تهیه و ارزیابی نانوذرات آلژینات سدیم حاوی پروتئین CRM197 به روش ژلی شدن یونی
الموضوعات :
سمیرا آقامیری
1
,
مجتبی نوفلی
2
,
حمید رضا گودرزی
3
,
پروانه صفاریان
4
,
زهرا صالحی نجف آبادی
5
1 - گروه زیست شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه تحقیق و توسعه، موسسه تحقیقات واکسن و سرم¬سازی رازی، سازمان آموزش و ترویج تحقیقات کشاورزی، کرج، ایران
3 - گروه تحقیق و توسعه، موسسه تحقیقات واکسن و سرم‌سازی رازی، سازمان آموزش و ترویج تحقیقات کشاورزی، کرج، ایران
4 - گروه زیست شناسی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
5 - گروه تحقیق و توسعه، موسسه تحقیقات واکسن و سرم¬سازی رازی، سازمان آموزش و ترویج تحقیقات کشاورزی، کرج، ایران
الکلمات المفتاحية: CRM197, سیستم انتقال آنتی‌ژن, نانوذرات آلژینات سدیم, ژلی شدن یونی,
ملخص المقالة :
توسعه واکسن های نوترکیب بر علیه بیماری های عفونی وابسته به شناسایی آنتی ژن های ایمنی زا و سیستم های انتقال واکسن مانند نانوذرات پلیمری است که قادر به تحریک پاسخ های ایمنی مشابه یا بیشتر از واکسن های معمولی و کاهش عوارض مرتبط با واکسن سنتی هستند. در پژوهش حاضر به ارزیابی سنتز و بررسی خصوصیات نانوذرات آلژینات سدیم حامل پروتئین CRM197 به‌عنوان سیستم انتقال آنتی‌ژن پرداخته شد. سنتز نانوذرات بلانک بهینه شده بدون بارگذاری پروتئین و نانوذرات حاوی پروتئین انجام شد. پس از طراحی آزمایش و تعیین فاکتورهای فیزیکو شیمیایی موثر در سنتز نانوذرات بهینه، اندازه، پتانسیل زتا، مورفولوژی، راندمان کپسوله سازی، الگوی رهایش، طیف‌سنجی FTIR بررسی شد. نانوذرات بهینه شده در غلظت آلژینات سدیم w/v 2/0%، کلرید کلسیم w/v 1/0%، پلی ال- لایزین w/v 04/0% طی 45 دقیقه هم زدن با دور 2000 دور در دقیقه و 5/6 pH تهیه شدند. متوسط اندازه نانوذرات و پتانسیل زتا برای نانوذرات بلانک و بارگذاری شده با CRM197 به ترتیب 88 و 245 نانومتر وپتانسیل زتا 21- و 2/24- میلی ولت بود. LE و LC به ترتیب بیش از 80% و 20% و رهایش پروتئین از نانوذرات پایدار و طولانی مدت بود. عدم ایجاد علائم موضعی و سیستمیک و همچنین افزایش وزن در گروه موشی مورد مطالعه، نشان دهنده بی ضرر بودن ترکیب نانوذره و پروتئین بود. نانوذرات آلژینات به‌عنوان سیستم انتقال آنتی‌ژن جهت انتقال هدفمند همراه با آزادسازی کنترل شده، آهسته و بهبود پایداری آنتی‌ژن نوترکیب دیفتری (CRM197) جهت ایمن سازی در برابر بیماری دیفتری استفاده کرد.
1.
P. Murray, K. Rosenthal, M. Pfaller, Health Sci. 9, 426 (2020). 2.
K.E. Clarke, A. MacNeil, S. Hadler, C. Scott, T.S. Tiwari, T. Cherian, Emerg. Infect. Dis. 25, 1834 (2019).3. K. Stratton, A. Ford, E. Rusch, E.W. Clayton, Vaccines CtRAEo. Diphtheria Toxoid–, Tetanus Toxoid–, and Acellular Pertussis–Containing Vaccines. Adverse Effects of Vaccines: Evidence and Causality, (National Academies Press, 2011) pp 105-
120. 4.
T. Lampidis, L. Barksdale, J. Bacteriol. 105, 77 (1971).
5.
E. Montomoli, S. Piccirella, B. Khadang, E. Mennitto, R. Camerini, A. De Rosa, Expert Rev. Vacc. 10, 1053 (2011).
6.
T. UCHIDA, D.M. Gill, A. Pappenheimer, Nat. New Bio. 233, 8 (1971).
7.
G. Giannini, R. Rappuoli, G. Ratti, Nucleic Aci. Res. 12, 4063 (1984).
8.
L. Tomljenovic, C.A. Shaw, Lupus. 21, 223 (2012).
9.
N. Principi, S. Esposito, Vacc. 36, 5825 (2018). 10.
J.A. Tonkin, S. Shamsudeen, M.R. Brown, R.E. Serda, P. Rees, H.D. Summers, IET Optoelec. 8, 113 (2014). 11.
T. Akagi, M. Baba, M. Akashi, Polymers Nanomed. 2, 31 (2012). 12.
K.S. Soppimath, T.M. Aminabhavi, A.R. Kulkarni, W.E. Rudzinski, J. Control. Release. 70, 1 (2001). 13.
M.L. Hans, A.M. Lowman, Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 6, 319 (2002). 14.
A. Hajizade, F. Ebrahimi, A.H. Salmanian, A. Arpanaei, J. Amani. JABR. 1, 125 (2014). 15.
R. Keikha, K. Daliri, A. Jebali, Vacci. 9, 74 (2021). 16.
V. Wagner, B. Hüsing, S. Gaisser, A.K. Bock, JRC-IPTS, EUR. 23494 (2008). 17.
J. Han, D. Zhao, D. Li, X. Wang, Z. Jin, K. Zhao. Polymers. 10, 31 (2018). 18.
A. Bibi, S. Rehman, A. Yaseen, Mater. Res. Express. 6, 092001 (2019). 19.
S. Pachiyappan, D. Shanmuganatham Selvanantham, S.S. Kuppa, S. Chandrasekaran, A.V. Samrot, IET Nanobiotechnol. 13, 416 (2019). 20.
N.K. Sachan, S. Pushkar, A. Jha, A. Bhattcharya, J. Pharm. Res. 2, 1191 (2009). 21.
U. Remminghorst, B.H. Rehm, Discov. Nano. 28, 1701 (2006). 22.
M. Szekalska, A. Puciłowska, E. Szymańska, P. Ciosek, K. Winnicka, Int. J. Poly. Sci. 2, 20 (2016). 23.
C.K. Kuo, P.X. Ma, Biomat. 22, 511 (2001). 24.
C. Vauthier, K. Bouchemal, Pharm. Res. 26, 1025 (2009). 25.
Y. Fang, S. Al-Assaf, G.O. Phillips, K. Nishinari, T. Funami, P.A. Williams, J. Phys. Chem. B. 111, 2456 (2007). 26.
C. Ouwerx, N. Velings, M. Mestdagh, M.A. Axelos, Polym. Gels Nnetw. 6, 393 (1998). 27.
S. Moradi Bidhendi, H. Zolfagharian, N. Mohamadpour Dounighi, F. Saraei, P. Khaki, F. Inanlou, Arch. Razi Inst. 68, 139 (2013). 28.
H. Daemi, M. Barikani, Sci. Irani. 19, 2023 (2012). 29.
M. Rajaonarivony, C. Vauthier, G. Couarraze, F. Puisieux, P. Couvreur, J. Pharmac. Sci. 82, 912 (1993). 30.
P. Malyala, M. Singh, Vacc. Adju. Meth. Proto. 5, 91 (2010). 31.
F. Sarei, N.M. Dounighi, H. Zolfagharian, P. Khaki, S.M. Bidhendi, Ind. J. Pharm. Sci. 75, 442 (2013). 32. G.S
. Sonavane, P.V. Devarajan, J. Biomed. Nanotechnol. 3, 160 (2007). 33.
M.G. Ferreiro, L. Tillman, G. Hardee, R. Bodmeier, Int. J. Pharmac. 239, 47 (2002). 34.
H.R. Goudarzi, A. Mokarram, M. Noofeli, A. Shirvan, M. Saadati. Int. J. Adv. Biotechnol. Res. 7, 558 (2016). 35.
S. Kriegseis, A.Y. Vogl, L. Aretz, T. Tonnesen, R. Telle, Open Ceram. 4, 100037 (2020). 36.
W. Huo, X. Zhang, K. Gan, Y. Chen, J. Xu, J. Yang, J. Euro. Ceramic Soci. 39, 574 (2019). 37.
J. Emami, M.S. Boushehri, J. Varshosaz, Res. Pharmac. Sci. 9, 301 (2014). 38.
V.K. Gupta, P. Karar, Int. J. Pharm. Sci. 3, 78 (2011). 39.
W. Samprasit, P. Akkaramongkolporn, S. Jaewjira, P. Opanasopit, J. Drug Del. Scie. Tech. 46, 312 (2018). 40.
F.A. Mohamed, F. Laraba-Djebari, Vacci. 34, 2692 (2016). 41.
T. Mateovi, B. Kriznar, M. Bogataj, A. Mrhar, J. Microenca. 19, 29 (2002). 42.
P. Sansdrap, A.J. Moës. Int. J. Pharmac. 98, 157 (1993). 43.
E.B. Denkbaş, E. Kilicay, C. Birlikseven, E. Öztürk, Rea. Func. Poly. 50, 225 (2002). 44.
E.B. Denkbaş, M. Odabaşi, J. Appl. Poly. Sci. 76, 1637 (2000). 45.
F. Baghbani, F. Moztarzadeh, J.A. Mohandesi, F. Yazdian, M. Mokhtari-Dizaji, S. Hamedi, Int. J. Biol. Macromol. 89, 550 (2016). 46.
C. Ravi, K. Zaved Ahmed, M. Abul Kalam Azad. IET Nanobiotechnol. 13, 742 (2019). 47.
M.O. Oyewumi, A. Kumar, Z. Cui, Expert Rev. Vacci. 9, 1095 (2010). 48.
I. Nurdin, The effect of pH and time on the stability of superparamagnetic maghemite nanoparticle suspensions, (MATEC Web of Conferences, 2016), p. 752. 49.
D. Peng, K. Huang, Y. Liu, S. Liu, Int. J. Pharmac. 342, 82 (2007).
