intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tạo hạt nano polymer bọc Alpha - Mangostin và bước đầu đánh giá hoạt tính kháng ung thư in virtro của hạt tạo được

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:65

Thêm vào BST
Báo xấu
17
lượt xem 7
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài luận văn này nhằm tạo hạt nano polymer bọc mangostin (nanomangostin) để làm tăng tính tan và sinh khả dụng của chất AMG, tạo cơ sở để ứng dụng chúng trong xử lý các bệnh ung thư. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tạo hạt nano polymer bọc Alpha - Mangostin và bước đầu đánh giá hoạt tính kháng ung thư in virtro của hạt tạo được

  1. VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT ------*****------ NGUYỄN TRUNG HỢP “NGHIÊN CỨU TẠO HẠT NANO POLYMER BỌC ALPHA- MANGOSTIN VÀ BƯỚC ĐẦU ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH KHÁNG UNG THƯ IN VITRO CỦA HẠT TẠO ĐƯỢC’’ Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60 42 01 14 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. NGUYỄN THỊ MAI PHƯƠNG HÀ NỘI - 2017
  2. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp LỜI CẢM ƠN --------------- Trong quá trình thực hiện luận văn khoa học, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, khích lệ và động viên của các Thầy, Cô giáo, các bạn đồng nghiệp, bạn bè và những người thân trong gia đình. Qua đây, tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc của mình đến những cá nhân và tập thể đã hết lòng giúp đỡ để tôi có thể hoàn thành bản luận văn này. Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Nguyễn Thị Mai Phương, phòng Sinh hóa Thực vật, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi có thể tìm hiểu, nâng cao kiến thức trong suốt quá trình học tập, thực hiện nghiên cứu và hoàn thiện bản luận văn này. Tôi xin cảm ơn Đảng ủy, lãnh đạo, chỉ huy và cán bộ phòng Kỹ thuật hình sự - Công an thành phố Hà Nội đã tạo điều kiện giúp đỡ trong thời gian tôi đi học. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình thân yêu, bạn bè, người thân và đồng nghiệp - những người đã luôn luôn ở bên tôi, luôn động viên, khích lệ và là chỗ dựa vững chắc cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Hà Nội, tháng năm 2017 Học viên Nguyễn Trung Hợp CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 1
  3. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp AMG Alpha – magostin DLS Dynamic light scattering EPS Exopolysaccharide FESEM Field emission scanning electron microscopy HPLC High performance liquid chromatography NMG Nanomagostin NMR Nuclear magnetic resonance TLC Thin layer chromatography DMEM Dulbecco’s Modified Eagle’s media FBS Fetal Bovine Serum MỤC LỤC MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 8 2
  4. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 9 1.1. Bệnh học ung thư ................................................................................... 9 1.1.1. Các giai đoạn phát triển của bệnh ung thư .................................... 10 1.1.2. Nguyên nhân gây ung thư ............................................................. 11 1.1.3. Các liệu pháp điều trị ung thư ....................................................... 11 1.1.4. Tình hình bệnh ung thư trên thế giới và Việt Nam ....................... 13 1.2. Công nghệ nano và ứng dụng .............................................................. 15 1.2.1. Hệ dẫn thuốc cấu trúc nano ........................................................... 16 1.2.2. Đặc điểm của hạt nano .................................................................. 17 1.2.3. Nghiên cứu về vật liệu nano phục vụ y học tại Viêt Nam ............ 18 1.3. Khái quát về β-cyclodextrin ................................................................. 19 1.3.1 Cấu trúc của β-cyclodextrin ........................................................... 19 1.3.2 Tính chất của β-cyclodextrin.......................................................... 20 1.3.3 Ứng dụng của β-cyclodextrin......................................................... 22 1.4. Alpha-mangostin, chất kháng ung thư tiềm năng từ vỏ quả măng cụt (Garcinia mangostana L.) ............................................................................ 23 1.4.1. Đặc điểm sinh học ......................................................................... 23 1.4.2. Các chất xathone trong măng cụt .................................................. 24 1.4.3. Tác dụng sinh học của các chất xanthone trong cây măng cụt ..... 25 1.4.4. Alpha- mangostin từ vỏ của quả măng cụt (Garcinia mangostana L) ............................................................................................................. 27 1.5. Ý tưởng nghiên cứu của đề tài ............................................................. 28 Chương 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP........................................ 29 2.1. Dòng tế bào ưng thư và các điều kiện nuôi.......................................... 29 2.2. Nguyên liệu thực vật ............................................................................ 30 2.3. Hóa chất, thiết bị. ................................................................................. 30 2.3.1. Hóa chất ........................................................................................ 30 2.3.2. Thiết bị .......................................................................................... 30 2.4. Phương pháp nghiên cứu...................................................................... 31 3
  5. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp 2.4.1. Tinh sạch AMG từ vỏ quả măng cụt ............................................. 31 2.4.2. Tạo hạt nano polyme micelle bọc AMG (nanomangostin) và đánh giá các đặc trưng của hạt ......................................................................... 32 2.5. Hoạt tính gây độc lên dòng tế bào ung thư phổi A549 ........................ 33 2.6. Đánh giá sự thâm nhập của hạt NMG vào tế bào ................................ 34 2.7. Đánh giá ảnh hưởng của NMG đến kích thước nhân tế bào................ 34 2.8. Xử lý thống kê ...................................................................................... 34 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 34 3.1. Nghiên cứu quy trình tinh sạch AMG từ vỏ quả măng cụt.................. 34 3.1.1. Tách chiết phân đoạn có chứa AMG từ vỏ quả măng cụt ............ 34 3.1.2. Tinh sạch AMG từ vỏ quả măng cụt ............................................. 37 3.2. Chế tạo hạt nano polymer bọc mangostin (nanomangostin)-NMG ..... 46 3.2.1. Tổng hợp hạt NMG ....................................................................... 46 3.2.2. Tối ưu hóa các thông số tạo hạt NMG .......................................... 48 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................. 56 KẾT LUẬN ..................................................................................................... 56 ĐỀ NGHỊ......................................................................................................... 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 57 Tài liệu tiếng Việt........................................................................................ 57 Tài liệu tiếng Anh........................................................................................ 58 Nguồn trích dẫn URL .................................................................................. 61 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ................... 62 PHỤ LỤC ........................................................................................................ 64 4
  6. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp DANH MỤC CÁC BẢNG SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN Bảng Trang Bảng 1.1. Công thức hóa học một số xanthone có trong vỏ quả 24 măng cụt Bảng 3.1. Độ sạch của chế phẩm α-mangostine so với chất chuẩn 41 Bảng 3.2. Số liệu phân tích phổ 1H và 13C của AMG đã tinh sạch 43 Bảng 3.3. Đánh giá hiệu quả mang AMG của các chất nghiên cứu 48 Bảng 3.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ trộn của chất mang β - cyclodextrin 49 và AMG lên các thông số hạt 5
  7. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp DANH MỤC CÁC HÌNH SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN Hình Trang Hình 1.1. Các ưu điểm của hệ dẫn thuốc nano 15 Hình 1.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới hệ dẫn thuốc 16 Hình 1.3. Hình minh họa cấu trúc các loại nano dẫn thuốc 17 Hình 1.4. Hình ảnh minh họa cấu trúc phân tử β-cyclodextrin 19 Hình 1.5. Quả măng cụt 23 Hình 1.6. Công thức cấu tạo alpha – mangostin 27 Hình 3.1. Sắc ký đồ phân đoạn chiết vỏ quả măng cụt trong ethanol 37 và n-hexane sử dụng phương pháp sắc ký lớp mỏng Hình 3.2. Sắc ký đồ phân đoạn n-hexane sử dụng phương pháp sắc 38 ký lớp mỏng Hình 3.3. Sắc ký cột silica gel phân đoạn chiết n-hexane của vỏ quả 39 măng cụt với hệ dung môi rửa chiết n-hexane: acetone theo tỉ lệ (3:1) Hình 3.4 A. Sắc ký đồ AMG tinh sạch từ vỏ quả măng cụt với hệ dung 40 môi hexane: acetone (3:1 v/v). Hình 3.4 B. Sắc ký đồ AMG tinh sạch từ vỏ quả măng cụt với hệ dung 40 môi TEAF (5:3:1:1 v/v) Hình 3.5. Sắc ký đồ HPLC của chất tinh sạch sau khi qua các cột sắc 40 ký silicagel đo trên máy Hitachi – DAD L2455 6
  8. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp Hình 3.6. Phổ Proton (A) và 13C (B) của chất AMG đo trên máy 42 NMR Bruker, Avance 500 Hình 3.7. Phổ MS của chất AMG đo trên máy LC-MS, Avance 44 500 Hình 3.8. Cấu trúc hóa học của AMG (C24H26O6). 44 Hình 3.9. Sơ đồ qui trình tinh sạch AMG từ vỏ quả măng cụt 45 Hình 3.10. Dung dịch NMG thu được sử dụng chất mang β- 49 cyclodextrin Hình 3.11. Kích thước hạt NMG đo trên máy DLS 50 Hình 3.12 A. Ảnh chụp FE-SEM hạt NMG 50 Hình 3.12 B. Ảnh chụp kính hiển vi đồng tụ quét laser hạt NMG 50 Hình 3.13. Thế zeta của hạt nanomangostin đo trên máy DLS 3.3 51 Hình 3.14. Hoạt tính gây độc tế bào của NMG tan trong nước lên 52 dòng tế bào ung thư A549 Hình 3.15. Khả năng xâm nhập của NMG vào tế bào ung thư phổi 53 (A). (B). (C) Hình 3.16. Hình thái nhân tế bào khi xử lý với AMG và NMG 54 7
  9. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp MỞ ĐẦU Theo thống kê của Bộ Y tế, hàng năm, Việt Nam có khoảng 150.000 - 200.000 người mắc bệnh ung thư mới và khoảng 75.000 - 100.000 người tử vong vì căn bệnh này. Công bố của tổ chức Y tế thế giới (WHO) 4/2014 cho thấy Việt Nam thuộc thuộc nhóm thứ hai các quốc gia dẫn đầu về tỉ lệ mắc bệnh này. Phần lớn các bệnh nhân ung thư ở Việt Nam (khoảng 70%) chỉ đến bệnh viện điều trị khi đã quá muộn, khiến cho cơ hội chữa khỏi bệnh rất thấp. Theo thống kê, tỷ lệ chữa khỏi bệnh ung thư ở Việt Nam là 35%. Ung thư đang là nguyên nhân thứ hai gây tử vong ở Việt Nam và thực sự là mối quan tâm của cả quốc gia. Hiện nay, các loại thuốc điều trị ung thư thường không mang lại hiệu quả mong muốn do một số nguyên nhân như tính hướng đích đặc hiệu chưa cao và hiệu quả thâm nhập khối u kém vì khả năng hòa tan của thuốc thấp. Đặc biệt, những thuốc tự nhiên đang được sử dụng hiện nay trong điều trị ung thư như paclitaxel, doxorubixin, curcumin, có tính tan rất kém (ví dụ curcumin chỉ đạt 0,001%), vì thế khả năng xâm nhập khối u cũng như điều trị bệnh rất hạn chế. Ứng dụng công nghệ nano vào y học bằng cách dùng các dạng vật liệu ở kích thước nano để tương tác với yếu tố sinh học ở mức tế bào hay xuống thấp hơn nữa ở cấp phân tử, ví dụ dẫn thuốc đến các tế bào bệnh và chẩn đoán bệnh ở mức phân tử đã được chứng minh là tăng tính sinh khả dụng, hướng đích, giảm liều dùng nhờ khả năng bảo vệ dược chất và giảm thải trừ thuốc trong cơ thể. Măng cụt (Garcinia mangostana L) là thực vật được trồng phổ biến ở các nước Đông Nam Á, trong đó có Việt Nam. Vỏ quả chứa hàm lượng lớn các chất xanthone (có thể đạt đến 0,2%), là những chất thuộc nhóm phenol, có nhiều đặc tính sinh học quí. Alpha-mangostin (AMG) là một dẫn xuất xanthone tự nhiên phổ biến nhất ở vỏ quả măng cụt. Chất này đã được chứng 8
  10. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp minh là có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, kháng viêm và ức chế sự phát triển của các dòng tế bào ung thư rất cao. Phân tích in vitro cũng khẳng định chất này ức chế sự tăng sinh của tế bào ung thư ruột HT-29 với IC50 khoảng 6–12 μM đồng thời làm giảm sự biểu hiện của BcL-2 DNA β-catenin. AMG cảm ứng apoptosis ở các tế bào ung thư đã được nhiều nghiên cứu khẳng định. AMG đưa vào cơ thể theo đường uống cũng làm giảm sự phát triển của khối u ở chuột. Các nghiên cứu gần đây của Nguyen và cộng sự [20] cho thấy AMG có khả năng ức chế có hiệu quả sự hình thành biofilm của vi khuẩn gây sâu răng ở người là Streptococcus mutans. Ngoài ra, AMG còn có tác dụng ức chế hoạt tính enzyme HIV-1 protease với nồng độ IC50 là khoảng 5,1 M. Vì thế, việc nghiên cứu và ứng dụng chất này đã và đang thu hút sự quan tâm của rất nhiều nhà khoa học trong suốt hơn một thập kỷ qua. Tuy nhiên, cũng giống như curcumin và paclitaxel, khả năng hòa tan chất này trong nước rất thấp (chỉ đạt 0,0002%), do đó đã hạn chế lớn hoạt tính sinh học của nó. Cho đến nay, ngoài việc nghiên cứu tổng hợp những dẫn suất mới của nó để tăng cường tính tan và hiệu quả tác dụng thì cũng đã bắt đầu xuất hiện một số nghiên cứu trên thế giới về việc nâng cao tính tan của AMG sử dụng phương pháp tạo hạt nano (nanomangostin) để xử lý các bệnh liên quan đến ung thư. Các kết quả thu được là rất khả quan nhưng vẫn cần phải có những nghiên cứu tiếp tục đi sâu hơn nữa nhằm tạo được hệ hạt tối ưu, có tính sinh, khả dụng cao, có khả năng ứng dụng thực tiễn. Đề tài luận văn này nhằm tạo hạt nano polymer bọc mangostin (nanomangostin) để làm tăng tính tan và sinh khả dụng của chất AMG, tạo cơ sở để ứng dụng chúng trong xử lý các bệnh ung thư. Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Bệnh học ung thư 9
  11. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp Ung thư là căn bệnh của tế bào, đơn vị của cơ thể sống. Đây là một thuật ngữ để chỉ một nhóm các bệnh liên quan đến việc các tế bào tăng trưởng một cách bất thường, thoát khỏi mọi cơ chế kiểm soát của cơ thể, gây tổn hại đến các tế bào bình thường và cuối cùng khiến cơ thể bị tử vong [14]. Bình thường, các tế bào của cơ thể phát triển, phân chia và chết một cách trật tự theo quy định của cơ thể (gọi là chết theo chương trình - Apoptosis). Khi bị ung thư, tế bào phân chia bất thường, không kiểm soát tạo thành các khối u, di căn khắp cơ thể gọi là ung thư [12]. Ung thư là vấn đề sức khỏe của con người trên toàn thế giới và là một trong nguyên nhân hàng đầu gây tử vong trên toàn cầu. Hiện nay đã phân thành 5 loại ung thư theo nguồn gốc tế bào: i)Ung thư biểu mô Carcinoma: là loại ung thư phổ biến nhất, chiếm tới 80% tổng số loại ung thư. Chúng được sinh ra từ các tế bào biểu mô, là loại tế bào bao phủ các bề mặt của da và cơ quan nội tạng; ii)Ung thư Sarcoma:là loại ung thư xuất hiện từ những thay đổi trong tế bào của cơ bắp, xương, mỡ, hoặc mô liên kết; iii)Ung thư Leukaemia: là dạng ung thư các tế bào bạch cầu ác tính; iv)Ung thư Lymphoma và Myelmas: là dạng ung thư của tế bào thuộc hệ thống miễn dịch như hệ bạch huyết, tủy xương; v)Ung thư hệ thống thần kinh: là dạng ung thư bắt nguồn từ các mô của não và tủy sống [12]. 1.1.1. Các giai đoạn phát triển của bệnh ung thư -Giai đoạn khởi phát Bắt đầu từ khi tế bào gốc tiếp xúc với các tác nhân gây đột biến. Quá trình này diễn ra rất nhanh, hoàn thành trong một vài giây và không thay đổi được. Trong cuộc đời, con người có rất nhiều tế bào cơ thể trải qua giai đoạn này, nhưng không phải tế bào nào cũng phát sinh bệnh. Đa số các tế bào khởi phát hoặc là không tiến triển hoặc là chết đi, hoặc bị hệ miễn dịch của cơ thể vô hiệu hóa. -Giai đoạn tăng trưởng, thúc đẩy, chuyển biển 10
  12. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp Ở giai đoạn này các tế bào ung thư còn ở mức độ nhỏ, cư trú ở một mô nào đó trong cơ thể. -Giai đoạn lan tràn Giai đoạn này có thể kéo dài vài tháng hoặc vài năm. Các khối u tăng sinh, gia tăng có thể từ 100 đến 1 triệu tế bào. Tuy nhiên khối u trong giai đoạn này cón quá nhỏ để phát hiện bằng phương pháp phân tích được. -Giai đoạn tiến triển – xâm lấn – di căn Giai đoạn này là sự tăng lên kích thước của khối u. Đây là giai đoạn khối u phát triển nhanh. Trong giai đoạn này các tế bào ung thư không chỉ phát triển ở cơ quan đầu tiên xuất hiện, mà còn xâm lấn, di căn sang khác mô, tổ chức khác của cơ thể. 1.1.2. Nguyên nhân gây ung thư Có rất nhiều tác nhân gây ung thư, tất cả đều liên quan đến sự đột biến của các tế bào trong cơ thể dẫn đến sự tăng sinh mất kiểm soát của các tế bào này. Các tác nhân gây đột biến như hóa chất độc hại, tia phóng xạ, các virus ung thư làm cho các tế bào bình thường bị đột biến gen hoặc nhiễm sắc thể. Đầu tiên tế bào bị mất khả năng kiểm soát sự phân chia và liên kết tế bào. Vật liệu di truyền (DNA) của một tế bào bị thay đổi hoặc hư hỏng, làm tăng sinh vô tổ chức các tế bào “lỗi”- tế bào ung thư. Các tế bào ung thư này không chết đi theo chương trình được lập trình sẵn (apoptosis) như các tế bào bình thường mà tiếp tục tăng sinh và nhân lên mất kiểm soát tạo thành một khối lớn gọi là khối u. Các khối u có khả năng di căn sang các phần khác gọi là u ác tính hay là ung thư. 1.1.3. Các liệu pháp điều trị ung thư Điều trị ung thư có nhiều phương pháp, tùy thuộc vào từng loại ung thư mà sử dụng phương pháp cho phù hợp hay kết hợp nhiều phương pháp điều trị cùng một lúc. Theo Viện nghiên cứu ung thư quốc gia Mỹ (NCI), hiệp hội ung 11
  13. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp thư Hoa Kỳ (ACS) điều trị ung thư có thể chia thành một số nhóm lớn phương pháp sau [32]: -Phương pháp phẫu thuật: Phẫu thuật có thể được sử dụng để chuẩn đoán, điều trị, hoặc thậm chí ngăn ngừa ung thư trong một số trường hợp. Hầu hết những người bị ung thư sẽ có một số loại phẫu thuật. Đây là phương pháp phổ biến và đem đến cơ hội lớn nhất để chữa bệnh, đặc biệt là nếu ung thư chưa ở giai đoạn di căn đến các bộ phận khác của cơ thể. -Phương pháp xạ trị: Xạ trị sử dụng các hạt năng lượng cao hoặc sóng để tiêu diệt tế bào ung thư. Nó là một trong những phương pháp điều trị phổ biến nhất đối với một số bệnh ung thư ở dạng không thể phẫu thuật hoặc hóa trị. Phương pháp này có thể sử dụng đơn lẻ hoặc kết hợp với các hình thức điều trị khác. -Phương pháp hóa trị: là sử dụng các loại thuốc để điều trị bệnh ung thư. Hóa trị hoạt động bằng cách ngăn hoặc làm chậm, làm ngưng sự tăng trưởng của tế bào ung thư. Hóa trị tiềm ẩn nhiều tác dụng phụ, không chỉ giết chết tế bào ung thư mà còn có thể giết hoặc làm ảnh hưởng nghiêm trọng tới hoạt động của các tế bào khỏe mạnh. -Phương pháp miễn dịch: Liệu pháp miễn dịch điều trị là sử dụng hệ thống miễn dịch của cơ thể để chống lại bệnh ung thư. Có một số loại liệu pháp miễn dịch, bao gồm các kháng thể đơn dòng (rituximab) và trastuzumab (Herceptin), miễn dịch không đặc hiệu (interferon, interleukins, các cytokine) và vắc xin ung thư. -Phương pháp hướng đích: là một loại mới hơn của điều trị ung thư, sử dụng thuốc để tấn công trực tiếp vào các tế bào ung thư, thường là không gây tổn hại đến các tế bào bình thường. Liệu pháp này là nền tảng của y học chính xác. Liệu pháp này nhằm vào những yếu tố dẫn tới sự thay đổi quan trọng trong các tế bào ung thư bao gồm những yếu tố giúp chúng phát triển, phân chia và lây lan. Thuốc của nhóm này chủ yếu là các thuốc phân tử nhỏ và kháng thể 12
  14. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp đơn dòng. Thuốc phân tử nhỏ là đủ nhỏ để dễ xâm nhập vào bên trong tế bào, vì vậy chúng được sử dụng cho các đích bên trong tế bào. Ngược lại, các kháng thể đơn dòng là loại thuốc mà không xâm nhập vào tế bào một cách dễ dàng. Thay vào đó, chúng gắn với các mục tiêu cụ thể trên bề mặt ngoài của tế bào ung thư. Hiện nay, trên thế giới có một số hệ nano polymer mang thuốc điều trị ung thư đã và đang được thử nghiệm lâm sàng pha III được sử dụng trong tiêm truyền tĩnh mạch như: Genexol-PM® là một dạng nano polymer methoxypoly (ethylene glycol)-block-poly(D,L-lactic) (mPEG-PDLLA) (dùng trong điều trị ung thư vú, ung thư buồng trứng, ung thư tuyến tiền liệt) đã và đang được thử nghiệm ở lâm sàng pha II đối với ung thư tuyến tụy. Kết quả bước đầu cho thấy, Genexol PM làm tăng hàm lượng paclitaxel trong máu, cho phép xử dụng liều cao hơn dạng paclitaxel tự do [34]; ELIGARD® là một hệ nano polymer dẫn truyền leuprolide acetate dùng để tiêm dưới da trên những bệnh nhân ung thư tuyến tụy và ung thư vú. Các kết quả lâm sàng pha III cũng đang được theo dõi [30]. Paclitaxel poliglumexvới tên thương mại là Opaxio® đang sử dụng trong điều trị ung thư buồng trứng, ung thư phổi tế bào không nhỏ và ung thư não là một loại thuốc dạng nano được tạo nên từ sự kết hợp các phân tử paclitaxel với các phân tử polymer polyglutamate tan được trong nước cũng đang được thử nghiệm lâm sàng ở pha III [33]. 1.1.4. Tình hình bệnh ung thư trên thế giới và Việt Nam Ung thư là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây tử vong trên thế giới, với khoảng 14 triệu trường hợp mới vào năm 2012.Số ca bệnh mới sẽ tăng khoảng 70% trong vòng 2 thập kỷ tới.Ung thư đã gây tử vong cho 8,8 triệu người vào năm 2015. 13
  15. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp Tác động kinh tế của ung thư là rất đáng kể và đang gia tăng. Tổng chi phí kinh tế hàng năm cho ung thư trong năm 2010 ước tính khoảng 1,16 nghìn tỷ đô la Mỹ [35]. Một điểm đáng lưu ý khác là tỉ lệ người mắc bệnh ung thư ở các nước phát triển (nước giàu) và các nước đang phát triển và các nước nghèo đã dần dần thay đổi theo thời gian. Các nước nghèo có tỉ lệ mắc ung thư tăng dần lên và giảm đi ở các nước giàu. Trong đó các loại ung thư đại trực tràng, tiền liệt tuyến thường gặp ở các nước giàu. Nhưng ở các nước đang phát triển chủ yếu gặp các loại ung thư cổ tử cung, vòm họng, gan, thực quản…Một số loại ung thư thường gặp xếp theo thứ tự phổ biến như sau: i) Ung thư phổi: (chiếm khoảng 12,4% các loại ung thư); ii) Ung thư dạ dày: ước tính có khoảng 934.000 bệnh nhân loại ung thư này mới mắc hàng năm; iii) Ung thư vú: là loại ung thư thường gặp nhất ở nữ (chiếm khoảng 23% tổng số các loại ung thư); iv) Ung thư đại trực tràng: chiếm khoảng 9,4% tổng số các loại ung thư; v) Ung thư gan: chiếm khoảng 5,7% tổng số các loại ung thư và có liên quan mật thiết với tiền sử viêm gan virus B và C. Ở Việt Nam, tỷ lệ mắc và tử vong hàng năm do căn bệnh này rất đáng báo động. Theo thống kê, có đến hơn một nửa số bệnh nhân ung thư đi khám đã ở giai đoạn muộn (khoảng 80%) hoặc quá muộn. Tại Việt Nam, các loại bệnh ung thư hiện nay có tỷ lệ mắc và tử vong tùy thuộc vào giới tính. Theo đó, ở nam giới 10 căn bệnh ung thư thường hay mắc phải nhất đó là: ung thư phổi, dạ dày, da, đại trực tràng, thực quản, máu, tuyến tiền liệt, khoang miệng. Còn ở phụ nữ, 10 loại ung thư có tỷ lệ mắc cao nhất đó là: ung thư vú, ung thư đại trực tràng, phế quản - phổi, cổ tử cung, dạ dày, giáp trạng, gan, buồng trứng, hạch và máu [31]. Tóm lại, từ những dẫn liệu trên có thể thấy rằng tỷ lệ mắc ung thư trên thế giới cũng như ở nước ta ngày một gia tăng. Việc nghiên cứu đưa ra các kỹ thuật và áp dụng các phương pháp điều trị mới, cũng như việc phát hiện sớm, chẩn 14
  16. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp đoán đúng và tăng cường công tác phòng chống căn bệnh này là rất cần thiết, có ý nghĩa thực tiễn cao. 1.2. Công nghệ nano và ứng dụng Công nghệ Nano là công nghệ sử dụng kỹ thuật phân tử để xử lý những yếu tố mang tính chất siêu vi mô. Nói cách khác, công nghệ nano được coi là công nghệ siêu nhỏ. Thậm chí, chúng được sử dụng chỉ với tỷ lệ bằng 1/80.000 so với bề dày của một sợi tóc. Công nghệ nano được coi như một bước ngoặt của khoa học kỹ thuật thế giới. Ứng dụng công nghệ nano vào y học bằng cách dùng các dạng vật liệu ở kích thước nano để tương tác với yếu tố sinh học ở mức tế bào hay xuống thấp hơn nữa ở cấp phân tử, ví dụ dẫn thuốc đến các tế bào bệnh và chẩn đoán bệnh ở mức phân tử đã được chứng minh là tăng tính hướng đích, giảm liều dùng nhờ khả năng bảo vệ dược chất và giảm thải trừ thuốc trong cơ thể (Hình 1.1) [8, 16]. Hình 1.1. Các ưu điểm của hệ dẫn thuốc nano [16] Nhằm kéo dài hiệu lực của thuốc và hạn chế các tác dụng phụ do thuốc gây ra, người ta có nhiều giải pháp khác nhau, trong đó có giải pháp quan trọng là đưa thuốc vào các chất mang. Việc đưa thuốc vào chất mang sẽ cho các ưu điểm sau: i) Có khả năng vận chuyển chọn lọc đến các tế bào mang bệnh; ii) 15
  17. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp Tăng thời gian bán thải của thuốc do vậy giảm số lần sử dụng thuốc; iii) Đôi khi làm xuất hiện những tác dụng sinh học mới so với thuốc ban đầu (Hình 1.2). Hình 1.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới hệ dẫn thuốc: vật lý (kích thước, hình thái, phân hủy của polyme), dược động học (tương tác thuốc-chất mang) và sinh học (hấp phụ protein, tương thích, hướng đích). 1.2.1. Hệ dẫn thuốc cấu trúc nano Các kết quả của các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy: quá trình vận chuyển thuốc có thể được nâng cao hiệu quả nhờ những chất mang thuốc (drug delivery system) có kích thước nano như polymer cấu trúc nano, micelle, dendrimer, liposome, cấu trúc virut, và ống nano carbon (Hình 1.3). Để đảm bảo an toàn, những chất mang phải có dung lượng thuốc mang lớn, thời gian lưu thông trong hệ tuần hoàn đủ dài và thuốc tập trung được trong những khu vực có triệu chứng bệnh lý. 16
  18. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp Hình 1.3: Hình ảnh minh họa cấu trúc các loại nano dẫn thuốc Có rất nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để phát triển các chất mang dạng keo cho các dược chất, bao gồm polymer cấu trúc nano, micelle, liposome và nhũ tương lipid nhằm mở rộng các lợi ích của thuốc cho các ứng dụng lâm sàng. Mặc dù vậy, nhũ tương lipid và liposome không thể giữ thuốc trong cơ thể trong thời gian dài. Ngược lại, hạt micelle và polymer thể hiện là chất mang có triển vọng hơn trong việc ổn định thuốc [17,28]. 1.2.2. Đặc điểm của hạt nano Để dẫn thuốc đến đích (ví dụ như khối u) hiệu quả thì các hạt nano phải có khả năng tồn tại trong mạch máu với thời gian tương đối dài mà không bị đào thải. Các hạt nano có bề mặt không được biến đổi thường bị bắt giữ bởi hệ lưới nội mô (reticuloendothelial) ở thận và lá lách. Mức độ bị bắt giữ phụ thuộc vào kích cỡ và bề mặt của hạt nano. Nghĩa là sự phân bố của các hạt nano sau khi tiêm vào cơ thể phụ thuộc vào kích thước và cấu trúc bề mặt của hạt. Một trong những ưu điểm của hạt nano là có thể chủ động điều chỉnh kích cỡ. Chúng cần phải đủ lớn để tránh dò rỉ ra ngoài mao mạch nhưng phải đủ nhỏ để thoát khỏi hoạt động của đại thực bào trong hệ Res ở gan, thận. Kích cỡ của vòng huyết quản (sinusoid) trong lá lách và khe (fenestra), trong tế bào Kuffer ở gan biến đổi từ 150 đến 200 nm và khoảng cách giữa các tế bào của lớp nội 17
  19. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp mô trong khối u khoảng 100 đến 400 nm. Do đó, kích thước hạt nano phải nằm trong khoảng kích cỡ này để có thể tiếp cận khối u. Đặc điểm bề mặt của hạt nano cũng là yếu tố quan trọng xác định tuổi thọ và sự phân bố của chúng trong hệ tuần hoàn liên quan đến sự bắt giữ của các đại thực bào. Hạt nano lý tưởng phải có bề mặt ưa nước để phân tán tốt trong môi trường cơ thể. Điều này có thể đáp ứng bằng cách bọc trên bề mặt của hạt nano một lớp polymer ưa nước như PEG (polyethylene glycol), Vitamin E- TPGS, O-carboxylmethyl chitosan, alginat, glucan... hoặc BSA (Bovine serum albumin) để bảo vệ chúng khỏi sự opsonine hóa [17]. 1.2.3. Nghiên cứu về vật liệu nano phục vụ y học tại Việt Nam Tại Việt Nam, một số cơ sở nghiên cứu trong nước đã và đang nghiên cứu, ứng dụng thử nghiệm các cấu trúc nano phục vụ điều trị trong y học. Có thể kể đến là Viện Khoa học vật liệu, Viện Hóa học, Viện Công nghệ sinh học, Viện Khoa học vật liệu ứng dụng… thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thuộc Đại học Quốc gia Hà Nội; Trung tâm Nghiên cứu Ứng dụng Sinh y dược học thuộc Học viện Quân Y [13]. Điều này mở ra triển vọng nghiên cứu phát triển và ứng dụng công nghệ nano cho các nguồn nguyên liệu tự nhiên sẵn có khác tại Việt Nam. Đặc biệt, gần đây Phạm Hữu Lý và cộng sự (Viện Hoá học) đã sản xuất thành công ở quy mô pilot nanocurcumin từ củ nghệ vàng (sử dụng sóng siêu âm cao tần biến curcumin thành những phân tử kích thước nano và dùng các polyme thân nước như Poly L- glutamic acid (PLGA) tương thích sinh học để bảo vệ các hạt curcumin, giữ chúng ở kích thước khoảng 100 nm, phân tán tốt trong môi trường nước, hấp thu tới 95%. Sản phẩm viên nang mềm CumarGold đã được thử hoạt tính sinh học trên các dòng tế bào ung thư tại Trung tâm ung thư thực nghiệm, Đại học Quốc Gia Hà Nội trước khi được công ty Cổ phần Dược Mỹ phẩm CVI tiếp thị và phân phối đưa ra thị trường. 18
  20. Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nguyễn Trung Hợp Nghiên cứu ứng dụng hạt Nano-Y dược (Redox Nano Particles – RNP) trong điều trị bệnh viêm đại tràng, bệnh ung thư, bệnh tim mạch… cũng đã được nhóm nghiên cứu của Vòng Bính Long, Trường Đại học Khoa học và Tự nhiên Thành phố Hồ Chí Minh thục hiện trong thời gian qua. 1.3. Khái quát về β-cyclodextrin 1.3.1 Cấu trúc của β-cyclodextrin β-cyclodextrin là một trong những cyclodextrin thuộc họ oligosaccharide vòng với lỗ hổng trung tâm ưa chất béo và bề mặt ngoài ưu nước. Phân tử β- cyclodextrin chứa số lượng hydro cho và nhận tương đối lớn. β-cyclodextrin được mô tả đầu tiên bởi Villier vào năm 1891. Các tên khác thường sử dụng là cyclomylose, cyclomalto oligosaccharide, cyclomaltose hoặc Schardinger dextrin. Phân tử β-cyclodextrin chứa bảy đơn vị α-D-glucopyranose được liên kết bằng liên kết α-1,4-glucoside. Cấu trúc của phân tử β- cyclodextrin được trình bày ở hình 1.4 Hình 1.4: Hình ảnh minh họa cấu trúc phân tử β-cyclodextrin Do sự hình thành cấu tạo ghế của các đơn vị glucopyranose, phân tử β- cyclodextrin có hình dạng giống như hình nón cụt. Các nhóm chức hydroxyl định hướng ở mặt ngoài hình nón, trong đó những nhóm hydroxyl bậc một ở rìa hẹp của hình nón và những nhóm hydroxyl bậc hai ở rìa rộng hơn. Lỗ hổng trung tâm được bọc bởi khung carbon và nguyên tử oxygen thuộc ether của 19
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.09: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Quản Trị Kinh Doanh
81 tài liệu
1643 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
14=>2