Published May 8, 2023 | Version v1
Publication Open

Formulation and optimization of folate-bovine serum albumin-coated ethoniosomes of pterostilbene as a targeted drug delivery system for lung cancer: In vitro and in vivo demonstrations

Creators

  • 1. Kafrelsheikh University

Description

Abstract This study aimed to overcome the poor solubility of pterostilbene (PTS) by developing promising reconstituted proethoniosomes (PENs). The reconstituted PENs loaded with PTS were fabricated according to a 2 3 factorial design by Design-Expert® software. The prepared ethoniosomes were assessed for entrapment efficiency (EE %) and % PTS released after 24 h (Q 24h ). According to the desirability criteria, the ethoniosomal formula (F4) was chosen as the optimized formulation with EE% of 93.19 ± 0.66 and Q 24h of 75.10 ± 1.90%. The optimum ethoniosomal formulation was further coated with folic acid (FA) using bovine serum albumin (BSA) as a carrier and stabilizing agent and further evaluated for transmission electron microscopy (TEM), particle size, zeta potential, elasticity, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and stability. The targeted ethoniosomal formula appeared as spherical nanovesicles with a size of 144.05 ± 1.77 nm size and a zeta potential of -38.6 mV. The elasticity of the targeted ethoniosomal formula 19.27 ± 1.2 was higher than that of the corresponding niosome 1.48 ± 0.02. The targeted ethoniosomal formula showed high stability for three months. Fluorescence microscopy demonstrated an accumulation of FA-BSA-ethoniosomes in the cytoplasm of A549 cell lines. The observed therapeutic activity of the targeted ethoniosomal formula on lung cancer was explored by in vitro cytotoxicity on A549 lung cancer cells and in vivo animal models. The in vivo results were supported by histopathological analysis and immunohistochemical caspase-3 staining. FA-BSA-ethoniosomal formulation allowed specific targeting of cancer tissues overexpressing folate receptors. Overall, these results confirmed that the targeted ethoniosomal formula could be a promising nano-carrier for potential application as targeted cancer chemotherapy in clinical studies. Graphical Abstract

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الخلاصة تهدف هذه الدراسة إلى التغلب على ضعف ذوبان التيروستيلبين (PTS) من خلال تطوير برويثونيوسومات واعدة معاد تشكيلها (PENs). تم تصنيع أقلام PEN المعاد تشكيلها المحملة بـ PTS وفقًا للتصميم العاملي 2 3 بواسطة برنامج Design - Expert ®. تم تقييم الجسيمات الإيثونية المحضرة لكفاءة الفخ (EE ٪) والنسبة المئوية للنقاط التي تم إطلاقها بعد 24 ساعة (Q 24 ساعة ). وفقًا لمعايير الرغبة، تم اختيار الصيغة الإيثونيوسومية (F4) كصيغة محسنة بنسبة EE٪ من 93.19 ± 0.66 و Q 24 ساعة من 75.10 ± 1.90 ٪. تم طلاء التركيبة الإيثونيومية المثلى بحمض الفوليك (FA) باستخدام ألبومين مصل الأبقار (BSA) كحامل وعامل استقرار وتم تقييمها بشكل أكبر للفحص المجهري الإلكتروني للإرسال (TEM)، وحجم الجسيمات، وجهد زيتا، والمرونة، والتحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه (FTIR)، والاستقرار. ظهرت الصيغة الإيثونيوسومية المستهدفة كحويصلات نانوية كروية بحجم 144.05 ± 1.77 نانومتر وجهد زيتا -38.6 مللي فولط. كانت مرونة الصيغة الإيثونيوسومية المستهدفة 19.27 ± 1.2 أعلى من مرونة niosome المقابلة 1.48 ± 0.02. أظهرت الصيغة الإيثونيوسومية المستهدفة استقرارًا عاليًا لمدة ثلاثة أشهر. أظهر الفحص المجهري الفلوري تراكم FA - BSA - ethoniosomes في السيتوبلازم لخطوط الخلايا A549. تم استكشاف النشاط العلاجي المرصود للصيغة الإيثونيوسومية المستهدفة لسرطان الرئة من خلال السمية الخلوية في المختبر على خلايا سرطان الرئة A549 وفي النماذج الحيوانية الحية. تم دعم النتائج في الجسم الحي من خلال التحليل المرضي النسيجي والتلطيخ الكيميائي المناعي للكاسباز-3. سمحت تركيبة FA - BSA - ethoniosomal باستهداف محدد لأنسجة السرطان التي تفرط في التعبير عن مستقبلات حمض الفوليك. بشكل عام، أكدت هذه النتائج أن الصيغة الإيثونيوسومية المستهدفة يمكن أن تكون حاملة نانو واعدة للتطبيق المحتمل كعلاج كيميائي مستهدف للسرطان في الدراسات السريرية. الملخص الرسومي

Translated Description (French)

Résumé Cette étude visait à surmonter la faible solubilité du ptérostilbène (PTS) en développant des proéthoniosomes reconstitués (Pen) prometteurs. Les stylos reconstitués chargés de PTS ont été fabriqués selon une conception factorielle 2 3 par le logicielDesign-Expert ®. Les éthoniosomes préparés ont été évalués pour l'efficacité de piégeage (EE %) et % PTS libérés après 24 h (Q 24h ). Selon les critères de désirabilité, la formule éthoniosomale (F4) a été choisie comme formulation optimisée avec un EE% de 93,19 ± 0,66 et un Q 24h de 75,10 ± 1,90%. La formulation éthoniosomale optimale a ensuite été recouverte d'acide folique (FA) en utilisant l'albumine sérique bovine (BSA) comme support et agent stabilisant et a ensuite été évaluée pour la microscopie électronique à transmission (Met), la taille des particules, le potentiel zêta, l'élasticité, la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF) et la stabilité. La formule éthoniosomale ciblée est apparue sous forme de nanovésicules sphériques d'une taille de 144,05 ± 1,77 nm et d'un potentiel zêta de -38,6 mV. L'élasticité de la formule éthoniosomale ciblée 19,27 ± 1,2 était supérieure à celle du niosome correspondant 1,48 ± 0,02. La formule éthoniosomale ciblée a montré une grande stabilité pendant trois mois. La microscopie en fluorescence a mis en évidence une accumulation de FA-BSA-éthoniosomes dans le cytoplasme de lignées cellulaires A549. L'activité thérapeutique observée de la formule éthoniosomale ciblée sur le cancer du poumon a été explorée par cytotoxicité in vitro sur des cellules cancéreuses du poumon A549 et des modèles animaux in vivo. Les résultats in vivo ont été confirmés par une analyse histopathologique et une coloration immunohistochimique à la caspase-3. La formulation FA-BSA-éthoniosomale a permis un ciblage spécifique des tissus cancéreux surexprimant les récepteurs des folates. Dans l'ensemble, ces résultats ont confirmé que la formule éthoniosomale ciblée pourrait être un nanoporteur prometteur pour une application potentielle en tant que chimiothérapie ciblée contre le cancer dans les études cliniques. Résumé graphique

Translated Description (Spanish)

Resumen Este estudio tuvo como objetivo superar la escasa solubilidad del pterostilbeno (PTS) mediante el desarrollo de proetoniosomas reconstituidos (Pen) prometedores. Los Pen reconstituidos cargados con PTS se fabricaron de acuerdo con un diseño factorial 2 3 por el software Design-Expert®. Los etoniosomas preparados se evaluaron para determinar la eficiencia de atrapamiento (EE %) y % PTS liberados después de 24 h (Q 24h ). De acuerdo con los criterios de deseabilidad, se eligió la fórmula etoniosómica (F4) como la formulación optimizada con EE% de 93.19 ± 0.66 y Q 24h de 75.10 ± 1.90%. La formulación etoniosómica óptima se recubrió adicionalmente con ácido fólico (FA) usando albúmina de suero bovino (BSA) como portador y agente estabilizante y se evaluó adicionalmente para microscopía electrónica de transmisión (TEM), tamaño de partícula, potencial zeta, elasticidad, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y estabilidad. La fórmula etoniosómica objetivo apareció como nanovesículas esféricas con un tamaño de 144.05 ± 1.77 nm y un potencial zeta de -38.6 mV. La elasticidad de la fórmula etoniosómica objetivo 19.27 ± 1.2 fue mayor que la del niosoma correspondiente 1.48 ± 0.02. La fórmula etoniosómica dirigida mostró una alta estabilidad durante tres meses. La microscopía de fluorescencia demostró una acumulación de FA-BSA-etoniosomas en el citoplasma de las líneas celulares A549. La actividad terapéutica observada de la fórmula etoniosómica dirigida sobre el cáncer de pulmón se exploró mediante citotoxicidad in vitro en células de cáncer de pulmón A549 y modelos animales in vivo. Los resultados in vivo fueron respaldados por el análisis histopatológico y la tinción inmunohistoquímica de caspasa-3. La formulación etoniosómica FA-BSA permitió el direccionamiento específico de los tejidos cancerosos que sobreexpresan los receptores de folato. En general, estos resultados confirmaron que la fórmula etoniosómica dirigida podría ser un nanovehículo prometedor para su posible aplicación como quimioterapia dirigida contra el cáncer en estudios clínicos.

Files

s12645-023-00197-4.pdf

Files (2.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:3833e4f3c1aa563de4aaa0f7be2f2b6f
2.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
صياغة وتحسين الإيثونيوم المغلف بألبومين مصل حمض الفوليك البقري من البتروستيلبين كنظام مستهدف لتوصيل الأدوية لسرطان الرئة: في المختبر وفي الجسم الحي
Translated title (French)
Formulation et optimisation des éthoniosomes du ptérostilbène enrobés de folate-albumine sérique bovine en tant que système d'administration ciblée de médicaments contre le cancer du poumon : démonstrations in vitro et in vivo
Translated title (Spanish)
Formulación y optimización de etoniosomas de pteroestilbeno recubiertos con folato-albúmina de suero bovino como sistema de administración de fármacos dirigidos para el cáncer de pulmón: demostraciones in vitro e in vivo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4382337711
DOI
10.1186/s12645-023-00197-4

Is supplement to
https://openalex.org/W891673278 (Other)
https://openalex.org/W3152230514 (Other)
https://openalex.org/W3147138563 (Other)
https://openalex.org/W3092521730 (Other)
https://openalex.org/W2796949944 (Other)
https://openalex.org/W2409963492 (Other)
https://openalex.org/W2395219877 (Other)
https://openalex.org/W2366562690 (Other)
https://openalex.org/W2045299745 (Other)
https://openalex.org/W1966464784 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1969688942
  • https://openalex.org/W1972116828
  • https://openalex.org/W1979209041
  • https://openalex.org/W1987390618
  • https://openalex.org/W1988887982
  • https://openalex.org/W1989051754
  • https://openalex.org/W1995383793
  • https://openalex.org/W1998921575
  • https://openalex.org/W2010542506
  • https://openalex.org/W2013081613
  • https://openalex.org/W2033381869
  • https://openalex.org/W2038727769
  • https://openalex.org/W2043081879
  • https://openalex.org/W2045079379
  • https://openalex.org/W2047817628
  • https://openalex.org/W2060272776
  • https://openalex.org/W2071555402
  • https://openalex.org/W2083592954
  • https://openalex.org/W2084774646
  • https://openalex.org/W2100065903
  • https://openalex.org/W2109689528
  • https://openalex.org/W2119023371
  • https://openalex.org/W2131303800
  • https://openalex.org/W2138718575
  • https://openalex.org/W2166984808
  • https://openalex.org/W2186568034
  • https://openalex.org/W2253173669
  • https://openalex.org/W2256521570
  • https://openalex.org/W2408788590
  • https://openalex.org/W2466033276
  • https://openalex.org/W2731101048
  • https://openalex.org/W2748959367
  • https://openalex.org/W2749121321
  • https://openalex.org/W2767592173
  • https://openalex.org/W2774156840
  • https://openalex.org/W2786113679
  • https://openalex.org/W2792395142
  • https://openalex.org/W2797369678
  • https://openalex.org/W2805352540
  • https://openalex.org/W2834600556
  • https://openalex.org/W2890096356
  • https://openalex.org/W2900015348
  • https://openalex.org/W2903939362
  • https://openalex.org/W2912111325
  • https://openalex.org/W2913877838
  • https://openalex.org/W2945481870
  • https://openalex.org/W2947388783
  • https://openalex.org/W2969325008
  • https://openalex.org/W2972633450
  • https://openalex.org/W2976486279
  • https://openalex.org/W3006711873
  • https://openalex.org/W3009481919
  • https://openalex.org/W3027413586
  • https://openalex.org/W3085199621
  • https://openalex.org/W3095952034
  • https://openalex.org/W3109335116
  • https://openalex.org/W3118671093
  • https://openalex.org/W3124282273
  • https://openalex.org/W3126230362
  • https://openalex.org/W3153003521
  • https://openalex.org/W3158221534
  • https://openalex.org/W3159004360
  • https://openalex.org/W3197922780
  • https://openalex.org/W3209707828
  • https://openalex.org/W3210028628
  • https://openalex.org/W4200170966
  • https://openalex.org/W4200603219
  • https://openalex.org/W4210408697
  • https://openalex.org/W4213075752
  • https://openalex.org/W4281628565
  • https://openalex.org/W4281738307
  • https://openalex.org/W4319985530