N ázov projektu :

1. Názov projektu: Cielený transport liečiv prostredníctvom magneticky značených nanosfér (APVV – 99-026505) Výsledky: • M Koneracká, M Múčková, V Závišová, N Tomašovičová,P Kopčanský, M.Timko, A.Juríková, K Csach, V.Kavečanský, G. Lancz: Encapsulation of anticancer drug andmagnetic particles in biodegradablepolymer nanospheres.J. Phys.: Condens. Matter 20 (2008) 204151 • M. Koneracká, V. Závišová, M. Timko, P. Kopčanský, N. Tomašovičová, K.Csach:Magnetic Properties of EncapsulatedMagnetite in PLGA Nanospheres ACTA PHYSICA POLONICA 113 (2008) 595 • M Koneracká, M Múčková, V Závišová, N Tomašovičová,P Kopčanský, M.Timko, A.Juríková, G. Lancz: Preparation and characterization of Taxol loaded magnetic polymeric nanospheres.Current Research Topics in Applied Microbiology and Microbial Biotechnology

2. Cielený transport liečiv prostredníctvom magneticky značených nanosfér Taxol • protirakovinové liečivoúčinné voči širokému spektru nádorov:nádory maternice, prsníkov, pľúcne nádory, nádory hrubého čreva, hlavy, hrdla, početné melanómy a Kaposiho sarkóm. • objavené v roku 1962 • 3 zdroje vhodné na izololáciu Taxolu . ihličie výťažok 0.1% - zber ihličia nezabíja stromy Taxus brevifolia(North America) Taxus yunnanensis (China) Taxus baccata (Europe) kôra koncentrácia taxolu ~ 100 mg/kg kôry (0.01%). 100 ročný strom obsahuje 3 kg kôry – zber kôry likviduje strom

3. Cielený transport liečiv prostredníctvom magneticky značených nanosfér Vlastnosti Taxolu Molekulový vzorec: C47H51NO14 Štruktúra kryštálu Taxolu Molekulová štruktúra Tepelné vlastnosti Nevýhoda: slabá rozpustnosť vo vode resp. vo väčšine farmaceutických reagencií Riešenie:Cremophor EL Nevýhoda:vedľajšie efekty - hypertensitivity reaction, nephrotoxicity, neurotoxicity, cardiotoxicity Riešenie:alternatívne formy napr. lipozómy, mikrosféry a polymérne nanosféry

4. Cielený transport liečiv prostredníctvom magneticky značených nanosfér PLGA polymér • PLGA je biodegradovateľný polymér – hl.reťazce sa rozštiepia chemickými a enzymatickými procesmi. Vzniknuté produkty sú hydrofilné, ľahko sa odvedú ladvinami a nezanechajú žiadne škodlivé zbytkové molekuly; • zmenou pomeru kys. mliečna/glykololvápočas polymerizácie – polyméry PLGA s rôznymi vlastnosťami: vo väčšine sú amorfnés TG= 40-60 °C. • pre náš experiment:PLGA 85/15 85% kys.mliečna a 15% kys.glykolová. Molekulová štruktúra DSC termogram čitého PLGA polyméru

5. Cielený transport liečiv prostredníctvom magneticky značených nanosfér Magnetická kvapalina MKPEG Príprava:zrážacou chemickou reakciou Polyethylene glycol PEG • je rozpustný v mnohých organických rozpúšťadlách ako aj vodných roztokoch • prítomnosť na povrchu znižuje adsorpciu proteínov a adhéziu buniek • zabráňuje vychytávaniu RES a predĺžuje cirkulačnú dobu

6. Cielený transport liečiv prostredníctvom magneticky značených nanosfér TEM SQUID IS = 7.63emu/g Superparamagnetizmus DTEM = 12nm TGA 52% wt magnetite38% wt oleate natrium 10% wt PEG PCCS DHYDR = 66 nm

7. Cielený transport liečiv prostredníctvom magneticky značených nanosfér Príprava nanosfér nanoprecipitačná metóda • princíp tejto metódy je založený naveľmi pomalom pridávaní organickej fázy k vodnej fázeza stáleho miešania • organickérozpúšťadloboloodparenépri atmosferickomtlaku a izbovej teplote • agregátyboliodstránené filtrácioucez 0,3 µm hydrofilný filter ORGANIC.FÁZA v acetóne PLGA, Taxol VODNÁFÁZA Magnetic.kvap. Pluronic

8. Cielený transport liečiv prostredníctvom magneticky značených nanosfér Morfológia a rozmerová distribúcia SEM image DV = 230nm PCCS technique TEM image

9. Cielený transport liečiv prostredníctvom magneticky značených nanosfér Magnetické vlastnosti magnetizačná krivka s nulovou hysteréziou a remanenciou IS = 0.33emu/gnižšia akoIS = 7.63emu/gpre čistú MFPEG prítomnosť nemagnetickej vrstvy Odozva na mag.pole SUPERPARAMAGNETIZMUS

10. Cielený transport liečiv prostredníctvom magneticky značených nanosfér DSC merania FTIR meranie DSC termogramy pripravených PLGA nanosféra fyzikálnej zmesi a) čisté PLGA NPs (pri 1759cm-1 C=O) b) čistý Taxol (pri 1736cm-1 a 1713cm-1,1244cm-1) c) fyzikálna zmes PLGA a TAX d) Taxol uzavretý v magneticky značených PLGA NPs

11. Cielený transport liečiv prostredníctvom magneticky značených nanosfér Koloidná stabilita PCCS metóda Turbidimetria Voľné pozorovanie MKPEG TAX/PLGA/MKPEG TAX/PLGA NPs

12. Cielený transport liečiv prostredníctvom magneticky značených nanosfér In vitro experiment kinetika uvoľňovania Taxolu

13. Cielený transport liečiv prostredníctvom magneticky značených nanosfér - no inhibition In vivo toxicita • ICR myšiam bol aplikovaný intravenózne Taxol v nanosférach • metóda UP and DOWN (OECD 421). 5 x vyššia hodnota LD50 v porovnaní s čistým Taxolom (LD50= 33mg/kg)

14. Cielený transport liečiv prostredníctvom magneticky značených nanosfér - no inhibition In vivoexperiment • model melanóm B16 – 8 skupín • 6 zvierat/skupina štatisticky významná redukcia nádoru inj.TAX 1 2 3 4 5 6 7 8

15. Ďakujem za pozornosť