Neue Nanopartikel für besseres Wirkstoff-Targeting.
Natürliche Produkte pflanzlichen Ursprungs wie das Anthrochinon-Derivat Emodin können bei der Krebsbekämpfung helfen, da sie in vitro und in vivo entzündungshemmende, anti-angiogenetische und anti-neoplastische Eigenschaften aufweisen. IPB-Wissenschaftler haben nun gemeinsam mit Kollegen der MLU und der Hochschule Merseburg mögliche Modifikationen untersucht mit dem Ziel, das Wirkstoff-Targeting zu verbessern.
Aufgrund seiner Wirksamkeit, vor allem aber wegen seiner Fluoreszenz eignet sich Emodin gut für pharmakologische und pharmakokinetische Studien. Um seine Selektivität für Krebszellen zu verbessern, verknüpfte das Wissenschaftlerteam den Wirkstoff mit nicht-fluoreszierenden und mit neuartigen fluoreszierenden, runden, mesoporösen Nanopartikeln, die N-Methyl-Isatosäureanhydrid oder Lissamin-Rhodamin-B-Sulfonyl-Einheiten tragen. Das resultierende Propylamin-funktionalisierte Siliziumdioxid-Nanomaterial wurde dann gründlich charakterisiert, z.B. durch Pulverröntgendiffraktometrie und mikroskopische Untersuchungen.
Die Zytotoxizität der mit Emodin beladenen Nanopartikel testeten die Forscher, indem sie Zellen der menschlichen Kolonkarzinom-Zelllinie HT-29 damit behandelten. Nicht beladene Nanopartikel hatten keinen Einfluss auf die Zellproliferation, während die mit Emodin beladenen mindestens so wirksam waren wie Emodin allein. Die Forscher konnten zeigen, dass die Aufnahme des Siliziumdioxid-Nanomaterials durch die Tumorzellen innerhalb von 2 Stunden und die Freisetzung von Emodin innerhalb von 48 Stunden nach der Behandlung erfolgte. Außerdem konnte das mit Emodin beladene Nanomaterial in HT-29-Zellen die Apoptose induzieren. Das neue Nanomaterial könnte in Zukunft dabei helfen, Antikrebsmittel wie Emodin gezielter zu Krebszellen zu leiten.
Originalpublikation:
Paul Jänicke, Claudia Lennicke, Annette Meister, Barbara Seliger, Ludger A. Wessjohann, Goran N. Kaluđerović. Fluorescent spherical mesoporous silica nanoparticles loaded with emodin: Synthesis, cellular uptake and anticancer activity, Materials Science and Engineering: C, Volume 119, 2021, 111619, ISSN 0928-4931, https://doi.org/10.1016/j.msec.2020.111619.
