پ۲۸۴۹۷
per
تثبیت کمپلکس تیروزین با برخی فلزات واسطه بر روی پایه های MCM-41 و β-CD و بررسی خواص آنتی اکسیدانی آن ها
مطهره شجاعی
شیمی
۱۴۰۱
۱۳۶ص.
سی دی
دکتری
شیمی گرايش شیمی معدنی
۱۴۰۱/۱۱/۱۲
تیروزین (Tyr) به ¬عنوان یک آمینواسید فنولی دارای خواص آنتی¬اکسیدانی شناخته شده¬ای است. برهمکنش بین آمینواسیدها و گونه¬های فلزی می¬تواند نقش مهمی در پایداری ساختار و حفظ عملکرد بیولوژیکی متالوپروتئین¬ها داشته باشد. تثبیت کمپلکس¬های فلزی بر روی بسترهای جامد (مانندMCM-41) سبب می¬شود که این ترکیبات مزایای کمپلکس فلزی و مواد جامد ناهمگن را به ¬صورت همزمان داشته باشند. از طرفی در سال¬های اخیر، استفاده از سیکلودکسترین¬ها به¬عنوان عوامل کمپلکس کننده¬ی دارویی به سرعت در حال رشد است. تشکیل کمپلکس با سیکلودکسترین¬ها حلالیت، پایداری و دسترسی زیستی داروهای کم محلول در آب را بهبود می¬بخشد. در بخش اول این کار پژوهشی،M-Tyr/MCM-41 (M = Co, Cu) به-عنوان مقلد پراکسیداز به دو روش مختلف سنتز شد. در روش اول، تیروزین به M-MCM-41 و در روش دوم، کمپلکس¬های Co-Tyr(1:3) و Cu-Tyr (1:2) به MCM-41 اضافه شدند. نمونه¬های سنتز شده با استفاده از آنالیز¬های مختلف همچون FT-IR،UV-Vis ، DRS، XRD، TGA و BET مورد بررسی قرار گرفتند و میزان بارگذاری فلز با استفاده از آنالیز EDX تعیین شد. نتایج آنالیزها اثر مثبت قالبِ ستیل¬تری¬متیل¬آمونیوم بروماید (CTA) را در تثبیت تیروزین بر روی MCM-41 تأیید کردند. فعالیت شبه پراکسیدازی نمونه¬های MCM-41 با استفاده از 3،ʹ3، 5،ʹ5-تترا متیل بنزیدین (TMB) به روش سینتیکی مورد بررسی قرار گرفت. نمونه¬های Co-Tyr/[CTA]MCM-41و Cu-Tyr/[CTA]MCM-41 فعالیت کاتالیزوری بالایی را نسبت به کمپلکس¬های Co-Tyr و Cu-Tyr نشان دادند که این فعالیت بالا به گروه فنولی تیروزین، حضور کاتیون¬های CTA+ و آبگریزی ناشی از قالب آلی نسبت داده شد. همچنین نمونه¬های MCM-41 حاوی کبالت نسبت به نمونه¬های حاوی مس فعالیت کاتالیزوریی بالاتری نشان دادند. اندازه¬گیری پارامترهای سینتیکی (حداکثر سرعت واکنش (Vmax) و ثابت میکائیلی (Km)) برای کاتالیزور Co-Tyr/[CTA]MCM-41 تمایل بیشتر آن ¬را به TMB نسبت به آنزیم پراکسیداز ترب کوهی (HRP) نشان داد.در بخش دوم، کمپلکس¬های فلز-تیروزین-بتا سیکلودکسترین (βCD) را به دو روش یعنی اضافه کردن تیروزین و فلزات به صورت مجزا از هم و اضافه کردن کمپلکس¬های از پیش سنتز شده¬ی Co-Tyr و Cu-Tyr به βCD تهیه کرده، سپس فعالیت آنتی¬اکسیدانی آن¬ها را با استفاده از 2،2-دی فنیل-1-پیکریل-هیدرازیل (DPPH) بررسی کردیم. آنالیز¬هایCV و PL تشکیل کمپلکس¬های درهم¬جای (inclusion) بتا سیکلودکسترین را تأیید کردند. Co-Tyr/βCD و Cu-Tyr/βCD فعالیت بالایی را در مهار رادیکال آزاد DPPH نسبت به نمونه¬های فاقد βCD نشان دادند که این امر به حلالیت بالای آن¬ها نسبت داده شد. همچنین نمونه¬های βCD حاوی کبالت نسبت به نمونه¬های حاوی مس فعالیت آنتی¬اکسیدانی بالاتری نشان دادند. ماهیت غیر سمی نمونه¬های تهیه شده برای سلول¬های سالم با استفاده از 3-(4،5-دی متیل تیازول ۲-ایل)-5،2-دی فنیل تترازولیوم برمید (MTT) تأیید شد. سنتز نمونه¬های Fe-Tyr، Fe-Tyr/MCM-41وFe-Tyr/βCD به دلیل اکسید شدن نمونه¬ها در محیط قلیایی موفقیت آمیز نبود.
As a phenolic amino acid, tyrosine (Tyr) has significant antioxidant properties. The interaction between amino acids and metal species could play important role in the structural stabilization and maintaining the biological function of metalloproteins. Through the stabilization of metal complexes on solid substrates (such as Mobil Composition of Matter No.41 (MCM-41)) and the preparation of heterogeneous catalysts, these catalysts can simultaneously exhibit the advantages of metal complexes and heterogeneous solid materials. On the other hand, in recent years, the use of cyclodextrins as pharmaceutical complexing agents are growing rapidly. The formation of the complex with cyclodextrins improves the physical and chemical properties of poorly soluble drugs in water.In the first part of this study, M-Tyr/MCM-41 (M= Co, Cu) as a peroxidase mimetic was synthesized by two different methods. In the first method, Tyr was added to M-MCM-41 and in the second method, Co-Tyr (1:3) and Cu-Tyr (1:2) complexes were added to MCM-41. Synthesized samples were characterized using various analyses such as FT-IR, UV-Vis, DRS, XRD, TGA, and BET and the amount of metal loading was determined by EDX. The results confirmed the positive effect of the template in immobilization of Tyr on MCM-41. Peroxidase-like activity of samples containing MCM-41 was determined by a kinetic method using 3,3ʹ,5,5ʹ-Tetramethylbenzidine (TMB). Co-Tyr/[CTA]MCM-41 and Cu-Tyr/[CTA]MCM-41(CTA: cetyltrimethylammonium bromide) showed higher catalytic activity compared to Co-Tyr and Cu-Tyr complexes. This is attributed to the phenolic group of Tyr, the presence of CTA+ cations, and the hydrophobicity induced by the organic template. Also, MCM-41 samples containing cobalt showed higher catalytic activity than samples containing copper. Kinetic parameters (Michaelis constant (Km), maximum reaction velocity (Vmax)) of the Co-Tyr/[CTA]MCM-41 showed a higher affinity for TMB compared to horseradish peroxidase enzyme (HRP).In the second part, metal-tyrosine-β-cyclodextrin complexes were prepared by two methods: 1) separate addition of Tyr and metal to βCD and 2) addition of pre-synthesized Co-Tyr and Cu-Tyr complexes to βCD. Then, the antioxidant activity of the samples was investigated using DPPH. CV and PL analyzes confirmed the formation of inclusion complexes with βCD. Co-Tyr/βCD and Cu-Tyr/βCD showed high activity in DPPH free radical scavenging compared to samples without βCD that was attributed to their high solubility. Also, βCD samples containing cobalt showed higher antioxidant activity than samples containing copper. On the other hand, the non-cytotoxic nature of the prepared samples was confirmed by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT). Synthesis of Fe-Tyr, Fe-Tyr/MCM-41 and Fe-Tyr/βCD was not successful due to the oxidation in alkaline environment.
Immobilization of tyrosine complex with some transition metals onto MCM-41 and β-CD supports and investigation of their antioxidant properties
شجاعی،
مطهره
تهیه کننده
پیروزمند،
خاتمیان،
مهتاب
معصومه
استاد راهنما
استاد مشاور
تبریز
