Naslov
Optimizacija priprave zlatnih nanočestica za ciljanu isporuku lijeka L-dope
(Optimization of the preparation of gold nanoparticles for the targeted delivery of the drug L-dopa)

Autori
Ena Vrček

Vrsta, podvrsta
Ostale vrste radova, rektorova nagrada

Godina
2021

Ključne riječi
L-dopa, nanočestice, ciljana isporuka
(L-dopa, nanoparticles, targeted delivery)

Sažetak
Zbog svojih jedinstvenih fizikalnih i kemijskih svojstava, nanočestice zlata (AuNP) intenzivno se istražuju za različite primjene u biomedicini, uključujući dijagnostiku i ciljanu dostavu lijekova. Također predstavljaju atraktivnu platformu za ciljani transport lijekova u mozak jer mogu lako prodrijeti kroz krvno-moždanu barijeru te doprijeti do središnjeg živčanog sustava što je posebno zanimljivo za poboljšanje terapijske učinkovitosti lijekova koji se koriste za liječenje neurodegenerativnih bolesti. Parkinsonova bolest je druga najčešća neurodegenerativna bolest koju karakterizira smanjenje koncentracije dopamina u bazalnim ganglijima. Terapija Parkinsonove bolesti uglavnom se temelji na isporuci dopamina u mozak u obliku L-dope koja može proći krvno-moždanu barijeru. Međutim, L-dopa može izazvati 45 nekoliko štetnih nuspojava, dok njezina dugotrajna primjena inducira toleranciju. Farmakoterapijski interes u liječenju Parkinsonove bolesti usmjeren je na uvođenje novih pristupa za postizanje kontinuirane dopaminergičke stimulacije, dugoročne sigurnosti i podnošljivosti terapijskih sustava koji istovremeno smanjuju nuspojave i težinu motoričkih fluktuacija i diskinezija povezanih s primjenom L- dope. U ovom istraživanju ispitana su dva inovativna pristupa korištenjem L-adamantina (Ad) i monomera peptidoglikana (PGM) kao stabilizacijskih tvari za pripravu takvih AuNP sustava koje će učinkovitije vezati L-dopu. Jedinstvena strukturna i kemijska svojstva, biokompatibilnost i netoksičnost, kao i niska cijena i dostupnost Ad derivata pružaju izuzetne mogućnosti u dizajniranju različitih nosača za isporuku lijekova. Derivati Ad pokazuju važnost u kontekstu neurodegenerativnih bolesti, posebno Parkinsonove bolesti, zbog njihove lipofilnosti i svojstava koja povećavaju prodiranje kroz krvno- moždanu barijeru. S druge strane, PGM se također odlikuje biokompatibilnošću i stabilnošću u biološkim sustavima, a strukturno mogu značajno povećati učinkovitost vezanja lijeka na nanopovršinu. Glavni cilj ovog istraživanja bio je ispitati nove strategije za razvoj multifunkcionalnih nanosustava za isporuku L-dope primjenom AuNP primjenom Ad-a i PGM-a, a nove Ad- AuNP i PGM-AuNP uspoređene su s dobro poznatim AuNP stabilizairanih s polietilenglikolom (PEG). Stoga je istraživanje utemeljeno na specifičnim ciljevima koji uključuju (a) optimizaciju sinteze različitih AuNP stabilizacijom pomoću PEG-a, Ad-a i PGM- a, (b) fizikalno-kemijsku karakterizaciju pripravljenih AuNP, (c) određivanje mehanizma vezanja L-dope na različito funkcionalizirane AuNP primjenom metode fluorescentnog gašenja, i (d) procjenu učinka serumskog albumina na vezanje L- dope na različito funkcionalizirane AuNP. Istraživanjem su utvrđene optimizirane metode priprave stabilnih AuNP površinskom funkcionalizacijom s PEG-om, Ad-om i PGM-om. Sve tri pripremljene AuNP vrste bile su sferičnog oblika, negativno nabijene i hidrodinamičkog promjera u rasponu od 10 do 30 nm. Rezultati istraživanja su pokazali da je interakcija L-dope i različitih AuNP spontani proces jer su se interakcije odlikovale negativnim ΔG vrijednostima, dok su negativne vrijednosti ΔH i ΔS ukazale na to da se L-dopa veže na ispitivane AuNP putem vodikovih i van der Waalsovih interakcija. Najjače vezanje L-dope primijećeno je za PGM-AuNP, a najslabije za PEG-AuNP. Prisustvo albumina značajno je remetilo vezanje L-dope na PEG-AuNP i Ad- AuNP, dok je taj učinak bio najmanji za PGM-AuNP. Uzimajući u obzir glavne izazove translacijskih istraživanja u neurodegenerativnim bolestima, ovo je istraživanje pokazalo važnost primjene novih nanotehnoloških sustava, kao i metodoloških pristupa u njihovom istraživanju, koji se mogu koristiti za poboljšanje učinkovitosti isporuke lijekova.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Farmacija

POVEZANOST RADA