25674

تهيه و كاربرد نانو ذرات مغناطيسي متخلخل اكسيد آهن با پوشش شبكه هاي فلز-آلي بـه صـورت كانجوگه شده با پپتيد نفوذ كننده به سلول براي استفاده در تحويل هدفمند داروي دوكسوروبيسين

كارشناسي ارشد

شيمي- شيمي آلي

1398

1400/6/27

علي ملكي

شيمي

سرطان يكي از علل اصلي مرگ و مير در سراسر جهان مي باشد، براي درمان سرطان از داروهاي سايتوتاكسيك استفاده مي شود كه اين دارو ها اثرات نامطلوب بسيار زيادي بر روي بيمار دارند و هر دو دسته سلول هاي سالم و پاتوژنيك را از بين مي برند. چارچوب هاي فلز-آلي به عنوان حامل هاي دارو هاي شيمي درماني به دليل دارا بودن ويژگي هاي منحصر به فرد از جمله تخلخل زياد، بهبود خواص فارماكوكينتيكي، پايداري مناسب در برابر دما هاي بالا و محيط هاي شيميايي مختلف و همچنين به دليل رهايش كنترل شده دارو، از اهميت بالايي در دارورساني برخوردار هستند. نانو ذرات مزو متخلخل سنتز شده بر اساس چارچوب هاي فلز-آلي توانايي زيادي براي بارگيري و كپسوله كردن دز هاي بالايي از دارو دارند. همچنين استفاده از پپتيد هاي نفوذ كننده به سلول به عنوان كلاس جديدي از پپتيد ها، داراي پتانسيل زيادي براي انتقال عوامل درماني به داخل سلول هستند كه در درمان بيماري هاي چالش بر انگيز مثل سرطان هاي مقاوم به دارو ميتوانند بسيار كمك كنند. در اين پژوهش آماده سازي و تعيين مشخصات نانو ذرات حامل دارو، ساخته شده از نانو ذرات كروي و مغناطيسي اكسيد آهن با پوشش چارچوب هاي فلز-آلي(با ساختار متخلخل)، دوكسوروبيسين (به عنوان يك عامل ضد سرطان) و پپتيد نفوذ كننده به سلول به خوبي توسط انواع روش هاي آناليز انجام و تاييد شد. براي افزايش ورود به سلول نانو ذرات مغناطيسي Fe3O4@Fe-MIL-101-NH2 حاوي داروي دوكسوروبيسين، پپتيد نفوذ كننده به سلول متشكل از توالي اسيد آمينه هاي آرژنين-تريپتوفان-آرژنين-تريپتوفان-آرژنين-تريپتوفان-سيستئين به دو صورت خطي و حلقوي در فاز جامد سنتز شده و از طريق پيوند آميدي به لينكر موجود در چارچوب فلز-آلي متصل شد. پپتيد مورد نظر به دليل دارا بودن بار سطحي مثبت و همچنين شاخص هيدروپاتي مناسب براي افزايش ورود به سلول نانو ساختار هاي مورد نظر كمك شاياني مي كند. به منظور تاييد ساختار MOF سنتز شده از آناليز هاي متعددي نظير FT-IR، EDX، TGA، FE-SEM، XRD و VSM استفاده شد. همچنين براي تاييد ساختار پپتيد حلقوي و پپتيد خطي از آناليز طيف سنجي جرمي استفاده شد. واژه‌هاي كليدي: ساختار هاي فلز-آلي، نانو ذرات اكسيد آهن، پپتيد هاي نفوذ كننده به سلول، سنتز فاز جامد، رهايش كنترل شده

1400/09/21

Preparation and application of the magnetic porous iron oxide nanoparticles coated by the metal-organic framework, conjugated to a cell-penetrating peptide for utilizing in targeted delivery of doxorubicin

9/18/2022 12:00:00 AM

Cancer is one of the leading causes of death worldwide; cytotoxic drugs are used to treat cancer; these drugs have many adverse effects on the patient and kill both healthy and pathogenic cells. Metal-organic frameworks as carriers of chemotherapeutic drugs are of great importance in drug delivery due to their unique properties such as high porosity, improved pharmacokinetics, good stability against high temperatures and various chemical environments, and controlled release. Synthesized mesoporous nanoparticles based on metal-organic structures have a remarkable ability to load and encapsulate high doses of drugs. Cell-penetrating peptides as a new class of peptides also have a great potential for transmitting therapeutic agents into the cell that can help treat challenging diseases such as drug-resistant cancers. In this study, preparation and characterization of drug-carrier nanoparticles, made of metal-organic frameworks (with porous structure), spherical and magnetic iron nanoparticles, doxorubicin (as an anti-cancer agent), and cell-penetrating peptide are well done and confirmed by a variety of analysis methods. To increase the entry into the cell of Fe3O4@Fe-MIL-101-NH2 magnetic nanoparticles containing doxorubicin, a cell-penetrating peptide consisting of the amino acid sequence of arginine-tryptophan-arginine-tryptophan-arginine-tryptophan-cysteine synthesized in the solid phase and was attached to the linker in the organic-metal structure through an amide bond. The peptide helps to increase the entry of nanostructures into the cell due to its positive surface charge as well as the appropriate hydropathy index. In order to confirm the structure of the synthesized MOF, several analyzes such as FT-IR, EDX, TGA, FE-SEM, XRD, and VSM were used. Mass spectrometric analysis was also used to confirm the structure of the cyclic and linear peptides. Keywords: Metal-organic framework, Iron oxide nanoparticles, Cell-penetrating peptides, Solid phase synthesis, Controlled release