issn: 2538-5887; pathobiology research. 2019;22(3):113-120...

8
ISSN: 2538-5887; Pathobiology Research. 2019;22(3):113-120 C I T A T I O N L I N K S Copyright© 2019, TMU Press. This open-access article is published under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License which permits Share (copy and redistribute the material in any medium or format) and Adapt (remix, transform, and build upon the material) under the Attribution-NonCommercial terms. Synthesis and Characterization of Two Sustained Release Systems of Micro- and Nano-sized Particles for Controlled Release of Atorvastatin for Bone Tissue Engineering Applications [1] Small molecules and their controlled release that induce the osteogenic/chondrogenic commitment of stem ... [2] Statins and bone ... [3] Targeted delivery as key for the success of small osteoinductive ... [4] The role of statins as potential targets for bone ... [5] Hypercholesterolemia and inflammation in atherogenesis: Two sides of the same ... [6] Simvastatin decreases IL-6 and IL-8 production in epithelial ... [7] Simvastatin coating of TiO₂ scaffold induces osteogenic differentiation of human adipose tissue-derived mesenchymal stem ... [8] Evaluation of bone repair of critical size defects treated with simvastatin-loaded poly(lactic-co-glycolic acid) microspheres in rat ... [9] Formulation and in vitro assessment of minoxidil niosomes for enhanced skin ... [10] Development of an injectable two-phase drug delivery system for sequential release of antiresorptive and osteogenic ... [11] Spectroscopic method for estimation of atorvastatin calcium in tablet dosage ... [12] Preparation of gelatin microspheres containing lactic acid-effect of cross- linking on drug ... [13] Incorporation of growth factor loaded microspheres into polymeric electrospun nanofibers for tissue engineering ... [14] Biodegradable gelatin microspheres as controlled release intraarticular delivery system: The effect of formulation ... [15] The effects of polymeric nanostructure shape on drug ... [16] Fundamentals of pharmaceutical ... [17] Alkyl glucopyranoside-based niosomes containing methotrexate for pharmaceutical applications: evaluation of physico-chemical and biological ... [18] Effect of statins with α-tricalcium phosphate on proliferation, differentiation, and mineralization of human dental pulp ... [19] Molecular and tissue responses in the healing of rat calvarial defects after local application of simvastatin combined with alpha tricalcium ... [20] Mesenchymal stem cell sheet transplantation combined with locally released simvastatin enhances bone formation in a rat tibia osteotomy ... [21] Controlled release of simvastatin-loaded thermo- sensitive PLGA-PEG-PLGA hydrogel for bone tissue regeneration: in vitro and in vivo ... [22] The effect of the release behavior of simvastatin from different PLGA particles on bone regeneration in vitro and in vivo: Comparison of simvastatin-loaded PLGA microspheres and ... [23] Tetracycline-grafted PLGA nanoparticles as bone-targeting drug delivery system Aims Using osteoinductive agents in combination with tissue engineering scaffolds is considered as a new approach to bone repair. Recently, statins have attracted great attention among a variety of drugs used in bone repair. In order to achieve a sustained release of Atorvastatin from bone scaffolds, two systems, including nanoniosomes and gelatin microspheres, were synthesized and compared. Materials and Methods Nanoniosomes and gelatin microspheres were prepared by thin-film hydration and single emulsion technique, respectively. Findings The prepared systems were characterized for morphology, size, carriers’ preparation efficiency, encapsulation efficiency, and drug loading. Also, release profiles of them were evaluated over a period of one week. The results indicated the formation of relatively spherical niosomes with the diameter of about 653.52nm and encapsulation efficiency of 81.34%, and formation of gelatin microspheres with the diameter of about 37.5μm and the encapsulation efficiency of 78.93%. Conclusion The results showed that gelatin microspheres had a lower burst release than niosomes, and niosomes had more sustained release than gelatin microspheres after 24hr to 1 week. Albeit, selection of the optimal system requires cellular studies and also the selection must occur according to the severity of the damage and the rate of repair. A B S T R A C T A R T I C L E I N F O Article Type Original Research Authors Nejati S. 1 BSc, Imani R.* 2 PhD, Sharifi A.M. 3 PhD Keywords Atorvastatin; Drug Delivery System; Osteogenesis; Niosome; Gelatin Microsphere *Correspondence Address: Amirkabir University of Technology, NO 350, Hafex Street, Valiasr Square, Tehran, Iran Phone: +98 (21) 64545676 Fax: +98 (21) 66468186 [email protected] 1 Biomaterial Department, Biomedi- cal Engineering Faculty, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran 2 Tissue Engineering Department, Biomedical Engineering Faculty, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran 3 Razi Drug Research Center, Iran University of Medical Sciences, Teh- ran, Iran Article History Received: May 14, 2018 Accepted: March 14, 2019 ePublished: August 21, 2019 How to cite this article Nejati S, Imani R, Sharifi A.M. Synth- esis and Characterization of Two Su- stained Release Systems of Micro- and Nano-sized Particles for Contro- lled Release of Atorvastatin for Bone Tissue Engineering Applications. Pa- thobiology Research. 2019;22(3): 113-120.

Upload: others

Post on 18-Aug-2020

5 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ISSN: 2538-5887; Pathobiology Research. 2019;22(3):113-120 ...jast.modares.ac.ir/article-30-20850-fa.pdf · [9] Formulation and in vitro assessment of minoxidil niosomes for enhanced

ISSN: 2538-5887; Pathobiology Research. 2019;22(3):113-120

C I T A T I O N L I N K S

Copyright© 2019, TMU Press. This open-access article is published under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License which permits Share (copy and redistribute the material in any medium or format) and Adapt (remix, transform, and build upon the material) under the Attribution-NonCommercial terms.

Synthesis and Characterization of Two Sustained Release Systems of Micro- and Nano-sized Particles for Controlled Release of Atorvastatin for Bone Tissue Engineering Applications

[1] Small molecules and their controlled release that induce the osteogenic/chondrogenic commitment of stem ... [2] Statins and bone ... [3] Targeted delivery as key for the success of small osteoinductive ... [4] The role of statins as potential targets for bone ... [5] Hypercholesterolemia and inflammation in atherogenesis: Two sides of the same ... [6] Simvastatin decreases IL-6 and IL-8 production in epithelial ... [7] Simvastatin coating of TiO₂ scaffold induces osteogenic differentiation of human adipose tissue-derived mesenchymal stem ... [8] Evaluation of bone repair of critical size defects treated with simvastatin-loaded poly(lactic-co-glycolic acid) microspheres in rat ... [9] Formulation and in vitro assessment of minoxidil niosomes for enhanced skin ... [10] Development of an injectable two-phase drug delivery system for sequential release of antiresorptive and osteogenic ... [11] Spectroscopic method for estimation of atorvastatin calcium in tablet dosage ... [12] Preparation of gelatin microspheres containing lactic acid-effect of cross-linking on drug ... [13] Incorporation of growth factor loaded microspheres into polymeric electrospun nanofibers for tissue engineering ... [14] Biodegradable gelatin microspheres as controlled release intraarticular delivery system: The effect of formulation ... [15] The effects of polymeric nanostructure shape on drug ... [16] Fundamentals of pharmaceutical ... [17] Alkyl glucopyranoside-based niosomes containing methotrexate for pharmaceutical applications: evaluation of physico-chemical and biological ... [18] Effect of statins with α-tricalcium phosphate on proliferation, differentiation, and mineralization of human dental pulp ... [19] Molecular and tissue responses in the healing of rat calvarial defects after local application of simvastatin combined with alpha tricalcium ... [20] Mesenchymal stem cell sheet transplantation combined with locally released simvastatin enhances bone formation in a rat tibia osteotomy ... [21] Controlled release of simvastatin-loaded thermo-sensitive PLGA-PEG-PLGA hydrogel for bone tissue regeneration: in vitro and in vivo ... [22] The effect of the release behavior of simvastatin from different PLGA particles on bone regeneration in vitro and in vivo: Comparison of simvastatin-loaded PLGA microspheres and ... [23] Tetracycline-grafted PLGA nanoparticles as bone-targeting drug delivery system

Aims Using osteoinductive agents in combination with tissue engineering scaffolds is considered as a new approach to bone repair. Recently, statins have attracted great attention among a variety of drugs used in bone repair. In order to achieve a sustained release of Atorvastatin from bone scaffolds, two systems, including nanoniosomes and gelatin microspheres, were synthesized and compared.Materials and Methods Nanoniosomes and gelatin microspheres were prepared by thin-film hydration and single emulsion technique, respectively.Findings The prepared systems were characterized for morphology, size, carriers’ preparation efficiency, encapsulation efficiency, and drug loading. Also, release profiles of them were evaluated over a period of one week. The results indicated the formation of relatively spherical niosomes with the diameter of about 653.52nm and encapsulation efficiency of 81.34%, and formation of gelatin microspheres with the diameter of about 37.5μm and the encapsulation efficiency of 78.93%.Conclusion The results showed that gelatin microspheres had a lower burst release than niosomes, and niosomes had more sustained release than gelatin microspheres after 24hr to 1 week. Albeit, selection of the optimal system requires cellular studies and also the selection must occur according to the severity of the damage and the rate of repair.

A B S T R A C TA R T I C L E I N F O

Article TypeOriginal Research

AuthorsNejati S.1 BSc,Imani R.*2 PhD,Sharifi A.M.3 PhD

Keywords Atorvastatin; Drug Delivery System; Osteogenesis; Niosome; Gelatin Microsphere

*CorrespondenceAddress: Amirkabir University of Technology, NO 350, Hafex Street, Valiasr Square, Tehran, IranPhone: +98 (21) 64545676Fax: +98 (21) [email protected]

1Biomaterial Department, Biomedi-cal Engineering Faculty, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran2Tissue Engineering Department, Biomedical Engineering Faculty, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran3Razi Drug Research Center, Iran University of Medical Sciences, Teh-ran, Iran

Article HistoryReceived: May 14, 2018 Accepted: March 14, 2019 ePublished: August 21, 2019

How to cite this articleNejati S, Imani R, Sharifi A.M. Synth-esis and Characterization of Two Su-stained Release Systems of Micro- and Nano-sized Particles for Contro-lled Release of Atorvastatin for Bone Tissue Engineering Applications. Pa-thobiology Research. 2019;22(3):113-120.

Page 2: ISSN: 2538-5887; Pathobiology Research. 2019;22(3):113-120 ...jast.modares.ac.ir/article-30-20850-fa.pdf · [9] Formulation and in vitro assessment of minoxidil niosomes for enhanced

 ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــی و همکاران سارا نجات ۱۱۴

۱۳۹۸ تابستان، ۳، شماره ۲۲دوره زیستی شناسیآسیب هایپژوهش

شیرها وستهیدو سامانه پ یابیساخت و مشخصهشده کنترل شیمنظور رهابه یاکروذرهینانو و م

بافت یکاربرد در مهندس یبرا نیآتورواستات یدارو استخوان

BSc ینجاتسارا

رانیا تهران، ر،یرکبیام یصنعت دانشگاه ،یپزشک یمهندس دانشکده ال،یومتریب گروه PhD *یمانیرعنا ا

ر،یرکبیام یدانشگاه صنعت ،یپزشک یبافت، دانشکده مهندس یگروه مهندس رانیتهران، ا

PhD یفیشر محمدیعل

رانیتهران، ا ران،یا یدانشگاه علوم پزشک ،یراز یعلوم داروئ قاتیمرکز تحق

چکيده یمهندس یهاهمراه داربستبه ییزااستخوان یاز داروها در القا استفادهاهداف: مورد توجه یاربس دیدهیباستخوان آس یمدر ترم یننو یکردیعنوان روبافت، بهمورد توجه هایناستخوان، استات یمحوزه ترم یانواع داروها یاندر م یراً است. اخ یشده براکنترل یشبه رها یابیدست منظوربهپژوهش، یندر ا .اندقرار گرفته

و هایوزومشامل نانون رهایش یوستهدو سامانه پ ین،آتورواستات یدارو .شدند یسهساخته و مقا ینژالت یکروکراتم

یکروکراتنازک و م یلمف یدراسیونبه روش ه هایوزومنانون :هامواد و روش .سنتز شدند یونامولس یلبا روش تشک ینژالتها، بازده و درصد حامل یهته یابعاد، بازده یعاندازه و توز ی،مورفولوژ :هایافته یابیهفته ارز یکها در طول ندارو از آ یشرها یلپروف یتدارو و درنها یبارگذارابعاد یانگینبا م ینسبتًا کرو هاییوزومن یلاز تشک یحاک یجشد. نتا

با ینژالت یکروکراتم یلو تشک %٣٤/٨١ ینانومتر و بازده بارگذار٥٢/٦٥٣ .بود %٩٣/٧٨ یو بازده بارگذار یکرومترم٥/٣٧ابعاد یانگینم

یشرها ینیها نشان داد که سامانه ژالتدارو از حامل یشرها یلپروف :گیرینتیجه یشروز اول رها یاناز پا هایوزمو ن دارد یوزومنسبت به ن یکمتر یانفجاراز دو سامانه یکیگرچه انتخاب ااست. فراهم نموده یننسبت به ژالت یترآهسته

آنها بوده و انتخاب بر یرو یمطالعات سلول یازمندن ینه،عنوان سامانه بهبه است. یمو سرعت ترم یبمتناسب با شدت آس یشرها یلپروف یمبنا

یکروکراتم یوزوم،ن سازی،سامانه انتقال دارو، استخوان ین،آتورواستات: هاکلیدواژه ینژالت

۲۴/۲/۱۳۹۷ تاريخ دريافت: ۲۳/۱۲/۱۳۹۷ تاريخ پذيرش:

ac.irr.imani@aut.نويسنده مسئول: *

مقدمهاستخوان ارگانی است که نقش مهمی در عملکردهای حیاتی و فیزیولوژیکی انسان شامل حرکت، محافظت و حمایت ساختاری از

های خون و مخزن سلول pHهای دیگر، تولید خون، تنظیم ارگانتوان به ضرورت ساز دارد. با درنظرگرفتن این عملکردها، میپیش

یافتن راهی برای ترمیم یا جایگزینی این بافت پی برد. با پیشرفت های متداولی مانند پیوند آتوگرفت، آلوگرفت و علم و فناوری، روش

بودن زنوگرفت به دالیلی از قبیل کمبود منابع استخوان، تهاجمیها، تحریک روش برداشت از بافت میزبان، احتمال انتقال بیماری

سیستم ایمنی و امکان رد استخوان پیوندی، به چالش کشیده منظور رفع نقایص استخوانی، اند. راه حل اساسی دیگر بهشده

استفاده از مهندسی بافت استخوان است. هدف مهندسی بافت، هندسی و ترمیم بافت است. های مطراحی و ساخت بافت به شیوه

های فیزیولوژیکی که در ترمیم طبیعی گرفتن از مکانیزمبا الهامکردن توان دریافت که ترکیبافتد، مینقص استخوان اتفاق می

مواد و فاکتورهای القای استخوان یک استراتژی قابل قبول زیستو بسیار قدرتمند برای بازسازی استخوان است. عوامل بازسازی

بیولوژیکی نقش بسیار کلیدی در این هواسطعنوان یک نوع بهآمده از کاربرد این عوامل در کارهای دستفرآیند دارند. نتایج به

است. این عوامل تجربی و بالینی تا به امروز، بسیار امیدبخش بوده های گوناگونی مانند چسبندگی سلولی، تمایز استخوانی برای هدف

شوند، پس انتخاب آنها و ترکیب آنها با هم میزایی استفاده و رگرشدی است، به هدف نهایی ما که استراتژی بسیار مفید و روبه

ترین قسمت این فرآیند دانش بازسازی طبیعی بستگی دارد. مهمسازی آن است. استخوان، انواع عوامل دخیل در آن و درنهایت شبیه

ای ساختاری و هسازی درک درست از ویژگیقدم بعدی در شبیهعملکردی فاکتورها است و این که در چه حالتی همیشه فعال

گذارند. پس انتخاب خواهند بود و بیشترین تاثیر را در فرآیند میمناسب نوع فاکتور بازسازی و سیستم رهایش آن، ما را به مقصد

اخیرًا در تر خواهد کرد. نهایی یعنی ایجاد بافت استخوان نزدیکهای مورد توجه در حوزه ترمیم بافت یزمولکولمیان انواع ر

هااستاتین .[1]اندها مورد توجه قرار گرفتهاستخوان، استاتین آنزیم مهار با که هستند خون کلسترول کاهنده داروهای از گروهیHMG) کوآجیاماچ کاهنده CoA) در معموالً نند و کمی عمل

چربی افزایش از ناشی عروقی قلبی هایبیماری بروز از پیشگیری اورتوپدی در دارویی دسته این شوند که اخیراً می استفاده خون حال در ترمیم استخوان بر آن جدید اثرات و گرفته قرار توجه مورد .[3,2]است آزمون کهدند کر گزارش تجربی مطالعه یک و همکاران در ماندیبار اولین

فعالیت ، باعث افزایشBMP‐2ها با افزایش استاتینها شده و از این طریق حجم استخوان را افزایش استئوبالست

های نمونه در استخوان ترابکوالر حجم مطالعه این در دهند.می روزانه روز، 35 مدتبه و شده برداشته آنها تخمدان که هاییرت

افزایش بودند، کرده گرم دریافتمیلی10 تا 5 دوز با سیمواستاتین موضعی کاربرد تاثیر اثبات برای زیادی مطالعات .[4]بود یافته

شده انجام حیوانی هاینمونه در استخوان تقویت ها براستاتین چند استخوان، متابولیزم و استاتین ترکیبات زمینه است. در فعالیت افزایش با ترکیبات است. این توجه مورد مکانیزم

تحریک سبب شود،می اعمال BMP‐2که توسط استئوبالست آنزیم مهار هااستاتین دیگر اثر .شوندمی سازیاستخوان

سنتز از جلوگیری و ردوکتاز آ– کوآنزیم گلوتاریلمتیلهیدروکسی افزایش و هااستئوکالست فعالیت اختالل سبب که است موالونات استخوانی بازجذب از افزایش سرانجام شود ومی آنها آپوپتوز ضدالتهابی اثر ترکیبات استاتین تاثیر سومین .کندمی جلوگیری

استخوان در نقیصه استخوانی گیریشکل هنگام در است که آنها اثر این که شودمی شدیدی ایجاد التهاب مجاور، هایبافت و درگیر

. [5]نماید استخوان کمک ترمیم به تواندمی نیز هااستاتینی هاو عملکرد سلول زاییها همچنین موجب بهبود رگاستاتین

.[6,5]شونداندوتلیال عروقی میو همکاران در پژوهشی، سیمواستاتین را درون هیدروژلی پولیسار

از جنس آلژینات بارگذاری کرده و اثر آن را بر تمایز استخوانی شده از بافت چربی انسانی های بنیادی مزانشیمی استخراجسلول

پوشانده شده توسط هیدروژل اکسایدی موجود در داربست تیتانیمکردن آلژینات حاوی سیمواستاتین مورد بررسی قرار دادند و با کمی

های مربوط به استئوبالست، از جمله رسان ژنپیام RNAبیان فسفاتاز، استئوپونتین، استئوکلسین و فاکتور ، آلکالین۱کالژن نوع

های لولرشد اندوتلیال رگی، نشان دادند بیان این فاکتورها در سشده روی داربست دارای سیمواستاتین بیشتر از داربست کشت داده

هایی چون عالوه ترشح پروتئینفاقد سیمواستاتین است. به

Page 3: ISSN: 2538-5887; Pathobiology Research. 2019;22(3):113-120 ...jast.modares.ac.ir/article-30-20850-fa.pdf · [9] Formulation and in vitro assessment of minoxidil niosomes for enhanced

 ۱۱۵... شدهکنترل شیمنظور رهابه یاکروذرهینانو و م شیرها وستهیدو سامانه پ یابیساخت و مشخصهـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

Pathobiology Research                                                                                                                                                          Volume 22, Issue 3, Summer 2019

استئوپروتگرین، فاکتور رشد اندوتلیال رگی، استئوپونتین و ها در حضور سیمواستاتین استئوکلسین در محیط کشت سلول

سیمواستاتین بود. در نتیجه داربست بیشتر از حالت عدم حضور شده توسط هیدروژل آلژینات حاوی تیتانیم اکسایدی پوشیده

های بنیادی در داروی سیمواستاتین، موجب تمایز استخوانی سلول .[7]تن شدمحیط برون

شده در ای تاثیر سیمواستاتین بارگذاریو همکاران در مطالعه فریراقص ایجادشده در استخوان را روی ترمیم ن PLGAمیکروکرات

جمجمه رت ارزیابی کرده و نشان دادند سیمواستاتین موجب بهبود متر در میلی5هایی به قطر آنها نقیصه .شودو تسریع روند ترمیم می

را توسط غشایی از ها رت ایجاد کرده، سپس آن استخوان جمجمهPLGA یا غشایPLGA حاوی میکروکراتPLGA شده بارگذاشته

روز، نقایص را مورد 60توسط سیمواستاتین، پوشاندند و بعد از میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که .ارزیابی قرار دادند

طور کامل نقایص در حضور غشا به همراه سیمواستاتین، تقریبًا بهالتیام یافت در حالی که در گروه شامل غشای فاقد سیمواستاتین و

.[8]شودنترل، تشکیل استخوان کمتری دیده میگروه کشده در زمینه تااثیر داروهای گروه استاتین بر روند مطالعات انجام

تحریک تشکیل استخوان و القای دهندهترمیم استخوان، نشانسازی توسط اعضای این خانواده است؛ اما در مورد داروی استخوان

گرفته است، ضمن این آتورواستاتین مطالعات بسیار کمی صورت زایی مورد شده این دارو بر روند استخوانکه تاثیر رهایش کنترل بنابراین در این پژوهش سعی شد با .بررسی قرار نگرفته است

نرخ کنترل بر عالوه رهایش دارو، هایسامانه در دارو گنجاندن بازدهی ضایعه، محل در دارو قرارگیری دسترس در و دارو رهایش از اثرات همچنین و آن را ارتقا بخشید پذیریدسترسزیست و دارو .نمود اجتناب سمیت مانند جانبی

یابی دو سامانه پیوسته هدف از این پژوهش ساخت و مشخصهها و میکروکرات ژالتین ای شامل نانونیوزومرهش نانو و میکروذره

عنوان یکی ازشده داروی آتورواستاتین، بهمنظور رهایش کنترلبهها، برای کاربرد در داربست استخوانی و اعضای خانواده استاتین

زایی است که در ادامه روش ساخت این منظور القای استخوانبه گرفته شرح داده شده است.های صورتیابیها و مشخصهسامانه

هامواد و روش

دارو؛ در مطالعه تجربی حاضر داروی آتورواستاتین کلسیم (سبحان، )۶۰مونواستارت (اسپن ران)، سورفکتانت سوربیتانتهران؛ ای

کلسترول (سیگما؛ آلمان)، ژالتین، متانول، اتانول، گلوتارآلدهید و یونیزه و شامل آب دی PBSبافر . استون (مرک؛ آلمان) تهیه شدند

کلرید، موالر پتاسیممیلی۷/۲کلرید، موالر سدیممیلی ۱۳۷در فسفاتموالر مونوپتاسیممیلی۸/۱و فسفاتسدیمموالر دیمیلی۱۰

آزمایشگاه سنتز شد.منظور سنتز در پژوهش حاضر، روش هیدراسیون فیلم نازک به

ابتدا سورفکتانت و کلسترول با .[9]نیوزومی به کار رفت حامللیتر اتانول حل شدند. داروی میلی۱۵در ۲به ۳نسبت

لیتر میلییک آتورواستاتین به مقدار مساوی با سورفکتانت درمتانول حل و به محلول فوق اضافه شد، سپس با دستگاه روتاری

، rpm۱۵۰و دور همزن C۵۰°در دمای )هیدولف؛ آلمان( اواپوراتورمانده در کف بالن، تبخیر شد. در مرحله بعد به فیلم باقی حالل آلی

لیتر بافر نمکی فسفات برای هیدراسیون اضافه شد. میلی۳۰دقیقه تحت ورتکس قرار ۲۰مدت آمده بهدستبهسوسپانسیون

دقیقه در دستگاه سونیکاتور سونیکه شد. ۳۰گرفت و سپس

ها و کسب اطمینان از منظور بررسی مورفولوژی نیوزومبهبودن نسبی آنها، و همچنین تخمین میانگین قطر ذرات و کروی

ها به کمک مشاهده چگونگی توزیع اندازه ذرات، تصاویر نیوزومسازی نمونه منظور آمادهمیکروسکوپ الکترونی روبشی تهیه شد. بهشدن منظور خشکشده بهبرای این آزمون، سوسپانسیون تهیه

کن انجمادی قرار گرفت. سپس ساعت در دستگاه خشک۲۴مدت بهها، توسط میکروسکوپ الکترونی منظور بررسی اشکال نیوزومبه

برای آنالیز قرار گرفت و (فیلیپس؛ هلند) تحت XL30روبشی مدل آوردن اندازه نانوذرات نیوزومی و توزیع اندازه آنها از روش دستبه

پراکندگی دینامیکی نور استفاده شد.تنی ابتدا سوسپانسیون حاوی برای بررسی رهایش در محیط برون

قرار rpm۱۵۰۰۰دقیقه تحت سانتریفیوژ با دور ۱۰مدت نیوزوم بهنشده خارج شود. نشین شده و داروی بارگذاریهها تگرفت تا نیوزوماین ها شسته و بافر نمکی فسفات به آن اضافه شد.سپس نیوزوم

کیلودالتونی) MWCO ۱۲دیالیز ( سوسپانسیون به درون کیسهلیتر میلی۱۹۰منتقل شد، سپس کیسه دیالیز درون بشری محتوی

PBS استیرر در دمای -قرار گرفت و بشر روی هیتر°C۳۷ و تحتبرداری از بافر سازی قرار گرفت. نمونهمنظور همگنورتکسی آرام به

۱۶۸و ۱۴۴، ۷۲، ۴۸، ۲۴، ۶، ۵، ۴، ۳، ۲، ۱درون بشر در ساعات شده برداری به اندازه نمونه برداشتهانجام شد و هر بار پس از نمونه

گیری میزان به بشر اضافه شد. برای اندازه PBSلیتر)، میلی۲(ها به ورواستاتین آزادشده در ساعات مختلف، میزان جذب نمونهآت

فرابنفش تحت طول موج -سنج مرییکمک دستگاه طیف -نانومتر خوانده شد، سپس با استفاده از نمودار استاندارد جذب۲۴۰

غلظت، غلظت دارو در بافر و مقدار داروی آزادشده تا آن زمان ش دارو، نمودار درصد محاسبه شد و برای مشاهده کینتیک رهای

رهایش بر حسب زمان رسم شد. .[10]تهیه شد میکروکرات ژالتین از طریق فرآیند تشکیل امولسیون

لیتر آب دوبار تقطیر در میلی۱۰، آرام آرام به Iگرم ژالتین نوع ۸/۱ژالتین wt% ۱۵محلول آبی روی استیرر اضافه شد تا C۵۰°دمای

کمک سرنگ، قطره قطره به شده، به تهیه شود. محلول تهیهدقیقه روی ۳۰مدت اضافه و به C۵۰°لیتر روغن در دمای میلی۶۰

زده شد تا میکروکرات ژالتین تشکیل هم rpm۴۰۰۰استیرر با دور شده در حمام یخ، دمای آن شوند. سپس با قراردادن امولسیون تهیه

به لیتر محلول بافر فسفات میلی۱۰۰کاهش یافت. به میزان C۱۵°به دقیقه روی همزن ۱۵مدت شده اضافه و بهامولسیون خنککردن روغن، امولسیون توسط منظور خارجزده شد. بهمغناطیسی هم

دقیقه و با دور ۴مدت دار، دو مرتبه، هر بار بهسانتریفیوژ یخچالrpm۳۵۰۰ و در دمای°C۵ سانتریفیوژ و هر بار روغن باالآمده

مدت ، میکروکرات ژالتین بهشدنلینکخارج شد. برای کراسموالر تحت همزن قرار میلی۱۵ساعت در محلول گلوتارآلدهید ۲

شده دو مرتبه با استفاده از لینکگرفت. سپس میکروکرات کراسمدت استون و دو مرتبه با استفاده از آب دوبار تقطیر، هر بار به

C۵°و در دمای rpm۴۰۰۰دار با دور دقیقه، در سانتریفیوژ یخچال۴مانده شسته شود. سانتریفیوژ شد تا گلوتارآلدهید و روغن باقی

های آلدهیدی کردن گروهدلیل سمیت باالی گلوتارآلدهید، بالکبهنشده ضروری است. با قراردادن میکروکرات در نداده و شستهواکنش

های آلدهیدی ساعت، گروه۲مدت موالر بهمیلی۵۰محلول گالیسین بالک شدند. بعد از آن، میکروکرات دو مرتبه با آب مانده آزاد باقی

.شو داده شدندومقطر شستگرم از میکروکرات میلی۲/۸۷پس از سنتز میکروکرات ژالتین،

لیتر میلی۳ساعت در ۱۵مدت منظور بارگذاری دارو در آنها، بهبه

Page 4: ISSN: 2538-5887; Pathobiology Research. 2019;22(3):113-120 ...jast.modares.ac.ir/article-30-20850-fa.pdf · [9] Formulation and in vitro assessment of minoxidil niosomes for enhanced

 ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــی و همکاران سارا نجات ۱۱۶

۱۳۹۸ تابستان، ۳، شماره ۲۲دوره زیستی شناسیآسیب هایپژوهش

گرم آتورواستاتین، در دمای میلی۵/۷حاوی موالر،میلی۵/۴محلول °C۴ گرفت و با دور آرام روی همزن مغناطیسی هم خورد. قرار

مقداری از میکروکرات ژالتین روی فویل ریخته و در داخل یخچال منظور بررسی اشکال میکروکرات، توسط خشک شد، سپس به

(فیلیپس؛ هلند) تحت XL30میکروسکوپ الکترونی روبشی مدل آنالیز قرار گرفت.

تن، پس از ن در محیط برونمنظور بررسی رهایش آتروواستاتیبهشده کردن سوپرناتانت حاوی داروی آزاد، میکروکرات بارگذاریخارج

لیتر بافر فسفات درون کیسه دیالیز منتقل میلی۱۰با داور، به همراه قرار PBSلیتر میلی۲۳۰شد، سپس کیسه دیالیز درون بشر حاوی

و تحت C۳۷°استیرر در دمای -گرفت، مجموعه روی هیتربرداری از بافر سازی قرار گرفت. نمونهورتکسی آرام برای همگن

۱۶۸و ۱۴۴، ۷۲، ۴۸، ۲۴، ۶، ۵، ۴، ۳، ۲، ۱درون بشر در ساعات به بشر اضافه PBSشده، انجام شد و هر بار به اندازه نمونه برداشته

گیری میزان آتورواستاتین آزادشده در ساعات منظور اندازهشد. به -سنج مرییها به کمک دستگاه طیفذب نمونهمختلف، میزان ج

-فرابنفش خوانده شد، سپس با استفاده از نمودار استاندارد جذبغلظت، غلظت دارو در بافر محاسبه شد و با ضرب این غلظت در

شود. برای حجم بافر، مقدار داروی آزادشده تا آن زمان محاسبه مییش برحسب زمان مشاهده کینتیک رهایش دارو، نمودار درصد رها

رسم شد. پارامترهای بازده بارگذاری و درصد بارگذاری دارو در ، ۱ترتیب با استفاده از روابط ها بهها و نیز بازدهی تهیه حاملحامل :[9]محاسبه شدند ۳و ۲۱(

EE% WT WF

WT100

۲(

DL% WDWC

100۳(

% 100

= وزن WFشده، = وزن داروی استفادهWT= بازده بارگذاری، EEکه شده، = وزن داروی بارگذاریWD= درصد بارگذاری، DLداروی آزاد،

WC ،وزن حامل =WIشده هستند.= وزن مواد اولیه استفاده

ها و بحثیافتهموج تابش غلظت آتورواستاتین تحت طول -نمودار استاندارد جذب

و با تقریب بسیار ۱شده در نمودار نانومتر مطابق منحنی ارایه۲۴۰ها، شده به این دادهخوبی خطی به دست آمد. معادله خطی برازش

های مجهول در طول موج مشابه برای تخمین غلظت دارو در نمونه .[11]مورد استفاده قرار گرفت

میکروسکوپ های ژالتینی توسط شده از حاملتصاویر تهیهالکترونی حاکی از تشکیل میکروذراتی کروی با توزیع ابعاد مناسب

افزار آنالیز ). میانگین قطر میکروکرات، به کمک نرم۱هستند (شکل محاسبه شد ۹/۵معیار میکرومتر با انحرافJ ،۵/۳۷Imageابعادی

شده در حوزه ساخت میکروذرات که نسبت به سایر مطالعات انجامعالوه تصاویر تر است، بهعنوان حامل دارو بسیار کوچکهژالتین ب

آمده از میکروکرات ژالتین توسط میکروسکوپ نوری، دستبهدهنده تشکیل میکروکراتی کروی با توزیع ابعادی بسیار نشان

.[12]) ۲یکنواخت است (شکل

نانومتر نسبت به ۲۴۰نمودار استاندارد جذب نور در طول موج )۱نمودار ینآتروواستات یمختلف دارو یهاغلظت

تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی میکروکرات ژالتین )١شکل

شده توسط تصویر میکروکرات ژالتین سنتزشده در این پژوهش، گرفته )٢شکل

میکروسکوپ نوری

همچنین بازدهی بارگذاری دارو در سامانه از بازدهی تهیه سامانه و ای های میکروذرهپارامترهای بسیار مهم در موفقیت سنتز سامانه

منظور انتقال دارو است.حاوی دارو بهپارامترهای بازدهی تهیه میکروکرات و بازدهی و درصد بارگذاری

3و 2، 1های ترتیب در جدولدارو درون میکروکرات محاسبه و بهآمده با توجه به دستبازده و درصد بارگذاری به .رش شده استگزا

گریز، معقول است شده در مقاالت در مورد داروی آبمقادیر گزارشوشوهای مکرر در مراحل و بازده تهیه میکروکرات با توجه به شست

y=0.0334x+0.143R²=0.9925

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 5 10 15 20 25 30

بجذ

)میکروگرم بر میلی لیتر( غلظت

نمودار استاندارد

Page 5: ISSN: 2538-5887; Pathobiology Research. 2019;22(3):113-120 ...jast.modares.ac.ir/article-30-20850-fa.pdf · [9] Formulation and in vitro assessment of minoxidil niosomes for enhanced

 ۱۱۷... شدهکنترل شیمنظور رهابه یاکروذرهینانو و م شیرها وستهیدو سامانه پ یابیساخت و مشخصهـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

Pathobiology Research                                                                                                                                                          Volume 22, Issue 3, Summer 2019

.[14,13]مختلف، منطقی و قابل قبول استمیکروکرات ژالتین مشاهده طور که در پروفیل رهایش دارو از همانکل داروی %۵۲)، در پایان یک هفته، حدودًا ۲شود (نمودار می

ای که در گونهبه شده در میکروکرات، از آنها رهایش یافت.بارگذاریگرم و میلی۰۶۵/۱یک روز اول شاهد رهایش نسبتًا انفجاری حدود

ز هفتم، دارو هستیم و از روز اول تا پایان رو %۱۸به عبارت بهتر تر دارو با نرخ مالیم %۳۰-۳۵شاهد رهایش پایدار حدود

گرم بر روز هستیم.میلی۲۹۶/۰

بازده تهیه میکروکرات ژالتین) ۱ جدول )(% بازده(گرم) حاصله میکروکرات مقدار(گرم)اولیه ژالتین مقدار

٣٣/٦٨ ٢٣/١ ٨/١

ژالتینبازدهی بارگذاری آتورواستاتین در میکروکرات ) ٢ جدول

در موجود داروی کل مقدار سوسپانسیون

گرم)(میلی

بارگذاری داروی مقدار نشده گرم)(میلی

بازدهی بارگذاری

(%) ٩٣/٧٨ ٥٨/١ ٥/٧

درصد بارگذاری آتورواستاتین درون میکروکرات ژالتین )٣ دولج

ژالتین میکروکرات مقدار گرم)(میلی

شده بارگذاری داروی مقدار گرم)(میلی

(%)بارگذاری درصد

٧٩/٦ ٩١٩/٥ ٢/٨٧

نمودار درصد رهایش تجمعی داروی آتورواستاتین از میکروکرات ) ٢نمودار

ژالتین در محیط بافر فسفات

کردن نمونه سنتزشده توسط در مورد حامل نیوزومی، پس از خشک

کن انجمادی، شکل، اندازه تقریبی و مورفولوژی دستگاه خشکا دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی مدل بها نیوزومسطح XL30 دیده ۳طور که در شکل (فیلیپس؛ هلند) بررسی شد. همانها تشکیل شده و شکل آنها تقریبًا کروی بوده، شود، نیوزوممیکردن آنها ها، روش خشکبودن نیوزومعالوه، علت به هم فشردهبه

.[15]استپراکندگی دینامیکی نور نیز مورد بررسی ها با آنالیز نانونیوزم اندازه

شود، نمودار تنها مشاهده می ۳طور که در نمودار قرار گرفت. همان، بنابراین اندازه نانوذرات از گستردگی کمی یک پیک تیز دارد

نانومتر و ۵۲/۶۵۳، (Z)برخوردار است. میانگین اندازه ذرات گیری شد.اندازه ۵۰۹/۰، (PDI)شاخص پراکندگی

ها و بازدهی و درصد بارگذاری دارو رامترهای بازدهی تهیه نیوزومپا

گزارش ٦و ٥، ٤های ترتیب در جدولها محاسبه و بهدرون نیوزومشده در حوزه ساخت نسبت به سایر مطالعات انجامشده است که .16]‐[18منطقی و قابل قبول است عنوان حامل داروها بهنانونیوزوم

هامیکروسکوپ الکترونی روبشی نیوزومتصویر )۳شکل

های حاوی آتورواستاتیننمودار اندازه و پراکندگی نانونیوزوم) ۳نمودار

هابازده تهیه نیوزوم )٤ جدول٦٠اسپن مقدار

گرم)(میلیکلسترول مقدار

گرم)(میلیدارو مقدار گرم)(میلی

نیوزوم مقدارگرم)(میلی

بازده(%)

٨١/٩٢ ٥/١٤٨ ٦٠ ٤٠ ٦٠

بازده بارگذاری آتورواستاتین در نیوزوم) ٥ جدول

در موجود داروی کل مقدار سوسپانسیون

گرم)(میلی

داروی مقدار نشدهبارگذاری گرم)(میلی

بازدهی بارگذاری

(%) ٣٤/٨١ ١٩٥/١١ ٦٠

هادرصد بارگذاری آتورواستاتین درون نیوزوم )٦ جدول

شده بارگذاری داروی مقدارگرم)(میلی

هانیوزوم مقدار گرم)(میلی

بارگذاری درصد(%)

١٨/٤٥ ١٠٨ ٨/٤٨

طور که در پروفیل رهایش دارو از حامل نیوزومی مشاهده هماندارو رهایش یافته %۳۵)، در یک هفته کمتر از ۴شود (نمودار می

دارو و از پایان روز %۲۵ساعت اول، حدود ۲۴طوری که در است، بهدارو آزاد شد. به بیان دیگر، در %۱۰اول تا پایان روز هفتم، کمتر از

رهایش انفجاری دارو و بعد از آن، تا روز هفتم یک روز اول شاهدشاهد رهایش آهسته و پایدار دارو هستیم. الزم به ذکر است که

شدن رهایش دارو پس از یک شرایط سینک رعایت شده و آهسته نیست. PBSدلیل رسیدن غلظت دارو به حد اشباع در روز، به

0

10

20

30

40

50

60

0 50 100 150 200

ش هاید ررصد

(%)

)ساعت(زمان

Page 6: ISSN: 2538-5887; Pathobiology Research. 2019;22(3):113-120 ...jast.modares.ac.ir/article-30-20850-fa.pdf · [9] Formulation and in vitro assessment of minoxidil niosomes for enhanced

 ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــی و همکاران سارا نجات ۱۱۸

۱۳۹۸ تابستان، ۳، شماره ۲۲دوره زیستی شناسیآسیب هایپژوهش

استاتین از نانوحامل نمودار درصد رهایش تجمعی داروی آتورو) ۴نمودار

نیوزومی در محیط بافر فسفات

گیرینتیجهمنظور رهایش پیوسته داروی آتورواستاتین و در این پژوهش، به

رسان با عنوان یک مولکول پیامهمچین کنترل نرخ رهایش، بهزایی به هنگام ترمیم نقایص استخوانی، دو قابلیت القای استخواننانونیوزومی و میکروکرات ژالتین، طراحی و مدل سامانه از انواع

سنتز شد و مورفولوژی، اندازه و توزیع اندازه ذرات، بازدهی تهیهها، درصد و بازدهی بارگذاری و پروفیل رهایش دارو از آنها حامل

ای ساخته شدند، صورت ذرهمورد ارزیابی واقع شد. هر دو سامانه بهامانه در ابعاد نانومتری و منظور کنترل رهایش، یک ساگرچه به

صورت نانوکپسول لیپیدی و سامانه دیگر در ابعاد میکرومتری و بهشده تهیههای صورت میکروکپسول پلیمری تهیه شد. نیوزومبه

دارای اشکالی تقریبًا کروی با میانگین ابعادی در حدود نانومتر بودند، همچنین میکروکرات ژالتینی دارای اشکالی ۵۲/۶۵۳

میکرومتر و با توزیع ابعادی ۵/۳۷ کروی با میانگین ابعادی کامالً ) در %۳۳/۶۸بسیار مناسبی بودند. بازده تهیه میکروکرات ژالتین (

که این اتفاق با توجه به است )، کمتر %۸۱/۹۲ها (مقایسه با نیوزوموشوهای مکرر میکروکرات ژالتین (چندین بار قبل از شستکردن روغن و چندین بار بعد از خارجشدن برای لینککراسو با توجه به این که کردن گلوتارآلدهید)شدن برای خارجلینککراس

ها صورت نگرفته است، منطقی شویی در مورد نیوزوموهیچ شست نیوزوم بازدهی بارگذاری آتورواستاتین در دو سامانهرسد. به نظر می

مشابه و قابل قبول )،۹۳/۷۸) و میکروکرات ژالتین (۳۴/۸۱%(%است اما کینتیک رهایش دارو از آنها متفاوت است؛ به این صورت که در پروفیل رهایش دارو از نیوزوم، شاهد رهایش سریع و کوتاه

ساعت نخست) نسبت به میکروکرات ۲۴در %۲۵ابتدایی بیشتری (ساعت نخست) هستیم، اما از پایان روز اول در ۲۴در %۱۸ژالتین ( %۱۰تر و پایدارتری (کمتر از وزومی شاهد رهایش آهستهحامل نی

۶در %۳۰-۳۵روز) در مقایسه با میکروکرات ژالتین (حدود ۶در روز) هستیم. و درنهایت درصد بارگذاری دارو درون میکروکرات

خیلی کمتر )%۱۸/۴۵( ها) در مقایسه با نیوزوم%۷۹/۶ژالتین (قدار مشخصی دارو، مستلزم آزادشدن م است، به این معنی که برای

استفاده از مقدار بسیار بیشتری میکروکرات ژالتین حاوی دارو در مقایسه با نیوزوم حاوی دارو خواهد بود. با توجه به مطالعات

توان ارزیابی کرد که استفاده از شده در این حوزه، میمشابه گزارشت های مهندسی بافکدام سامانه در چه مقادیری درون داربست

اگرچهاستخوان وابسته به محل و شدت آسیب مناسب خواهد بود. ها را بسیاری از این مطالعه استفاده از داروهای خانواده استاتین

اند. برای وریدی مطالعه نمودهصورت موضعی یا تزریق درونبهو همکاران در مطالعه خود نشان دادند که حجم ماندینمونه،

روز، روزانه ۳۵مدت هایی که بهنمونهاستخوان ترابکوالر رت در گرم دریافت کرده بودند، میلی۱۰تا ۵داروی سیمواستاتین با دوز

دلیل و همکاران این افزایش حجم را به ماندیافزایش یافته بود. BMP‐2دنبال افزایش ها بهافزایش فعالیت استئوبالست

و همکاران اثر سیمواستاتین و اراسورمان .[4]انددانستههای پالپ شدن سلولآتورواستاتین را بر تکثیر، تمایز و معدنی

گرم میلی۵/۰دندانی مطالعه کردند و نشان دادند ترکیب فسفات، رشد و تکثیر کلسیمسیمواستاتین یا آتورواستاتین با تری

لپ های بنیادی پافسفاتاز و تمایز سلولها، فعالیت آلکالینسلولو نیان. [18]بخشددندان به سمت ادونتوبالست را بهبود می

گرم سیمواستاتین میلی۱/۰همکاران نیز پیشنهاد کردند که ترکیب فسفات برای رهایش سیمواستاتین بسیار کلسیمگرم تریمیلی۱۴با

موثر است. آنها گزارش کردند که این ترکیب رهایش انفجاری اولیه آن رهایش آهسته و بادوام دنبالساعت و به۲۴ظرف

روز را به همراه خواهد داشت. این ۱۴مدت سیمواستاتین بهپروفیل رهایش نتایج مطلوبی را در ترمیم استخوان جمجمه رت به

.[19]همراه داشتسولفات ای اثر رهایش موضعی سیمواستاتین از کلسیمدر مطالعه

ی بر التیام های بنیادی مزانشیمدر ترکیب با یک صفحه از سلولشکستگی استخوان تیبیای رت ارزیابی شد. پروفایل رهایش

تن به این صورت بود که سولفات در برونسیمواستاتین از کلسیمدارو در روز اول آزاد شد و پس از آن رهایش %۱۰نزدیک به %۹۵نزدیک به ۲۱صورت پایدار ادامه یافت تا در روز همچنان به

. در این مطالعه گزارش شد که رهایش سیمواستاتین رهایش یافت، BMP‐2سیمواستاتین موجب افزایش چشمگیر بیان

شود، می VEGFفسفاتاز، استئوکلسین، استئوپروتگرین و آلکالینعالوه این که تشکیل کالوس در اطراف محل شکستگی را نیز به

افزایش داده و از این طریق به التیام شکستگی کمک شایانی .[20]کندمیشده داروی ای اثر رهایش کنترلو همکاران در مطالعه یان

پذیر و حساس به دما را بر سیمواستاتین از یک هیدروژل تزریقبازسازی استخوان بررسی کردند. رهایش سیمواستاتین در محیط

صورت انفجاری و پس از آن آهسته بود و تن در دو روز اول بهبرونهای چهاردهم آزاد شد. آزمونشده تا روز داروی بارگذاری ۸۰%شده در این مطالعه حاکی از اثربخشی تنی انجامتنی و درونبرون

.[21]این دارو در تشکیل استخوان و بازسازی نواقص استخوانی بود - ای دو فرموالسیون از ذرات بر پایه پلی الکتیکدر مطالعهاسید شامل میکروکرات و نانوکرات حاوی داروی گالیکولیک

یافته از آنها بر سیمواستاتین تهیه شدند و اثر داروی رهایشتنی از این ذرات تشکیل استخوان بررسی شد. ارزیابی رهایش برون

ساعت اول انفجاری ۲۴ت در نشان داد که رهایش دارو از نانوکرادارو در روز اول آزاد شده و رهایش %۷۸ای که حدود گونهبوده، بهروز ادامه یافته است. این در حالی است که رهایش دارو ۵دارو تا

تری داشته، به این صورت که از میکروکرات روند بسیار آهستهار و ساعت اول آزاد و پس از آن رهایش پاید۲۴دارو در %۷حدود

هر دو فرموالسیون اثر مثبتی هفته مشاهده شد. ۴آهسته دارو تا بر تشکیل استخوان در نقص استخوان جمجمه رت داشتند اما

دلیل رهایش پایدارتر بر نانوکرات ارجحیت به PLGAمیکروکرات . [22]داشتندشده در و همکاران اثر رهایش سیمواستاتین بارگذاری وانگ

دلیل بهبود پوکی استخوان را ارزیابی کردند. به بر PLGAنانوذرات ابعاد نانو این ذرات پلیمری، رهایش دارو از آنها نسبتًا سریع بود

0

5

10

15

20

25

30

35

0 50 100 150 200

ش هاید ررصد

(%)

)ساعت(زمان

Page 7: ISSN: 2538-5887; Pathobiology Research. 2019;22(3):113-120 ...jast.modares.ac.ir/article-30-20850-fa.pdf · [9] Formulation and in vitro assessment of minoxidil niosomes for enhanced

 ۱۱۹... شدهکنترل شیمنظور رهابه یاکروذرهینانو و م شیرها وستهیدو سامانه پ یابیساخت و مشخصهـــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

Pathobiology Research                                                                                                                                                          Volume 22, Issue 3, Summer 2019

های آزمون ساعت اول آزاد شد.۷۲دارو در %۸۰ای که گونهبهشده نشان داد که رهایش این دارو موجب القای تمایز انجام

.[23]شوداستخوان میدنبال آن بهبود پوکی استخوانی و بهآمده از دستبا توجه به شباهت روند رهایش آتورواستاتین به

ها و همچنین میکروکرات ژالتین که های بر پایه نانونیوزومسامانهدر این پژوهش تهیه شدند، با روند رهایش دیگر داروهای خانواده و استاتین در کاربردهای استخوانی و اثبات اثربخشی آنها بر ترمیم

توان نتیجه گرفت که رهایش آتورواستاتین بازسازی استخوان، میهای مهندسی بافت قادر به از این دو سامانه در تلفیق با داربست

یافته نیز از عالوه، مقدار داروی رهایشزایی است. بهالقای استخوانشده با داربست قابل های دارویی آمیختهطریق تغییر میزان سامانه

.تنظیم استشده در این الزم به ذکر است که با توجه به این که داروی مطالعه

انتخاب انه متفاوت از سایر مطالعات است، مپژوهش و نوع ساعنوان سامانه بهینه، نیازمند مطالعات دقیق یکی از دو سامانه به

های معرض غلظتها در الزم است سلولسلولی روی آنها بوده و و حداقل غلظت موثر، حداقل غلظت سمیت مختلف دارو قرار گرفته

دنبال آن، پنجره درمانی دارو تعیین شود. همچنین تاثیر و بهبررسی ی بالغ و بنیادیهارهایش انفجاری اولیه بر رفتار سلول

با توجه به متناسب با شدت آسیب و سرعت ترمیم وشود، سپس پنجره تری در مدت طوالنیاین که پروفیل رهایش کدام حامل به

از تریگیرد و سلول در چه شرایطی رفتار مناسبدرمانی قرار میتوان دهد، که این مطالعات در دست انجام است، میخود نشان می

حامل و پروفیل رهایش بهینه را انتخاب نمود.

نویسندگان مقاله از مسئولین آزمایشگاه مهندسی :تشکر و قدردانیهمچنین همکاران آزمایشگاه بافت دانشگاه صنعتی امیرکبیر و

خاطر همکاریشان سلولی و مولکولی دانشگاه علوم پزشکی ایران، به نماید.در تامین تجهیزات و مواد مورد نیاز این پژوهش تشکر می

: موردی از سوی نویسندگان گزارش نشده است.اخالقیتاییدیهعی گونه تعارض منافدارند هیچ: نویسندگان اعالم میتعارض منافع

در این پژوهش وجود ندارد.)؛ ۴۰: سارا نجاتی (نویسنده اول)، نگارنده اصلی (%سهم نویسندگان

)؛ محمدعلی ۳۰ها (%گر دادهرعنا ایمانی (نویسنده دوم)، تحلیل )۳۰شناس (%شریفی (نویسنده سوم)، روش

تحقیقات دارویی این تحقیق با حمایت مالی مرکز منابع مالی: .است شدهانجام رازی، دانشگاه علوم پزشکی ایران

منابع

1‐ Wang Y, Zhu G, Li N, Song J, Wang L, Shi X. Smallmolecules and their controlled release that induce theosteogenic/chondrogenic commitment of stem cells.BiotechnolAdv.2015;33(8):1626‐40.2‐ Garrett IR, Gutierrez G,Mundy GR. Statins and boneformation.CurrPharmDes.2001;7(8):715‐36.3‐BalmayorER.Targeteddeliveryaskeyforthesuccessof small osteoinductivemolecules. Adv Drug Deliv Rev.2015;94:13‐27.4‐ Ross Garrett I, Mundy GR. The role of statins aspotential targets for bone formation. Arthritis Res.2002;4(4):237‐40.5‐ SteinbergD.Hypercholesterolemiaand inflammationin atherogenesis: Two sides of the same coin.MolNutrFoodRes.2005;49(11):995‐8.6‐ Sakoda K, YamamotoM, Negishi Y, Liao JK, Node K,

IzumiY.SimvastatindecreasesIL‐6andIL‐8productioninepithelialcells.JDentRes.2006;85(6):520‐3.7‐ Pullisaar H, Reseland JE, Haugen HJ, Brinchmann JE,Østrup E. Simvastatin coating of TiO₂ scaffold inducesosteogenic differentiation of human adipose tissue‐derivedmesenchymal stem cells. Biochem Biophys ResCommun.2014;447(1):139‐44.8‐ Ferreira LB, Bradaschia‐Correa V, Moreira MM,MarquesND,Arana‐ChavezVE.Evaluationofbonerepairof critical size defects treated with simvastatin‐loadedpoly(lactic‐co‐glycolicacid)microspheresinratcalvaria.JBiomaterAppl.2015;29(7):965‐76.9‐BalakrishnanP,ShanmugamS,LeeWS,LeeWM,KimJO,OhDH,etal.Formulationandinvitroassessmentofminoxidil niosomes for enhanced skin delivery. Int JPharm.2009;377(1‐2):1‐8.10‐ ZouY, Brooks JL, TalwalkarV,Milbrandt TA, PuleoDA. Development of an injectable two‐phase drugdelivery system for sequential release of antiresorptiveand osteogenic drugs. J Biomed Mater Res B ApplBiomater.2012;100(1):155‐62.11‐PrajapatiKP,BhandariA. Spectroscopicmethod forestimationofatorvastatincalciumintabletdosageform.IndoGlobJPharmSci.2011;1(4):294‐9.12‐ Dinarvand R, Mahmoodi S, Farboud E, Salehi M,AtyabiF.Preparationofgelatinmicrospherescontaininglactic acid‐‐effect of cross‐linking on drug release. ActaPharm.2005;55(1):57‐67.13‐ SelcanGungor‐OzkerimP, BalkanT, KoseGT, SezaiSaracA,KokFN. Incorporationof growth factor loadedmicrospheres intopolymericelectrospunnanofibers fortissue engineering applications. J Biomed Mater Res A.2014;102(6):1897‐908.14‐ Farhangi M, Dadashzadeh S, Bolourchian N.Biodegradable gelatin microspheres as controlledrelease intraarticular delivery system: The effect offormulation variables. Indian J Pharm Sci.2017;79(1):105‐12.15‐VenkataramanSh,HedrickJL,OngZY,YangC,RachelEe PL, Hammond PT, et al. The effects of polymericnanostructure shape on drug delivery. Adv Drug DelivRev.2011;63(14‐15):1228‐46.16‐UchegbuIF,SchätzleinAG,ChengWP.Fundamentalsof pharmaceutical nanoscience. Springer‐Verlag: NewYork;2013.17‐ Muzzalupo R, Tavano L, La Mesa C. Alkylglucopyranoside‐based niosomes containingmethotrexate for pharmaceutical applications:evaluationofphysico‐chemicalandbiologicalproperties.IntJPharm.2013;458(1):224‐9.18‐VaralakshmiPR,KavithaM,GovindanR,NarasimhanS. Effect of statins with α‐tricalcium phosphate onproliferation, differentiation, and mineralization ofhumandentalpulpcells.2013;39(6):806‐12.19‐NyanM,MiyaharaT,NoritakeK,HaoJ,RodriguezR,Kuroda S, et al. Molecular and tissue responses in thehealing of rat calvarial defects after local application ofsimvastatincombinedwithalphatricalciumphosphate.JBiomedMaterResBApplBiomater.2010;93(1):65‐73.20‐ Qi Y, Zhao T, Yan W, Xu K, Shi Z, Wang J.Mesenchymal stem cell sheet transplantation combinedwith locally released simvastatin enhances boneformation in a rat tibia osteotomymodel. Cytotherapy.2013;15(1):44‐56.21‐YanQ,XiaoLQ,TanL,SunW,WuT,ChenLW,etal.Controlled release of simvastatin‐loaded thermo‐sensitive PLGA‐PEG‐PLGA hydrogel for bone tissue

Page 8: ISSN: 2538-5887; Pathobiology Research. 2019;22(3):113-120 ...jast.modares.ac.ir/article-30-20850-fa.pdf · [9] Formulation and in vitro assessment of minoxidil niosomes for enhanced

 ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــی و همکاران سارا نجات ۱۲۰

۱۳۹۸ تابستان، ۳، شماره ۲۲دوره زیستی شناسیآسیب هایپژوهش

regeneration: in vitro and in vivo characteristics. JBiomedMaterResA.2015;103(11):3580‐9.22‐TerukinaT,NaitoY,TagamiT,MorikawaY,HenmiY,PrananingrumW,etal.Theeffectofthereleasebehaviorof simvastatin from different PLGA particles on boneregeneration in vitro and in vivo: Comparison of

simvastatin‐loaded PLGA microspheres andnanospheres.JDrugDelivSciTechnol.2016;33:136‐42.23‐Wang H, Liu J, Tao S, Chai G,Wang J, Hu FQ, et al.Tetracycline‐grafted PLGA nanoparticles as bone‐targeting drug delivery system. Int J Nanomedicine.2015;10:5671‐85.