عنوان

سنتز بیونانوکامپوزیت های فلورسنت جدید براساس چارچوب های فلز-آلی/ کربوکسی متیل کیتوسان و بررسی کارکرد آن به عنوان حامل دارویی

پ۲۷۹۴۹

per

سنتز بیونانوکامپوزیت های فلورسنت جدید براساس چارچوب های فلز-آلی/ کربوکسی متیل کیتوسان و بررسی کارکرد آن به عنوان حامل دارویی

الهام ابوی زاده

مهندسی شیمی

۱۴۰۱

۱۱۳ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

شیمی آلی و بیوشیمی

با توجه به عوارض جانبی استفاده مستقیم دارو¬های شیمی درمانی، امروزه استفاده از سیستم¬های دارورسانی با توانایی آزادسازی کنترل شده دارو، توجهات زیادی را در دارورسانی سرطان به خود جلب کرده¬اند. تا به امروز سیستم¬های متعددی برای این منظور طراحی، تهیه و بررسی شده¬اند. در این میان چارچوب¬های فلز-آلی به دلیل تخلخل زیاد و ساختار منحصر به فردی که دارند بسیار ارزشمند هستند. از سوی دیگر ترکیب کردن چارچوب¬های فلز-آلی با پلی¬ساکاریدها بسیار مورد اهمیت می¬باشد چرا که این امر می¬تواند منجر به افزایش زیست سازگاری سیستم و آزادسازی کنترل شده و پیوسته دارو گردد. با درنظر گیری این مهم، در پژوهش حاضر چارچوب فلز-آلی روی در حضور نانوذرات مغناطیسی سنتز شد. در مرحله بعد نانوهیبرید تهیه شده با پلیمر کربوکسی¬متیل کیتوسان اصلاح شد. همچنین به منظور بررسی دارورسانی هوشمند سرطان کبد، سیستم موردنظر با مولکول -Dگالاکتوز اصلاح شد. سیستم نانوکامپوزیتی نانوذرات نقره-مگنتیت/چارچوب فلز-آلی روی/O-کربوکسی متیل کیتوسان/D-گالاکتوز(Ag-Fe3O4/Zn MOF/O-CMCh/D-Gal) تهیه شده برای انتقال داروی کورکومین ارزیابی شد. داروی کورکومین به میزان 02/30% در نانوکامپوزیت طراحی شده بارگذاری شد. پروفایل آزادسازی دارو نشان داد که 28% از داروی بارگذاری شده در شرایط محیط سلول¬های سرطانی و فقط 14% از آن در شرایط سلول¬های سالم بدن آزاد می¬گردد. در ادامه بررسی¬های انجام شده برای سنجش قابلیت ترکیب چارچوب فلز-آلی/کربوکسی متیل کیتوسان در دارورسانی به سلول¬های سرطانی، ترکیب نقاط کوانتومی کربن/چارچوب فلز-آلی مس تهیه شد. سپس داروی 5-فلورواوراسیل روی این سیستم در حدود 64/41% بارگذاری شد. در ادامه نانوحامل دارای دارو با کربوکسی متیل کیتوسان پوشش داده شد و هیدروژل O-کربوکسی متیل کیتوسان فلورسنت بر پایه نقاط کربنی/چارچوب فلز-آلی مس/5-فلورواوراسیل(CDs/Cu MOF/5-FU/O-CMCh) تهیه گردید. پروفایل آزادسازی دارو برای حامل¬های تهیه شدهنشان دهنده آزادسازی حساس به pH دارو بود. نانوکامپوزیت¬های تهیه شده با استفاده از تکنیک¬هایی نظیر FT-IR،XRD ،UV-Vis ، EDX، SEM، AFM و VSM تایید ساختار شدند. در حوزه آزمون¬های بیولوژیکی اثرات سمیت حامل¬های طراحی شده با استفاده از آزمون سمیت سلولی برون تنی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که حامل¬های طراحی شده در این کار به دلیل داشتن خاصیت زیست سازگاری برای پیشنهاد استفاده به¬عنوان سامانه¬های دارورسانی مناسب هستند. علاوه بر زیست سازگاری نمونه¬های تهیه شده در حالت خالص، کشندگی آن¬ها پس از بارگذاری دارو توسط آزمون ارزیابی سمیت سلولی برون تنی تایید شد

Due to the side effects of the direct administration of the chemotherapy drugs, nowadays the use of drug delivery systems with the ability of controlled drug release have attracted a lot of attention in the cancer drug delivery. Until now, several systems have been designed, prepared and evaluated for this purpose. In between, metal-organic frameworks are very valuable due to their high porosity and unique structure. Whereas, combining metal-organic frameworks with polysaccharides is very important because this approach can lead to increased biocompatibility, as well as controlled and sustained drug delivery. Thus, in this work, the zinc metal organic framework was synthesized in the presence of magnetic nanoparticles. The next step, the prepared nanohybrid was modified with carboxymethyl chitosan and D-galactose for drug delivery to liver cancer. The nanocomposite system of silver-magnetite nanoparticles/metal-organic zinc framework/O-carboxymethyl chitosan/D-galactose (Ag-Fe3O4/Zn MOF/O-CMCh/D-Gal) prepared for curcumin drug delivery was evaluated. Curcumin was loaded with the amount of 30.02% in the designed nanocomposite. The drug release profile showed that 28% of the loaded drug is released into the environment of cancer cells and only 14% is released in physiological conditions. In the continuation of the investigations carried out to measure the ability of metal-organic framework/carboxymethyl chitosan combination in drug delivery to cancer cells, the combination of carbon quantum dots/copper metal-organic framework was prepared. Then the drug 5-fluorouracil was loaded on this system at about 41.64%. Next, the nanocarrier containing the drug was coated with carboxymethyl chitosan and fluorescent O-carboxymethyl chitosan hydrogel based on carbon dots/metal-organic copper/5-fluorouracil framework (CDs/Cu MOF/5-FU/O-CMCh) was prepared. Carriers showed a pH-sensitive release of the drug. The prepared nanocomposites were confirmed by using techniques such as FT-IR, XRD, UV-Vis, EDX, SEM, AFM and VSM. In the field of biological tests, the toxic effects of the designed carriers were evaluated using an in vitro cytotoxicity test. The results showed that the carriers designed in this work are suitable for use as drug delivery systems due to their biocompatibility properties. Also the lethality of the samples prepared after drug loading was confirmed by the in vitro cytotoxicity evaluation test.

Synthesis of new fluorescent bionanocomposites based on metal–organic frameworks /carboxymethyl chitosan and evaluation of its drug carrier capability

‏ابوی زاده،

‏‏الهام

تهیه کننده

‏ نمازی،

‏کبیری،

‏پوراسمعيل،

‏‏حسن

‏رویا

مليحه

استاد راهنما

استاد مشاور