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自然に導出された抗がんカクテルであるクルクミン（Cur）は、間違いなく最も広く研究されているニュートラシューティックです。多くの約束にもかかわらず、それはまだ積極的な抗がんの製剤として市場に到達していません。本研究では、高度に可溶性（3 mg/ml）Cur-γ-ヒドロキシプロピルシクロデキストリン（Cur-CD）中空球を準備しました。CUR-CD中空の球体は、新規でスケーラブルなスプレー乾燥方法によって調製されました。次に、CUR-CDを積極的に帯電した生分解性キトサン（CUR-CD-CS）ナノ粒子にカプセル化しました。CUR-CD-CSナノ粒子は、TEM、SEM、DLS、薬物負荷、およびin vitro放出によって特徴付けられました。MTTアッセイを使用してSCC25細胞株におけるこれらのCur-CD-CSナノ粒子の有効性をテストし、その細胞取り込みメカニズムを調査しました。また、共焦点イメージングとFACS分析を介して、CUR-CD-CSナノ粒子のオリゴDNA負荷とその送達についても研究しました。我々の結果は、CUR-CD-CSナノ粒子が、すべてのテストされた製剤の中でSCC25細胞株のin vitro放出性能とより高い細胞毒性を示したことを実証しました。細胞毒性の結果は、細胞周期分析とアポトーシス試験によって裏付けられ、CUR-CD-CSナノ粒子の場合にほぼ100％アポトーシス細胞死を示しました。CSナノ粒子と比較して、CS-CDナノフォルミュレーションは、cy3-オリゴDNAのより高い細胞送達を示しました。これは、流動性計測分析を使用して定量的にテストされ、CDがCur溶解度を向上させるだけでなく、細胞の取り込みを強化したことを示しています。私たちの研究は、合理的に設計されたバイオ分解性の天然生体材料が、デュアル薬物遺伝子送達の可能性を伴うCURなどの疎水性薬物送達の次の世代のナノキャリアとして大きな可能性を持っていることを示しています。
自然に導出された抗がんカクテルであるクルクミン（Cur）は、間違いなく最も広く研究されているニュートラシューティックです。多くの約束にもかかわらず、それはまだ積極的な抗がんの製剤として市場に到達していません。本研究では、高度に可溶性（3 mg/ml）Cur-γ-ヒドロキシプロピルシクロデキストリン（Cur-CD）中空球を準備しました。CUR-CD中空の球体は、新規でスケーラブルなスプレー乾燥方法によって調製されました。次に、CUR-CDを積極的に帯電した生分解性キトサン（CUR-CD-CS）ナノ粒子にカプセル化しました。CUR-CD-CSナノ粒子は、TEM、SEM、DLS、薬物負荷、およびin vitro放出によって特徴付けられました。MTTアッセイを使用してSCC25細胞株におけるこれらのCur-CD-CSナノ粒子の有効性をテストし、その細胞取り込みメカニズムを調査しました。また、共焦点イメージングとFACS分析を介して、CUR-CD-CSナノ粒子のオリゴDNA負荷とその送達についても研究しました。我々の結果は、CUR-CD-CSナノ粒子が、すべてのテストされた製剤の中でSCC25細胞株のin vitro放出性能とより高い細胞毒性を示したことを実証しました。細胞毒性の結果は、細胞周期分析とアポトーシス試験によって裏付けられ、CUR-CD-CSナノ粒子の場合にほぼ100％アポトーシス細胞死を示しました。CSナノ粒子と比較して、CS-CDナノフォルミュレーションは、cy3-オリゴDNAのより高い細胞送達を示しました。これは、流動性計測分析を使用して定量的にテストされ、CDがCur溶解度を向上させるだけでなく、細胞の取り込みを強化したことを示しています。私たちの研究は、合理的に設計されたバイオ分解性の天然生体材料が、デュアル薬物遺伝子送達の可能性を伴うCURなどの疎水性薬物送達の次の世代のナノキャリアとして大きな可能性を持っていることを示しています。
Curcumin (CUR), a naturally derived anti-cancer cocktail is arguably the most widely studied neutraceutical. Despite a lot of promises, it is yet to reach the market as an active anti-cancer formulation. In the present study, we have prepared highly soluble (3 mg/ml) CUR-γ-hydroxypropyl cyclodextrin (CUR-CD) hollow spheres. CUR-CD hollow spheres were prepared by a novel and scalable spray drying method. CUR-CD was then encapsulated into positively charged biodegradable chitosan (CUR-CD-CS) nanoparticles. The CUR-CD-CS nanoparticles were characterised by TEM, SEM, DLS, drug loading and in vitro release. We tested the efficacy of these CUR-CD-CS nanoparticles in SCC25 cell lines using MTT assay and investigated its cellular uptake mechanism. We also studied Oligo DNA loading in CUR-CD-CS nanoparticles and its delivery via confocal imaging and FACS analysis. Our results demonstrated that CUR-CD-CS nanoparticles showed superior in vitro release performance and higher cytotoxicity in SCC25 cell line amongst all tested formulations. The cytotoxicity results were corroborated by cell cycle analysis and apoptosis test, showing nearly 100% apoptotic cell death in the case of CUR-CD-CS nanoparticles. Compared to CS nanoparticles, CS-CD nanoformulation showed higher cellular delivery of Cy3-Oligo DNA which was tested quantitatively using flowcytometry analysis, indicating that CD not only enhanced CUR solubility but also boosted the cellular uptake. Our study shows that rationally designed bio-degradable natural biomaterials have great potential as next generation nano-carriers for hydrophobic drug delivery such as CUR with potential of dual drug-gene delivery.
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