Dioxadet-loaded nanogels as a potential formulation for glioblastoma treatment

Roman Voeikov; Tatiana Abakumova; Nadezhda Grinenko; Pavel Melnikov; Vladimir Bespalov; Alexander Stukov; Vladimir Chekhonin; Natalia Klyachko; Natalia Nukolova

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저자정보: Roman Voeikov (M.V. Lomonosov Moscow State University Moscow Russia) Tatiana Abakumova (Ministry of Health and Social Development of the Russian Federation Russia) Nadezhda Grinenko (Ministry of Health and Social Development of the Russian Federation Russia) Pavel Melnikov (Ministry of Health and Social Development of the Russian Federation Russia) Vladimir Bespalov (N.N. Petrov Research Institute of of the Ministry of Health of the Russian Federation Russia) Alexander Stukov (N.N. Petrov Research Institute of of the Ministry of Health of the Russian Federation Russia) Vladimir Chekhonin (Ministry of Health and Social Development of the Russian Federation Russia) Natalia Klyachko (M.V. Lomonosov Moscow State University Moscow Russia) Natalia Nukolova (Ministry of Health and Social Development of the Russian Federation Russia)

저널정보: 한국약제학회 Journal of Pharmaceutical Investigation Journal of Pharmaceutical Investigation 제47권 제1호

발행연도: 2017.1

수록면: 75 - 83 (9page)

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Glioblastoma multiforme is a fast-growing malignant brain tumor with poor prognosis and low survival rate. Here we investigated the potential use of anticancer drug dioxadet loaded into nanogels for glioma treatment. We used block copolymer of polyethylene glycol and polymethacrylic acid for synthesis of dioxadet carriers and two types of cross-linking agents: non-degradable ethylenediamine and biodegradable cystamine, containing disulfide bond. We analyzed physicochemical properties of nanoparticles, their loading capacity, cytotoxicity of drug-loaded nanogels, and also their internalization into glioma cells. We found the optimal conditions that promote the efficient loading of the drug. We demonstrated that dioxadet loaded nanogels have relatively high level of loading capacity (>35% w/w) and loading efficiency (>75%). We shown that nanogels with the biodegradable cross-links prone to dissociate under reducing conditions (glutathione) that allow to decrease IC50 values of the drug compared to the nanogels with ethylendiamine cross-links. This stimuli-sensitive behavior of nanogels could be beneficial for tumor treatment. Confocal analysis of glioma cells demonstrated that both types of nanogels accumulate in cells and localize in lysosomes. These results indicate that loading of dioxadet into nanoparticles can improve its performance; such formulation has a potential for further studies and practical applications.

#Dioxadet #Nanogels #Disulfide bonds #Cystamine #Glioblastoma #Drug delivery

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Bae Y / 2005 / Preparation and biological characterization of polymeric micelle drug carriers with intracellular pH-triggered drug release property: tumor permeability, controlled subcellular drug distribution, and enhanced in vivo antitumor efficacy / Bioconjugate Chem 16:122~130

Bennis S / 1994 / Enhanced cytotoxicity of doxorubicin encapsulated in polyisohexylcyanoacrylate nanospheres against multidrug-resistant tumour cells in culture / Eur J Cancer 30:89~93

Bespalov VG / 2013 / Synergism of antitumor action of dioxadet and cisplatin in model of ascitic ovarian tumor / Sibirskij Onkol J 55:42~46

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