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Poloxamer surface modified trimethyl chitosan nanoparticles for the effective delivery of methotrexate in osteosarcoma - 04/05/17

Doi : 10.1016/j.biopha.2017.04.004 
Shenglong Li a, Yuyuan Xiong b, Xiaojing Zhang a, ⁎
a Department of Bone and Soft Tissue Tumor Surgery, Cancer Hospital of China Medical University, Liaoning Cancer Hospital & Institute, Shenyang, Liaoning Province 110042, China 
b The Graduate School, Dalian Medical University, Dalian, Liaoning Province 116044, China 

⁎Corresponding author at: Department of Bone and Soft Tissue Tumor Surgery, Cancer Hospital of China Medical University, Liaoning Cancer Hospital & Institute, 44 Xiao Heyan Road, Da Dong District, Shenyang, Liaoning Province 110042, China.Department of Bone and Soft Tissue Tumor SurgeryCancer Hospital of China Medical UniversityLiaoning Cancer Hospital & InstituteShenyangLiaoning Province110042China

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Abstract

The present work is an effort to explore the poloxamer-modified trimethyl chitosan (TMC) encapsulated MTX for osteosarcoma treatment in order to improve the therapeutic efficacy and minimize severe toxicity associated with the clinical usage of MTX. The methotrexate-loaded pluronic-chitosan nanoparticles (MTCN) was nanosized and exhibited a controlled release of drug from the carrier system. The MTCN showed higher accumulation in cell cytoplasm region evident by the high red fluorescence indicating its uptake through energy-dependent endocytosis process. MTCN exhibited the increased cytotoxicity in MG63 cells compared free MTX due to its enhanced cellular uptake. Especially, MTCN exhibited a superior apoptosis effect with bright chromatin condensation and nuclear fragmentation was observed and showed remarkably higher apoptosis (∼48%) compared to that of free drug. The results of this investigation clearly demonstrate that the poloxamer-modified trimethyl chitosan (TMC) seems to have a great potential as a drug carrier in cancer chemotherapy. The present research work offers immense scope for further exploitation of poloxamer-modified trimethyl chitosan (TMC) in future for the development of nanoparticulate drug delivery system for cancer chemotherapy.

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Keyword : Osteosarcoma, Methotrexate, Trimethyl chitosan, Nanoparticles, Anticancer


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