عنوان

توسعه و کاربرد نانوحامل¬های هیبریدی لیپید- پلیمر اصلاح شده با پروتئین آلبومین برای هم-انتقالی داروی متوترکسات و ترکیب گیاهی کنفرون

Number

پ۲۴۳۱۲

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

توسعه و کاربرد نانوحامل¬های هیبریدی لیپید- پلیمر اصلاح شده با پروتئین آلبومین برای هم-انتقالی داروی متوترکسات و ترکیب گیاهی کنفرون

First Statement of Responsibility

لیلا خلیلی

Name of Publisher, Distributor, etc.

علوم طبیعی

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۳۹۸

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۲۶ص

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

زیست شناسی - بیوشیمی

Date of degree

۱۳۹۸/۱۱/۱۶

Text of Note

چکيده: در حال حاضر، شیمی درمانی بعنوان یکی از مفیدترین روش¬های درمان سرطان محسوب می¬شود. طی سالیان اخیر، متوترکسات بعنوان یکی از کارآمدترین داروهای ضد سرطان در راستای درمان انواع مختلف تومور بسیار مورد توجه قرار گرفته است. با این حال، معایب چندگانه متوترکسات شامل: انتخاب¬پذیری بسیار پایین، سمیت سیستماتیک و انتشار غیرویژه دارو در سلول¬های توموری و غیر توموری سبب ایجاد مقاومت دارویی در سلول¬های تحت درمان می¬شود. کانفرون به عنوان مشتق فعال سزکوئی¬ترپن کومارینی از گیاه Ferula استخراج می¬شود که خصوصیات آنتی¬توموری بالقوه¬ای را با مهار پمپ¬های انتقال دارو در سلول¬های سرطانی نشان می¬دهد. خصوصیات بسیار هیدروفوب و حلالیت بسیار پایین کانفرون سبب بروز مشکلاتی در زمینه زیست¬فراهمی و کاربردهای دارویی این ترکیب می¬شود. هدف از مطالعه حاضر بررسی کارایی نانوحامل¬های هیبریدی لیپید- پلیمر هدفمند شده با مولکول آلبومین برای هم انتقالی متوترکسات و کانفرون می¬باشد. بدین¬منظور، تعاملات پروتئین¬های آلبومین سرم گاوی و انسانی با کانفرون با استفاده از رزونانس سطحی پلاسمون، میکروسکوپ نیروی اتمی، روش¬های مختلف اسپکتروسکوپی و داکینگ مولکولی مورد بررسی قرار گرفت. نشر فلورسانسی پروتئین¬ها در حضور غلظت¬های افزایشی کانفرون بواسطه مکانیسم استاتیک کاهش پیدا کرد. همچنین، انواع پیوندهای بین مولکولی شامل تعاملات هیدروفوب و هیدروژنی از مهمترین پیوندهای پایدار کننده کمپلکس تعاملی آلبومین¬ها و کانفرون می¬باشد. نانوحامل¬های هیبریدی لیپید- پلیمری هدفمند شده با آلبومین با استفاده از روش¬های ژل-سازی یونی با ایجاد پیوندهای عرضی با استفاده از کراس¬لینکرهای فعال کننده سطحی (NHS ,EDC) و روش هیدراتاسیون- سونیکاسیون لایه نازک تهیه شدند. نانوحامل¬های چند لایه در ابعاد تقریبی 290.4±1/36 nm، ضریب پراکندگی 0.241 ±0.003 و بار سطحی+20.7 ±1.1 mv سنتز شدند. خصوصیات سمیت سلولی نانوحامل¬ها در رده¬های سلولی MCF-7 و K-562 مورد مطالعه قرار گرفت. آپتیک بالای این نانوحامل¬ها در مقایسه با غلظت¬های آزاد متوترکسات و کانفرون با استفاده از روش¬ تصویربرداری میکروسکوپ فلورسانس و فلوسایتومتری تایید شد. همچنین، بررسی سمیت سلولی با استفاده از روشMTT و رنگ¬آمیزی دوگانه Annexin V/PI تاثیرات کشندگی بالقوه¬ای را برای هم انتقالی کانفرون و متوترکسات در مقایسه با غلظت¬های آزاد دارویی آشکار کرد. بعلاوه، بررسی سیکل سلولی نمونه¬های تیمار شده با غلظت¬های مهاری نانوحامل¬ هیبریدی افزایش چشمگیری را در درصد سلول¬های آپوپتوزی در فازsub-G1 و کاهش ناچیزی را در درصد سلولی فازهای G1 وG2/M نشان دادند که افزایش درصد سلول¬های آپوپتوزی در فازsub-G1 نشان دهنده¬¬ی القای مرگ برنامه¬ریزی شده سلولی در دو رده سلولی می¬باشد.

Text of Note

Abstract: Nowadays, chemotherapy is considered as promising treatment method for many types of cancers rather than surgery and radiation therapy. In this way, methotrexate (MTX) is an effective antitumor drug which has been gained more considerations in the treatment of many types of cancer. However, different disadventages such as lack of selectivity, systematic toxicity and nonspecific bio-distribution of MTX in both cancerous and normal cells leads to the multi-drugs resistance of cancerous cells. Conferone (CON) as a natural sesquiterpene coumarin isolated from genus Ferula, which possesses cytotoxic effects in various cancer cells by inhibiting the trans-membrane efflux pump. The bioavailability and biomedical applications of CON is limited due to its highly hydrophobic feature. Therefore, encapsulation of drugs into nano-scale systems owning several desirable properties usually increases the therapeutic efficiency of chemotherapeutic agents against cancers by the higher accumulation of drugs at the target sites. The purpose of the present study was to evaluate the capability of a novel albumin decorated hybrid-polymer nano-delivery system for simultaneous targeted delivery of methotrexate (MTX) and conferone (CON). First of all, the interactions between CON and albumins (exemplified BSA and HSA) were investigated by surface plasmon resonance (SPR), atomic force microscopy (AFM), molecular docking and multi spectroscopic techniques. The fluorescence intensity of the albumins decreased in the presence of CON by a static mechanism. Also, various hydrogen bonding and van der Waals interaction were the major intermolecular forces between CON and albumins. The AFM microscopy and FTIR-ATR results indicated that binding of CON induces insignificant conformational changes in proteins. Then, MTX@CON- targeted lipid/polymer hybrid nanoplatform (MTX@CON-TLPN) were prepared through covalently conjugate of albumin to the external surface of chitosan using N-(3 dimethylaminopropyl)-N-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC) and N- hydroxysuccinimide (NHS) as activating carboxylic groups and sonication- hydration methods. The multifunctional and multilayer MTX@CON-TLPN nanoplatforms were synthetized in average size 290.4±1.36 nm; positive zeta potential around +20.7 ±1.1 mV and polydispersity index of 0.241 ±0.003. The anti-tumoural activity of CON@MTX- loaded hybrid nanoplatforms was investigated on K-562 and MCF-7 cell lines. The successful cellular uptake of MTX@CON-TLPN nanoplatforms was investigated via fluorescence microscopy and flow cytometry analysis. The results of cell cytotoxicity studies such as MTT and Annexin V/PI assay revealed that simultaneous MTX@CON loaded nanoplatforms had more cytotoxicity and synergistic effect compared with free combined drugs against two cancer cells. In addition, the cell cycle modulation analysis of treated cells with IC50 values of nanoplatforms indicated a substantial accumulation in the sub-G1 proportion with a drastic reduction in G1 and G2/M phases of MCF-7 and K-562 cells, which interpreting the considerably higher proportion of apoptotic cells after targeting therapy.Interestingly, these finding toward combinatory transportation of the MTX and CON offered our newly prepared nanoplatform as a potential carrier for simultaneous multiple anti-cancer drugs targeting in medical industries. Also, the classified informations of this study would facilitate next studies on the development of innovative blood contact nanoplatforms for delivery a wide range of drugs.

Variant Title

The development of novel albumin enriched lipid-polymer based nanocomposite for simultaneous methotrexate and plant derived conferone targeting

Entry Element

‏خلیلی،

Entry Element

‏دهقان،

Part of Name Other than Entry Element

‏لیلا

Part of Name Other than Entry Element

‏غلامرضا

Relator Code

تهيه کننده

Relator Code

استاد راهنما

Entry Element

‏حسینپور فیضی،

Entry Element

همیشه کار،

Part of Name Other than Entry Element

‏محمد علی

Part of Name Other than Entry Element

‏حامد

Dates

استاد مشاور

Dates

استاد مشاور

Entry Element

تبریز