شماره ركورد
34158
پديد آورنده
ليلا ربيعي
عنوان
طراحي، سنتز و شناسايي نانوكامپوزيتي جديد برپايه نانوذرات زئين و سيلك فيبرويين و بررسي عملكرد و خواص بيولوژيكي آن به عنوان حامل دارو در درمان بيماري سرطان
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
شيمي آلي
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/7/30
استاد راهنما
دكتر محمدرضا نعيمي جمال
استاد مشاور
-
دانشكده
شيمي
چكيده
در اين پژوهش، نانوكامپوزيتي نوين بر پايهي نانوذرات زئين متصل به فوليكاسيد (Zein-FA) با پوشش سيلك فيبروئين و ال-لايزين طراحي و به روش ضدحلال ساخته شد تا بهعنوان حامل زيستسازگار و هدفمند براي رسانش همزمان ميتوكسانترون و كروسين بهكار رود. سنتز، خالصسازي و شناسايي سامانه با FT-IR ، FE-SEM و EDX انجام شد و پتانسيل زتا جهت ارزيابي پايداري كلوئيدي اندازهگيري گرديد. نتايج پتانسيل زتا نشان داد زئين خالص تقريباً خنثي است (7/0 ± 8/1- ميلي ولت)؛ اتصال فوليكاسيد بار منفي شديدي ايجاد ميكند (9/0 ± 6/73- ميلي ولت) و پس از پوشش سيلك فيبروئين و ال-لايزين نيز بار منفي بالا حفظ ميشود (5/0 ± 8/69- ميلي ولت) ، كه مؤيد پايداري سوسپانسيوني مناسب هر دو فرمولاسيون است.
نتايج تصاوير FE-SEM نشان داد زئين خالص داراي ساختار ورقهاي و نامنظم است، در حاليكه پس از اصلاح با فوليكاسيد به ذرات كروي تبديل ميشود كه با تحليل هيستوگرام توزيع اندازه نانوذرات Zein-FA ميانگين اندازه ذرات 60 الي 70 نانومتر را ميتوان گزارش نمود. در نانوكامپوزيت نهايي، حضور سيلك فيبروئين و ال-لايزين، مورفولوژي بهطور كامل تغيير يافته و يك شبكه سهبعدي متخلخل و فيبري مشاهده شد. اين ساختار رشتهاي درهمتنيده با تخلخلهاي ميكرو سبب افزايش سطح ويژه، بهبود برهمكنشهاي ميانذرهاي و فراهم شدن مكانهاي متعدد براي بارگذاري و رهايش كنترلشدهي دارو گرديد.
طراحي بارگذاري با سه مقدار مختلف ميتوكسانترون(5/0، 1، 2 ميلي گرم) و مقدار ثابت از كروسين (5/0 ميلي گرم) انجام گرفت و مراحل عملياتي برحسب كاليبراسيون جذب مستند شد. سامانهي ساختهشده توانست ميتوكسانترون و كروسين را با بازده مطلوب كپسوله كند؛ بهطوريكه كارايي كپسوله سازي ميتوكسانترون به طور ميانگين %83/86 و ميانگين كارايي كپسوله سازي كروسين %08/41 گزارش شد.
ارزيابي رهايش در محيطهاي شبيهسازيشدهي خون (pH = 7.4) و تومور (pH = 5) انجام شد؛ نتايج بيانگر رهايش پايدار و كنترلشده داروي ميتوكسانترون در pH=5 (تا تقريبا %30) و رهايش بسيار كم (زير %3) در pH=7.4 است كه مؤيد رفتار حساس نسبت به pH نانوكامپوزيت براي داروي ميتوكسانترون است. همچنين كروسين كه به دليل خواص آنتي اكسيداني در سلولهاي سرطاني و همچنين نقش محافظتي براي قلب و كليه و كاهش اثرات جانبي داروي ضدسرطان روي ساير ارگانها استفاده شده است، در هر دو محيط شبيه سازي(در pH=5 حدود %36 و در pH=7.4 حدود %27)، رهايش داشته و باعث افزايش زيست دسترسي اين ماده در بدن ميشود.
بهطور كلي، دادههاي ساختاري همراه با كارايي كپسولهسازي و الگوي رهايش نشان ميدهد نانوكامپوزيت Zein-FA حاوي سيلك فيبروئين و ال-لايزين ميتواند يك پلتفرم پايدار و هدفمند براي همرسانش ميتوكسانترون و كروسين در درمان سرطان از جمله سرطان سينه باشد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/09/22
عنوان به انگليسي
Design, Synthesis, and Characterization of a Novel Nanocomposite Based on Zein and Silk Fibroin Nanoparticles, and evaluation of Its Performance and Biological Properties as a Drug Carrier for Cancer Therapy
تاريخ بهره برداري
10/22/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
ليلا ربيعي
چكيده به لاتين
In this study, a novel nanocomposite based on zein nanoparticles conjugated with folic acid (Zein–FA) and coated with silk fibroin and L-lysine was designed and synthesized via the antisolvent method to serve as a biocompatible and targeted carrier for the co-delivery of mitoxantrone and crocin. The synthesis, purification, and characterization of the system were performed using FT-IR, FE-SEM, and EDX analyses, and the zeta potential was measured to evaluate colloidal stability. The results showed that pure zein exhibited an almost neutral surface charge (−1.8 ± 0.7 mV); folic acid conjugation significantly increased the negative surface charge (−73.6 ± 0.9 mV), and after coating with silk fibroin and L-lysine, the high negative charge was maintained (−69.8 ± 0.5 mV), confirming good colloidal stability of both formulations. The particle size distribution histogram of Zein–FA nanoparticles revealed an average diameter of 66.93 nm.
FE-SEM images indicated that pure zein displayed an irregular sheet-like morphology, whereas after modification with folic acid, it transformed into spherical nanoparticles with an average size of approximately 66.93 nm. In the final nanocomposite, the presence of silk fibroin and L-lysine resulted in a completely altered morphology, forming a three-dimensional porous and fibrous network. This interwoven fibrous structure with micro- and macropores enhanced the surface area, improved interparticle interactions, and provided multiple active sites for efficient drug loading and controlled release.
Drug loading was carried out using three different concentrations of mitoxantrone (0.5, 1, and 2 mg) and a constant amount of crocin (0.5 mg), with all operational steps calibrated based on absorption data. The prepared system successfully encapsulated both drugs with high efficiency—average encapsulation efficiency (EE%) of 86.83% for mitoxantrone and 41.08% for crocin.
Drug release studies conducted in simulated blood (pH = 7.4) and tumor (pH = 5) environments showed a sustained and pH-dependent release pattern. Mitoxantrone exhibited controlled release up to ~30% at pH = 5 and less than 4% at pH = 7.4, confirming the pH-sensitive behavior of the nanocomposite. Crocin, used for its antioxidant and cytoprotective effects—particularly in reducing chemotherapy-induced damage to cardiac and renal tissues—was released in both media, enhancing its bioavailability.
Overall, the structural characterization, encapsulation performance, and release behavior demonstrate that the Zein–FA nanocomposite coated with silk fibroin and L-lysine provides a stable, biocompatible, and targeted platform for the co-delivery of mitoxantrone and crocin in breast cancer therapy.
كليدواژه هاي فارسي
دارورساني هدفمند , سرطان سينه , زئين , سيلك فيبروئين , ميتوكسانترون
كليدواژه هاي لاتين
targeted drug delivery , breast cancer , zein , silk fibroin , mitoxantrone
Author
leila rabiee
SuperVisor
dr mohamadreza naimi jamal