شبيه سازي ديناميك مولكولي كوپليمر بلوكي با قابليت كاربرد در پوشينه كردن دارو

دكتري

در اين رساله قابليت پوشينه سازي داروي ضد سرطاني دوكسوروبيسين (DOX) با كوپلمير بلوكي آمفي فيليك پلي {γ-2-2]-(2 متوكسي اتوكسي) اتوكسي[ اتوكسي-ε-كاپرولاكتون} (PMEEECL) و پلي (β-آمينو استر) (PAE) حساس به دما و pH توسط ابزار شبيه سازي ديناميك مولكولي (MD) مورد تحقيق قرار گرفت. براي اين منظور، ابتدا ويژگي ها و رفتار ديناميكي پليمر حساس به دماي PMEEECL با طول 20 واحد تكراري با شبيه سازي ديناميك مولكولي بررسي شد. نتايج شبيه سازي در چهارچوب شعاع چرخش Rg، مشخصه برهم¬كنش فلوري-هاگينز χ و انرژي برهم¬كنش PMEEECL و مولكول¬هاي آب، دماي حلاليت بحراني پاييني (LCST) و يا دماي انتقال كويل به گلبول (Tcg) نزديك به دماي 320 كلوين بدست آمد كه با مقدار نتايج آزمايشگاهي بسيار نزديك است. سپس اثر درجه پليمريزاسيون اليگومر PMEEECL بر مقدار Tcg مورد مطالعه قرار گرفت. مطابق نتايج بدست آمده از شبيه سازي، با كاهش طول زنجير اليگومر دماي بحراني آن كاهش يافت. علت اين امر مي¬تواند مربوط به آبدوست بودن شاخه جانبي اليگومر PMEEECL باشد كه با كاهش طول، باعث كاهش دماي بحراني اليگومر مي¬شود. در اين اليگومر شاخه جانبي كه قسمت آب¬دوست اليگومر مي¬باشد عامل اصلي در ايجاد رفتاري كويل به گلبول شدن مي¬باشد. به منظور پوشينه كردن دارو ، بلوك آب گريز و حساس به pH پلي (β-آمينو استر) (PAE) به بلاك اوليه PMEEECL با بيست واحد تكراري جهت ساخت كوپليمر بلوكي و تشكيل مايسل در محيط آبي اضافه شد. از آنجايي كه اضافه كردن بلاك آب¬گريز بر روي دماي بحراني PMEEECL تاثيرگذار است، اثر طول زنجير آب¬گريز بر روي اين دما مورد بررسي قرار گرفت. مطابق نتايج بدست آمده مقدار Tcg براي كوپليمر PMEEECL20-block-PAEM براي تعداد واحد تكراري M با مقادير 5، 10 و 15 به ترتيب 315، 305 و 300 كلوين بدست آمد. در نتيجه با افزايش طول زنجير بلوك آب¬گريز، رسيدن به دماي بحراني در دماهاي كمتري رخ مي¬دهد. سپس با توجه به مقادير درجه پليمريزاسيون بلوك PAE، با استفاده از شبيه سازي دانه درشت (CG) مورفولوژي و شكل مايسل مورد بررسي قرار گرفت كه با تغيير آن اشكال كروي، استوانه¬اي و دو لايه¬اي بدست آمد. در ادامه از مايسل كروي PMEEECL20-PAE5 به علت مناسب بودن دماي كويل به گلبول آن در كاربردهاي دارو رساني جهت پوشينه سازي مقادير مختلفي از داروي ضد سرطان دوكسوروبيسين (DOX)، 1، 5 و 10 درصد وزني كوپليمر بلوكي، استفاده شد. با افزايش غلظت دارو از 1 به 10 درصد وزني كوپليمر بلوكي، مكان داروي پوشينه شده از سطح مشترك هسته و پوسته مايسل به داخل هسته و روي پوسته مايسل منتقل مي¬شود. همچنين اثر pH نيز با تئوري ميدان خود سازگار (SCF) مورد بررسي قرار گرفت كه نتايج آن نشان دهنده فروپاشي مايسل در pH هاي كمتر از 4/5 بود. بنابراين تحقيق حاضر مي تواند زمينه ساز بررسي آتي به منظور بهينه سازي ساير مشخصه¬هاي دارورساني به سلول¬هاي سرطاني باشد.

193541

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر سوسا جوان نيكخواه

مهندسي شيمي

دكتر محمد رضا مقبلي