Javascript está actualmente deshabilitado en su navegador.Varias características de este sitio no funcionarán mientras javascript esté deshabilitado.acceso abierto a la investigación científica y médicaDesde la presentación hasta la primera decisión editorial.De la aceptación editorial a la publicación.El porcentaje anterior de manuscritos han sido rechazados en los últimos 12 meses.Revistas científicas y médicas de acceso abierto revisadas por pares.Dove Medical Press es miembro de la OAI.Reimpresiones masivas para la industria farmacéutica.Ofrecemos beneficios reales a nuestros autores, incluido el procesamiento rápido de artículos.Registre sus detalles específicos y medicamentos específicos de interés y compararemos la información que proporcione con los artículos de nuestra extensa base de datos y le enviaremos copias en PDF por correo electrónico de inmediato.Volver a Revistas » International Journal of Nanomedicine » Volumen 14Fabricación de nanoteranósticos sensibles al pH basados ​​en β-ciclodextrina como una nanocápsula polimérica programable para diagnóstico y terapia simultáneosAutores Zarepour A, Zarrabi A , Larsen KLPublicado el 30 de agosto de 2019 Volumen 2019:14 Páginas 7017—7038DOI https://doi.org/10.2147/IJN.S221598Revisión por revisión por pares anónimos únicosEditor que aprobó la publicación: Prof. Dr. Anderson Oliveira LoboAtefeh Zarepour,1 Ali Zarrabi,1 Kim Lambertsen Larsen2 1Departamento de Biotecnología, Facultad de Ciencias y Tecnologías Avanzadas, Universidad de Isfahan, Isfahan, Irán;2 Departamento de Química y Biociencia, Facultad de Química, Universidad de Aalborg, Aalborg, Dinamarca Correspondencia: Ali Zarrabi Departamento de Biotecnología, Facultad de Ciencias y Tecnologías Avanzadas, Universidad de Isfahan, Isfahan 81746-73441, Irán Tel +98 313 793 4360 Fax +98 313 793 2342 Correo electrónico [email protected] Antecedentes: la fabricación de un sistema inteligente de administración de fármacos que podría aumentar drásticamente la eficacia de los fármacos quimioterapéuticos y reducir los efectos secundarios sigue siendo un desafío para los investigadores farmacéuticos.Con el surgimiento de la nanotecnología, se abrió una gran ventana hacia este objetivo, y se introdujeron un amplio tipo de nanoportadores para entregar el quimioterapéutico a las células cancerosas, entre ellos se encuentran las ciclodextrinas con la capacidad de albergar diferentes tipos de moléculas bioactivas hidrofóbicas a través de la complejación de inclusión. proceso.Objetivo: El objetivo de este estudio es diseñar y fabricar una nanocápsula teranóstica sensible al pH basada en una nanoestructura supramolecular de ciclodextrina.Materiales y métodos: esta nanoestructura contiene nanopartículas de óxido de hierro en el núcleo rodeadas de tres capas poliméricas que incluyen β-ciclodextrina polimérica, ácido poliacrílico conjugado con sulfadiazina y polietilenimina funcionalizada con β-ciclodextrina.La sulfadiazina es un componente hidrofóbico sensible al pH capaz de hacer que el complejo de inclusión con la β-ciclodextrina esté disponible en la primera y la tercera capa.Se eligió la doxorrubicina, como modelo de fármaco contra el cáncer, y se determinó el patrón de carga y liberación del fármaco a pH normal y ácido.Además, se examinó la biocompatibilidad de la nanocápsula (con/sin el componente del fármaco) utilizando diferentes técnicas, como el ensayo MTT, la activación del complemento, el ensayo de coagulación y la hemólisis.Resultados: Los resultados revelaron la preparación exitosa de una nanocápsula esférica con un tamaño medio de 43±1,5 nm y una carga negativa de -43 mV que muestra una eficacia de carga del 160 %.Además, la nanocápsula tiene un patrón de liberación de encendido/apagado en respuesta al pH que conduce a la liberación del fármaco en un pH ácido bajo.Los resultados de las pruebas de biocompatibilidad indicaron que este sistema de administración de nanofármacos no tuvo ningún efecto sobre la sangre y los componentes inmunitarios, mientras que podía afectar a las células cancerosas incluso en concentraciones muy bajas (0,3 μg mL−1).Conclusión: Los resultados obtenidos sugieren que se trata de una nanocápsula teranóstica "conmutable" con aplicación potencial como un sistema de administración ideal para el diagnóstico y la terapia simultáneos del cáncer.Palabras clave: nanocápsula, interacción huésped-huésped, encendido/apagado, sensible al pH, nanoportador inteligenteEncontrar un método efectivo para el tratamiento del cáncer, como una enfermedad incurable y progresiva, ha llamado mucho la atención.La quimioterapia convencional, como uno de los métodos utilizados con mayor frecuencia para el tratamiento del cáncer, se basa en la administración de fármacos no dirigidos a las células cancerosas que, a su vez, se asocia con efectos secundarios indeseables en las células normales.De hecho, los medicamentos anticancerígenos comunes tienen varios inconvenientes, que incluyen poca solubilidad en agua, activación del sistema inmunitario y eliminación rápida del cuerpo, lo que lleva a una entrega insuficiente a los tumores y una actividad terapéutica subóptima.Por lo tanto, el diseño y la fabricación de un sistema de administración de fármacos con propiedades destacadas para el tratamiento del cáncer es el objetivo de diversas investigaciones.1–5El surgimiento de la nanociencia y la nanotecnología generó muchas esperanzas para el tratamiento de diversas enfermedades a través de la introducción de estrategias novedosas.Uno de los campos más interesantes de la nanotecnología en medicina y farmacología es la fabricación de nanoportadores para la entrega específica de fármacos en el sitio de destino.Estos nanotransportadores se clasifican en determinadas categorías y pueden actuar como una máscara de los fármacos que conducen a un aumento de la biodisponibilidad de los fármacos al protegerlos del aclaramiento sanguíneo a través de factores del sistema inmunitario6–9.El uso de disparadores de estímulos introduce una nueva clase de portadores denominados nanosistemas inteligentes, que podrían liberar su carga en respuesta a una característica fisiológica específica, en el momento apropiado, el sitio correcto y la dosis adecuada.Estos desencadenantes de estímulos se clasifican en tres clases principales: estimulación química (pH, fuerza iónica), física (luz, magnética y temperatura) y biológica (enzimas y receptor).La propiedad única de los sistemas de administración inteligente de liberar su carga de fármacos en presencia de una condición específica podría aumentar la eficacia terapéutica junto con la disminución de los efectos secundarios de los fármacos.10–13La integración de las propiedades terapéuticas de estos tipos de nanosistemas con funciones de diagnóstico podría dar lugar a la producción de nanoportadores multifuncionales reconocidos como nanoteranósticos inteligentes.Los nanoteranósticos son una clase de nanosistemas con capacidad de diagnóstico y terapia simultáneos, en los que el material de diagnóstico surge como el agente terapéutico en sí mismo o en combinación con una especie terapéutica.Hasta el momento, se han introducido varios tipos de nanomateriales con la capacidad de mejorar la calidad de las técnicas de imagen, como las nanopartículas magnéticas en imágenes por resonancia magnética (IRM), las nanopartículas de oro en tomografía computarizada (TC) y las nanoláminas de óxido de grafeno y los puntos cuánticos en diagnóstico de fluorescencia.14–17Entre los diferentes tipos de nanotransportadores, las nanocápsulas huecas son una de las clases más importantes, que consisten en un orificio rodeado por una o más capas poliméricas del tamaño de nanómetros (10–1000 nm), que tienen la capacidad de atrapar fármacos en su interior. espacio.Existen varios métodos para la preparación de nanocápsulas que incluyen nanoprecipitación, emulsión-difusión, método basado en plantilla, doble emulsificación, emulsión-coacervación, recubrimiento de polímero y capa por capa (LbL).18–23 LbL, que fue propuesta por Sukhorukov y su colega en 1998, es conocida como una de las técnicas más prometedoras para la formación de nanoportadores.Este método se basa en ensamblar multicapas, generalmente con cargas opuestas, en la superficie de una plantilla orgánica o inorgánica que se eliminará mediante el uso de procedimientos de grabado para producir cápsulas huecas con cubiertas multicapa.24,25Recientemente, la aplicación de la ciclodextrina (CD) y sus derivados para la preparación de diferentes tipos de nanosistemas ha llamado mucho la atención.Las β-ciclodextrinas (βCD) son oligosacáridos cíclicos que consisten en unidades de glucopiranosa α-(1–4) entintadas que tienen una forma simétrica que se asemeja a un cono truncado.La estructura específica de βCD con una cavidad interna hidrofóbica y una superficie hidrofílica lo convierte en un candidato prometedor para los sistemas de administración de fármacos.De hecho, el complejo de inclusión formado entre los fármacos hidrofóbicos como huéspedes y la cavidad de la CD como huésped se usa ampliamente para la administración de fármacos.Esta característica no solo podría usarse para formular fármacos hidrofóbicos, sino que también podría aplicarse para la producción de estructuras supramoleculares como nanoesponjas y nanocápsulas.26–28La sulfadiazina (SDN) es un tipo de la familia de las sulfonamidas, un grupo de fármacos antibacterianos y antifúngicos con capacidad de tratamiento de infecciones.SDN tiene una estructura similar con el ácido para-aminobenzoico, que es necesario para la ruta de síntesis de ácido fólico bacteriano y, por lo tanto, podría detener el procedimiento de síntesis mediante la inhibición de la actividad del dihidropteroato.La baja solubilidad en agua y la estructura química de este fármaco lo convierten en un buen candidato para la interacción con la cavidad hidrofóbica de las βCD.Además, debido a sus características moleculares, puede mostrar un comportamiento sensible al pH29–31.En base a los datos mencionados anteriormente, en esta investigación se pretende fabricar una nueva nanocápsula polimérica sensible al pH a través del método LbL.Para este propósito, se sintetizaron nanopartículas de Fe2O3 y se recubrieron con nanocapa de Au mediante el método de Lyon.32 Luego, esta nanopartícula de núcleo-capa se utilizó como plantilla para cargar tres capas poliméricas en su superficie, lo que se hizo aprovechando la formación del complejo de inclusión. entre βCD disponible en la primera y la tercera capa y SDN parcialmente hidrófobo existió en la segunda capa.La primera capa consistió en βCD tiolado adherido a la superficie de Au mediante el método de autoensamblaje.El ácido poliacrílico (PAA) conjugado con el SDN, como agente sensible al pH, se utilizó como constituyente de la segunda capa formando complejos de inclusión con las βCD de la primera capa.En la tercera capa, se usó polietilenimina funcionalizada con βCD para hacer complejo de inclusión con los SDN restantes.La presencia de estructura polimérica en la segunda y tercera capa es crítica ya que pueden mantener la sustentabilidad estructural de la nanocápsula.En el paso final, de fabricación de nanocápsulas, se eliminó la capa de Au para preparar toda la estructura de la nanocápsula.Se realizaron diferentes tipos de análisis característicos (FTIR, espectroscopia UV-Visible, FE-SEM, EDX, RMN, XRD y potencial Zeta) para evaluar la síntesis exitosa de la nanocápsula.Luego, se cargó doxorrubicina (DOX) como un fármaco anticancerígeno hidrófilo en la nanocápsula y se evaluó el patrón de carga y liberación del fármaco de la nanocápsula en respuesta al pH (7,4 y 6,6).Al final, se evaluó la biocompatibilidad de las nanocápsulas (con y sin fármaco) mediante pruebas de citotoxicidad y hemocompatibilidad (coagulación, activación del complemento y hemólisis).FeCl2.4H2O y FeCl3.6H2O se adquirieron de Merck, Alemania.HAuCl4.3H2O, hidróxido de tetrametilamonio (TMAOH), sulfadiazina, PAA (Mw=1800 g mol-1, aplicación de I+D), (clorhidrato de 1-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimida (EDC), polietilenimina (PEI) , yodo y yoduro de potasio se recibieron de Sigma, EE. UU. 4-Dimetilaminopiridina (DMAP), borohidruro de sodio, epiclorhidrina, citrato de sodio, diclorhidrato de cistamina, clorhidrato de hidroxilamina, sulfóxido de dimetilo (DMSO) y dimetilformamida (DMF) se obtuvieron de Merck, Alemania Las líneas celulares MCF-7 y L-929 se adquirieron del Instituto Pasteur de Irán, Teherán, Irán.Las nanopartículas de Fe3O4 se sintetizaron utilizando el método de coprecipitación.33 Brevemente, FeCl2.4H2O y FeCl3.6H2O se disolvieron en HCl desgasificado (0,4 M) y luego se agregaron rápidamente a 375 ml de solución de amoníaco (0,7 M).La solución de reacción debe agitarse mecánicamente en una atmósfera de N2 durante aproximadamente 30 minutos a 45 °C ajustando el pH alrededor de 10. Luego, las nanopartículas sintetizadas se recolectaron usando un imán de neodimio, se lavaron varias veces con agua desionizada (agua DI) y etanol y secado con liofilizador (VaCo5, Zirbus, Alemania).Luego se sintetizaron nanopartículas de maghemita por oxidación de nanopartículas de Fe3O4.Para este propósito, las nanopartículas de Fe3O4 se sonicaron en una solución de HNO3 (0,4 M) durante aproximadamente 30 minutos y luego se sometieron a reflujo en HNO3 (0,04 M) a aproximadamente 300 °C durante 2 horas.Al final, las nanopartículas de color marrón rojizo fueron recolectadas por el imán, lavadas varias veces con agua DI y secadas usando un secador por congelación.32Las nanopartículas de Fe2O3@Au se sintetizaron con base en el método de iteración de Lyon con pequeñas modificaciones.34 Cabe señalar que el Au tiene una tendencia muy baja a adherirse a la superficie del Fe;por lo tanto, las nanopartículas de óxido de hierro necesitan un paso de pretratamiento para estar preparadas para el recubrimiento con capa de Au.Para ello, las nanopartículas se disolvieron en una solución de TMAOH (0,1 M) durante al menos una noche en una concentración de unos 36 mM.Luego, una solución diluida de nanopartículas (1,1 mM) se mezcló con la misma cantidad de citrato de sodio (0,1 M) durante aproximadamente 20 min.Después de eso, esta solución se diluyó 20 veces con la adición de agua DI y TMAOH y luego diferentes cantidades de NH2OH·HCl, 0.2 M (750, 250, 250, 250, 250 μl) y HAuCl4, 1% (625, 500 , 500, 500, 500 μl) se añadieron a esta solución durante cinco iteraciones consecutivas con intervalos de tiempo de 30 minutos.La primera capa polimérica consistió en una cantidad específica de βCD tiolada (βCDSH) polimerizada en la superficie de nanopartículas de Fe2O3@Au.El βCDSH se produjo en un mecanismo de dos pasos;Al principio, las βCD se tosilaron usando cloruro de para-toluenosulfonilo para lograr mono-6-tosil-β-ciclodextrina.En detalle, se dispersaron 2 gr de βCD en 28 mL de agua DI, luego se agregaron gota a gota 6 mL de solución de NaOH para disolver el βCD.La reacción de tosilación se produjo durante una interacción de 5 h entre la solución anterior y el cloruro de para-toluenosulfonilo (500 mg).La solución final se filtró para eliminar los reactivos de tosilo que no habían reaccionado y las βCD tosiladas (Tos-βCD) se separaron mediante la adición de resinas catiónicas en un baño de hielo.35En el siguiente paso, las Tos-βCD se hicieron reaccionar con diclorhidrato de cistamina en una solución mixta de agua: DMSO (1:1), a 70 °C durante 72 h.Los resultados de esta reacción se expusieron a 1 ml de borohidruro de sodio (2,6 mmol) que redujo el enlace disulfuro de la cistamina y produjo βCDSH (Esquema 1).36,37Esquema 1 Producción en dos etapas de βCDSH.Esquema 1 Producción en dos etapas de βCDSH.Luego, las especies monoméricas de βCDSH se unieron a nanopartículas de Fe2O3@Au a través de una reacción de autoensamblaje durante 24 horas a temperatura ambiente.Luego, la reacción de polimerización se llevó a cabo en la superficie de las nanopartículas utilizando epiclorhidrina como reticulante.El producto final se separó con el imán, se lavó con agua DI y se secó en un secador por congelación.La segunda capa polimérica contenía un reactivo sensible al pH que podría formar interacciones huésped-huésped con βCD.Se preparó a través de una reacción de mediación entre SDN y PAA con el objetivo de EDC/DMAP como agentes de acoplamiento.Brevemente, se disolvió 1 mmol de PAA en 40 ml de DMF.Después de 10 min, se añadió SDN (8 mmol) a la solución mencionada, luego se añadieron DMAP (1,5 mmol) y EDC (3 mmol) con un intervalo de tiempo de aproximadamente 15 min, respectivamente.La solución final se agitó durante aproximadamente 48 h a temperatura ambiente, se precipitó en agua y se secó después de lavar varias veces con agua DI.En la tercera capa, se usó la forma lineal de polietilenimina (L-PEI) como columna vertebral para la unión de βCD.Para ello, se hicieron reaccionar 4 gr de Tos-βCD con los grupos amina del polímero L-PEI (500 mg) en 36 mL de DMSO durante siete días.El producto final se precipitó en presencia de cantidades excesivas de acetona y se dializó contra agua durante otros siete días para eliminar los componentes que no reaccionaron.37Para preparar el nanosistema, se añadió gota a gota una solución acuosa de nanopartículas de Fe2O3@Au/PβCD a la solución de L2 en DMSO, y la mezcla de reacción final se agitó magnéticamente durante 2 días.Luego, las nanopartículas se recolectaron con un imán, se lavaron con agua DI para eliminar los materiales que no reaccionaron y, después de 2 h manteniéndolas a -20 °C, se secaron con un liofilizador para ajustar la reacción de βCD y SDN.En el siguiente paso, a la solución acuosa de PEI-βCD se le añadió gota a gota una solución acuosa de Fe2O3@Au/PβCD/PAA-SDN, se agitó durante 48 h y se secó como se describió en el paso anterior38.Finalmente, la nanocápsula se preparó mediante la eliminación de la capa de Au utilizando una solución de yoduro de potasio y cantidades extra de yodo en agua.39 El uso de cantidades excesivas de yodo evitó la descomposición del yoduro de oro inestable.Las nanocápsulas empobrecidas en Au se separaron luego con un imán, se lavaron varias veces con agua DI para eliminar el exceso de yodo y se secaron con un secador por congelación.Se utilizaron diferentes tipos de análisis fisicoquímicos para caracterizar la nanocápsula en los diferentes pasos de fabricación.Se eligió la espectroscopia FTIR (400–4000 cm−1) para evaluar las características de la superficie de cada capa y también la formación de complejos de inclusión (espectroscopio JASCO 6300, Japón, modo de transmisión).La estructura cristalina de las nanopartículas y la interacción huésped-huésped se evaluaron mediante XRD (difractómetro Bruker con radiación Cu Kα, Alemania).Para evaluar el efecto de cada iteración de adición de Au en la formación de capa, se utilizó espectroscopia UV-Visible (V670, Japón).El tamaño, la morfología y la composición elemental de las nanocápsulas se determinaron mediante FE-SEM/EDX (MIRA3 TESCAN, República Checa).Además, se seleccionó H-NMR (Bruker Ultrasheet- 400 MHz Spectrometer, Alemania) para confirmar la producción de capas poliméricas.La carga del nanosistema después de la adición de cada capa también se evaluó mediante el potencial Zeta (HORIBA, Scientific SZ100, Japón).DOX es un fármaco hidrofílico típico que se usa ampliamente para el tratamiento de varios tipos de cáncer.Puede afectar a las células cancerosas al intercalar el ADN del núcleo mediante el bloqueo de la replicación y transcripción de genes.La rápida eliminación del fármaco del cuerpo, así como sus efectos secundarios irreversibles, arrojan luz sobre la importancia de usar nanoportadores para su entrega en el sitio objetivo.40,41La carga de DOX se realizó en tres proporciones de masa diferentes de fármaco (D): nanocápsula (N) (2:1, 1:1 y 1:2) en solución salina tamponada con fosfato (PBS) en dos pH diferentes (6,6 y 7,4).Después de 24 h de exposición al fármaco con el nanoportador a temperatura ambiente, los nanoportadores cargados se recogieron con un imán, se lavaron con PBS para eliminar los fármacos descargados y se secaron con un liofilizador.La cantidad de fármaco descargado se determinó midiendo la absorbancia del sobrenadante a 490 nm usando un espectrofotómetro UV-Visible, luego se calculó el porcentaje de carga y la eficiencia de atrapamiento del fármaco con base en la Ecuación (1) y (2), respectivamente:42 (1)(2)Los perfiles de liberación sensibles al pH de nanocápsulas seleccionadas cargadas de fármaco se evaluaron a 37 °C durante 14 días.Para ello, se dispersaron cantidades específicas de nanocápsulas cargadas de fármaco en 1,5 mL de PBS con dos pH diferentes de 7,4 y 6,6, que se seleccionaron en función del pH normal del cuerpo y el pH de los tejidos tumorales, respectivamente43. Después de un tiempo adecuado , las nanocápsulas se recogieron con un imán y las cantidades de fármaco liberadas se determinaron comparando la absorbancia del sobrenadante con la curva estándar.La citotoxicidad de las nanocápsulas (con/sin moléculas de fármaco) se evaluó mediante ensayo MTT.Para este propósito, se seleccionaron células MCF-7 y L929 como líneas celulares cancerosas y normales, respectivamente.Las células se cultivaron en medio Eagle modificado por Dulbecco (DMEM) en placas de 96 pocillos con una concentración de 10.000 células por pocillo y se incubaron durante 24 h en una atmósfera de CO2 al 4,5 % a 37 °C.Después de eso, se expusieron a las células diferentes concentraciones (0.1, 0.2, 0.3, 0.4 y 0.5 μg mL−1) de nanocápsulas cargadas de fármaco en medios durante 24 y 48 h.Además, también se sometieron a las células cantidades específicas de fármacos libres (como control positivo) y nanocápsulas (sin fármacos).Después de 24 y 48 h, se descartó el medio de cada pocillo, se lavaron las células con PBS y luego se añadió a cada pocillo 100 μl de medio fresco con 10 μl de solución de MTT (5 mg mL−1 en PBS).Después de 4 h de incubación a 37 °C, el sobrenadante de cada pocillo se reemplazó con 100 μl de DMSO y las células se incubaron durante otra 1 h.Durante este proceso, la sal de MTT se convirtió en un componente insoluble, formazán, a través de una reacción enzimática realizada en las mitocondrias de las células vivas.A continuación, el formazán producido se solubilizó mediante la adición de DMSO y se determinó la absorbancia de cada pocillo a 493 nm utilizando un lector ELISA (Bio-Rad, EE. UU.).Para evaluar el efecto hemolítico de las nanocápsulas (con/sin fármaco) sobre los glóbulos rojos (RBC), se centrifugaron 3 ml de la muestra de sangre en un tubo con EDTA (de un voluntario con permisos éticos) durante 5 min a 1600 RPM para separar los glóbulos rojos de otras partes de la sangre.A continuación, los glóbulos rojos precipitados de la muestra de sangre se lavaron tres veces con PBS y se centrifugaron para eliminar cualquier contaminante hemolítico.Luego, se dispersaron 200 μl de los glóbulos rojos sedimentados en 3,8 ml de PBS.Posteriormente, se añadieron 200 μl de esta solución a 800 μl de solución de nanocápsulas (con diferentes concentraciones).Se usaron agua DI y PBS como controles positivo y negativo, respectivamente.Las muestras se mantuvieron a temperatura ambiente durante aproximadamente 3 h y luego se centrifugaron a 1600 RPM durante 5 min.La absorbancia del sobrenadante se midió a 541 nm y la cantidad de hemólisis se calculó utilizando la Ecuación 3:44 (3)El sistema del complemento es una parte del sistema inmunitario que contiene al menos 35 proteínas que pueden estimularse en respuesta a cualquier material extraño que ingrese al cuerpo y lo elimina a través de tres vías principales: ruta clásica, alternativa y lectina.La estimulación de cada uno de estos sistemas puede limitar los materiales extraños a través de la unión de estas proteínas en la superficie del material y/o activando las opsoninas del sistema inmunitario.45 Dos componentes principales de este sistema que se evalúan en los análisis de sangre son C3 y proteínas C4.Con base en esto, en esta investigación se expusieron diferentes concentraciones de nanocápsulas (con/sin fármaco) al plasma sanguíneo y se evaluaron sus efectos sobre la activación de las proteínas C3 y C4 mediante el uso de un kit de inmunoensayo comercial de inmunodifusión radial simple (SRID)46.La coagulación es uno de los otros mecanismos de eliminación del sistema inmunológico para los materiales extraños en los que la activación de una cascada de varios factores a través de dos vías principales intrínseca y extrínseca conducirá a la formación de coágulos de fibrina reticulada.Sobre esta base, aquí se evaluó el efecto de las nanocápsulas en las vías intrínseca y extrínseca del sistema de coagulación mediante la medición cuantitativa del cambio en el tiempo de protrombina (PT) y el tiempo de tromboplastina parcial activada (APTT).Para ello, se expusieron cantidades específicas de plasma pobre en plaquetas a diferentes concentraciones de nanocápsulas (con/sin fármaco) y se incubaron a 37 °C durante unos 30 min.Luego se midió el tiempo de activación después de la adición de Innovin (como activador de la vía extrínseca) y actina y cloruro de calcio (los activadores de las vías intrínsecas).47Se usó el software SPSS (versión 21, análisis paramétrico de varianza [ANOVA (Tukey)]) para el análisis de datos cuantitativos y los resultados se informan como valores medios ± desviación estándar (SD) con un valor significativo en P≤0.05.Se sintetizaron nanopartículas de maghemita monodispersas por oxidación de nanopartículas de Fe3O4.Para ello, las nanopartículas de Fe3O4 se oxidaron en presencia de ácido nítrico diluido que condujo a la preparación de nanopartículas de color marrón rojizo a partir de las negras primarias.La fabricación de nanopartículas magnéticas se confirmó mediante diferentes pruebas analíticas.El resultado FE-SEM de γ-Fe2O3 se muestra en la Figura 1. Es evidente a partir de la figura que las nanopartículas de γ-Fe2O3 tienen una forma esférica monodispersa con un tamaño de 19±2 nm.Además, la formación de nanopartículas de γ-Fe2O3 también se evaluó mediante el uso de otras técnicas como FTIR y XRD, cuyos resultados se informan en la información de respaldo como Figuras S2 y S3.Figura 1 Análisis FE-SEM de γ-Fe2O3.Figura 1 Análisis FE-SEM de γ-Fe2O3.Para la preparación de nanopartículas de Fe2O3 recubiertas de Au, se mezcló una solución de γ-Fe2O3 1,1 mM con citrato de sodio durante al menos 20 minutos.Durante este proceso, la superficie activada de las nanopartículas de óxido de hierro se modificó con grupos citrato que actúan como una capa delgada que recubre la superficie de las nanopartículas magnéticas para prepararlas para la recepción de Au, además de ser un reactivo crítico para la reducción de la capa de Au. proceso.Después de la dilución de la solución anterior, se agregó HAuCl4.3H2O en combinación con el agente reductor (NH2OH·HCl) en cinco iteraciones, lo que dio como resultado la fabricación de una capa gruesa en la superficie de las nanopartículas.Al agregar la primera iteración, el color de la solución cambió de marrón claro a púrpura oscuro (Figura 2A), lo que confirma la producción de nanopartículas de Au.En la primera iteración, las nanopartículas de Au preparadas probablemente se depositaron en la superficie de las nanopartículas en un patrón de isla que luego se convirtió en una capa completa al proceder con las siguientes iteraciones.Esta característica fue confirmada por los resultados de la espectroscopia UV-Visible en la que se observó un cambio azul después de la adición de cada iteración (Figura 2B).En otras palabras, el desplazamiento hacia el azul del espectro UV-Visible reveló que la morfología de las nanopartículas recubiertas cambiaba gradualmente a una forma esférica uniforme durante cada adición, un fenómeno que también podría ser aprobado por una disminución significativa en el ensanchamiento de los picos. .48Figura 2 (A) Cambio de color de la solución antes y después de la adición de Au, (B) Espectroscopia UV-Visible de cinco iteraciones de Au.Figura 2 (A) Cambio de color de la solución antes y después de la adición de Au, (B) Espectroscopia UV-Visible de cinco iteraciones de Au.La forma esférica de las nanopartículas de núcleo y cubierta también se confirmó mediante el resultado de las imágenes FE-SEM.Como se muestra en la Figura 3A, el revestimiento de Au en la superficie de las nanopartículas disminuyó la agregación de las nanopartículas y dio como resultado nanopartículas con un tamaño medio de 36 ± 4 nm.Además, la composición química de la plantilla se evaluó mediante espectroscopia de rayos X de dispersión de energía (EDX).La presencia de átomos de Au y Carbono confirmó el recubrimiento de oro en la superficie de las nanopartículas de óxido de hierro (Figura 3B).El revestimiento exitoso de nanopartículas magnéticas con capa de Au también fue revelado por la estructura cristalina de las nanopartículas (XRD) (Figura 3C), en la que los picos en torno a 45°, 52°, 77° y 93,5° podrían indexarse ​​a (111) , (200), (220) y (311) planos de oro cúbico y picos débiles a 36°, 42°, 51° y 75° podrían indexarse ​​a (200), (311), (002) y (102) planos de γ-Fe2O3 (basado en Joint Committee on Powder Difraction Standards, JCPDS 04–0784 y JCPDS 39–1346, respectivamente).49Figura 3 (A) FE-SEM, (B) EDX y (C) XRD de nanopartículas de núcleo-capa γ-Fe2O3@Au.Figura 3 (A) FE-SEM, (B) EDX y (C) XRD de nanopartículas de núcleo-capa γ-Fe2O3@Au.Como se mencionó anteriormente, las nanocápsulas consistían en una plantilla con tres capas poliméricas.En la primera capa, los componentes βCDSH se unieron a la superficie de la capa de Au a través de la fuerza impulsora del autoensamblaje y luego se polimerizaron con epiclorhidrina.Durante la reacción de polimerización, el átomo de cloro de la epiclorhidrina actúa como grupo saliente y, por interacción con el grupo hidroxilo activado de βCD, conduce a la formación de una conexión entre βCD y epiclorhidrina a través del enlace éter.En el segundo paso de esta reacción, se produjo una reacción de polimerización por apertura de anillo entre el otro lado de la epiclorhidrina y otro componente de βCD.La reacción en cascada que se produjo entre los componentes βCD disponibles y la epiclorhidrina conduce a la producción de una cadena polimérica alrededor de las nanopartículas γ-Fe2O3@Au.50El PAA funcionalizado con SDN se seleccionó como la segunda capa que se preparó a través de una reacción de amidación.Para ello, se expusieron cantidades excesivas de SDN a los grupos carboxilo de PAA en presencia de EDC y DMAP.Luego, el complejo de inclusión entre PAA-SDN y βCDs de Fe2O3@Au/PβCD se formó dentro de las 72 h usando el método de liofilización.51 En este proceso, el anillo amino-hexagonal y el grupo NH del SDN interactúan con el cavidad hidrófoba de βCD (Esquema 2).Cambiar el pH del entorno rodeado indujo una carga positiva en este grupo NH que condujo a una exclusión parcial de SDN de la cavidad.Esquema 2 La formación de un complejo de inclusión entre βCD y SDN.Esquema 2 La formación de un complejo de inclusión entre βCD y SDN.Para la tercera capa, se eligió el polímero L-PEI funcionalizado con βCD.La unión de PEI a Tos-βCD se realizó con el objetivo de EDC y DMAP.La capa L3 preparada se cargó en γ-Fe2O3@Au/PβCD/PAA-SDN utilizando el método de liofilización.Finalmente, la nanocápsula hueca se preparó eliminando el núcleo de Au del nanosistema en presencia de una solución de KI e I2.El primer cambio significativo que reveló la eliminación de Au fue el cambio de color de las muestras de púrpura oscuro a marrón claro (Figura 4).Figura 4 Cambio en el color del nanosistema antes y después de eliminar el Au.Figura 4 Cambio en el color del nanosistema antes y después de eliminar el Au.Se utilizaron varios tipos de análisis fisicoquímicos para evaluar la fabricación de la nanocápsula y sus componentes.Los resultados de las pruebas de caracterización de las capas poliméricas se pueden encontrar en la información de apoyo (Figuras S1-S6).La Figura 5A muestra el resultado de FTIR de βCD polimerizado en la superficie de la plantilla γ-Fe2O3@Au.La principal diferencia entre la βCD polimerizada y la βCD sola es la presencia de dos picos en el rango de 2800–2900 cm−1 en el espectro de la βCD polimerizada en comparación con un pico en el espectro de la βCD sola.Además, se han producido cambios distintivos en el modo de picos de βCD polimerizado en el rango de 1200-1300 cm,−1 que están asociados a las vibraciones de estiramiento y flexión de CH.Los otros picos característicos en esta curva son picos alrededor de 3400, 1040 y 580 cm−1 que se atribuyen a las vibraciones de estiramiento de OH y COC de las nanopartículas polimerizadas, y al enlace Fe-O de γ-Fe2O3, respectivamente.52 Además, la característica También se elimina el pico del grupo tiol a alrededor de 2550 cm−1, lo que podría confirmar la unión exitosa de βCD en la superficie de Au a través de un enlace de monocapa autoensamblado.Figura 5 Resultados de FTIR de (A) γ-Fe2O3@Au/PβCD (B) γ-Fe2O3@Au/PβCD, γ-Fe2O3@Au/PβCD/PAA-SDN, mezcla física, PAA-SDN, (C) γ- Fe2O3@Au/PβCD/PAA-SDN, γ-Fe2O3@Au/PβCD/PAA-SDN/PEI-βCD, mezcla física, PEI-βCD y (D) nanocápsula.Figura 5 Resultados de FTIR de (A) γ-Fe2O3@Au/PβCD (B) γ-Fe2O3@Au/PβCD, γ-Fe2O3@Au/PβCD/PAA-SDN, mezcla física, PAA-SDN, (C) γ- Fe2O3@Au/PβCD/PAA-SDN, γ-Fe2O3@Au/PβCD/PAA-SDN/PEI-βCD, mezcla física, PEI-βCD y (D) nanocápsula.Mediante la adición de la segunda capa, se formaron complejos de inclusión entre βCD de la primera capa y SDN de L2, lo que se confirmó mediante los resultados de FTIR.Para ello se realizó un estudio de comparación entre las curvas de γ-Fe2O3@Au/PβCD, γ-Fe2O3@Au/PβCD/PAA-SDN, L2 y mezcla física de L2, y γ-Fe2O3@Au/PβCD (Figura 5B).El espectro FTIR de γ-Fe2O3@Au/PβCD/PAA-SDN tiene diferencias significativas con el de γ-Fe2O3@Au/PβCD.En otras palabras, los picos alrededor de 1690, 1640, 1450, 1370 y 1240 cm−1 que surgieron en el espectro de γ-Fe2O3@Au/PβCD/PAA-SDN pueden atribuirse al enlace amida, anillo de benceno, metilo grupos y grupos S=O de la capa L2, respectivamente.La aparición del pico de Fe-O y también el corrimiento al rojo en el espectro de γ-Fe2O3@Au/PβCD/PAA-SDN son las diferencias de este componente con L2.J Nanosci Nanotechnol.Biomateriales.Int J Nanomed.Elsevier;Int J Pharm.Langmuir.Recientes fórmulas Pat Drug Deliv.Farmacia.Opinión experta Entrega de medicamentos.Química alimentariaNano Lett.RSC Avanzado.Langmuir.Carbohidr Res.Materia blanda.Bioconjug Chem.Curr Pharm Des.Nano Res.Macromol Biosci.Nanoescala.Int J Nanomed.J Drug Deliv Sci Technol.J Nanopart Res.Talanta.Nanoescala.químicaNat Rev Cáncer.Biomateriales.RSC Avanzado.Interfaces de material de aplicación ACS.Farmacia Mol.Farmacia.Este trabajo está publicado y autorizado por Dove Medical Press Limited.Los usos no comerciales del trabajo están permitidos sin ningún otro permiso de Dove Medical Press Limited, siempre que el trabajo se atribuya correctamente.Las opiniones expresadas en todos los artículos publicados aquí pertenecen a los autores específicos y no reflejan necesariamente los puntos de vista de Dove Medical Press Ltd o cualquiera de sus empleados.Reservados todos los derechos.Registrado en Inglaterra y Gales.Si acepta nuestro uso de cookies y el contenido de nuestra Política de privacidad, haga clic en 'aceptar'.