Abstract

The present study aimed to design PCL–PEG–PCL copolymer as novel nanocarrier for co-loading of docetaxel (DTX) and quercetin (Qu) drugs and decrease side effects of the drug. To this end, tri-block-copolymer of PCL–PEG–PCL synthesized and DTX and Qu co-encapsulated into the mentioned nanocarrier with mass ratios of 0/0/20 (P0), 2/0/18 (P1), 4/0/16 (P2), 2/2/16 (P3), 4/4/12 (P4), respectively, by modified nano-precipitation method. Physicochemical and biological properties of nanocarriers were assessed. The results showed the mass ratio of 25% (w/w) has provided higher encapsulation efficiency (EE%) in nanocarrier (P2 and P3), so that EE% for DTX in P2 and P3 was 85.4%, 80%, respectively, as well as, for Qu in P3 was obtained 88%. Morphological results showed quasi-spherical shaped micelle along with mean diameters of 123 and 162 nm, for P2 and P3 nanocarriers, respectively. Based on the results, although the release behavior of drugs at pHs 7.2 and 5.5 was similar, and results were well fitted with the Higuchi model. However, there were 5.7 and 7.32% decrease in DTX release from P3 compared to P2, respectively at pHs 7.4 and 5.5, that related to pH-sensitive of nanocarrier, drugs co-loading, and their interactions into copolymer-matrix. Biologically, 50 µg/mL concentration of drug-coloaded nanocarriers was selected as optimum concentration for growth inhibition of more than 60% of cancerous cells, during 72 h. This study can indicate new insights into the design of drug-co-loaded nanocarriers and improve the synergistic and potentiation effect of drugs on the inhibition of cancer cells.

中文翻译：

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多西他赛/槲皮素与纳米载体共载的比例设计：PCL–PEG–PCL共聚物的合成，人类乳腺癌（MCF-7）细胞系药物释放动力学和生长抑制的研究

摘要

本研究旨在将PCL–PEG–PCL共聚物设计为新型纳米载体，用于多西他赛（DTX）和槲皮素（Qu）药物的共同装载，并减少该药物的副作用。为此，合成了PCL–PEG–PCL的三嵌段共聚物，并以质量比0/0/20（P0），2/0/18（P1），4将DTX和Qu共封装到上述纳米载体中通过改进的纳米沉淀法分别将/ 0/16（P2），2/2/16（P3），4/4/12（P4）。评估了纳米载体的理化和生物学特性。结果表明，质量比25％（w / w）在纳米载体（P2和P3）中提供了更高的封装效率（EE％），因此P2和P3中DTX的EE％分别为85.4％，80％，而且，对于P3中的Qu，获得了88％。形态学结果显示为准球形胶束，平均直径为123和162 nm，分别用于P2和P3纳米载体。根据结果​​，尽管药物在pH值7.2和5.5时的释放行为相似，但结果与Higuchi模型非常吻合。然而，在pH 7.4和5.5时，与P2相比，P3从D3释放的DTX分别减少了5.7和7.32％，这与纳米载体对pH敏感，药物共同装载及其与共聚物基质的相互作用有关。从生物学上讲，选择浓度为50 µg / mL的载有药物的纳米载体作为在72小时内抑制60％以上癌细胞生长的最佳浓度。这项研究可以为药物共载纳米载体的设计提供新的见解，并提高药物对癌细胞抑制的协同作用和增强作用。尽管药物在pH值为7.2和5.5时的释放行为相似，但结果与Higuchi模型完全吻合。然而，在pH 7.4和5.5时，与P2相比，P3从D3释放的DTX分别减少了5.7和7.32％，这与纳米载体对pH敏感，药物共同装载及其与共聚物基质的相互作用有关。从生物学上讲，选择浓度为50 µg / mL的载有药物的纳米载体作为在72小时内抑制60％以上癌细胞生长的最佳浓度。这项研究可以为药物共载纳米载体的设计提供新的见解，并提高药物对癌细胞抑制的协同作用和增强作用。尽管药物在pH值为7.2和5.5时的释放行为相似，但结果与Higuchi模型完全吻合。然而，在pH 7.4和5.5时，与P2相比，P3从D3释放的DTX分别减少了5.7和7.32％，这与纳米载体对pH敏感，药物共同装载及其与共聚物基质的相互作用有关。从生物学上讲，选择浓度为50 µg / mL的载有药物的纳米载体作为在72小时内抑制60％以上癌细胞生长的最佳浓度。这项研究可以为药物共载纳米载体的设计提供新的见解，并提高药物对癌细胞抑制的协同作用和增强作用。与P2相比，分别在pH 7.4和5.5下，DTX从P3释放减少32％，这与纳米载体的pH敏感，药物共同负载及其与共聚物基质的相互作用有关。从生物学上讲，选择浓度为50 µg / mL的载有药物的纳米载体作为在72小时内抑制60％以上癌细胞生长的最佳浓度。这项研究可以为药物共载纳米载体的设计提供新的见解，并提高药物对癌细胞抑制的协同作用和增强作用。在pH 7.4和5.5下，与P2相比，P3释放的DTX降低了32％，这与纳米载体对pH敏感，药物共同负载及其与共聚物基质的相互作用有关。从生物学上讲，选择浓度为50 µg / mL的载有药物的纳米载体作为在72小时内抑制60％以上癌细胞生长的最佳浓度。这项研究可以为药物共载纳米载体的设计提供新的见解，并提高药物对癌细胞抑制的协同作用和增强作用。选择浓度为50 µg / mL的载药纳米载体作为在72小时内抑制60％以上癌细胞生长的最佳浓度。这项研究可以为药物共载纳米载体的设计提供新的见解，并提高药物对癌细胞抑制的协同作用和增强作用。选择浓度为50 µg / mL的载药纳米载体作为在72小时内抑制60％以上癌细胞生长的最佳浓度。这项研究可以为药物共载纳米载体的设计提供新的见解，并提高药物对癌细胞抑制的协同作用和增强作用。