عنوان

سنتز و شناسایی هیدروژل نانو کامپوزیت مغناطیسی دانه ای بر پایه پکتین و چارچوب فلزی -آلی عامل دار شده با قند مانوز به‌عنوان حامل هدفمند خوراکی داروی ضد سرطان متوترکسات

پ۲۹۳۶۰

per

سنتز و شناسایی هیدروژل نانو کامپوزیت مغناطیسی دانه ای بر پایه پکتین و چارچوب فلزی -آلی عامل دار شده با قند مانوز به‌عنوان حامل هدفمند خوراکی داروی ضد سرطان متوترکسات

حسین پورصادق صوفیانی

شیمی

۱۴۰۲

۸۹ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

مهندسی پلیمر

۱۴۰۲/۰۶/۲۸

در سال‌های اخیر سرطان یکی از علت‌های اصلی مرگ‌و‌‌‌ میر در دنیا شناخته‌شده است. از روش‌های مقابله با بیماری سرطان می‌توان به روش‌هایی نظیر شیمی‌درمانی، پرتودرمانی، جراحی و استفاده از سامانه‌های دارورسانی بر پایه نانوکامپوزیت های زیستی اشاره کرد. در این پایان نامه، از چارچوب‌های فلزی آلی به علت داشتن منافذ زیاد برای افزایش بارگیری داروی متوترکسات استفاده می‌شود. در ادامه برای هدفمند کردن سامانه دارورسانی از اصلاح سطح چارچوب فلزی آلی مغناطیسی سنتز شده از قند مانوز استفاده شد. برای انتقال چارچوب فلزی آلی اصلاح‌شده با قند مانوز به روده و جلوگیری از رهایش بیشتر داروی متوترکسات در محیط معده و همچنین محافظت چارچوب فلزی آلی، آن با هیدروژل پلیمر زیستی پکتین پوشش داده شد. پکتین در حضور شبکه ساز کلسیم کلرید به فرم هیدروژل دانه‌ای تبدیل شد که در محیط اسیدی مقاوم است ولی در محیط بازی می‌تواند تخریب و حل شود. بر این اساس، در این مطالعه هیدروژل نانوکامپوزیت مغناطیسی دانه‌ای بر پایه چارچوب فلزی آلی اصلاح‌شده با قند مانوز و پکتین طراحی‌شد که تورم حساس به pH و انتشار کنترل‌شده داروی متوترکسات را نشان دادند. تست سمیت سلولی سازگاری خوبی را نسبت به رده‌های سلولی HT29 سرطان کولون نشان داد. قابل‌توجه است که چارچوب‌های ‌فلزی آلی بارگذاری شده با داروی متوترکسات که با قند مانوز عامل دار شدند (MTX-MFM) خواص ضد سرطانی آن‌ها را تا حدود 20 درصد افزایش داد. نتایج پیشنهاد می‌کند که هیدروژل نانوکامپوزیت مغناطیسی دانه‌ای جدید تهیه ‌شده پتانسیل خوبی برای استفاده به‌عنوان یک سیستم تحویل دهانی ضد سرطانی هدفمند دارند.

Abstract: in recent years, cancer has become a prominent global cause of mortality. Various strategies are employed to combat cancer, including chemotherapy, radiotherapy, surgery, and the utilization of drug delivery systems based on bioactive nanocomposites. In this dissertation, organic-metal frameworks are utilized due to their abundant pores, which enhance the loading of methotrexate medications. Further, to target the drug delivery system, the surface modification of the magnetic metal organic framework synthesized from mannose sugar was used. These nanocomposite was coated with a biopolymer hydrogel known as pectin to facilitate their transfer to the intestine and prevent excessive drug release in the stomach, and safeguard the metal organic framework. Pectin was transformed into a hydrogel beads when exposed to a calcium chloride network, displaying resistance in acidic environments while degrading in alkaline conditions. Consequently, in this study, we designed a novel magnetic nanocomposite hydrogel beads based on modified organic-metal frameworks with mannose sugar and pectin, demonstrating pH-responsive swelling and controlled methotrexate drug release.Cellular toxicity tests revealed strong compatibility with HT29 colon cancer cell lines.Notably, drug-loaded organic-metal frameworks functionalized with mannose sugar (MTX-MFM) enhanced their anti-cancer properties by approximately 20 percent. These findings suggest that the newly developed magnetic nanocomposite hydrogel beads holds promise as a targeted oral anti-cancer delivery system.

Synthesis and characterization of magnetic nanocomposite hydrogel beads based on pectin and mannose-functionalized metal-organic framework as a targeted oral carrier of the anticancer Methotrexate drug

‏ پورصادق صوفیانی‏،

حسین‏

تهیه کننده

‏امینی فضل‏،

‏جوان‌بخت اسکندر،

محمدصادق ‏

سیامک ‏

استاد راهنما

استاد مشاور

تبریز