Publication: Ascorbic acid loaded PLGA nanoparticles gel as potential oral squamous cell carcinoma site-specific treatment
dc.contributor.affiliation | #PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE# | en_US |
dc.contributor.author | Nurul Ain Mohammad Hamdi | en_US |
dc.contributor.supervisor | Muhammad Salahuddin Haris, Ph.D | en_US |
dc.contributor.supervisor | Ahmad Fahmi Harun @ Ismail, Ph.D | en_US |
dc.date.accessioned | 2024-10-09T07:22:07Z | |
dc.date.available | 2024-10-09T07:22:07Z | |
dc.date.issued | 2021 | |
dc.description.abstract | Oral squamous cell carcinoma (OSCC) represents the majority of oral cancer. Chemotherapy is commonly used to treat OSCC especially as the disease advanced. However, conventional chemotherapy is associated with terrible adverse effects and the occurrence of chemoresistance which causes treatment failure. Therefore, the quest for a more effective and safer alternative has intensified. High dose ascorbic acid has been evidenced to confer anticancer effects via generation of reactive oxygen species (ROS) and through epigenetic mechanisms. Poly lactic-co-glycolic acid (PLGA) was used as the encapsulating polymer for the delivery of ascorbic acid to the cancer cells. A rapid UV-visible spectrophotometric method was validated as per ICH guideline and applied throughout this study for the quantification of ascorbic acid. Double emulsion solvent evaporation method was used to fabricate ascorbic acid loaded PLGA (AA-PLGA) nanoparticles. Optimisation of formulation was carried out by multilevel categoric full factorial design based on different surfactant concentrations and surfactant types used in the primary emulsion. The particle size of the optimised formulation was found to be 252 ± 2.98 nm, polydispersity index (PDI) of 0.151 ± 0.02, zeta potential of -20.93 ± 0.87 mV and encapsulation efficiency of 69.73 ± 1.07%. Scanning electron microscope images revealed the spherical shape of nanoparticles. The drug release behaviour exhibited a biphasic pattern namely initial burst release followed by slower release. The optimised nanoparticles formulation was further incorporated into different concentrations of Carbopol® gel. The pH of the prepared formulations was well within the pH range of the oral cavity which is between 6.2 – 7.6. Statistical analysis indicated that Carbopol® concentration significantly (p-value < 0.05) affected viscosity, spreadability and mucoadhesion of the gels. The properties of the prepared formulations were compared with a Carbopol® based commercial product (Kin Care) as a reference. Carbopol® polymer with a strength of 1% was chosen as the optimum gelling agent for AA-PLGA nanoparticles gel. The viscosity of the formulation with 1% Carbopol® was slightly higher (p-value < 0.05) than the commercial product, yet the spreadability and adhesion results were comparable (p-value > 0.05). The rheological study showed that all the gels exhibited a pseudoplastic behaviour which is desirable as it facilitates the flow of gel out of the tube and can form a viscous gel at the application site. Besides, the optimum gel formulation exhibited a zero-order kinetic release of ascorbic acid nanoparticles for 6 hours duration. Hence, it is a good candidate for topical application on the oral mucosa. The optimised AA-PLGA nanoparticles were subjected to cytotoxic assay against the OSCC SCC-25 cell line. Through in vitro cytotoxicity study, AA-PLGA nanoparticles mediated a significant (p-value < 0.05) reduction of cancer cell viability in a dose-dependent manner with an IC50 value of 2420 µg/mL. Severe cellular morphological changes were examined with an inverted microscope after 24 hours of incubation with AA-PLGA nanoparticles evidenced the cancer cell death in the SCC-25 cell line. The results of the present study support the feasibility of AA-PLGA nanoparticles gel to treat OSCC and hope the formulation can open a new avenue for OSCC therapy. | en_US |
dc.description.abstractarabic | سرطان الخلايا الحرشفية الفموي (OSCC) يمثل غالبية سرطان الفم. العلاج الكيميائي التقليدي يرتبط بآثار ضارة رهيبة وظاهرة التشبع الكيميائي في سرطان الفم التي تسبب قصورا في العلاج. ولذلك، فإن الجهود قد تكثفت سعيا إلى إيجاد بديل أكثر فعالية وأمان. حمض الأسكوربيك يضفي تأثيرات مضادات للسرطان من خلال توليد أنواع الأكسجين المتفاعل (ROS) ومن خلال آليات epigenetic. استخدام حمض الجليكوليك متعدد حمض اللاكتيك (PLGA) باعتباره البوليمر المغلف للحمض الأسكوربيك لإيصاله إلى الخلايا السرطانية . وقد تم تطبيق طريقة قياس الأشعة فوق البنفسجية طوال هذه الدراسة على كمية حمض الأسكوربيك. وقد استخدمت طريقة تبخر المذيبات المزدوجة لصنع أحماض الأسكوربيك المحملة بالمواد النانوية المشحونة (AA-PLGA). تم إجراء تحسين الصياغة من خلال تصميم عاملي شامل متعدد المستويات يعتمد على تركيزات معاملات التوتر السطحي المختلفة وأنواعها المستخدمة في المستحلب الأولي. حجم الجسيمات في الصيغة المثلى هو 252 ± 2.98 نانومتر، ومؤشر تعدد الجسيمات (PDI) من 0.151 ± 0.02، وإمكانية زيتا من -20.93 ±0.87 ميغا إلكترون فولت، وكفاءة التغليفر 69.73 ± 1.07% .كشفت الصور المجهرية الإلكترونية عن الشكل الكروي للجسيمات النانوية. أظهر سلوك إطلاق الدواء نمطًا ثنائي الطور. وأُدمجت الصيغة المثلى للجسيمات النانوية في تركيزات مختلفة من هلام الكربوبول. وكان الأس الهيدروجيني للتركيبات المعدة في نطاق الأس الهيدروجيني لتجويف الفم الذي يتراوح بين 6.2 – 7.6. أشار التحليل الإحصائي إلى أن تركيز الكاربوبول أثر بشكل كبير على اللزوجة والقدرة على التوزيع والالتصاق. وتمت مقارنة خصائص التركيبات المعدة بمنتج تجاري قائم على كىن كير (Kin Care) كمرجع. تم اختيار كربوبول بوليمر بقوة 1% كعامل أمثل للهلام النانوي AA-PLGA. أظهرت جميع المواد الهلامية سلوكًا زائفًا مرغوبًا لأنها تسهل تدفق الهلام من الأنبوب وقادرة على تكوين هلام لزج في موقع التطبيق. ومن ثم، فهو مرشح جيد للتطبيق الموضعي على المخاط الشفوي. تم اختبار تركيبة الجسيمات النانوية المحسنة للتأثير السام للخلايا على خط خلايا OSCC. ساهمت الجزيئات النانوية AA-PLGA في تخفيض كبير في قدرة الخلايا السرطانية على البقاء بطريقة تعتمد على الجرعة وتبلغ قيمتها IC50 من 2420ميكروغرام/مل. وكشفت نتائج هذه الدراسة عن إمكانية وجود هلام النانو AA-PLGA لعلاج OSCC وفتح طريق جديد لعلاج OSCC. | en_US |
dc.description.callnumber | t RC 280 M6 N974A 2021 | en_US |
dc.description.identifier | Thesis : Ascorbic acid loaded PLGA nanoparticles gel as potential oral squamous cell carcinoma site-specific treatment / by Nurul Ain binti Mohammad Hamdi | en_US |
dc.description.identity | t11100429195NurulAinBintiMohammadHamdi | en_US |
dc.description.kulliyah | Kulliyyah of Pharmacy | en_US |
dc.description.nationality | Malaysian | en_US |
dc.description.notes | Thesis (MPHAR)--International Islamic University Malaysia, 2021. | en_US |
dc.description.physicaldescription | xviii, 171 leaves : colour illustrations ; 30cm. | en_US |
dc.description.programme | Master of Science in Pharmacy | en_US |
dc.identifier.uri | https://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11111 | |
dc.language.iso | en | en_US |
dc.publisher | Kuantan, Pahang : Kulliyyah of Pharmacy, International Islamic University Malaysia, 2021 | en_US |
dc.subject.lcsh | Mouth -- Cancer -- Treatment | en_US |
dc.subject.lcsh | Squamous cell carcinoma -- Treatment | en_US |
dc.subject.lcsh | Vitamin C -- Therapeutic use | en_US |
dc.title | Ascorbic acid loaded PLGA nanoparticles gel as potential oral squamous cell carcinoma site-specific treatment | en_US |
dc.type | Master Thesis | en_US |
dspace.entity.type | Publication |
Files
Original bundle
1 - 2 of 2
Loading...
- Name:
- t11100429195NurulAinBintiMohammadHamdi_24.pdf
- Size:
- 1.01 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- 24 pages file
Loading...
- Name:
- t11100429195NurulAinBintiMohammadHamdi_SEC.pdf
- Size:
- 4.3 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- Full text secured file
License bundle
1 - 1 of 1