عنوان

سنتز درجا چارچوب های فلز آلی درون ماتریس هیدروژل های طبیعی بر پایه کیتوسان و پکتین: بررسی قابلیت کاربرد آنها به‌عنوان سامانه دارورسانی ضد باکتری

پ۲۹۷۳۵

per

سنتز درجا چارچوب های فلز آلی درون ماتریس هیدروژل های طبیعی بر پایه کیتوسان و پکتین: بررسی قابلیت کاربرد آنها به‌عنوان سامانه دارورسانی ضد باکتری

هانیه حامدی حقی

شیمی

۱۴۰۲

۹۸ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

شیمی آلی و بیوشیمی

۱۴۰۲/۰۶/۲۲

چکیده: در تاریخ پزشکی مدرن، خطر جدی برای داروهای ضد باکتری در از دست دادن اثر خود در برابر باکتری‌ها وجود دارد. در این راستا، اخیراً هیدروژل نانوکامپوزیت های دانه ای مبتنی بر پلیمرهای طبیعی مانند کیتوسان(CS) و پکتین (Pec) به‌تازگی به‌عنوان بسترهای ضد باکتری پیشنهادشده‌اند. در این پژوهش، چارچوب فلز-آلی ضد باکتری مس-گالیک اسید(GA-MOF) و چارچوب ایمیدازولات زئولیتیک (ZIF-8) برای افزایش کارایی بیولوژیکی هیدروژل های دانه ای بر پایه¬ی CS وPec استفاده شد. بدین منظور، از روش سنتز درجا برای ایجاد ساختارهای GA-MOF و ZIF-8 به ترتیب در ماتریس هیدروژل CS و هیدروژل Pec استفاده شد. همچنین، جنتامایسین (GM) و تتراسایکلین (TC) به‌عنوان دارو¬های ضد باکتری در طول آماده‌سازی هیدروژل‌های دانه‌ای برای افزایش خاصیت ضد باکتریایی بارگذاری شدند. تکنیک‌های تجزیه‌وتحلیل مختلفی برای اعتبار سنجی ساخت موفقیت‌آمیز نانوکامپوزیت¬ها مورداستفاده قرار گرفت. آزادسازی GA ،GM و TC از هیدروژل نانوکامپوزیت های دانه‌ای در شرایط آزمایشگاهی در محیط فیزیولوژیکی شبیه‌سازی‌شده بدن،) ۴/۷ (pH PBS و معده-روده در نظر گرفته شد، که نمایه رهایش کنترل‌شده و پایدار را نشان داد. مطالعات ضد باکتریایی برای این نانوکامپوزیت ها قطر ناحیه بازدارندگی بالای 15 میلی‌متر برای باکتری‌های S. aureus و E. coli نشان داد. علاوه بر این، طی مطالعه سمیت سلولی یک سمیت خوب (بیش از 70 درصد زنده ماندن سلولی پس از 48 ساعت) را برای رده‌های سلولی فیبروبلاست پوست HFF-2 و روده ی بزرگ انسان نشان داد. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، هیدروژل نانوکامپوزیت های دانه های تهیه‌شده مبتنی بر CS قابلیت خوبی برای استفاده در زخم‌های عمیق و هیدروژل نانوکامپوزیت های دانه ای تهیه‌شده مبتنی بر Pec قابلیت خوبی برای استفاده به‌عنوان یک حامل خوراکی در دارورسانی زیستی ضد باکتری دارند.

act: In the history of modern medicine, there has been a serious risk of antibacterial drugs as losing their effectiveness against bacteria. In this regard, nanocomposite hydrogel beads based on natural polymers such as chitosan (CS) and pectin (Pec) have been recently proposed as antibacterial platform. In this work, antibacterial copper-gallic acid metal-organic framework (GA-MOF) and Zeolitic imidazolate framework (ZIF-8) were developed to increase the biological efficiency of CS and Pec hydrogel beads. To end this, in-situ synthesis method was used to grow different concentration of GA-MOF and ZIF-8 into the matrix of CS and Pec hydrogels, respectively. Also, gentamicin (GM) and Tetracycline (TC) as the antibacterial drugs was loaded during the preparation of hydrogel beads to further enhance the antibacterial properties. Various analysis techniques were utilized for the validation of successful construction of the nanocomposites. In-vitro GA, GM and TC release in the simulated physiological environmental (PBS, pH 7.4) and garsterical tract conditions were considered, revealing a controlled and sustained release profile. Antibacterial studies showed inhibition zone up to about 15 mm for the Staphylococcus aureus (S. aureus) and Escherichia coli (E. coli) bacteria, respectively. Moreover, MTT assay indicated a good cytotoxicity (over 70% cell viability after 48 h) for the Human Skin Fibroblast HFF-2 and colon cell lines. According to the obtained results, nanocomposite hydrogel beads based on CS and Pec have good potential to be used in deep wounds and as an oral carrier for antibacterial tretments.

In-situ synthesis of metal-organic frameworks within the matrix of bio-hydrogels based on chitosan and pectin: Investigation of their potential application as an antibacterial drug delivery system

‏حامدی حقی،

هانیه ‏

تهیه کننده

محمدی،

ارسلانی،

جوان بخت اسکندر،

رضا‏

‏ناصر

سیامک‏

استاد راهنما

استاد مشاور

استاد مشاور

‏تبریز