Khoa học Y - Dược

DOI: 10.31276/VJST.63(5).22-28

Khảo sát khả năng kháng ung thư in vitro
của doxorubicin bao trong hạt nano oxy hóa khử nhạy pH
Nguyễn Thị Hồng1, Trịnh Như Thùy2, Vịng Bính Long2*
Khoa Sinh học - Cơng nghệ sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên,
Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh
2
Khoa Kỹ thuật Y sinh, Trường Đại học Quốc tế, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh
*1

Ngày nhận bài 8/3/2021; ngày chuyển phản biện 10/3/2021; ngày nhận phản biện 12/4/2021; ngày chấp nhận đăng 19/4/2021

Tóm tắt:
Doxorubicin (DOX) được biết đến là một tác nhân hóa trị liệu nhiều loại ung thư. Tuy nhiên, DOX bị hạn chế trong
các ứng dụng lâm sàng do tác dụng phụ nghiêm trọng gây ra bởi việc phân bố không đặc hiệu dẫn đến hiệu quả điều
trị thấp. Trong nghiên cứu này, hạt nano oxy hóa khử nhạy pH axit chứa DOX được nghiên cứu nhằm tạo thành
hạt nano bao thuốc có kích thước khoảng 40-60 nm làm tăng nồng độ thuốc tích lũy ở vị trí khối u khi đáp ứng với
mơi trường pH thấp. Các đặc tính tối ưu của hạt nano được khảo sát bằng các phân tích về khả năng kháng oxy
hóa, nhạy với pH, khả năng giải phóng thuốc trong mơi trường pH thấp và thử nghiệm độc tính trên tế bào ung thư,
quan sát khả năng ức chế sự di căn của thuốc bao nano. Kết quả cho thấy, sự kết hợp DOX với hạt nano oxy hóa khử
nhạy pH này khơng những làm tăng khả năng kháng ung thư trên dòng tế bào ung thư đại trực tràng (C-26), ung
thư vú (MCF-7) mà còn làm giảm độc tính trên tế bào nội mơ (BAEC), ức chế sự di chuyển của tế bào C-26 in vitro.
Từ những kết quả trong nghiên cứu này cho thấy tiềm năng ứng dụng của hạt nano oxy hóa khử nhạy pH trong việc
cải thiện hiệu quả điều trị ung thư.
Từ khóa: doxorubicin, hệ thống phân phối thuốc, oxy hóa, stress, ung thư, y học nano.
Chỉ số phân loại: 3.4
Giới thiệu

Ung thư là một nhóm bệnh do các tế bào phát triển bất
bình thường, mất kiểm sốt, có khả năng xâm lấn và làm hại
các mơ khỏe mạnh, chúng có thể di chuyển đến một số cơ
quan quan trọng như gan, não, phổi, tim, khiến bệnh nhân
suy đa cơ quan và tử vong [1, 2]. Nguyên nhân gây ung thư
có thể do sự biến đổi các yếu tố di truyền hoặc bị tác động
bởi các tác nhân bên ngoài như bức xạ tia cực tím và ion hóa
(tác nhân vật lý), khói thuốc lá, chất gây ơ nhiễm thực phẩm,
ơ nhiễm mơi trường (tác nhân hóa học), nhiễm trùng từ một
số loại virus, ký sinh trùng (tác nhân sinh học) [3]. Ngồi
ra, mức độ ROS (gốc oxy hóa khử mạnh, reactive oxygen
species) trong mô cũng được xem là dấu hiệu bệnh lý ung
thư. Trong tế bào ung thư, ROS được chứng minh hiện diện
với nồng độ cao hơn so với tế bào thường. Chúng đóng vai
trị như phân tử tín hiệu, góp phần thúc đẩy các tế bào ung
thư tăng sinh mất kiểm soát, tăng sinh mạch, xâm lấn, di căn
và trốn thốt chương trình tự chết của tế bào (apoptosis).
Do đó, ROS trở thành mục tiêu tiềm năng cho các liệu pháp
điều trị ung thư [4].
Hóa trị là một hình thức điều trị ung thư truyền thống
*

khá phổ biến, sử dụng thuốc để tiêu diệt các tế bào phát
triển và tăng sinh nhanh chóng, là đặc tính quan trọng của
tế bào ung thư [5, 6]. Doxorubicin (DOX) là thuốc hóa trị
liệu của nhiều loại ung thư, được chuyển hóa từ xạ khuẩn
Streptomyces peucetius [7]. DOX kháng tế bào ung thư
bằng cách xâm nhập vào DNA tế bào, ngăn chặn hoạt động
enzyme sao chép topoisomerase II hoặc hình thành các gốc
tự do ROS để tiêu diệt tế bào ung thư [8]. DOX tan trong

nước nên sau khi tiêm tĩnh mạch, các phân tử thuốc khuếch
tán và phân phối tự do khắp cơ thể, dẫn đến tác dụng phụ
không mong muốn và hạn chế đạt liều lượng thích hợp cần
thiết để ức chế tế bào ung thư.
Công nghệ nano là một lĩnh vực khoa học mới đang phát
triển nhanh chóng trong thế kỷ XXI và được ứng dụng rộng
rãi trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp, nông nghiệp, y
học, mỹ phẩm…[9, 10]. Các vật liệu có kích thước từ 10100 nm như hạt nano tương thích sinh học, nano robot cho
thấy hiệu quả rất cao trong việc chẩn đoán, phân phối thuốc
trúng đích… [11, 12]. Một trong những ứng dụng được
nghiên cứu nhiều nhất về công nghệ nano là thiết kế các vật
liệu có kích thước nano làm hệ thống phân phối thuốc đến

Tác giả liên hệ: Email:

63(5) 5.2021

22


Khoa học Y - Dược

Studying the anticancer activity
in vitro of doxorubicin-encapsulated
pH-sensitive redox nanoparticles
Thi Hoang Nguyen1, Nhu Thuy Trinh2, Binh Long Vong2*
Faculty of Biology and Biotechnology, University of Science,
Vietnam National University Ho Chi Minh city (VNU-HCMC)
2
School of Biomedical Engineering, International University, VNU-HCMC

1

Received 8 March 2021; accepted 19 April 2021

Abstract:
Doxorubicin (DOX) is known as a chemotherapeutic
agent for treating a variety of cancers. However, due to
non-specific distribution, DOX causes severe side effects,
leading to the limitation of its clinical application. In
this study, pH-sensitive redox nanoparticles containing
DOX were studied to form drug-coated nanoparticles
with the size of about 40-60 nm that increases the
concentration of drugs accumulated at the tumor site in
response to low pH conditions. The optimal properties
of the nanoparticles were investigated by analysing the
antioxidant activity, sensitivity to pH, drug delivery in a
low pH environment, and toxicity on cancer cells, thereby
observing the possibility of inhibiting the migration of
cancer cells. Results showed that the combination of
DOX and the pH-sensitive redox nanoparticles not only
increases anticancer in colorectal cancer (C-26), breast
cancer (MCF-7) but also reduces bovine aorta endothelial
cells (BAEC) and inhibits C-26 cell migration in vitro.
The paper results reveal the application potential of
the pH-sensitive redox nanoparticles in improving the
effectiveness of cancer treatment.
Keywords: cancer, doxorubicin, drug delivery system,
nanomedicine, oxidizing, stress.
Classification number: 3.4


63(5) 5.2021

vị trí mục tiêu, giúp tiêu diệt tế bào ung thư mà không ảnh
hưởng đến tế bào thường. Hệ thống thuốc nano cải thiện
thời gian hấp thu thuốc, giúp các thuốc tan trong nước giải
phóng thuốc chậm hơn, giữ hàm lượng thuốc ổn định trong
khoảng thời gian tối đa và tối thiểu mong muốn. Một số dạng
hạt nano thường được ứng dụng làm hệ thống phân phối
thuốc như nano polymer, liposome, dendrimer, nanoshell…
[13], trong đó nano polymer là một trong những hệ thống
phân phối thuốc tiềm năng nhất bởi khả năng phân hủy và
tương hợp sinh học [14, 15]. Trong nghiên cứu này, hạt nano
oxy hóa khử (redox nanoparticle - RNP) là một loại nano
polymer được tạo từ khối polymer lưỡng tính poly(ethylene
glycol)-b-poly(4-(2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl)
aminomethylstyrene (PEG-b-PMNT) bằng phương pháp
thẩm tích loại dung môi. Khối polymer đồng trùng hợp
này sau khi hòa tan trong nước sẽ xảy ra hiện tượng tái sắp
xếp cấu trúc giữa các phân đoạn ưa nước và kỵ nước thành
những khối cầu micell trong nước. Trong khối cầu này, các
phân đoạn kỵ nước sẽ tập trung tạo thành lõi được bao bọc
bởi vỏ hình thành từ những phân đoạn ưa nước [16] như
được mơ tả ở hình 1. Hạt nano này gồm mạch ưa nước PEG
và mạch kỵ nước PMNT có chứa gốc nitroxide TEMPO có
khả năng kháng oxy hóa [17]. Bên cạnh đó, hạt nano thể
hiện tính nhạy với pH axit vì gốc nitroxide TEMPO liên
kết trong mạch PMNT với liên kết amine, là một liên kết
dễ dàng bị proton hóa trong điều kiện axit [17], dẫn đến
sự không kém bền của hạt nano RNP-N ở pH thấp như ở
môi trường vi khối u. Lớp phủ PEG làm cho hạt nano trở

nên ưa nước và trung tính hơn, cho phép chúng dễ dàng
vượt qua hệ thống miễn dịch, tăng thời gian bán hủy và lưu
thông trong máu [18]. Ngoài ra, nhắm mục tiêu thụ động là
quá trình các hạt nano thốt ra khỏi vịng tuần hồn qua hệ
mạch bị rò rỉ đến vùng khối u [19], đây là hiện tượng hiệu
ứng tăng tính thấm và tính lưu (Enhanced Permeability and
Retention effect) [20]. Khai thác các đặc điểm sinh học đặc
trưng của môi trường khối u như có độ pH axit so với pH
máu, nồng độ ROS cao, khả năng thấm và lưu giữ các vật
liệu kích thước nhỏ hơn 1.000 nm, hạt nano oxy hóa khử
nhạy pH mang thuốc DOX đến mục tiêu khối u nhằm tăng
hiệu quả dược chất và giảm tác dụng phụ. Mục tiêu của
nghiên cứu này là khảo sát hoạt tính kháng oxy hố của hạt
nano nhạy pH (RNP-N) và hoạt tính kháng ung thư sau khi
mang thuốc DOX trên mơ hình tế bào in vitro. Hạt nano
oxy hóa khử khơng nhạy với pH (RNP-O) [21] và hạt nano
khơng có khả năng kháng oxy hóa (nRNP) [17] là những hạt
nano được sử dụng thực hiện các khảo sát đối chứng dùng
trong nghiên cứu này.

23


Khoa học Y - Dược

Ưa nước

A

Tế bào


Kỵ nước

PEG

Mạch polymer
PEG-b-PMNT

TEMPO
Tự lắp ráp

Nhạy pH
(nhóm amin)
Bắt ROS
(Tempol)

Tế bào nội mơ động mạch bị (BAEC), tế bào ung thư đại
trực tràng chuột (C-26) và tế bào ung thư vú ở người (MCF-7)
được mua từ RIKEN BioResource Research Center, Nhật Bản.
Quy trình tạo hạt nano và hạt nano bao thuốc

DOX

DOXORUBICIN
(DOX)

DOX@RNP-N

B


C
Mạch polymer
PEG-b-PMOT

Mạch polymer
PEG-b-PCMS
Cl

Khơng nhạy pH
(nhóm eter)

O

Bắt ROS
(Tempol)

Hình 1. Cấu trúc mạch polymer tổng hợp nano dùng trong nghiên cứu này. (A) Mạch polymer PEG-b-

PMNT
và hạttrúc
nano nhạy
pH bao thuốc
doxorubicin (DOX@RNP-N).
Mạch polymer
PEG-b-PCMS
Hình 1.chứa
Cấu
mạch
polymer
tổng hợp(B)nano

dùng
trongkhơng
nghiên
gốc kháng oxy hố Tempo. (C) Mạch olymer PEG-b-PMOT chứa gốc kháng oxy hoá Tempo tạo liên kết
ether không
pH.
cứu này.
(A)nhạy
Mạch
polymer PEG-b-PMNT và hạt nano nhạy pH bao
thuốc doxorubicin
(DOX@RNP-N).
(B) Mạch polymer PEG-b-PCMS
Vật liệu và phương
pháp
khơng chứaHóachất
gốc kháng oxy hoá Tempo. (C) Mạch polymer PEG-b-PMOT
chứa gốc kháng
hoá Tempo
tạo liên
kết ether glycol)-b-poly[4-(2,2,6,6không nhạy pH.
Các oxy
polymer
bao
gồm
poly(ethylene

tetramethylpiperidine-1-oxyl)aminomethylstyrene] PEG-b-PMNT, mạch polymer
PEG-b-PCMS,
mạch

polymer
poly(ethylene
glycol)-b-poly[4-(2,2,6,6Vật liệu
và phương
pháp
tetramethylpiperidine-1-oxyl)oxymethylstyrene]
PEG-b-PMOT được tổng hợp bằng
phương pháp polymer hoá tự do theo nghiên cứu trước đây [17, 21]. Trước tiên, mạch
PEG-b-PCMS
Hóa
chất được tổng hợp bằng phương pháp polymer hố tạo gốc tự do dùng PEG
và chloromethyl styrene với chất xúc tác azobisisobutyronitrile. Sau đó, gốc nitrixide
của amino-tempo hoặc hydroxyl-tempo được gắn vào mạch PEG-b-PCMS tạo liên hết
Các
polymer
poly(ethylene
glycol)amine hoặc
eter. Các hoábao
chất bao gồm
gồm doxorubicin
(DOX), dimethylformamide
(DMF), 4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (amino-tempo) được mua từ
b - p o lCông
y [ 4ty-(Wako,
2 , 2Nhật
, 6 ,Bản.
6 - tMôi
e t rtrường
a m enuôi
t htếy bào

l p iDulbecco's
p e r i d Modified
i n e -1Eagle
-oxyl)
Medium (DMEM) được muaPEG-b-PMNT,
từ Cơng ty Gibco, Mỹ được
pha vớipolymer
5% huyết thanh
aminomethylstyrene]
mạch
PEGnhau thai bị (fetal bovine serum (FBS) và 1% kháng sinh penicillin, streptomycin,
neomycin
từ
Cơng
ty
Sigma,
Mỹ,
được
khử
trùng
bằng
màng
lọc
0,22
μm.
Các
hố
b-PCMS, mạch polymer poly(ethylene glycol)-b-poly[4chất khác như 2,2-diphenyl-1-(2,4,6 trinitrophenyl) hydrazyl (DPPH), 3-(4,5Dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT) được mua từ
(2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl)oxymethylstyrene]
Sigma, Mỹ. Các dung dịch đệm phosphate được pha với NaCl (137 mM), KCl (2.7


PEG-b-PMOT được tổng hợp bằng phương pháp polymer
hoá tự do theo nghiên cứu trước đây [17, 21]. Trước4 tiên,
mạch PEG-b-PCMS được tổng hợp bằng phương pháp
polymer hoá tạo gốc tự do dùng PEG và chloromethyl styrene
với chất xúc tác azobisisobutyronitrile. Sau đó, gốc nitrixide
của amino-tempo hoặc hydroxyl-tempo được gắn vào mạch
PEG-b-PCMS tạo liên hết amine hoặc eter. Các hoá chất
bao gồm doxorubicin (DOX), dimethylformamide (DMF),
4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxylv(aminotempo) được mua từ Công ty Wako, Nhật Bản. Môi trường
nuôi tế bào Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM)
mua từ Công ty Gibco, Mỹ được pha với 5% huyết thanh
nhau thai bò (fetal bovine serum (FBS) và 1% kháng sinh
penicillin, streptomycin, neomycin từ Công ty Sigma, Mỹ,
được khử trùng bằng màng lọc 0,22 μm. Các hoá chất
khác như 2,2-diphenyl-1-(2,4,6 trinitrophenyl) hydrazyl
(DPPH),v3-(4,5-Dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl-2Htetrazolium bromide (MTT) được mua từ Sigma, Mỹ. Các
dung dịch đệm phosphate được pha với NaCl (137 mM),
KCl (2,7 mM), Na2HPO4 (10 mM) và KH2PO4 (1,8 mM),
sau đó pH được chỉnh bằng NaOH (1 M) hoặc HCl (1 M).
Nước cất 2 lần được sử dụng trong suốt quá trình thí nghiệm.

63(5) 5.2021

Tạo hạt nano: hạt nano RNP-N tạo ra từ mạch polymer
PEG-b-PMNT bằng phương pháp thẩm tích loại dung
mơi. Đầu tiên, hịa tan 15 mg PEG-b-PMNT trong 1 ml N,
N-dimethylformamide (DMF), khuấy từ 15 phút để hịa tan
hồn tồn, sau đó chuyển hỗn hợp dung dịch vào màng thẩm
tích (MWCO = 3,5 kDa từ Công ty Spectrum Laboratories)

tiến hành thẩm tích trong 24 giờ với 2 lít nước cất, thay
nước 4 lần. Hạt nano đối chứng là RNP-O (từ mạch PEG-bPMOT) và nRNP (từ mạch PEG-b-PCMS) thực hiện tương
tự như trên.
Tạo hạt nano bao thuốc: hòa tan hỗn hợp thuốc DOX và
mạch polymer với tỷ lệ 1:20 trong dung dịch DMF, khuấy từ
15 phút để hịa tan hồn tồn. Sau đó, chuyển hỗn hợp dung
dịch này vào màng thẩm tích kích thước MWCO = 3,5 kDa,
thẩm tích trong 24 giờ và khoảng 4 giờ sẽ thay nước 1 lần.
Phương pháp bắt gốc tự do DPPH
Khảo sát khả năng kháng oxy hóa của hạt nano: dung
dịch DPPH 40 µg/ml: hịa tan 4 mg trong 100 ml dung dịch
methanol (chú ý tránh sáng). Pha các mẫu thử (RNP-N,
RNP-O, nRNP, Tempol) với dung dịch đệm photphat pH
7,4 thành các nồng độ khác nhau (0, 20, 50, 80, 100 µg/ml).
Trộn 1 ml mẫu thử với 1,5 ml dung dịch DPPH (tỷ lệ 2:3) và
để phản ứng xảy ra 30 phút trong tối. Đo giá trị OD ở bước
sóng 517 nm bằng máy quang phổ kế UV-Vis.
Khảo sát sự ảnh hưởng của pH đến khả năng kháng oxy
hóa: cách tiến hành tương tự như thí nghiệm khảo sát khả
năng kháng oxy hóa của hạt nano nhưng thử nghiệm với 3
mẫu thử (RNP-N, RNP-O, nRNP) trong hai dung dịch đệm
phosphate có pH 7,4 và đệm phosphate có pH 5,5.
Phương pháp tán xạ ánh sáng động
Đo kích thước hạt: kích thước hạt nano và độ phân bố
hạt (PdI) được xác định bằng thiết bị đo kích thước hạt
Zetasizer Nano ZS (Malvern, Anh) ở 25°C, với góc tán xạ
là 173°. Mẫu được pha loãng với nước cất hoặc dung dịch
đệm phosphate có pH 7,4 trước khi đo.
Khảo sát độ nhạy với pH axit: pha loãng mẫu thử
(RNP-N, RNP-O) với dung dịch đệm phosphate (PBS 7,4,

PBS 5,5, PBS 2,0) theo tỷ lệ 1:2. Tiến hành xác định tốc độ
đếm của hỗn hợp nano với PBS 7,4. Cố định vị trí ánh sáng
phát ra và quan sát sự thay đổi tốc độ đếm của các hỗn hợp
còn lại sau 10 phút ở các pH khác nhau.

24


Khoa học Y - Dược

Khảo sát sự giải phóng DOX
Cho 3 ml dung dịch mẫu thử gồm DOX và DOX@
RNP-N vào màng thẩm tích kích thước MWCO 3,5 kDa.
Tiếp đó, cho màng thẩm tích vào 400 ml dung dịch đệm
phosphate (PBS 7,4, PBS 5,5). Xác định mật độ quang của
100 µl dịch mẫu ở bước sóng 490 nm bằng thiết bị đo mật
độ quang 96 giếng PerkinElmer tại các thời điểm 0 phút, 30
phút, 1 giờ, 3 giờ, 6 giờ, 8 giờ, 20 giờ và 24 giờ.

Xử lý thống kê
Tất cả số liệu được xử lý bằng phần mềm Microsoft
Office Excel 2016 dưới dạng trung bình ±SD. Sử dụng
Student’s t-test để đánh giá sự khác biệt thống kê giữa các
kết quả, với độ lặp lại 3 lần. Sự khác biệt giữa hai nhóm có
ý nghĩa khi *p<0,05 hoặc **p<0,01.
Kết quả và thảo luận

Phân tích các đặc tính hạt nano
Khảo sát độc tính tế bào bằng phương pháp MTT
Cho 3 ml dung dịch mẫu thử gồm DOX và DOX@RNP-N vào màng thẩm tích

Mẫu dịch
dungđệm
dịch nano thu từ q trình thẩm tích loại
kích thước
MWCO
3,5 tế
kDa.
đó, MCF-7,
cho màngBAEC)
thẩm tích
Cho 180
µl dịch
bàoTiếp
(C-26,
vàovào
đĩa 400 ml dung
dung
mơi
được
tiến hành phân tích các đặc tính gồm khả
4
phosphate
7,4,độ
PBS
5,5). 10
Xáctếđịnh
mật độ ủquang
100 µl dịch mẫu ở bước
96 giếng(PBS
với mật

khoảng
bào/giếng,
ở điềucủa
kiện
năng
kháng
oxy
hóa
sóng
4905%
nm CO
bằng trong
thiết bị24đogiờ.
mậtThêm
độ quang
96 mẫu
giếngthử
PerkinElmer
tại các thời điểm 0 bằng phương pháp bắt gốc tự do DPPH
37°C,
20 µl
DOX,
2
và
khả năng nhạy với pH axit bằng phương pháp tán xạ
phút,
30
phút,
1
giờ,

3
giờ,
6
giờ,
8
giờ,
20
giờ
và
24
giờ.
DOX@RNP-N, RNP-N vào mỗi giếng với nồng độ DOX
ánh sáng động DLS. Hình 2A và hình 2B cho thấy hạt
lần Khảo
lượt3là
0,0625;
0,125;
0,25;
0,5; 1MTT
(µg/ml),
ủ thẩm tích
sát
độctínhtế
bàobằng
phương
pháp
Cho
ml0,03125;
dung
dịch mẫu

thử gồm
DOX
và DOX@RNP-N
vào màng
nano RNP-N và RNP-O có khả năng kháng oxy hóa so với
ở 37°C,
5% CO
trong
48
Loại
bỏthẩm
dịchtích
mơi
và 96
kích
thước 180
MWCO
đó,
cho
màng
vàotrường
400
ml đĩa
dung
dịchgiếng
đệm
2 kDa.
Cho
µl 3,5
dịch

tế Tiếp
bàogiờ.
(C-26,
MCF-7,
BAEC)
vào
mậtđược
độ chứng minh là một trong những chất
Tempo với
- chất
4µl dung
phosphate
(PBS
7,4,
PBS
5,5).
Xác
định
mật
độ
quang
của
100
µl
dịch
mẫu
ở
bước
thêm
50

dịch
MTT
(0,5
mg/ml
PBS),
ủ
tiếp
trong
4
khoảng 10 tế bào/giếng, ủ ở điều kiện 37C, 5% CO2 trong 24 giờ.
Thêm
20
µl
mẫu
có
khả
kháng oxy hóa mạnh và hạt nRNP khơng có
sóng
490
nmDOX@RNP-N,
bằng
thiết và
bị đo
mậtRNP-N
độ
quang
96 giếng
PerkinElmer
các thời
điểm

0 năng
giờ.
Loại
bỏ
MTT
thêm
100
µl vào
dung
dịch
DMSO,
tiếp
thử
DOX,
mỗi
giếng
với ủtạinồng
độkhả
DOX
lầnkháng
lượt oxy
là hóa. Tại nồng độ 100 µg/ml, hoạt tính
năng
phút,
3010
phút,
1 giờ,
3huyền
giờ, 60,25;
giờ,

giờ,hịa
20
giờ
24 giờ.
trong
phút
và0,125;
phù8để
tanvàhồn
formanzan.
0,03125;
0,0625;
0,5;
1 (µg/ml),
ủtồn
ở 37C,
5% CO2 trong 48 giờ. Loại bỏ
kháng oxy hóa của RNP-N đạt được khoảng 30%, RNP-O
Tiến
hành
mật
độbàobằng
quang
bướcdịch
sóng
540 (0,5
nm bằng
máy
dịch
mơi

trường
và thêm
50 µlởphương
dung
mg/ml
PBS), ủ tiếp trong 4 giờ.
Khảo
sátđo
độctínhtế
phápMTT
MTT
40%
Tempo
Loại
và thêm
100 µl dung dịch DMSO, ủ tiếp trong 10 phút
và và
huyền
phù50%.
để Mạch polymer PEG-b-PMNT có chứa
đọcbỏđĩaMTT
96 giếng
(PerkinElmer).
nhóm
nitroxide
có
Chohồn
180 tồn
µl dịch
tế bào (C-26,

MCF-7,
96 giếng
với mật
hịa tan
formanzan.
Tiến
hànhBAEC)
đo mậtvào
độđĩa
quang
ở bước
sóngđộ540 nm bằng khả năng bắt gốc tự do nhưng chúng bị
4 quả kháng ung thư của DOX kết hợp với nano
Hiệu
gấp
cuộn lại để hình thành lõi hạt nano nên khả năng bắt gốc
máy
đọc10đĩatế96
giếng (PerkinElmer).
khoảng
bào/giếng,
ủ ở điều kiện 37C, 5% CO2 trong 24 giờ. Thêm 20 µl mẫu
được
xác
định
bằng
phần
trăm
sống
sót

của
tế
bào
theo
cơng
thử DOX, DOX@RNP-N, RNP-N vào mỗi giếng với nồng độ DOX lần tự
lượtdolàcủa nhóm nano thấp hơn so với Tempo.
quả kháng ung thư của DOX kết hợp với nano được xác định bằng phần
thứcHiệu
sau:
trong
48
giờ.
Loại
bỏ năng nhạy với pH axit của hạt nano được thể hiện
0,03125;
0,0625;
0,125;
0,25;
0,5;
1
(µg/ml),
ủ
ở
37C,
5%
CO
2
trăm sống sót của tế bào theo công thức sau:
Khả

dịch môi trường và thêm 50 µl dung dịch MTT (0,5 mg/ml PBS), ủ tiếp trongở 4hình
giờ. 2C. Khi vị trí ánh sáng laser được cố định ở một vị
Loại bỏ MTT và thêm 100 µl dung dịch DMSO, ủ tiếp trong 10 phút và huyền phù để
trí nhất định, cường độ tán xạ của hạt nano tỷ lệ thuận với
hịa tan hồn tồn formanzan. Tiến hành đo mật độ quang ở bước sóng 540 nm bằng
hấp thu. Ở các điều kiện pH giảm dần từ trung
chỉ số mật độ quang của tế bào xử lý với số
hạtlượng
nano hạt
và DOX;
Trong
đó:
máy đọc
đĩaOD
96 giếng
mẫu là(PerkinElmer).
tính
đến
axit
(pHmẫu7,4 đến pH 2,0), cường độ tán xạ của hạt
OD
chỉOD
số mẫu
mậtlàđộ
của
dung
môixử
trường
Trong
chỉquang

số mật
độmẫu
quang
củadịch
tế bào
lý vớikhơng có tế bào; OD
blank làđó:
Hiệu
quả
kháng
ung
thư
của
DOX
kết
hợp
với
nano
được
xác
định
bằng
phần
nano
RNP-N
liên tục giảm từ 100 xuống 30%, trong khi đó
là chỉvàsốDOX;
mật độOD
quang là
củachỉ

mẫu
bàođộxửquang
lý vớicủa
PBS.
đốihạt
chứngnano
số tế
mật
mẫu
trăm sống sót của tế bào theo blank
cơng thức sau:
đại lượng này hầu như không đổi đối với hạt nano RNP-O.
dung
dịch mơi
trường
khơngtếcó
tế bào;
Phương
pháp
tạoứcchế
bàodi
cănODmẫu đối chứng là chỉ
Nhánh kỵ nước PMNT của mạch polymer PEG-b-PMNT
số mật độ quang của mẫu tế bào xử lý với PBS.
5
tế dễ dàng bị proton hóa ở điều kiện axit,
Cho 500 µl dịch tế bào C-26 vào đĩa 24 giếng với mật có
độchứa
khoảng
10amino

nhóm
Phương
tạokiện
ức 37
chếC,
tế bào
di căn
bào/giếng
và ủpháp
ở điều
5% CO
trường,
tạo
vết PMOT chứa gốc eter ổn định ở điều
2 trong 48 giờ. Hút bỏ mơi
trong
khi
đó
nhánh
chỉ µl.
số mật
củatrơi
tế bào
xử200
lý với
nano
và PBS.
DOX; Bổ sung 450
Trong
đó: đầu

ODmẫu
rạch
bằng
tiplà200
Rửađộbỏquang
tế bào
bằng
µl hạt
dung
dịch
kiện
axit. Do đó, chứng tỏ hạt nano RNP-N nhạy trong mơi
Cho
500
µl
dịch
tế bào
C-26dung
vàodịch
đĩamơi
24trường
giếngkhơng
với có
mật
OD
là
chỉ
số
mật
độ

quang
của
mẫu
tế
bào;
OD
blank
mẫu thử (DOX,
µl mơi trường 5DMEM có 5% FBS, 1% kháng sinh và 50 µltrường
mẫu
axit, dẫn đến cấu trúc lỏng lẻo, sự tách rời của các
độchứng
khoảng
tếđộbào/giếng
và tế
ủgiếng,
ở
37°C,
là chỉ số10
mậtRNP-N)
quangvào
của mẫu
bàođiều
xử lắc
lýkiện
vớinhẹ.
PBS.
đối
2 nghiệm khảo sát với
DOX@RNP-N,

mỗi
Các5%
mẫuCO
thử
mạch
polymer
và không giữ lại cấu trúc nano.
trong
48
giờ.làHút
bỏ môiQuan
trường, tạo
vết rạch bằng đầu tip
nồng
độ
DOX
µg/ml.
Phương
pháp0,5
tạoứcchế
tế bàodisát
cănvà đo khoảng cách vết rạch ở thời điểm 24 giờ.
200 µl. Rửa bỏ tế bào trơi bằng 200 µl dung dịch PBS. Bổ
Tiến
hành đánh giá khả năng kháng oxy hóa của hạt
Khả năng
ứcdịch
chếtếtếbào
bàoC-26
di chuyển

của nano
bao
thuốc
DOX
tính theo cơng
vàocóđĩa
giếng1%
vớikháng
mật
độsinh
khoảngđược
105 tế
sungCho
450500
µl µl
mơi
trường DMEM
5%24FBS,
nano
trong
2 điều kiện mơi trường trung tính (pH 7,4) và
thức sau:
bào/giếng
ủ ở điều
37 C,
5% CO2 trong 48RNP-N)
giờ. Hút bỏ
mơimỗi
trường,mơi
tạo vết

và 50 µlvàmẫu
thử kiện
(DOX,
DOX@RNP-N,
vào
trường axit (pH 5,5) bằng phương pháp bắt gốc tự do
rạch
bằnglắc
đầunhẹ.
tip 200Các
µl. Rửa
bỏ tế bào
trơi bằng
200 µl
PBS.
450 cho thấy: trong điều kiện trung tính (pH 7,4), hoạt
giếng,
mẫu
nghiệm
khảo
sátdung
vớidịch
nồng
độBổ sung
DPPH
(5%thử
)FBS,
µlDOX
mơi là
trường

DMEM
có
1%
kháng
sinh
và
50
µl
mẫu
thử
(DOX,
0,5 µg/ml. Quan sát và đo khoảng cách vết rạch ở tính kháng oxy hóa của hạt nano nhạy với pH axit RNP-N
DOX@RNP-N,
lắc nhẹ. Các mẫu thử nghiệm khảo sát với
thời điểm 24RNP-N)
giờ. vào mỗi giếng,
hạt nano khơng nhạy RNP-O khơng có nhiều sự khác
( đo) khoảng cách vết rạch ở thời điểm 24vàgiờ.
nồng độ DOX là 0,5 µg/ml. Quan sát và
biệt,
cụ thể RNP-N đạt 27,85% và RNP-O đạt 30,04%. Tuy
Khảlýthốngkê
năng ức chế tế bào di chuyển của nano bao thuốc
Xử
Khả
năng
ức
chế
tế
bào

di
chuyển
của
nano
bao
thuốc
DOX
được
tính
theo
cơng
nhiên,
trong điều kiện pH 5,5 hoạt tính kháng oxy hóa của
DOX được tính theo cơng thức sau:
thức Tất
sau: cả số liệu được xử lý bằng phần mềm Microsoft OfficeRNP-N
Excel đạt
2016
dưới cao gấp 1,5 lần so với RNP-O chỉ đạt
60,45%,
dạng trung bình  SD. Sử dụng Student’s t-test để đánh giá sự khác46,86%
biệt thống
kê
giữa Điều này chứng minh cấu trúc hạt nano
(hình 2D).
các kết quả, với độ lặp( lại) 3 lần. Sự khác biệt giữa hai nhóm có ýRNP-N
nghĩa khi
*p<0,05
kém bền trong mơi trường axit so với hạt nano
hoặc **p<0,01.

RNP-O, biểu lộ các nhóm Tempo trong mạch polymer làm
( )
tăng hoạt tính kháng oxy hố của hạt nano.

Xử lýthốngkê

Tất cả số liệu được xử lý bằng phần mềm Microsoft Office Excel 2016 dưới
63(5) 5.2021
dạng trung bình  SD. Sử dụng Student’s
t-test để đánh giá sự khác biệt thống25
kê giữa
các kết quả, với độ lặp lại 3 lần. Sự khác biệt giữa hai nhóm có ý nghĩa khi *p<0,05
hoặc **p<0,01.

6


N). Với khoảng kích thước này, các hạt nano sẽ thuận lợi mang thuốc DOX thụ
đến vị trí khối u nhờ hiệu ứng tăng tính thấm và tính lưu [22].

Khoa học Y - Dược

B
RNP-N

RNP-O

nRNP

RNP-N


n-RNP

năng bao thuốc là 1,51%.

50
40

0 20 50 80 100 µg/ml

30

0 20 50 80 100 µg/ml

Tempo

RNP-O

A

B

10

0.25
,

140
120
100


20

40
60
80
Nồng độ (µg/ml)

100

Khả năng nhạy với pH axit
N.S

*

80
60
40
20
0

RNP-N
PBS 7.4
,

RNP-O
PBS 5.5
,

0 20 50 80 100 µg/ml


D

100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

PBS 2.0
,

0 20 50 80 100 µg/ml

RNP-N
DOX@RNP-N

0.2
,
0.15
,

490 nm (DOX)


0.1
,
0.0
,

*

*
N.S

RNP-N

C

RNP-N
PBS 7.4
,

RNP-O
PBS 5.5
,

và PBS 2,0 (màu xám), trong khi cường độ tán xạ của RNP-O khơng thay
Phântích các đặctínhcủahạtnanobaothuốc
đổi ở cả 3 giá trị pH. (D) Sự ảnh hưởng của pH đến khả năng kháng oxy
hóaQuan
của hạt
nano:
phần
tự do

của(DOX@RNP-N)
RNP-N (nhạy với
pH
sát mẫu
dung
dịchtrăm
nanobắt
baogốc
thuốc
sauDPPH
thẩm tích
có màu
axit) và RNP-O (khơng nhạy với pH axit) khơng có sự khác biệt ở giá trị
đỏ nhạt so với màu hơi vàng của mẫu dung dịch nano RNP-N (hình 3A), tức DOX đã
PBS 7,4 (xanh dương) nhưng chênh lệch nhiều ở dung dịch PBS 5,5 (màu
được
baovới
trong
lõi hạt nano.
khác,
xuấtkê.hiện đỉnh hấp thu tại
cam)
*p<0,05,
N.S: Mặt
khơng
cóhạt
sự nano
khácbao
biệtthuốc
thống


bước sóng 490 nm, là bước sóng hấp thu cực đại của thuốc DOX, trong khi đó hạt
Phânkhơng
tíchhấp
các
tínhsóng
của
baonàythuốc
nano RNP-N
thuđặc
tại bước
nàyhạt
(hìnhnano
3B). Điều
chứng tỏ các hạt
nano khơng
ảnh
hưởng
đến
độ
hấp
thu
của
DOX
và
DOX
có
chứa
trong
lõi hạt nano.

Quan sát mẫu dung dịch nano bao thuốc sau thẩm
tích
Khi
quan
sát
kích
thước
thì
hạt
nano
bao
thuốc
(DOX@RNP-N)
có
kích
thước
so
(DOX@RNP-N) có màu đỏ nhạt so với màu hơi vàngtăng
của
vớimẫu
kích thước
hạt nano
(RNP-N)
(hình (hình
3C và D).3A),
Cụ thể,
thước của
dungcủadịch
nano
RNP-N

tứckíchDOX
đã RNP-N
được
là bao
42,97,2
nm thì
khi nano.
bao thuốcMặt
kích khác,
thước hạthạt
đạt nano
52,310,4
nmthuốc
(DOX@RNPtrong
lõisauhạt
bao
xuất

hiện đỉnh hấp thu tại bước sóng 490 nm, là bước sóng hấp
thu cực đại của thuốc DOX, trong khi đó hạt nano RNP-N
khơng hấp thu tại bước sóng này (hình 3B). Điều này chứng
tỏ các hạt nano không ảnh hưởng đến độ hấp thu của DOX8
và DOX có chứa trong lõi hạt nano. Khi quan sát kích thước
thì hạt nano bao thuốc (DOX@RNP-N) có kích thước tăng
so với kích thước của hạt nano (RNP-N) (hình 3C và D). Cụ
thể, kích thước của RNP-N là 42,9±7,2 nm thì sau khi bao
thuốc kích thước hạt đạt 52,3±10,4 nm (DOX@RNP-N).
Với khoảng kích thước này, các hạt nano sẽ thuận lợi mang
thuốc DOX thụ động đến vị trí khối u nhờ hiệu ứng tăng tính
thấm và tính lưu [22].


Để xác định chính xác nồng độ thuốc được bao, tiến
hành định lượng bằng phương pháp khảo sát khả năng
bao thuốc (Drug Loading Capacity) và hiệu suất bao thuốc

DOX@RNP-N

200

300

D

35
30

Hình
2. Đặc2.tính
kháng
oxy kháng
hố và nhạy
pHhố
của hạt
RNP-N.
B) Khả
khángRNP-N.
oxy hóa của(A,
hạt
Hình
Đặc

tính
oxy
vànano
nhạy
pH(A,
của
hạtnăng
nano
nano: RNP-N (màu cam), RNP-O (màu xám) thể hiện khả năng kháng oxy hóa so với Tempo (màu xanh dương)
B)
Khả
năng
kháng
oxy
hóa
của
hạt
nano:
RNP-N
(màu
cam),
RNP-O
kháng oxy hóa mạnh và nRNP (màu vàng) khơng có khả năng kháng oxy hóa. (C) Khả năng nhạy với pH axit
xám)
năng
kháng
sochiều
vớigiảm
Tempo
của(màu

hạt nano:
cường thể
độ tánhiện
xạ ánhkhả
sáng của
hạt nano
RNP-Noxy
giảmhóa
dần theo
dần của(màu
giá trị pHxanh
dung
dịchdương)
đệm PBS 7,4
(màu xanh
5,5 (màu
và PBS
2,0 (màu
xám), trong
khi cường
độ tánnăng
xạ của
kháng
oxydương),
hóa PBS
mạnh
và cam)
nRNP
(màu
vàng)

khơng
có khả
RNP-O khơng thay đổi ở cả 3 giá trị pH. (D) Sự ảnh hưởng của pH đến khả năng kháng oxy hóa của hạt nano:
kháng
(C)củaKhả
năng
vớivàpH
axit(khơng
củanhạy
hạtvớinano:
phần
trăm bắtoxy
gốc tựhóa.
do DPPH
RNP-N
(nhạynhạy
với pH axit)
RNP-O
pH axit)cường
khơng cóđộ
sự
tán
ánh
sáng
của dương)
hạt nano
giảmở dung
dầndịch
theo
dần

của
khác
biệtxạ
ở giá
trị PBS
7,4 (xanh
nhưngRNP-N
chênh lệch nhiều
PBSchiều
5,5 (màugiảm
cam) với
*p<0,05,
N.S.
không
sự dung
khác biệtdịch
thống đệm
kê. PBS 7,4 (màu xanh dương), PBS 5,5 (màu cam)
giá
trị cópH

63(5) 5.2021

DOX

0.05
,

Cường độ (%)


0

∆OD (au.)

0.3
,

0

Phổ UV-VIS

,
0.35

20

Khả năng bắt gốc tự do DPPH (%)

C

Tempol
60

Cường độ tán xạ ánh sáng (%)

Khả năng bắt gốc tự do DPPH (%)

A

Để xác định chính xác nồng độ thuốc được bao, tiến hành định lượng

phương pháp khảo sát khả năng bao thuốc (Drug Loading Capacity) và hiệu suấ
thuốc (Enficiency Encapsulation) của hạt nano. Dựa vào giá trị OD của DOX@
(Enficiency Encapsulation) của hạt nano. Dựa vào giá trị
và của
đồ thị
đường chuẩn,và
xácđồđịnh
hạt nano
RNP-N
NOD
thị đường
chuẩn,
xác bao
địnhthành
hạt công 30,18%
DOX@RNP-N
nano
RNP-N
bao
thành
cơng
30,18%
thuốc
DOX
với
khả
DOX với khả năng bao thuốc là 1,51%.

DOX@RNP-N


25

RNP-N

20
15

400
500
600
Bước sóng (nm)

700

Tên mẫu

Kích thước
(nm)

PdI

RNP-N

42,9±7,2

0,26±0,03

DOX@RNP-N

52,3±10,4


0,36±0,11

10
5
0

0

20

40
60
Kích thước (nm)

80

100

Hình
Đặc
tínhtính
củacủa
hạt hạt
nanonano
bao thuốc
(DOX@RNP-N).
(A) Dung(A)
dịchDung
nano RNP-N và DOX@R

Hình3. 3.
Đặc
bao thuốc
(DOX@RNP-N).
màu
của hạt
nano trước
và sau khi bao thuốc
có sựcủa
khác
rõ rệt.
(B)và
Phổsau
hấp thụ UV-Vis của hạ
dịchsắcnano
RNP-N
và DOX@RNP-N,
màu sắc
hạtbiệt
nano
trước
DOX@RNP-N
xuất
hiện
đỉnh(B)
hấpPhổ
thu ởhấp
bước
490 nm,
bước

sóng hấp thu cực đại củ
khi bao thuốc(màu
có sựcam)
khác
biệt
rõ rệt.
thụsóng
UV-Vis
củalàhạt
nano.
(màu
đỏ), trong khi(màu
đó RNP-N
hầuthu
nhưở khơng
hấp thu
ở bước
sóng này. (C và D)Sự t
DOX@RNP-N
cam) (màu
xuất xanh
hiện dương)
đỉnh hấp
bước sóng
490
nm, là
kích
thước
trước
saucực

khi đại
bao của
thuốc
bằng(màu
phương
pháp
tán xạ
động(màu
(DLS).
bước
sóng
hấpvàthu
DOX
đỏ),
trong
khiánh
đó sáng
RNP-N
xanh dương) hầu như khơng hấp thu ở bước sóng này. (C và D) Sự thay
Sự thước
giảiphóng
DOX
củahạtnano
đổi kích
trước và
sau khi
bao thuốc bằng phương pháp tán xạ ánh
sáng động (DLS).

Sự giải phóng DOX của hạt nano bao thuốc (DOX@RNP-N) được khảo

điều kiện 37C với hai giá trị pH khác nhau, pH 7,4 (tượng trưng cho mơi trường
Sự giải phóng DOX của hạt nano bao thuốc (DOX@
và sinh lý bình thường) và pH 5,5 (tượng trưng mơi trường vi mơ khối u) (hình
RNP-N) được khảo sát ở điều kiện 37°C với hai giá trị pH
điều
pH pH
7,4,7,4
lượng
thuốctrưng
giải cho
phóng
ra trường
khỏi hạtmáu
nanovàRNP-N
kháckiện
nhau,
(tượng
mơi
sinh khá thấp, cụ th
lý
bình
thường)
và
pH
5,5
(tượng
trưng
mơi
trường
vi

mơphóng (hình 4). C
24 giờ khảo sát chỉ có khoảng 19% lượng thuốc DOX được giải
khối
u)
(hình
4).
Ở
điều
kiện
pH
7,4,
lượng
thuốc
giải
phóng
giá trị pH 5,5, lượng thuốc DOX giải phóng nhanh hơn do RNP-N phân rã trong
ra khỏi hạt nano RNP-N khá thấp, cụ thể sau 24 giờ khảo sát
kiện
với khoảng
18 và 40%
lượt
được(hình
giải phóng sau 6 giờ
chỉ axit,
có khoảng
19% lượng
thuốclượng
DOXthuốc
đượclần
giải

phóng
4).khảo
Cịn sát.
ở giáVới
trị ưu
pHđiểm
5,5, lượng
thuốcnhỏ
DOX
giải phóng
nhanh
giờ
kích thước
khoảng
40-60 nm,
DOX@RNP-N có
hơn
do
RNP-N
phân
rã
trong
điều
kiện
axit,
với
khoảng
18
chuyển đến các vị trí vùng mơ khối u thơng qua hiệu ứng tăng tính thấm và tính
và 40% lượng thuốc lần lượt được giải phóng sau 6 giờ và

Mặt
khác,khảo
khi sát.
so sánh
phóng
hai nhỏ
dungkhoảng
dịch DOX
và DOX@RNP-N
24 giờ
Vớisự
ưugiải
điểm
kíchcủa
thước
40-60
Sự giải phóng DOX của hạt nano

nm, DOX@RNP-N có thể di chuyển đến các vị trí vùng mơ
khối u thơng qua hiệu ứng tăng tính thấm và tính lưu. Mặt
khác, khi so sánh sự giải phóng của hai dung dịch DOX và
DOX@RNP-N (hình 4) đã cho thấy khả năng thuốc DOX
giải phóng ra ngồi được kiểm sốt khi bao trong hạt nano
oxy hóa khử nhạy pH. Điều này chứng tỏ hạt nano RNP-N
đã kéo dài thời gian lưu thông trong máu của thuốc DOX,
phù hợp ứng dụng trong điều trị ung thư. Do đó, với những
đặc tính tối ưu này của hạt nano RNP-N và DOX@RNP-N,
chúng được lựa chọn để thực hiện khảo sát tiếp ở những thí

26



Khoa học Y - Dược
4) đã cho thấy khả năng thuốc DOX giải phóng ra ngồi được kiểm sốt khi bao trong
hạt nano oxy hóa khử nhạy pH. Điều này chứng tỏ hạt nano RNP-N đã kéo dài thời
gian lưu thông trong máu của thuốc DOX, phù hợp ứng dụng trong điều trị ung thư.
Do đó, xác
với những
đặc tính
tốikháng
ưu này ung
của hạt
và DOX@RNP-N,
chúng
nghiệm
định hoạt
tính
thưnano
nhưRNP-N
độc tính
trên tăng hiệu
quả điều trị của thuốc DOX trong sự ức chế phát
chọnchế
để sự
thựcdihiện
tính
kháng
tế được
bào lựa
và ức

cănkhảo
củasát
tế tiếp
bào.ở những thí nghiệm xác định hoạt
triển của các dịng tế bào ung thư.
ung thư như độc tính trên tế bào và ức chế sự di căn của tế bào.
Khả năng phóng thích thuốc (%)

Ngồi ra, tác động của DOX@RNP-N đến sự sống sót
của tế bào thường BAEC cũng được đánh giá. Kết quả cho
thấy RNP-N làm giảm độc tính của DOX trên dịng tế bào
100
nội mơ bình thường BAEC (hình 5C). Sau 48 giờ khảo sát có
40% tế bào sống sót khi điều trị bởi DOX 0,25 µg/ml, trong
80
DOX@RNP-N 7.4
,
khi có khoảng 62% tế bào sống sót khi điều trị bằng DOX@
**
DOX@RNP-N 5.5
,
60
RNP-N cùng nồng độ DOX. Hạt nano RNP-N có khả năng
DOX 7.4
,
kháng oxy hóa, chúng bắt ROS được tạo ra bởi thuốc DOX
DOX
5.5
,
40

trên tế bào thường, làm cân bằng tỷ lệ chất kháng oxy hóa
*
và gốc oxy hóa mạnh ROS trong cơ thể, giảm độc tính do
20
DNA khơng bị tổn thương bởi stress oxy hóa [19]. Hạt nano
0
RNP-N có tiềm năng ứng dụng trong việc tăng hiệu quả
0
3
6
9 12 15 18 21 24 27 30
kháng ung thư và làm giảm tác dụng phụ của thuốc hóa trị
Thời gian (giờ)
lêncủa
mơDOX
tế vàbào khỏe mạnh.
Hình 4. Sự giải phóng DOX ở những điều kiện pH khác nhau. So sánh sự giải phóng thuốc
120

DOX@RNP-N
điều kiệnDOX
pH 7,4ở(mơi
trường
sinh kiện
lý bìnhpH
thường)
pH 5,5So
(mơi
trường vi mơ khối u). Hạt
Hình

4. Sự giảiở phóng
những
điều
khácvànhau.
sánh
Khả
ức chế sự di chuyển của tế bào ung thư đại
khả năng kiểm soát lượng DOX giải phóng ra ngồi mơi trường. Các số liệu được
trìnhnăng
bày
sựnano
giải RNP-N
phóngcóthuốc
của DOX và DOX@RNP-N ở điều kiện pH 7,4 (mơi
dưới dạng trung bình SD và *p<0,05, **p<0,01.
trực tràng C-26
trường sinh lý bình thường) và pH 5,5 (mơi trường vi mơ khối u). Hạt
nano RNP-N
có tăng
khả năng
kiểm sốt
lượng
DOX
giảithư
phóng
ra ngồi môi
RNP-N
cườngkhả
năng
kháng

ung
củaDOX
Khảo sát khả năng ức chế sự di chuyển tế bào bằng thuốc
trường. Các số liệu được trình bày dưới dạng trung bình ±SD và *p<0,05,
hóa
DOX,
Hiệu quả kháng ung thư in vitro của DOX, DOX@RNP-N, RNP-N trên trị
dòng
tế DOX@RNP-N và hạt nano RNP-N. DOX@
**p<0,01.

cho thấy có sự ức chế di chuyển của tế bào ung thư
bào ung thư đại trực tràng C-26 và ung thư vú MCF-7 được thực hiện RNP-N
bằng phương
RNP-N tăng cường khả năng kháng ung thư của DOX đại trực tràng C-26 cao hơn so với DOX ở cùng nồng độ
pháp độc tính trên tế bào MTT. Hạt nano RNP-N khơng gây độc tính trên tế bào ung
khảođósát[23].
là 0,5 µg/ml (hình 6). Sau 24 giờ thử nghiệm trên
Hiệu
quảnày
kháng
ung
thưchứng
in vitro
của DOX,
DOX@
thư
và điều
cũng đã
được

minh trong
một số nghiên
cứu trước
dòng
tế
bào
ung thư đại trực tràng, DOX@RNP-N ức chế
RNP-N,
RNP-N
trên
dòng
tế
bào
ung
thư
đại
trực
tràng
RNP-N cải thiện hiệu quả kháng ung thư của DOX trên cả dòng tế bào ung thư đại
sự
di
chuyển
của khoảng 66% tế bào, trong khi DOX ức chế
C-26
và
ung
thư
vú
MCF-7
được

thực
hiện
bằng
phương
trực tràng C-26 và ung thư vú MCF-7 với nồng độ thuốc càng cao thì số lượng tế bào
khoảng 49% tế bào. Điều này có thể là do bản chất RNP-N
pháp
độc
tính
trên
tế
bào
MTT.
Hạt
nano
RNP-N
khơng
gây
ung thư sống sót càng thấp (hình 5A và B). Ở nồng độ khảo sát cao nhất 1 µg/ml, sau
độc
tính trên tế bào ung thư và điều này cũng đã được chứng cũng có khả năng ức chế sự di chuyển tế bào và trong cùng
48 giờ chỉ còn 20% tế bào C-26 còn sống khi điều trị bởi DOX@RNP-N, trong khi đó
minh trong một số nghiên cứu trước đó [23]. RNP-N cải một thời gian khảo sát, RNP-N ức chế khoảng 45% tế bào.
40% tế bào C-26 còn sống khi thử nghiệm bởi DOX. Tình trạng tương tự cũng xảy ra
thiện hiệu quả kháng ung thư của DOX trên cả dịng tế bào Do đó, sự kết hợp DOX với hạt nano oxy hóa RNP-N ức chế
bằng
độ RNP-N
DOX.
nano
với điềuDOX@RNP-N

trị ở tế bào MCF-7 (hìnhcùng
5B). Kết nồng
quả cho thấy
tăngHạt
hiệu quả
điều trịRNP-N có khả năng kháng oxy
ung thư đại trực tràng C-26 và ung thư vú MCF-7 với nồng sự di chuyển tế bào hiệu quả hơn so với DOX tự do. Kết quả
của
thuốc
DOX
trong
sự
ức
chế
phát
triển
của
các
dịng
tế
bào
ung
thư.
hóa, chúng bắt ROS được tạo ra bởi thuốc DOX trên tế bào thường, làm cân bằng tỷ lệ
độ thuốc càng cao thì số lượng tế bào ung thư sống sót càng này cho thấy tiềm năng của DOX@RNP-N trong ức chế khả
thấp
5A
B).
nồng
độ khảo

nhấtsót
1mạnh
µg/ml,
năngtrong
di
căn của
tế bào
ung độc
thư trong
thể.DNA
Các nghiên
Ngồi
ra, và
tácoxy
độngỞcủa
DOX@RNP-N
đếncao
sự hóa
sống
của tế bào
thường
BAEC
chất(hình
kháng
hóa
và
gốc sát
oxy
ROS
cơ các

thể,
giảm
tínhcơdo
sau
48
giờ
chỉ
cịn
20%
tế
bào
C-26
cịn
sống
khi
điều
trị
bởi
cứu
tiếp
theo
cần
khảo
sát
các
điều
kiện
về
nồng
độ và thời

cũng đượcbị
đánh
giá.thương
Kết quả chobởi
thấy RNP-N
là oxy
giảm độc
tính[19].
của DOX
trên dịng
tế RNP-N có tiềm năng ứng dụng
khơng
tổn
stress
hóa
Hạt
nano
DOX@RNP-N,
trong
khi
đó
40%
tế
bào
C-26
cịn
sống
khi
phù sót
hợp để tìm được cơng thức tối ưu trong ức chế khả

bào nội mơ bình thường BAEC (hình 5C). Sau 48 giờ khảo sát có 40% tếgian
bào sống
trong
việc
tăng
hiệu
quả
kháng
thư
vàsống
làm
giảm
tác
dụng
củathưthuốc
hóa
thử
bởiDOX
DOX.
trạng
tự ung
cũng62%
xảytế ra
năng
di chuyển
của tếphụ
bào ung
bằng kết
hợptrị
hạtlên

nano và
khinghiệm
điều trị bởi
0,25Tình
µg/ml,
trongtương
khi có khoảng
bàovới
sót
khi điều
trị
điều
trị
ở
tế
bào
MCF-7
(hình
5B).
Kết
quả
cho
thấy
RNP-N
thuốc kháng ung thư.
mơ tế bào khỏe mạnh.

*

60

40

DOX@RNP-N

DOX@RNP-N

ối

ch
ứ

ng
0.,
31
25

1

0,.
5

0.,
25

0.
,1
25

0,.
06

25

Nồng độ DOX (µg/ml)
DOX

RNP-N

*

*

Nồng độ DOX (µg/ml)

Đ

Đ
RNP-N

0,.
31
25

hứ
ng
ối
c

1

0,.

5

0.,
25

ứ
ng
ch
ối
Đ

0.
,1
25

0

0,.
06
25

20

0

0,.
31
25

20


0

Nồng độ DOX (µg/ml)

*

40

20

DOX

*

60

1

**

*

*

80

0.,
5


*

*

BAEC

100

100
80

Nồng độ nano RNP-N (mg/ml)

0,.
25

40

*

% tế bào sống sót

*

60

120

MCF-7


120

*

80

C

Nồng độ nano RNP-N (mg/ml)

0.
,1
25

C-26

100

% tế bào sống sót

140

0.,
06
25

Nồng độ nano RNP-N (mg/ml)

120


10

B

% tế bào sống sót

A

DOX

DOX@RNP-N

RNP-N

Hình 5. Độc tính của DOX@RNP-N in vitro thử nghiệm trên tế bào ung thư và tế bào thường được xác định bằng phương pháp MTT sau 48
Hình 5. Độc tính của DOX@RNP-N invitro thử nghiệm trong tế bào ung thư và tế bào thường được xác
giờ. (A) Dòng tế bào ung thư đại trực tràng C-26; (B) Dòng tế bào ung thư vú MCF-7; (C) Dòng tế bào nội mơ thường BAEC. Số liệu được trình bày
định bằng phương pháp MTT sau 48 giờ. (A) Dòng tế bào ung thư đại trực tràng C-26; (B) Dòng tế bào ung
dưới dạng trung bình ±SD (n=3), với mẫu đối chứng là mẫu tế bào và môi trường mà khơng có thuốc điều trị. *p<0,05 so với DOX.

thư vú MCF-7; (C) Dịng tế bào nội mơ thường BAEC. Số liệu được trình bày dưới dạng trung bình SD (n=3),
với mẫu đối chứng là mẫu tế bào và môi trường mà khơng có thuốc điều trị. *p<0,05 so với DOX.

Khả năng ứcchế sự dichuyểncủatế bào ung thư đạitrựctràngC-26
63(5) 5.2021

27

Khảo sát khả năng ức chế sự di chuyển tế bào bằng thuốc hóa trị DOX,
DOX@RNP-N và hạt nano RNP-N. DOX@RNP-N cho thấy có sự ức chế di chuyển



Khả năng ức chế sự di chuyển tế bào
(%)

Khoa học Y - Dược

*

80

[6] A. Ardizzoni, et al. (2007), “Cisplatin - versus carboplatin-based
chemotherapy in first-line treatment of advanced non-small-cell lung
cancer: an individual patient data meta-analysis”, J. Natl. Cancer Inst.,
99(11), pp.847-857.

*

70
60

[7] Y. Octavia, et al. (2012), “Doxorubicin-induced cardiomyopathy:
from molecular mechanisms to therapeutic strategies”, J. Mol. Cell.
Cardiol., 52(6), pp.1213-1225.

50
40

[8] C. Carvalho, et al. (2009), “Doxorubicin: the good, the bad and the
ugly effect”, Curr. Med. Chem., 16, pp.3267-3285.


30
20
10
0

DOX

DOX@RNP-N

RNP-N

[9] H.-M. Chiang, et al. (2012), “Nanoscale ZnO induces cytotoxicity
and DNA damage in human cell lines and rat primary neuronal cells”, J.
Nanosci. Nanotechnol., 12(3), pp.2126-2135.

[10] P. Fu, Q. Xia, et al. (2014), “Mechanisms of nanotoxicity:
reactive oxygenso
species”,
J. Food
Hình
6. Khả
năngnăng
ức chế
chuyển
tế bào ung
thưung
đại trực
tràng
C-26

Hình
6. Khả
ứcdichế
di chuyển
tế bào
thư đại
trực
trànggeneration
C-26 củaofDOX@RNP-N
với DOX.
% Drug Anal., 22(1), pp.6475.
củaức
DOX@RNP-N
so vớitếDOX.
% ức tính
chế sự
di chuyển
tế sánh
bào được
chế sự di chuyển
bào được
bằng
cách so
với tính
mẫu tế bào khơng điều trị thuốc. với Số liệu được
bằng
sánhdạng
với mẫu
tế bình
bào không

điều
trị thuốc. Số liệu được thể
thểcách
hiệnsodưới
trung
SE và
*p<0,05.
[11] S.M. Moghimi, et al. (2005), “Nanomedicine: current status and
hiện dưới dạng trung bình ±SE và *p<0,05.
future prospects”, FASEB J. Off. Publ. Fed. Am. Soc. Exp. Biol., 19(3),
Kết luận
pp.311-330.

Kết luận

[12] S. Singh and A. Singh (2013), “Current status of nanomedicine

cứuDOX@RNP-N
này, DOX@RNP-N
được
với kích
thước
khoảng
40andhợp
nanosurgery”,
Anesth.
essays
and Res.,
7(2), pp.237-242.
TrongTrong

nghiênnghiên
cứu này,
được tổng
hợp tổng
với60
kích
khoảng
năng
nhạy
pH và
nmthước
có khả
năng40-60
nhạynm
pHcóvàkhả
khả
năng
kháng
oxy hố.
Hoạt
tính
kháng
oxy
hố
và
[13] N. Pradhan, et al. (2015), “Facets of nanotechnology as seen in
khảgiải
năng
kháng
oxy

hố.
Hoạt
tính
kháng
oxy
hố
và
giải
food
processing,
packaging,
phóng thuốc DOX của hạt nano RNP-N tăng lên ở pH
thấp mô
phỏngand
môipreservation
trường industry”, Biomed. Res.
phóng thuốc DOX của hạt nano RNP-N tăng lên ở pH thấp Int., 2015, pp.3656-3672.
khốimơi
u. Hoạt
kháng
cáctính
tế bào
ung
của DOX@RNP-N cao hơn và ít độc
mơviphỏng
trườngtính
vi khối
u. Hoạt
kháng
cácthư

tế bào
[14] R. Shanmuganathan, et al. (2019), “Chitosan nanopolymers: an
ungtính
thư trên
của DOX@RNP-N
cao
hơn
và
ít
độc
tính
trên
overview
of drug
against cancer”, Int. J. Biol. Macromol., 130,
tế bào thường so với DOX. Tuy nhiên, tếở những
nồng
độdelivery
cao DOX@RNP-N
bào thường so với DOX. Tuy nhiên, ở những nồng độ cao pp.727-736.
vẫn gây độc trên tế bào thường với tỷ lệ sống sót thấp hơn 80% (hình 5C), do vậy cần
DOX@RNP-N vẫn gây độc trên tế bào thường với tỷ lệ
[15] S. Kruszewski and D.M. Kruszewska (2010), “Fluorescence
tốisót
ưuthấp
hố hơn
đặc 80%
tính của
nano
nhằm

tínhhố
bền khi
đi vàointếcamptothecins
bào thường
để giảm
sống
(hìnhhạt
5C),
do vậy
cầntăng
tối ưu
spectroscopy
studies”,
Acta Phys. Pol. A, 118, pp.99102.
đặcthiểu
tính của
hạt
nano
nhằm
tăng
tính
bền
khi
đi
vào
tế
bào
tác dụng phụ của thuốc. Mặt khác, DOX@RNP-N cũng có khả năng ức chế sự
thường để giảm thiểu tác dụng phụ của thuốc. Mặt khác,
[16] Y. Lu, E. Zhang, J. Yang, and Z. Cao (2018), “Strategies to

di chuyển của
ung
tốt hơn
với
DOX.
Những kết quả trong
DOX@RNP-N
cũngcác
có tế
khảbào
năng
ức thư
chế in
sự vitro
di chuyển
của soimprove
micelle stability for drug delivery”, Nano Res., 11(10), pp.4985cứuthư
này
tiềm
năng
củaNhững
DOX@RNP-N
cácnghiên
tế bào ung
in cho
vitro thấy
tốt hơn
so với
DOX.
kết 4998. trong điều trị ung thư và là

quảtiền
trong
nghiên
cứu
này
cho
thấy
tiềm
năng
của
DOX@
[17] L.B.
Vong and
Nagasaki
đề để thực hiện những nghiên cứu in vivo cũng như thử
nghiệm
lâmY.sàng
sau(2016),
này. “Combination treatment of
RNP-N trong điều trị ung thư và là tiền đề để thực hiện murine colon cancer with doxorubicin and redox nanoparticles”, Mol.
những
LỜInghiên
CẢMcứu
ƠNin vivo cũng như thử nghiệm lâm sàng Pharm., 13(2), pp.449-455.
sau này.
[18] J.S. Suk, Q. Xu, N. Kim, J. Hanes, and L.M. Ensign (2016),
“PEGylation
a strategy
nanoparticle-based
Nghiên cứu này được tài trợ bởi Đại học Quốc gia

TP Hồ as
Chí
Minh for
(đềimproving
tài mã số
gene delivery”, Adv. Drug Deliv. Rev., 99, pp.28-51.
C2019-18-24). Các tác giả xin trân trọng cảm ơn.

LỜI CẢM ƠN

drug and

[19] Y. Zhou and J. Kopeček (2013), “Biological rationale for the
Nghiên cứu này được tài trợ bởi Đại học Quốc gia TP Hồ
Chí Minh (đề tài mã sớ C2019-18-24). Các tác giả xin trân design of polymeric anti-cancer nanomedicines”, J. Drug Target., 21(1),
TÀI LIỆU THAM KHẢO
pp.1-26.
trọng cảm ơn.
[20] R. in
Misra,
S. therapy”,
Acharya, and
S.K. Sahoo (2010), “Cancer
[1] S. Rivankar (2014), “An overview of doxorubicin formulations
cancer
Journal
TÀIofLIỆU
THAMResearch
KHẢO and Therapeutics, 10(4), pp.853-858.
nanotechnology: application of nanotechnology in cancer therapy”, Drug

Cancer
Discov. Today, 15(19-20), pp.842-850.
[1] S. Rivankar
(2014), “An
of doxorubicin
formulations
[2] D. Hanahan
andoverview
R.A. Weinberg
(2011),
“Hallmarks of cancer: the next generation”, Cell,
in cancer therapy”, Journal of Cancer Research and Therapeutics, 10(4),
[21] L.B. Vong, T. Tomita, T. Yoshitomi, H. Matsui, and Y. Nagasaki
114(5), pp.646-674.
pp.853-858.
(2012), “An orally administered redox nanoparticle that accumulates
[3] B.N. Ames, L.S. Gold and W.C. Willett (1995), “The
prevention
of cancer",
in thecauses
colonicand
mucosa
and reduces
colitis in mice”, Gastroenterology,
[2] D. Hanahan and R.A. Weinberg (2011), “Hallmarks of cancer: the
PNAS,
92(15), pp.5258-5265.
143(4), pp.1027-1036.
next generation”, Cell, 114(5), pp.646-674.
[4] J.N. Moloney and T.G. Cotter (2018), “ROS signalling[22]

in T.
theYoshitomi,
biology Y.ofOzaki,
cancer”,
Semin. and Y. Nagasaki (2013),
S. Thangavel,
[3] B.N. Ames, L.S. Gold and W.C. Willett (1995), “The causes and
Cell
Dev. Biol., 80, pp.50-64.
“Redox
nanoparticle
therapeutics
to
cancer - increase in therapeutic
prevention of cancer”, PNAS, 92(15), pp.5258-5265.
of doxorubicin,
adverse effect”, J. Control. Release,
[5] B.A. Chabner and T.G.J. Roberts (2005), “Timeline:effect
chemotherapy
andsuppressing
the war onitscancer”,
[4] J.N. Moloney and T.G. Cotter (2018), “ROS signalling in the
172(1), pp.137-143.
Nature
Reviews Cancer, 5(1), pp.65-72.
biology of cancer”, Semin. Cell Dev. Biol., 80, pp.50-64.
[23] I. Sadowska-Bartosz
G. Bartosz (2018), “Redox
[6] A. Ardizzoni, et al. (2007), “Cisplatin - versus carboplatin-based
chemotherapy inand

first-line
[5] B.A. Chabner and T.G.J. Roberts (2005), “Timeline: chemotherapy
and the war on cancer”, Nature Reviews Cancer, 5(1), pp.65-72.

63(5) 5.2021

nanoparticles: synthesis, properties and perspectives of use for treatment
of neurodegenerative diseases”, J. Nanobiotechnology, 16(1), pp.87.

12

28