عنوان

تهیه، شناسایی و بررسی عملکرد سیستم¬های حامل داروئی موثر و هدفمند بر پایه پلیمرهای ابرشاخه¬ای مشتق شده از آمینو اسیدها

پ۲۸۳۲۸

per

تهیه، شناسایی و بررسی عملکرد سیستم¬های حامل داروئی موثر و هدفمند بر پایه پلیمرهای ابرشاخه¬ای مشتق شده از آمینو اسیدها

رباب برج اصلانی

شیمی

۱۴۰۱

۱۴۲ص.

سی دی

دکتری

شیمی گرايش آلی

۱۴۰۱/۱۱/۱۹

پلیمرهای ابرشاخه¬ای به دلیل داشتن ساختار شاخه¬ای، اندازه نانو، روش سنتز آسان و گروه¬های عاملی متعدد داخلی و سطحی، ترکیبات مناسبی برای حمل دارو می¬باشند. بنابراین، در این پروژه انواع مختلف پلیمرهای ابرشاخه¬ای با استفاده از روش¬های پلیمری شدن تراکمی و با استفاده از ترکیب کربوکسیلیک دار سیتریک اسید به عنوان واحد مونومری نوع A3 و آمینواسیدهای لیزین و آرژنین به عنوان واحد مونومری نوع AB2 سنتز شد. در ادامه، پلیمرهای ابرشاخه¬ای بدست آمده، با اسید فولیک، پلی اتیلن گلیکول، گلوکز، نقاط کوانتومی گرافن، نانو ذرات مغناطیسی Fe3O4 ، هیدروکسی آپاتیت، اسید فولیک و غیره اصلاح گردید. ترکیبات سنتز شده در هر مرحله با استفاده از روش¬های مختلف مانند: آنالیزهای تبدیل فوریه مادون قرمز (FT-IR) ، رزونانس مغناطیسی هسته پروتون (1HNMR)¬، پتانسیل زتا، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آنالیز عنصری (EDX) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) شناسایی شدند. نانو حامل¬های سنتز شده بر پایه پلیمرهای ابرشاخه¬ای در این پروژه، در توزیع و تحویل هدفمند برخی از داروهای ضد¬ سرطانی مانند دوکسوروبیسین (DOX) و متوتروکسات (MTX) به سلول¬های سرطانی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، برخی از آزمایشات مانند سازگاری با گلبول¬های قرمز، سمیت سلولی، نفوذ سلولی، پایداری کلوئیدی و تخریب¬پذیری در حضور آنزیم لیزوزیم برای حامل¬های تهیه شده موردبررسی قرار گرفت. نانو حامل¬ها به دلیل داشتن ساختار شاخه¬ای با تعداد زیاد گروه¬های عاملی ظرفیت بارگیری دارویی مناسبی از خود نشان دادند (%80-%60). مطالعات آزادسازی دارو در شرایط آزمایشگاهی نشان داد که نانوکامپوزیت¬های تهیه شده دارای رهایش وابسته به pH می¬باشند (حدود 95%-80% در 5pH ). بررسی¬های جذب سلولی نشان داد که حامل¬های تهیه شده جذب سلولی بالایی در سلول‌ دارند و می‌تواند برای کاربردهای دارو رسانی مورد استفاده قرار گیرند. مطالعات سمیت سلولی، پایداری کلوئیدی و تجزیه پذیری آنزیمی در شرایط آزمایشگاهی نشان دادند که نانوحامل¬های تهیه شده حتی در غلطت بالا غیرسمی، سازگار با سلول بوده و تا حدود60%-40% جرمی زیست تخریب پذیر هستند. همچنین، نانو حامل¬ها سازگاری خوبی با گلبول-های قرمز داشته و درصد همولیز کمتر از 10% را نشان دادند. با توجه به سنجش سمیت علیه سلول¬های سرطانی، حامل¬های لود شده با داروهای ضد سرطان سمیت قابل توجهی را در غلظت g/mlµ 55-20 علیه سلول¬های سرطان سینه نشان دادند.

Hyperbranched polymers are suitable compounds for drug loading and transport due to having numerous internal and surface functional groups, branched structure, nano size and easy synthesis method. Therefore, due to the unique characteristics of hyperbranched polymers, in this project, different types of hyperbranched polymers using condensation. polymerization methods and using citric acid carboxylic compound as A3 type monomer unit and lysine and arginine amino acids as AB2 type monomer unites. Next, the obtained hyperbranched polymers were modified with glucose, graphene quantum dots, polyethylene glycol, Fe3O4 magnetic nanowires, hydroxyapatite, folic acid, etc. Synthesized compounds in each step were identified using different methods such as: Fourier transform infrared analysis (FT-IR), proton nuclear magnetic resonance (1HNMR), DLS, ultraviolet rays (UV-vis), Scanning electron microscope (SEM), elemental analysis (EDX), transmission electron microscope (TEM) and fluorescence (PL). The synthesized nanocarriers based on hyperbranched polymers were investigated in the targeted distribution and delivery of some anticancer drugs such as doxorubicin (DOX) and methotrexate (MTX) to cancer cells. In continution, some tests such as compatibility with red blood cells, cytotoxicity, cell penetration (DAPI), colloidal stability and degradability in the presence of lysozyme enzyme were investigated for the prepared carriers. Due to having a branched structure with a large number of functional groups, the prepared nanocarriers showed a suitable drug loading capacity (60-80%). In-vitro drug release studies showed that prepared nanocomposites have pH-dependent behaviour (about 80-95% at pH 5). Cell absorption studies (DAPI) showed that the prepared carriers have high cellular absorption in cells and can be used for drug delivery applications. Cytotoxicity, colloidal stability and In-vitro enzymatic degradability studies showed that the prepared nanocarriers are non-toxic, compatible with cells up to 100 µg/ml and are biodegradable up to 50%. Also, the nanocarriers had good compatibility with red blood cells and the percentage of hemolysis was less than 10%. According to the toxicity test against cancer cells, the carriers loaded with anticancer drugs showed significant toxicity at a concentration of 20-55 µg/ml against breast cancer cells.

Preparation, characterization, and evaluation of the performance of effective and targeted drug delivery systems based on amino acids derived hyperbranched polymers

‏برج اصلانی، ‏

رباب ‏

تهیه کننده

‏‏نمازی،

‏‏ارسلانی،

‏محمدی،

حسن‏‏

ناصر ‏‏

رضا ‏

استاد راهنما

استاد مشاور

استاد مشاور

‏ تبریز