoặc nhiều thụ thể đặc hiệu. Để đạt được khả năng nhắm đích có tính chọn lọc cao, những hệ phân phối thuốc có thể được gắn với các yếu tố hướng đích như: hormon, kháng thể, và những dẫn xuất của vitamin [27]. Trong đó hệ gắn thuốc với axit olic được nghiên cứu ứng dụng nhiều trị liệu ung thư [24].  Axit folic Hình 2. C u t củ it ic Axit folic (Hình 2) là một vitamin rất cần thiết cho các quá trình sinh tổng hợp nucleotid, vì vậy, nó được sử dụng để kéo dài quá trình sống 6
của tế bào. Tế bào thường vận chuyển folat qua màng thông qua những thụ thể của folat (folat-receptor ( )). Những thụ thể của folat ( ) thường được biểu hiện quá mức ở tế bào ung thư giúp những tế bào ác tính được cung cấp đầy đủ nhu cầu vitamin cho sự phát triển của chúng [33].  Thụ thể folat (FR) : Thụ thể olat của người (khối lượng cỡ 38 kDa) bao gồm 3 dạng - , - , và - . ỗi dạng có khả năng bám dính khác nhau đối với olat. Hằng số phân ly KD của mỗi dạng đối với olat lần lượt là: FR- = 0,1 n , FR- = 1 n , - = 0,4 n . Hằng số phân ly càng nhỏ cho thấy khả năng bám dính càng cao. Vì có ái lực cao đối với olat, nên thụ thể - là đối tượng được nghiên cứu khá kĩ trên các dòng tế bào ung thư. - chỉ biểu hiện ở mức độ rất thấp trên các mô thường, song lại biểu hiện rất cao ở các mô thư ác tính như: ung thư buồng trứng, ung thư dạ con, ung thư não, thận… ức độ biểu hiện của thụ thể olat được biểu hiện qua lượng olat bám trên một mg protein được tách ra từ các mô, khối u tương ứng. Mức độ biểu hiện của thụ thể folat ở mô khối u cao hơn nhiều so với mô lành (Hình 3). Các nhà khoa học có thể tận dụng các đặc điểm này để gắn folat lên các hệ phân phối thuốc, giúp tăng khả năng bám dính của những hệ dẫn thuốc này lên tế bào ung thư, qua đó tăng nồng độ của thuốc tại những vùng khối u và giảm thiểu nồng độ của thuốc tại những cơ quan, tế bào lành. Hình 3: M c độ bi u hiện củ th th t t ên m thư ng và khối u. 7
Cơ chế: Sau khi bám lên những thụ thể folat nằm trên bề mặt của tế bào ung thư, những hệ gắn folat sẽ được tiếp nhận và vận chuyển vào bên trong tế bào, tới những cơ quan nội bào gọi là endosom. Những endosom này có pH nằm trong khoảng từ 4.3 đến 6.9, phổ biến nhất là 5.0. pH của endosom có ảnh hưởng tới việc gắn của hệ olat vào thụ thể. Khi pH < 5 một số hệ gắn folat sẽ bị tách ra khỏi thụ thể folat và tồn tại bên trong tế bào. Một số nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng, tổng số hệ gắn folat được nhập bào sẽ gần như tỉ lệ thuận với số lượng thụ thể folat được biểu hiện trên một tế bào và tốc độ tiếp nhận những hệ gắn folat của một tế bào ung thư trung bình là 1-3  105 phân tử tế bào giờ [42].  Kết hợp copolyme và folat để tạo ra một hệ phân phối thuốc cấu trúc nano có khả năng hướng đích chủ động Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu được tiến hành dựa trên việc kết hợp copolyme và olat để tạo ra các hệ phân phối thuốc nano hướng đích mang lại nhiều tác dụng có lợi như các liposom, phức hợp polymer-thuốc, hạt nano lipid, và micel copolymeric. Ví dụ, năm 2011, ing - Fa - Hsieh cùng đồng nghiệp đã tiến hành tổng hợp hệ phân phối thuốc nano doxorubicin dựa trên copolyme poly(ethylen glycol)-poly )-poly(ethylen glycol) gắn yếu tố hướng đích olat ứng dụng trong điều trị ung thư vú [11]. Hay Wang J, Liu W cùng các cộng sự năm 2011 cũng đã tiến hành tổng hợp hệ phân phối thuốc có yếu tố hướng đích olat được tổng hợp từ monomethoxy-poly(ethylen glycol)- b-poly(lactid)-paclitaxel (MPEG-PLA-paclitaxel) và d- -tocopheryl polyethylen glycol 1000 succinat (TPGS)- olat đã chứng minh acid folic tăng cường khả năng phân phối thuốc của hệ nano mang thuốc điều trị ung thư đến các tế bào ung thư [47]. 1.2.2. Các vật liệu có thể dùng để tạo ra chất mang nano Để chế tạo được những hệ phân phối thuốc điều trị ung thư có khả năng nhắm đích tới tế bào ung thư như vậy, có hai vấn đề lớn được đặt ra. Thứ 8
nhất, những loại vật liệu nào phù hợp để có khả năng tạo ra những hệ chất mang có kích thước nano, có khả năng tương hợp sinh học cao, an toàn cho người bệnh. Thứ hai, lựa chọn những phối tử nào đặc hiệu đối với những thụ thể đặc trưng đối với từng loại tế bào ung thư là việc rất quan trọng quyết định tới khả năng nhắm đích và tính chọn lọc của việc điều trị. Những hệ vật liệu sử dụng để bào chế những hệ phân phối thuốc phải có khả năng tương thích sinh học cao, bảo vệ thuốc chống lại các quá trình chuyển hóa và thải trừ trong cơ thể thông qua sự hoạt động của các loại enzyme, không gây những phản ứng miễn dịch trong cơ thể và không gây độc cho cơ thể. Có thể chia những vật liệu được sử dụng trong việc dẫn truyền thuốc làm 3 loại [23]: - Các hạt vô cơ có cấu trúc xốp ( hạt SiO2 xốp) hoặc rỗng ( hạt vàng rỗng) - Các loại polyme thiên nhiên hoặc polyme tổng hợp - Các hệ mang sinh học: virus Một số hệ phân phối thuốc được tạo thành từ polyme được liệt kê trong Hình 4. Trong số đó, các polyme được sử dụng để tạo chất mang nano dưới dạng polymeric micel. Trong đó các polyme phân hủy sinh học vẫn được sử dụng rộng rãi hơn cả. Các polyme phân hủy sinh học như poly- caprolacton (PCL), poly lactid (PLA), poly glycolic acid (PGA), poly e-caprolacton, poly lactic-co-glycolic acid (PLGA). Những polyme này đã được cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ FDA, chứng minh là phân hủy sinh học, được sử dụng trong nhiều nghiên cứu do có độc tính thấp với cơ thể. Với tính chất kỵ nước giúp chúng có khả năng vận chuyển những loại thuốc ít tan trong nước lớn nhưng đồng thời khả năng phân tán trong nước rất hạn chế, và tốc độ phân hủy thấp trở thành rào cản để sản xuất hệ phân phối thuốc mới tiên tiến [46]. Vì vậy, thông thường, khi sử dụng các loại polyme này như một hệ phân phối thuốc, người ta thường sử dụng các chất nhũ hóa nhằm làm tăng khả năng phân tán của hệ trong môi trường cơ thể, qua đó làm tăng khả năng 9
lưu thông trong hệ tuần hoàn. ặc dù vậy, khi sử dụng các chất nhũ hóa, kích thích của hệ mang thuốc thường lớn, không nằm trong vùng kích thước từ 200-800 nm. Vì vậy, chúng dễ bị bắt giữ bởi các đại thực bào và bị phân hủy bởi các enzyme trong hệ thống bài tiết của cơ thể. Đồng thời, với kích thước lớn, khả năng phân tán của những hệ phân phối thuốc này vào những vùng khối u ung thư bị giảm xuống. Hạt nano polyme Micel polyme Phức hợp polyme - thuốc/protein Hoạt chất Phối tử hướng đích điều trị Hình 4: Một số hệ phân phối thuốc c u t úc n n [37]. Để khắc phục nhược điểm này, các nhà khoa học đã tạo ra những copolyme. Micel copolyme hoạt động như các chất mang nano với nhiều thuận lợi, chẳng hạn như có độc tính thấp, tính ổn định cao và kích thước nhỏ. Copolyme lưỡng tính, trong công thức gồm các cấu trúc kỵ nước và ưa nước. Trong môi trường nước, chúng có thể tự tập hợp thành những cấu trúc vỏ- lõi 10
được gọi là micel copolymeric (Hình 5). Lõi kỵ nước có thể được coi như là vi môi trường để kết hợp các loại thuốc kỵ nước và bảo vệ chúng khỏi bị phá hủy trong khi lớp vỏ tham gia vào việc ổn định và cải thiện thời gian lưu của các micel trong các hệ thống tuần hoàn [9]. Phần ưa nước Phần kị nước Hình 5. C u t úc micel t nên bởi c p yme (d ng di-b ck) kh ng m ng thuốc ( ) và m ng thuốc (b). ột số polyme ưa nước như poly lactic acid (PLA) hoặc tocopheryl polyethylen glycol 1000 succinat (TPGS) có thể được kết hợp để làm tăng tốc độ phân hủy, giảm tính kỵ nước của các polyme phân hủy sinh học này, để tạo ra các hệ thống copolymeric micel mới cũng đã được đưa vào nghiên cứu. 1.3. Hệ phân phối thuốc n n m ng đồng th i P c it e và Cu cumin dự t ên copolyme PLA-TPGS ((Cur+PTX)-PLA-TPGS) Bên cạnh việc nghiên cứu và phát triển những hệ phân phối thuốc mới, một loạt các hợp chất tự nhiên có tác dụng chống ung thư kết hợp với các loại thuốc điều trị ung thư đang được điều trị phổ biến hiện nay vào các hệ phân phối thuốc nano cũng đang được nghiên cứu, phát triển, trong đó sự kết hợp giữa Cur và PTX vẫn đang thu hút được nhiều sự quan tâm, nghiên cứu từ các dược sĩ, nhà khoa học. 11
1.3.1. Paclitaxel PTX (Hình 6) được chiết xuất từ vỏ cây Taxus brevifolia, là một trong những chất trị liệu hóa học hiệu quả nhất trong điều trị nhiều loại ung thư, bao gồm ung thư buồng trứng, vú, đại tràng, bàng quang, thực quản, phổi, đa u tủy và ung thư Kaposi [41].Tuy nhiên, do độ hòa tan kém (độ tan dưới 0,5mg/L) và chỉ số điều trị thấp, ứng dụng lâm sàng của PTX là vẫn còn hạn chế. Bệnh nhân sau khi dùng PTX đều bị rụng tóc, hơn 90% bênh nhân bị suy tủy... Một số bệnh nhân bị các phản ứng phụ như như sung huyết, ngoại ban (39%), kém ăn (25%), phù ngoại biên (10%)[13]. Vì vậy, vấn đề đặt ra là làm sao nâng cao tính tan, nâng cao hiệu quả trị liệu của PTX đồng thời làm giảm những hiệu ứng phụ do loại thuốc này gây ra. Theo Sang Cheon Lee và cộng sự, copolyme dựa trên poly ethylen glycol và poly(2-(4-vinylbenzyloxy)-N,N-diethylnicotinamid) đã có tác dụng làm tăng độ tan của PTX [25]. Hình 6. C ng th c hó học củ PTX 12
1.3.2. Curcumin Curcumin (Cur) [1,7-Bis (4-hydroxy-3-medithoxyphenyl) -1,6- heptadien-3,5-dion] (Hình 7), một hợp chất màu vàng phân lập từ thân rễ cây nghệ Curcuma longa. Cur nhận được sự quan tâm lớn từ các nhà khoa học vì khả năng phòng ngừa ung thư của nó [6,19]. Hình 7. C ng th c hó học của Cur Bột nghệ từ lâu đã được sử dụng trong ẩm thực Ấn Độ và trong y học truyền thống châu Á để điều trị chứng khó tiêu hóa và viêm khớp. Curcumin 13