تحویل همزمان حساس به pH داکسوروبیسین و زعفران از طریق نانوذرات چیتوزان/لآپونیت RD برای شیمی‌درمانی بهبود یافته

ترکیب آنتی‌اکسیدان‌های طبیعی با عوامل ضدسرطان مصنوعی یک رویکرد مفید در شیمی‌درمانی برای کاهش عوارض جانبی و افزایش اثربخشی داروها است. عصاره زعفران (SAF)، یک آنتی اکسیدان طبیعی با خواص ضد سرطانی، دارای اثر محافظتی در برابر سمیت ناشی از دوکسوروبیسین است. تحویل همزمان دوکسوروبیسین (DOX)، یک عامل ضد سرطان شناخته شده، و SAF با استفاده از فناوری نانو، می تواند برای دستیابی به یک نتیجه شیمی درمانی بسیار مؤثر مفید باشد. این مطالعه با هدف طراحی نانوذرات کیتوزان/لاپونیت RD (CS/LP®) پیوند متقابل برای کپسوله‌سازی مشترک DOX و SAF انجام شد. نتایج نشان‌دهنده راندمان کپسوله‌سازی بالای DOX (≥83%) و SAF (≥60%) برای نانوحامل‌های سنتز شده بود. این حامل ها رفتار آزادسازی پاسخگو به pH بسیار قابل کنترلی را نشان دادند.

انتشار DOX و SAF با کاهش pH از خنثی (pH 7.4) به اسیدی (pH 5.5) به طور قابل توجهی افزایش یافت. اثرات محتوای CS پیوند متقابل بر خواص رهاسازی مورد ارزیابی قرار گرفت. افزایش محتوای CS پیوند متقابل با کاهش نرخ انتشار، یک رفتار انتشار پایدار را تحمیل کرد. از مطالعات جنبشی برای تایید مکانیسم‌های آزادسازی استفاده شد. آزمایش‌های آزمایشگاهی سمیت سلولی بالایی را برای نانوذرات دوکسوروبیسین/زعفران در برابر سلول‌های MDA-MB-231 انجام دادند. سنجش MTT هیچ سمیت سلولی را برای نانوذرات CS/LP نشان نداد که زیست سازگاری آن را تأیید می‌کند. نانوحامل‌های بارگذاری‌شده با DOX/SAF فعالیت ضدباکتریایی را در برابر باکتری‌های گرم منفی و گرم مثبت نشان دادند.

Combining natural antioxidants with synthetic anticancer agents is a helpful approach in chemotherapy to reduce side effects and enhance the effectiveness of drugs. Saffron extract (SAF), a natural antioxidant with anti-cancer properties, bears a protective effect against doxorubicin-induced toxicity. Co-delivery of doxorubicin (DOX), a known anticancer agent, and SAF using nanotechnology, can be helpful to achieve a highly effective chemotherapy result. This study aimed to design cross-linked chitosan/laponite RD (CS/LP®) nanoparticles for co-encapsulation of DOX and SAF. The results indicated a high encapsulation efficiency of DOX (≥83%) and SAF (≥60%) for synthesized nanocarriers.

These carriers exhibited a highly controllable pH-responsive release behavior. The release of DOX and SAF remarkably increased by decreasing pH from neutral (pH 7.4) to acidic (pH 5.5). The effects of cross-linked CS content were evaluated on the release properties. An increase in cross-linked CS content imposed a sustained release behavior by decreasing the release rate. The kinetic studies were used to confirm the release mechanisms.

In vitro tests performed high cytotoxicity for doxorubicin/saffron-loaded nanoparticles against MDA-MB-231 cells. The MTT assay demonstrated no cytotoxicity for CS/LP® nanoparticles confirming its biocompatibility. The DOX/SAF-loaded nanocarriers exhibited antibacterial activity against Gram-negative and Gram-positive bacteria.