Vasküler endotelyal büyüme faktörü yüklü polikaprolakton nanopartiküllerinin hazırlanması, karakterizasyonu ve in vitro salım çalışmaları

Abstract

Amaç: Endotelyal hücre farklılaşması ve proliferasyonunda çok önemli rolü olan VEGF’in biyouyumlu ve biyoparçalanır bir polimer olan polikaprolakton ile küresel yapıda, uzatılmış salım yapan nanopartiküllerinin hazırlanması amaçlanmıştır.Gereç ve Yöntem: Çalışmada öncelikle S/ Y/ S çoklu emülsiyon yöntemiyle ön formülasyon çalışmaları yapılmıştır. Daha sonra hazırlanan farklı VEGF yüklü PCL nanopartikül formülasyonlarının DLS yöntemiyle partikül boyutu, SEM ile morfolojik yapıları analiz edilmiştir. Daha sonra seçilen optimum formülasyonun ELISA yöntemiyle in vitro salım çalışmaları değerlendirilmiştir. Salım profiline göre formülasyonun kinetik özellikleri belirlenmiş, XTT ve ELISA yöntemiyle sitotoksisitesi ve biyoaktivitesi değerlendirilmiştir.Bulgular: Çalışma sonucunda nanometrik boyutta, küresel, negatif yüke sahip VEGF yüklü PCL partikülleri elde edilmiştir. Çalışma için seçilen formülasyondan 35. gün sonunda içerdiği VEGF’in kümülatif olarak %10,036’sı salınmıştır. Yapılan farmakokinetik hesaplamalara göre nanopartiküller Korsmeyer-Peppas modeline uygun salım profili göstermektedir. HUVEC ile yapılan in vitro çalışmada partiküllerden salınan VEGF’in hücre proliferasyonunu artırdığı ve toksik etki göstermediği gösterilmiştir.Sonuçlar: Küresel, düzgün yapılı nanometrik boyuttaki VEGF yüklü PCL nanopartikülleri Korsmeyer-Peppas modeline uygun uzatılmış salım yapmaktadır. Sitotoksik etki görülmezken, partiküller endotelyal hücrelerin proliferasyonunu artırmıştır.Aim: In this study, it is aimed to prepare spherical nanoparticles of VEGF, a molecule which has a very important role in endothelial cell differentiation and proliferation, with polycaprolactone, which is a biocompatible and biodegradable polymer, and achieve long-term release profile.Materials and Methods: Firstly, preformulation studies are carried out by W/ O/ W double-emulsion method. Then, different VEGF-loaded PCL nanoparticle formulations are prepared and analyzed by DLS method in terms of particle size and by SEM in terms of morphological characteristics. Afterwards, in vitro release study of the optimum formulation is evaluated by ELISA. The kinetic properties of the formulation were determined according to the release profile and the cytotoxicity and bioactivity is evaluated by XTT and ELISA methods.Results: At the end of the study, spherical and negatively charged VEGF-loaded PCL particles in nanometric size are obtained. The selected formulation has released the cumulative rate of 10,036% of the VEGF at the end of the 35th day. According to the pharmacokinetic calculations, nanoparticles show an appropriate release profile for Korsmeyer-Peppas model. In vitro study with HUVEC showed that VEGF released from particles increased cell proliferation and did not show toxicity.Conclusion: VEGF-loaded PCL nanoparticles with spherical, smooth shape have a prolonged release profile that fits the Korsmeyer-Peppas model. Nanoparticles increased the proliferation of endothelial cells and showed no cytotoxicity.