تهيه و شناسايي هيدروژل هاي حساس به نور با استفاده از مشتقات پريلن بيس ايميد دوپامين :بررسي خواص بيولوژيكي وكاربردهاي فتوديناميك تراپي آنها در شرايط برون تني

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

شيمي

دكتري

پريلن عليرغم مزاياي فوق العاده آن به‌عنوان يك حساسگر نوري در فوتوداميك تراپي، از محدوديت هاي شديد حلاليت و انتخاب پذيري پايين تومور رنج مي برد. در اين رساله به منظور غلبه بر اين محدوديت ها، حساسگر نوري جديد پريلن بيس ايميد دوپامين (PBI-DOPA) از طريق اتصال با دوپامين تهيه گرديد. درپژوهش اول هيدروژل هاي جديد حساس به نور كه با CS/PBI-DOPA معرفي مي شود با استفاده از مشتق پريلن بيس ايميد دوپامين به عنوان اتصال دهنده عرضي كووالانسي بر پايه ي كيتوسان (CS) از طريق يك روش اتصال متقابل اكسايشي تهيه و ارائه گرديد. هيدروژل هاي CS/PBI-DOPA ساختار ميكرومتخلخل زيست سازگاري را ارائه كردندكه داراي قابليت تزريق پذيري و بازده كوانتومي اكسيژن يكتايي برجسته 51/0 و 98/0 مي باشد. در يك مطالعه مقايسه اي در شرايط برون تني (In vitro) اثرات سميت نوري و ضدسرطاني هيدروژل هاي CS/PBI-DOPA به عنوان سيستم جديد حساس به نور، با مشتق پريلن تترا كربوكسيليك دي انيدريد (PTCDA) وPBI-DOPA آزاد بر روي سلول هاي سرطان پوست(A375) ، سلول هاي سرطان سينه (MDA-MB-231) و سلول هاي نرمال فيبروبلاست طي فرايند فوتوديناميك تراپي مورد بررسي و مقايسه قرار گرفت. نتايج حاصل از آزمون، برتري فرمول هيدروژل را در القا مرگ سلول هاي سرطاني A375 و MDA-MB-231 به ترتيب 57 و 63% و در عين حال به حداقل رساندن سميت بر روي سلول هاي نرمال، در مقايسه با هر دو تركيب پريلن آزاد نشان داد. بنابراين، هيدروژلCS/PBI-DOPA مي تواند به عنوان يك سيستم حامل زيست سازگار اميدواركننده با كارايي قابل توجه براي تحويل پريلن معرفي شود. در پژوهش دوم، ساخت هيدروژل هاي جديدآنتي اكسيداني حساس به نور بر پايه ي كيتوسان كه به صورت CS-Cy/PBI-DOPA معرفي مي شود، با اتصالات عرضي از مشتق پريلن بيس ايميد دو پامين و سيانوريك كلرايد گزارش مي شود. هيدروژل طراحي شده خصوصيات مطلوبي مانند ساختار شبكه اي ‌متخلخل با خاصيت ارتجاعي و حفراتي در حد سايز ميكرو، توانايي تورم و تزريق پذيري، زيست تخريب پذيري و زيست سازگاري، توانايي هاي عالي توليد اكسيژن يكتايي، و خواص آنتي اكسيداني نيز ارائه كرد. آزمايش‌هاي فوتوديناميك تراپي هيدروژل‌ها در شرايط برون تني بر روي دو رده سلولي متفاوت سرطان سينه انسان MDA-MB-231 و MCF-7 انجام شد. اين هيدروژل ها در شرايط تاريكي زنده ماني سلول را بيش از 90 % حفظ مي كند و در مقابل با عملكرد سميت نوري عالي موجب 53 و 43 % مرگ سلولي براي سلول هاي MCF-7 و MDA-MB-231 ارائه كردند كه پتانسيل اميدبخش آن ها را براي كاربردهاي درماني سرطان تأييد كرد. در پژوهش سوم، با طراحي و محصور كردن كمپلكس PBI-DOPA/FeIII در ماتريس فيلم هيدروژل زيست سازگار مبتني بر كربوكسي متيل سلولز به يك پلتفرم آنتي اكسيداني، ضد ميكروبي و ضد سرطاني چند عملكردي دست يافته شد. سيستم حساس به نور CMC-CA/PBI-DOPA/Fe (III) از طريق يك فرآيند درجا تهيه شد، كه در آن كمپلكس PBI-DOPA/FeIII را مي توان در طول فرآيند اتصال عرضي شدن CMC توسط اسيد سيتريك به دام انداخت. حضور يون هاي فلزي با تسهيل ISC (تقاطع بين سيستمي) تأثير مفيدي بر توليد اكسيژن و سميت نوري سيستم حساس به نور دارد. پتانسيل PDT فيلم CMC-CA/PBI-DOPA/Fe (III) و PBI-DOPA آزاد بر روي رده‌هاي سلولي سرطاني MCF-7 و غير سرطاني MCF10A در شرايط برون تني ارزيابي شد. همانطور كه انتظار داشتيم، كارايي فوتوديناميك تراپي PBI-DOPA محصور شده به طور چشمگيري در مقايسه با فرم آزاد افزايش يافته است و مي تواند تا 53 و65 % آپوپتوز سلول سرطاني را القا كند. علاوه بر اين، سيستم حساس به نور فعاليت ضد ميكروبي موثري را در برابر باكتري مقاوم به دارو S.arouse با القاي 99/99% مرگ و مهار رشد ميكروب‌ها به اثبات رساند. بنابراين، فيلم هيدروژل چند منظوره CMC-CA/PBI-DOPA/Fe (III) با خواص آنتي اكسيداني، ضد ميكروبي و ضد سرطاني برتر، كه سميت سلولي را از طريق كمپلكس‌هاي PBI-DOPA/FeIII به دست آورد، مي‌تواند به عنوان يك سلاح كارآمد اميدواركننده در PDT با به حداقل رساندن عوارض جانبي در برابر سرطان سينه و عفونت هاي باكتريايي عمل كند.

224135

آلي

شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان