نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

• ماه منیر کریم زاده ¹
• لادن رشیدی ²
• فریبا گنجی ³
• میترا احمدی ⁴
• ستار طهماسبی انفرادی ⁵

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی شیمی (بیوتکنولوژی)، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه پیام نور، تهران

² استادیار، گروه غذایی و کشاورزی، پژوهشکده غذایی و کشاورزی، پژوهشگاه استاندارد، سازمان ملی استاندارد ایران، کرج

³ استادیار، گروه مهندسی زیست‌پزشکی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

⁴ استادیار، گروه مهندسی شیمی (بیوتکنولوژی)، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه پیام نور، تهران

⁵ استادیار، پژوهشگاه ملی مهندسی ژنتیک و زیست فناوری، تهران

چکیده

این تحقیق با هدف تهیه یک سامانه مبتنی بر نانوذرات مزومتخلخل سیلیکا (MSN)، برای حمل داروی ریواستیگمین هیدروژن تارتارات و بررسی سمیت سلولی این سامانه، با و بدون دارو، روی رده سلو‏‏ل‏های مغزی نوروبلاستوما SY5Y انجام شد. داروی ریواستیگمین هیدروژن تارتارات یک داروی آب­دوست و آب­گریز است که برای درمان و کنترل بیماری آلزایمر به کار می­رود. در این تحقیق نانوذرات مزومتخلخل سیلیکا سنتز شده و شکل و ویژگی‏های ساختاری آن­ها، پیش و پس­از بارگذاری با روش‏های میکروسکوپ الکترونی روبشی، میکروسکوپ الکترونی عبوری، طیف­سنجی فروسرخ تبدیل فوریه، پراش پرتو ایکس، ایزوترم جذب نیتروژن و آنالیز پتانسیل زتا مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آنالیز نشان داد که نانوذرات سنتز شده کروی بوده و ساختار یکسانی دارند. اندازه متوسط نانوذرات 13±100 نانومتر و میانگین اندازه روزنه آن­ها حدود 15_/2 نانومتر است. میزان بارگذاری داروی ریواستیگمین در روزنه‏های نانوذرات 88_/20 درصد وزنی با بازدهی کپسوله سازی 25 درصد به دست آمد. پروفایل رهایش دارو از این نانوذرات در سیال‏های مشابه بدن و معده طی 24 ساعت، به ترتیب 5_/70 و6_/79 درصد به دست آمد که نمایان­گر رهایش نسبتاً سریع دارو در محیط اسیدی است. بررسی سمیت سلولی این نانوذرات با و بدون دارو، با آزمون MTT روی رده سلول‏های مغزی SY5Y انجام شد. نانوذرات بارگذاری شده با داروی ریواستیگمین خاصیت درمانی بیش­تری از داروی ریواستیگمین (به تنهایی) روی سلول­های SY5Y داشتند.

کلیدواژه‌ها

• ریواستیگمین هیدروژن تارتارات
• نانوذرات مزومتخلخل سیلیکا
• بیماری آلزایمر

موضوعات

• انتقال هدفمند دارو / دارورسانی هوشمند
• نانوبیوتکنولوژی / نانوبیولوژی
• نانوبیومتریال

عنوان مقاله [English]

Application of Mesoporous Silica Nanoparticles as a Drug Delivery System for Rivastigmine Hydrogen Tartrate

نویسندگان [English]

• Mah Monir Karimzade ¹
• Ladan Rashidi ²
• Fariba Ganji ³
• Mitra Ahmadi ⁴
• Sattar Tahmasebi Enferadi ⁵

¹ M.Sc Student, Biotechnology Group, Payam Noor University, Tehran, Iran

² Assistant Professor, Food and Agriculture Department, Research Standard Institute, National Standard Organization of Iran, Karaj, Iran

³ Asisitant Professor, Biomedical Engineering Group, Chemical Engineering Department, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran

⁴ Asistant Professor, Biotechnology Group, Engineering Department, Payam Noor University, Tehran, Iran

⁵ Asistant Professor, National Institute of Genetic Engineering and Biotechnology (NIGEB), Tehran, Iran

چکیده [English]

The aim of this research is the preparation of a system based on mesoporous silica nanoparticles (MSN) for delivery of Rivastigmine hydrogen tartrate and investigating of the system cytotoxicity, with or without drugs, on the human brain neuroblastoma cells (SY5Y). Rivastigmine is a hydrophilic and a hydrophobic drug which is used for treatment of Alzimerʾs disease. In this study MSN were synthesized and characterized by scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, x-ray diffraction, N2 adsorption isotherms, and z-potential analysis.  Results showed that all MSN were spherical with the same structure. The mean size of nanoparticles was 100±13 nm and the mean diameter of pores was 2.15 nm. The loading capacity and efficiency of rivastigmine hydrogen tartrate were obtained 20.88, and 25%, respectively. Release of rivastigmine from nanoparticles in the simulated gastric and body fluid during 24 h were obtained 70.5 and 79.6%, respectively, which was shown the slightly fast release of rivastigmine in simulated gastric fluid. The cytotoxicity effect of nanoparticles with and without rivastigmine was done by MTT assay on SY5Y cell lines.  Results showed that the in vitro rivastigmine release from the nanoparticles containing of it exhibited the more treatment property as free rivastigmine on SY5Y.

کلیدواژه‌ها [English]

• rivastigmine hydrogen tartrate
• Mesoporous silica nanoparticles
• Alzimer disease