2016 (1) 9

https://doi.org/10.15407/polymerj.38.01.066

Micellar compositions with doxorubicin and their cytotoxicity

L.R. Kunitskaya1, Т.B. Zheltonozhskaya1, R.S. Stoikа2, N.М. Boiko2 

1Kiev Taras Shevchenko National University

60 Vladimirskaya Str., 01033, Kiev, Ukraine

2Institute of Cell Biology NAS of Ukraine

14/6 Dragomanova Str., 79005 Lviv, Ukraine

Polym. J., 2016, 38, no. 1: 66-75.

Section: Medical polymers.

Language: Ukrainian.

Abstract:

The micellar compositions with doxorubicin, in which the carriers of toxic anticancer drug are micelles of diblock- and triblock copolymers (DBC and TBC) containing asymmetric chemically complementary (methoxy)polyethylenoxide and polyacrylamide (MOPEO-b-PAAm and PAAm-b-PEO-b-PAAm) and also partially hydrolyzed triblock copolymer’s derivative (TBC-COOH) were investigated. It is shown, that both initial and hydrolyzed block copolymers form special micelles of mono- and polymolecular type in aqueous medium. Such micelles have small CMC due to the intramolecular interaction of chemically complementary blocks. It has been found that micellar compositions of TBC and  TBC-COOH with anticancer agent doxorubicin increase the cellulotoxic action of the drug and allowed to reduce its general toxicity due to the lowering of the therapeutic dose when used in chemotherapy.

Key words: polyethylene glycol, polyacrylamide, micellar compositions, anticancer drugs.

Література

1. Форстер Л. Нанотехнологии. Наука, инновации и возможности. – Техносфера, 2014.- 2461 с.
2. Torchilin V.P.(Ed.) Nanoparticulates as drug carriers. – London: Imperial College Press, 2006 – 754 p.
3. Tong R., Cheng J. Anticancer polymeric nanomedicines // Polym. Rev. – 2007. – 47. – P.345-381.
4. Attia A.B.E., Ong Z.Y., Hedrick J.L., Lee P.P., Ee P.L.R., Hammond P.T., Yang Y.-Y. Mixed micelles self-assembled from block copolymers for drug delivery // Curr. Opin. Coll. Int. Sci.– 2011.–16, P.182-194.
5. Osada K., Christie R.J., Kataoka K. Polymeric micelles from poly(ethylene glycol)-poly(amine acid) block copolymer for drug and gene delivery // J. Royal Soc. Inerface. – 2009.– 6. – P. S325-S339.
6. Dane K.Y., Nembrini C., Tomei A.A., Eby J.K., O’Neil C.P., Velluto D., Swartz M.A., Inverardi L., Hubbell J.A. Nano-sized drug-loaded micelles deliver payload to lymph node immune cells and prolong allograft survival // J. Contr. Release – 2011. – 156. – P.154-160.
7. Zhang Q., Ko N.R., Oh J.K. Recent advances in stimuli-responsive degradable block copolymer micelles: synthesis and controlled drug delivery // Chem. Commun. – 2012. – 48. – P. 7542-7552.
8. Freichels H., Jerome R., Jerome C. Sugar-labeled and PEGylated (bio)degradable polymers intended for targeted drug delivery systems // Carbohydrate Polym. – 2011. – 86. – P. 1093-1106.
9. Матяш М., Кравчук Т., Высоцкая В., Чернов В., Гольдберг В. Индуцированная антрациклинами кардиотоксичность: механизмы развития и клинические проявления // Сибирский онкол. журн. – 2008. – № 6. – С.66-75.
10. Самура Б. Повреждения миокарда, индуцированные антрациклинами. Диагностика и лечение// Therapia. – 2008. – №12. – С. 46-52.
11. Sakthibalan M., Sawadkar M.S., Asmathulla S, Ivan E.A., Muthu G. Study of cardio protective effect of N-acetylcysteine, Vitamin C // J. Pharm. Biomed. Sci. – 2013. – 36. – P. 1902-1908.
12. Noh T., Kook Y.H., Park C., Youn H., Kim H., Oh E.T., Choi E.K., Park H.J., Kim C. Block copolymer micelles conjugated with anti-EGFR antibody for targeted delivery of anticancer drug // J. Polym. Sci.: Part A: Polym. Chem. – 2008. – 46. – P.7321-7331.
13. Glen S., Marcus L. Micelle composition of polymer and passenger drug //US Patent № 8,173,167.- Issued date 08.05.2012.
14. Xu Y., Meng F., Cheng R., Zhong Z. Reduction-sensitive reversibly crosslinked biodegradable micelles for triggered release of doxorubicin.// Macromol. Biosci. – 2009. – 9. – P. 1-7.
15. Евразийский патент 017682 В1. Полимер и способ его получения, фармацевтическая композиция в форме наночастиц, способ и набор для ее получения и способ лечения патологических состояний у людей или животных. // Ананд Б., Рама М., Дхирадж Х., Санджой М., Ма-ну Д., Кумар С., Мукеш К., Дипак П., Кумар Г., Раджендран П., Шобхит С. – Опубл. 28.02.2013.
16. Патент РФ 2308943 С2. Композиции полимерных мицелл // Леру Ж-К., Бенахмед А.С. – Опубл. 27.10.2007.
17. Дзун М. Новый твердый препарат, содержащий блок-сополимер и атрациклиновый противоопухолевый препарат, и способ его получения // Патент РФ № 2321412. Опубл. 10.04.2008.
18. Heller G., Ng S.-Y. PEG-POE, PEG-POE-PEG, and POE-PEG-POE block copolymers // US Patent No: 5,939,453.- Issued date 17.08.1999.
19. Kunitskaya L, Zheltonozhskaya T., Berkova S. Block-Copolymers of Polyacrylamide with Poly(Ethylene Oxide) forming Intramolecular Polycomplexes // Mol.Cryst.Liq. Cryst. – 2008.– 497. – P. 282-291
20. Zheltonozhskaya T., Nedashkovskaya V., Khutoryanskiy V., Gomza Yu., Fedorchuk S., Klepko V., Partsevskaya S. Micelles of PAAm-b-PEO-b-PAAm triblock copolymers and their binding with prednisolon// Molecular Cryst. Liquid Cryst. – 2011. –536. – P. 380-391.
21. Желтоножская Т.Б., Поп Г.С., Еременко Б.В.,Ус-ков И.А. Исследование свойств и конформаций в растворе сополимера стирола с N,N-диэтил-аминопропил-моноамидом малеиновой кислоты // Высокомолекуляр. соединения.- 1981.- 23, № 11. – С. 2425-2435.
22. Куницька Л., Желтоножська Т., Беркова С. Кинетика блок-кополімеризації акриламіду з монометиловими етерами поліетиленгліколю різної молекулярної маси // Вопр. химии и хим. технологии.- 2007.- № 3. – С. 74-77.
23. Желтоножская Т.Б., Федорчук С.В., Гомза Ю.П., Пермякова Н.М., Сыромятников В.Г. Влияние внутримолекулярного комплексообразования на структуру блок-сополимеров, включающих полиакриламид и полиэтиленоксид // Вопр. химии и хим. технологии. – 2007. – 8, № 2. – С. 78-87.
24. Федорчук С.В., Желтоножська Т.Б., Пермяко- ва Н.М., Гомза Ю.П., Барабаш М.Ю., Куницький Ю.А. Наноструктуровані A-b-B-b-A триблок-кополімери з гідрофільними хімічно комплементарними компонентами // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології. – 2011. – 8, № 4. – С. 869-889.
25. Kunitskaya L.R., Aleinichenko V.A., Zheltonozhskaya T.B., Berkova S.A. Nanostructured Triblock Copolymers, Forming Intramolecular Polycomplexes, for Solar Cells and Lithium Batteries // Mat.-wiss. u. Werkstofftech. – 2010. – 42, No. 2. – P. 109-113.
26. Zheltonozhskaya T. , Partsevskaya S., Fedorchuk S., Klymchuk D., Gomza Yu., Permyakova N., Kunitskaya L Micellar nanocontainers based on PAAm-b-PEO-b-PAAm
triblock copolymers for poorly soluble drugs.// Europ. Polym. J. – 2013. – 49, No 2. – P. 405-418.
27. Kunitskaya L., Zheltonozhskaya T., Permyakova N., Kobylinska N. Double hydrophilic block copolymers for doxorubicin delivery// Mol. Cryst. Liq. Cryst. – 2014. – 590. – P. 164-171.
28. Riess G. Micellization of block copolymers // Prog. Polym. Sci. – 2003. – 28. – P. 1107–1170.