TỔNG HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH CÁC HỆ GELATIN PLURONIC NANOGEL MANG QUERCETIN KẾT HỢP THUỐC CHỐNG UNG THƯ
Hóa Hữu cơ
Luận án tập trung giải quyết những hạn chế của thuốc điều trị ung thư hiện nay như khả năng hòa tan kém, nồng độ thuốc giảm nhanh, tác dụng phụ không mong muốn và thiếu chọn lọc. Nhằm nâng cao hiệu quả điều trị, nghiên cứu này hướng đến tổng hợp các vật liệu có khả năng dẫn truyền thuốc, lưu giữ, vận chuyển thuốc đến đúng mục tiêu và nhả chậm thuốc, giảm thiểu độc tính.
Đề tài lựa chọn gelatin và pluronic – những nguyên liệu an toàn, có khả năng tạo nanogel dạng lõi – vỏ mang điện tích dương, phù hợp để mang các thuốc có tính tan kém và mang điện âm như quercetin. Mục tiêu chính là tổng hợp các dẫn xuất của gelatin làm vật liệu tạo nanogel và đánh giá hoạt tính của hệ Gelatin Pluronic Nanogel mang Quercetin kết hợp thuốc chống ung thư.
Các nội dung nghiên cứu chính bao gồm tổng hợp các copolymer trên cơ sở gelatin ghép pluronic (P123, F127, F87, F68) với tỷ lệ tối ưu, đồng thời gắn tác nhân hướng đích folic acid. Cấu trúc, kích thước hạt, nồng độ tạo micelle (CMC), tạo gel (CGC), thế Zeta và hiệu suất ghép copolymer được đánh giá chi tiết bằng các phương pháp H-NMR, FT-IR, TGA, DLS, TEM. Luận án cũng khảo sát khả năng nang hóa và giải phóng thuốc quercetin (QU) và paclitaxel (PTX) từ các vật liệu nanogel ở các điều kiện pH khác nhau. Hiệu quả tiêu diệt tế bào ung thư in vitro (MCF-7, HeLa) và in vivo trên mô hình chuột mang khối u cũng được đánh giá.
Kết quả cho thấy, luận án đã tổng hợp thành công các vật liệu nanogel GP-P123 và FA-GP-P123 mới, có khả năng mang QU và PTX cao (GP-P123 tỷ lệ 1:4 đạt hiệu suất mang cao nhất). Đặc biệt, nanogel hướng đích FA-GP-P123 (gắn folic acid) đã nang hóa thành công đồng thời PTX và QU, với hiệu quả mang cao và khả năng nhả thuốc chậm hơn so với thuốc tự do. Tốc độ giải phóng thuốc ở môi trường pH 5,5 (môi trường ngoại bào tế bào ung thư) cao hơn pH 7,4 (môi trường cơ thể người), góp phần nâng cao khả năng giải phóng thuốc hướng đích.
Các thử nghiệm in vitro và in vivo chứng minh nanogel FA-GP-P123 mang QU và PTX có khả năng ức chế tế bào ung thư MCF-7/HeLa hiệu quả hơn, với giá trị IC50 giảm đáng kể khi có tác nhân hướng đích FA. Trên mô hình chuột, hệ nanogel này giúp giảm thể tích khối u tới 94,20 ± 5,9% sau 14 ngày, đồng thời giảm đáng kể tác dụng phụ gây độc của thuốc, giúp chuột hồi sức nhanh hơn. Đây là nghiên cứu đầu tiên về nanogel FA-GP-P123 mang đồng thời PTX và QU trên động vật.
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án:
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án:
3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án:
Bố cục của luận án:
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về nanogel
1.1.1. Khái niệm và ứng dụng nanogel
1.1.2. Phương pháp tổng hợp nanogel
1.2. Vật liệu gelatin
1.2.1. Tổng quan về gelatin
1.2.2. Ứng dụng gelatin trong tổng hợp hệ dẫn truyền thuốc
1.3. Pluronic
1.3.1. Tổng quan về pluronic
1.3.2. Ứng dụng pluronic trong tổng hợp hệ dẫn truyền thuốc
1.4. Ung thư và thuốc chống ung thư
1.4.1. Tổng quan về bệnh ung thư
1.4.2. Hoạt chất quercetin (QU)
1.4.3. Paclitaxel (PTX)
1.5. Tác nhân hướng đích folic acid (FA)
1.6. Những nghiên cứu trước đây
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Hóa chất
2.2. Dụng cụ và thiết bị
2.3. Phương pháp nghiên cứu
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả tổng hợp và khảo sát nanogel GP-F127
3.1.1. Kết quả xác định thành phần, cấu trúc các copolymer GP-F127
3.1.1.1. Kết quả phân tích phổ FT-IR và 'H-NMR của sản phẩm trung gian NPC-F127-NPC và NPC- F127-OH
3.1.1.2. Kết quả phân tích phổ FT-IR và 'H-NMR của GP-F127
3.1.1.3. Kết quả phân tích TGA của GP-F127
3.1.1.4. Kết quả phân tích giá trị CMC của GP-F127
3.1.1.5. Kết quả phân tích thế Zeta và kích thước hạt của GP-F127
3.1.2. Kết quả tổng hợp nanogel GP-F127 mang QU và PTX
3.1.2.1. Kết quả tổng hợp nanogel GP-F127 mang QU
3.1.2.2. Kết quả tổng hợp nanogel GP-F127 mang PTX
3.2. Kết quả tổng hợp và khảo sát nanogel GP-P123, GP-F87, GP-F68 so sánh với GP-F127
3.2.1. Kết quả xác định thành phần, cấu trúc các copolymer GP-P123, GP-F87 và GP-F68
3.2.1.1. Kết quả phân tích phổ FT-IR và 'H-NMR của sản phẩm trung gian NPC-P123-NPC, NPC- P123-OH, NPC-F87-NPC, NPC-F87-OH, NPC-F68-NPC, NPC-F68-OH
3.2.1.2. Kết quả phân tích phổ FT-IR và 'H-NMR của GP-P123, GP-F87 và GP-F68
3.2.1.3. Kết quả phân tích TGA của GP-P123, GP-F87 và GP-F68
3.2.1.4. Kết quả phân tích giá trị CMC/CGC của GP-P123, GP-F127, GP-F87 và GP-F68
3.2.2. Kết quả tổng hợp nanogel GP-P123, GP-F127, GP-F87 và GP-F68 mang QU
3.2.3. So sánh kết quả phân tích các nanogel GP-P123, GP-F127, GP-F87 và GP-F68 mang QU
3.2.4. Khảo sát khả năng nhả chậm QU từ các nanogel GP-P123, GP-F127, GP-F87 và GP-F68
3.2.4.1. Khả năng nhả chậm QU từ các nanogel GP
3.2.4.2. Động học giải phóng QU từ các nanogel GP
3.2.5. So sánh khả năng ức chế tế bào ung thư của vật liệu nanogel GP-P123 và GP-F127 mang QU
3.3. Kết quả khảo sát nanogel GP-P123 ở các tỷ lệ ghép khác nhau
3.3.1. Kết quả phân tích thế Zeta và kích thước hạt của nanogel GP-P123 ở các tỷ lệ ghép khác nhau
3.3.2. Kết quả tổng hợp nanogel GP-P123 mang thuốc PTX và QU
3.3.2.1. Kết quả tổng hợp nanogel GP-P123 mang QU
3.3.2.2. Kết quả tổng hợp nanogel GP-P123 mang PTX
3.4. Kết quả tổng hợp và đánh giá nanogel FA-GP-P123
3.4.1. Kết quả phân tích phổ FT-IR và HNMR của FA-GP-P123
3.4.2. Kết quả phân tích đặc tính của vật liệu nanogel FA-GP-P123
3.4.2.1. Kết quả TGA của FA-GP-P123
3.4.2.2. Kết quả CMC của FA-GP-P123
3.4.2.3. Kết quả tổng hợp nanogel FA-GP-P123 mang QU
3.4.2.4. Kết quả tổng hợp nanogel FA-GP-P123 mang PTX
3.5. Kết quả tổng hợp và đánh giá nanogel FA-GP-P123 mang thuốc PTX kết hợp QU (FA-GP-P123/PTX/QU) lên chuột mang khối u
3.5.1. Khả năng mang PTX kết hợp QU của nanogel FA-GP-P123
3.5.2. Khảo sát khả năng nhả thuốc của FA-GP-P123/PTX/QU
3.5.2.1. Khả năng nhả chậm thuốc từ các nanogel FA-GP-P123
3.5.2.2. Động học giải phóng thuốc từ nanogel FA-GP-P123
3.5.3. Kết quả đánh giá in vitro hiệu quả tiêu diệt tế bào ung thư của nanogel FA-GP-P123 mang thuốc
3.5.3.1. Kết quả đánh giá in vitro tính tương thích sinh học của nanogel GP-P123
3.5.3.2. Kết quả đánh giá in vitro hiệu quả tiêu diệt tế bào ung thư MCF-7 của nanogel FA-GP-P123 mang PTX và QU
3.5.3.3. Kết quả đánh giá in vitro hiệu quả tiêu diệt tế bào ung thư HeLa của nanogel FA-GP-P123 mang PTX và QU
3.5.4. Kết quả đánh giá in vivo hiệu quả tiêu diệt tế bào ung thư của nanogel FA-GP-P123/PTX/QU
KẾT LUẬN
KIẾN NGHỊ