28910

آماده‌سازي، شناسايي، و بررسي توانمندي دارورساني Zn-MOF-74 نانومقياس پوشش‌داده ‌شده با پلي‌دوپامين

كارشناسي ارشد

نانوشيمي

1400

1402/07/15

فرانك منطقي

شيمي

چارچوب فلز-آلي 74 شناخته شده به عنوان MOF-74 از يك فلزواسطه دو ظرفيتي مانند روي و كبالت يا تركيبي از آن‌ها و ليگاند آلي 5،2-دي‌هيدروكسي‌ترفتاليك اسيد پديد مي‌آيد. تلاش‌هاي بسياري براي تهيه چارچوب‌هاي فلز-آلي براي كاربرد تشخيصي و درماني انجام شده‌است كه شامل روش‌هاي گوناگوني مي‌باشد. در اين راستا، روش آماده‌سازي بهينه براي تهيه MOF-74 با اندازه نانو در دماي اتاق در 2 ساعت توسط دو نمك روي نيترات و روي استات مورد بررسي قرار گرفت كه به ترتيب RTN و RTA نام گذاري شدند. نانوحامل‌هاي به‌دست آمده با كوركومين به عنوان داروي نمونه بارگذاري و سپس توسط پلي‌دوپامين به صورت بسپارش‌ درجا پوشش داده شدند. پس از آن نمونه‌ها به وسيله روش‌هاي طيف‌سنجي و ميكروسكوپي شناسايي شدند. خلوص فاز و تشكيل MOF-74 به وسيله PXRD و FTIR تاييد و همچنين عدم تغيير در ساختار در هر مرحله از پژوهش توسط FTIR زير نظر قرار گرفت. اندازه ذره‌هاي هر دو چارچوب توسط SEM در محدوده زير 100 نانومتر تعيين و تشكيل لايه پلي‌دوپامين بر سطح نانوحامل‌ها به وسيله TEM مشخص گرديد. بارگذاري و رهايش دارو از ساختارهاي متخلخل توسط طيف‌سنجي فرابنفش-مريي در λmax كوركومين (424 نانومتر) اندازه‌گيري شد. اين آزمايش نشان داد كه ميزان كارايي بارگذاري دارو به ازاي %50 w/w از نانوحامل براي RTN و RTA به ترتيب 31/4% و 82/7% مي‌باشد. همچنين ميزان رهايش دارو در RTA در بازه زماني 24 ساعت 95/4% در 7/4 pH و 99/5% در 5/5 pH بود درحالي كه اين ميزان براي RTN در 7/4 pH و 5/5 pH تقريبا 100% اندازه‌گيري شد. اين مقدار براي نانوحامل‌هاي پوشش داده شده با پلي‌دوپامين كاهش يافت و در RTA به 40/3% در 7/4 pH و 50/0% در 5/5 pH كاهش يافت. اين ميزان براي RTN 54/1% و 62/5% به ترتيب در 7/4 pH و 5/5 pH اندازه‌گيري شد.

1402/07/30

Preparation, Characterization, and Drug Delivery Potential of Polydopamine-Coated Nanoscale Zn-MOF-74

10/6/2024 12:00:00 AM

Metal-organic framework 74, renowned as MOF-74, is formed via the coordination of divalent transition metals such as zinc and cobalt or a combination thereof with the organic linker 2,5-dihydroxyterephthalic acid (H4dobdc). Many attempts have been made to prepare metal-organic frameworks for diagnostic and therapeutic applications, which encompassed various synthetic techniques. In this regard, the optimal preparation method for the preparation of nanoscale MOF-74 at room temperature in 2 hours by two metal salts zinc nitrate and zinc acetate were investigated, which were designated as RTN and RTA, respectively. The obtained nanocarriers were loaded with curcumin as a model drug and then coated with polydopamine in situ. Afterward, the pristine frameworks were identified by spectroscopic and microscopic techniques. The phase purity and the formation of MOF-74 was confirmed by PXRD and FTIR, and the possible chemical alterations in the structure of MOF-74 were scrutinized by FTIR at all modification steps. The particle size of both samples was determined to be below 100 nm by scanning electron microscopy and the formation of polydopamine layer on the surface of nanocarriers was determined by transmission electron microscopy. Drug loading and release from porous structures were measured by UV-Vis spectroscopy at the λmax of curcumin (424 nm). This experiment showed that the drug loading efficiency per 50% w/w of the nanocarrier for RTN and RTA is 31.4% and 82.7%, respectively. Furthermore, the drug release amount in RTA was 95.4% at pH 7.4 and 99.5% at pH 5.5 after 24 hours, while this amount was 100% for RTN at pH 7.4 and pH 5.5 within the same time period. This value was reduced for polydopamine-coated nanocarriers and decreased to 40.3% at pH 7.4 and 50.0% at pH 5.5 for RTA. This amount for RTN was measured to be 54.1% and 62.5% at pH 7.4 and pH 5.5, respectively.

چارچوب‌هاي فلز-آلي , نانوحامل‌هاي دارو , ماف 74 , سرطان , دارورساني

Metal-organic frameworks , Drug nanocarriers , MOF-74 , Cancer , Drug delivery

Mohammad Hossein Afshari

Faranak Manteghi