Turkish Journal of Bioethics. 2020; 17(4): 381-387

The Formulation of Methylene Blue Encapsulated, Tc-99m Labeled Multifunctional Liposomes for Sentinel Lymph Node Imaging and Therapy

Mine Silindir Gunay
Department Of Radiopharmacy, Faculty Of Pharmacy, Hacettepe University, Ankara, Turkey

INTRODUCTION: Methylene blue (MB) is a commonly used dye which can be used for near-infrared (NIR) imaging and photodynamic therapy (PDT) by producing reactive oxygen species after light exposure, inducing apoptosis. The limiting factor of MB is the poor penetration through the cell membranes. Its decreased cellular uptake can be prevented by encapsulating in drug delivery systems such as liposomes. Additionally, EPR effect of tumor gives chance to enhance accumulation of nanocarriers in target site.
METHODS: In this study, nanosized, MB encapsulated, Tc-99m radiolabeled Lipoid S PC: PEG2000-PE: Chol: DTPA-PE and DPPC: PEG2000-PE: Chol: DTPA-PE liposomes were formulated to design multifunctional theranostic nanocarriers for; 1. NIR imaging, 2. Gamma probe detection of SLN and 3. PDT which can provide accurate imaging and therapy helping surgery with a single liposomal system. The characterization of liposomes was performed by measuring particle size, zeta potential, phospholipid content, and encapsulation efficiency. Additionally, in vitro release profile of MB and physical stability were also evaluated for six months at determined time intervals by measuring mean particle size, zeta potential, encapsulation efficiency and phospholipid content of liposomes kept at room temperature (25 ͦC) and 4 ͦC.
RESULTS: Tc-99m radiolabeled, nanosized Lipoid S PC: PEG2000-PE: Chol: DTPA-PE and DPPC: PEG2000-PE: Chol: DTPA-PE liposomes designated proper particle size (around 100 nm), zeta potential (-9 - -13 mV), encapsulation efficiency (around 10%), phospholipid efficiency (around 85-90%) and release profile. Additionally, liposomes were observed stable for 3 months especialy when kept at 4°C.
DISCUSSION AND CONCLUSION: MB encapsulated, Tc-99m radiolabeled, nanosized Lipoid S PC: PEG2000-PE: Chol: DTPA-PE and DPPC: PEG2000-PE: Chol: DTPA-PE liposomes were found potential for SLN imaging by gamma probe detection, NIR imaging and PDT. In vitro and in vivo imaging and therapeutic efficiency should be definitely evaluated to give a final desicion and our studies are continuing.

Keywords: Sentinel Lymph Node, Methylene blue, Theranostic Nanomedicine, Diagnosis.


Sentinel Lenf Nodu Görüntüleme ve Tedavisi İçin Metilen Mavisi Hapsedilen, Tc-99m İşaretli Çok-Fonksiyonlu Lipozomların Formülasyonu

Mine Silindir Gunay
Hacettepe Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi, Radyofarmasi Ana Bilim Dalı, Ankara, Türkiye

GİRİŞ ve AMAÇ: Metilen mavisi (MV) yakın infrared (NIR) görüntüleme ve ışığa maruziyet sonrası reaktif oksijen radikalleri üreterek apoptozu indükleyen foto-dinamik tedavi (PDT) için sıklıkla kullanılan bir boyadır. MV’sinin hücre membranlarından zayıf penetrasyonu etkinliğini kısıtlayan bir faktördür. MV’sinin azalmış hücresel tutulumu lipozomlar gibi ilaç taşıyıcı sistemlerde enkapsülasyonu ile önlenebilir. Ek olarak, tümörün artmış geçirgenlik ve tutulum (EPR) etkisi nanotaşıyıcıların hedef bölgede tutulumunu artırır.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Bu çalışmada, nanoboyutlu, MV enkapsüle edilen, Tc-99m radyoişaretli Lipoid S PC: PEG2000-PE: Chol: DTPA-PE ve DPPC: PEG2000-PE: Chol: DTPA-PE lipozomları multifonksiyonel teranostik nanotaşıyıcıları daha kesin görüntüleme ve cerrahiye yardımcı olabilecek tedavi sağlayabilmek amacıyla; 1. NIR görüntüleme, 2. Sentinal lenf nodlarının (SLN) gama prob ile tayini ve 3. PDT’yi aynı tek lipozomal sistemde dizayn edilecek formülasyonlar hazırlanmıştır. Lipozomların karakterizasyonu partikül boyutu, zeta potansiyel, fosfolipid içeriği ve enkapsülasyon etkinliği ölçülerek yapılmıştır. Ek olarak, MV’sinin in vitro salım profili ve fiziksel stabilitesi altı aylık sürede belirli zamanlarda ortalama partikül boyutu, zeta potansiye, enkapsülasyon etkinliği ve fosfolipid içeriği oda sıcaklığı (25 ͦC) ve 4 ͦC’de ölçülerek değerlendirilmiştir.
BULGULAR: Tc-99m işaretli, nanoboyutlu Lipoid S PC: PEG2000-PE: Chol: DTPA-PE ve DPPC: PEG2000-PE: Chol: DTPA-PE lipozomları uygun partikül boyutu (100 nm civarında), zata potansiyel (-9 - -13 mV), enkapsülasyon etkinliği (%10 civarında), fosfolipid etkinliği (%85-90 civarında) ve salım profili göstermiştir. Ayrıca, 4°C’de saklanan MV hapsedilmiş lipozomlar 3 ay boyunca stabil bulunmuştur.
TARTIŞMA ve SONUÇ: MV enkapsüle edilen, Tc-99m işaretli, nanoboyutlu Lipoid S PC: PEG2000-PE: Chol: DTPA-PE ve DPPC: PEG2000-PE: Chol: DTPA-PE lipozomlar SLN’nın gama probla tayin edilme, NIR görüntüleme ve PDT için potansiyel olarak bulunmuştur. Daha doğru ve kesin sonuçlara ulaşmak için in vitro ve in vivo görüntüleme ve tedavi etkinliği değerlendirilmesi gereklidir ve çalışmalarımız devam etmektedir.

Anahtar Kelimeler: Sentinal lenf nodu, Metilen mavisi, Teranostik nanotıp, Teşhis.


Mine Silindir Gunay. The Formulation of Methylene Blue Encapsulated, Tc-99m Labeled Multifunctional Liposomes for Sentinel Lymph Node Imaging and Therapy. Turkish Journal of Bioethics. 2020; 17(4): 381-387

Corresponding Author: Mine Silindir Gunay, Türkiye


TOOLS
Print
Download citation
RIS
EndNote
BibTex
Medlars
Procite
Reference Manager
Share with email
Share
Send email to author

Similar articles
PubMed
Google Scholar