Chondroitin sulfate-hybridized zein nanoparticles for tumor-targeted delivery of docetaxel

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作者
Han Sol Lee,Nae‐Won Kang,Hyelim Kim,Dong‐Hyun Kim,Jung‐woo Chae,Wonhwa Lee,Gyu‐Yong Song,Cheong‐Weon Cho,Dae‐Duk Kim,Jae‐Young Lee
出处
期刊:Carbohydrate Polymers [Elsevier BV]
卷期号:253: 117187-117187 被引量:59
标识
DOI:10.1016/j.carbpol.2020.117187
摘要

• Zein/CS NPs possess enough colloidal stability for intravenous administration. • Zein/CS NPs exhibit enhanced tumor targetability via interaction with CD44. • Zein/CS NPs display improved anti-tumor efficacy with negligible systemic toxicity. Chondroitin sulfate-hybridized zein nanoparticles (zein/CS NPs) were developed for targeted delivery of docetaxel, which exhibited mean diameters of 157.8 ± 3.6 nm and docetaxel encapsulation efficiency of 64.2 ± 1.9 %. Docetaxel was released from the NPs in a sustained manner (∼72 h), following first-order kinetics. The zein/CS NPs showed improved colloidal stability, maintaining the initial size in serum for 12 h. The pre-treatment of CS reduced the uptake efficiency of the NPs by 23 % in PC-3 cells, suggesting the involvement of CD44-mediated uptake mechanism. The NPs showed 2.79-fold lower IC 50 values than free docetaxel. Enhanced tumor accumulation of the NPs was confirmed in PC-3 xenograft mice by near-infrared fluorescence imaging (35.3-fold, versus free Cy5.5). The NPs exhibited improved pharmacokinetic properties (9.5-fold longer terminal half-life, versus free docetaxel) and anti-tumor efficacy comparable to Taxotere with negligible systemic toxicity, suggesting zein/CS NPs could be a promising nanoplatform for targeted cancer therapy.
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