سنتز هیدروژل نانوکامپوزیت آهن و بررسی رهایش داروی ضدسرطان دوکسوروبیسین

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

دانشکده شیمی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش برای اولین بار هیدروژل نانو‌‎کامپوزیت آهن بر پایه پلی (2- دی متیل آمینو) اتیلن متاآکریلات پیوند زده شده بر روی پلیمر زیست‌سازگار ثعلب سنتز شد. تکپار‌های (2- دی متیل آمینو) اتیلن متاآکریلات بر روی اسکلت ثعلب پیوند زده می‌شوند و هم زمان با آن، اتصال­های عرضی نیز ایجاد می‌شوند. در واکنش یاد شده متیلن‌بیس‌آکریل‌آمید (MBA) به عنوان شبکه‌ساز و آمونیوم پرسولفات (APS) به عنوان آغازگر گرمایی عمل می‌کنند. عامل ­های مؤثر بر میزان جذب آب به روش سیستماتیک بهینه‌سازی شدند تا ابرجاذبی با بالاترین ظرفیت تورمی به‌دست آید. سپس رفتار تورمی ابرجاذب‌ بهینه شده در شرایط گوناگون (محلول‌های نمکی متفاوت، محلول آبی با pHهای متفاوت، مخلوط حلال‌های آلی با آب و...) بررسی شد. سنتیک جذب آب در شرایط عادی و تحت بار نیز مطالعه و در مورد برگشت‌پذیری تعدادی از رفتار‌های هوشمندانه آن­ها پژوهش شد. رهایش داروی دوکسوروبیسین از ساختار هیدروژل نانو‌کامپوزیت آهن مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه­ های آزمایش به‌خوبی نشان داد که رهایش داروی دوکسوروبیسین از هیدروژل سنتز شده بهpH محیط حساس است. برای اثبات پیوند خوردن (2- دی متیل آمینو) اتیلن متاآکریلات بر روی ثعلب از طیف FT-IRاستفاده شد. ریخت‌شناسی هیدروژل نیز با دستگاه SEM بررسی شد. قطر نانو ذره ­ها با تصویر TEM و AFM حدود 9 تا 11 نانومتر تخمین زده شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Nayak S., Lyon L. A., Soft Nanotechnology with Soft Nanoparticles, Angewandte Chemie International Edition, 44(47): 7686-7708 (2005).

[2] M Christe Sonia Mary., S Sasikumar., Sodium Alginate/Starch Blends Loaded with Ciprofloxacin Hydrochloride as a Floating Drug Delivery System - In Vitro Evaluation, Iran. J. Chem. Chem. Eng (IJCCE), 34(2): 25-31 (2015).

]3[ نبی­تیر، معصومه؛ آقامیری، سید فواد؛ طلائی خوزانی، محمدرضا؛ بررسی آزمایشگاهی تأثیر پوشش­دهی کیتوسان در کاهش تجمع نانولوله های کربنی به عنوان حامل داروی ضد سرطان کوئرستین، نشریه شیمی ومهندسی شیمی، (3) 32: 93 تا 102 (1396).

]4[ اکبرزاده، حامد؛ مهرجویی، عصمت؛ عباسپور، محسن؛ سالمی، سیروس؛ نفوذ نانووایر نقره به درون نانولوله ی کربنی: یک روش مؤثر برای رهایش داروی ضد سرطان، نشریه شیمی ومهندسی شیمی، (4)36: 189 تا 199 (1396).

[5] Bhattacharyya D., Singh S., Satnalika N., Khandelwal A., Jeon, S. H., Nanotechnology, Big Things from a Tiny World: A Review, Nanotechnology, 2(3): 29-38‏ (2009).

[6] نوبخت اصل، فاطمه؛ کردتبار، مهران؛ سنتز و شناسایی هیدروژل­های ابر جاذب نانوکامپوزیت مغناطیسی آهن بر پایه صمغ زانتان اصلاح شده با استفاده از اکریلیک اسید، نشریه شیمی ومهندسی شیمی، (4)35: 33 تا 38 (1395).

[7] Ang K.L., Venkatraman S., Ramanujan R.V., Magnetic PNIPA Hydrogels for Hyperthermia Applications in Cancer Therapy, Materials Science and Engineering: C, 27(3): 347-351 (2007).

[8] Gupta P., Vermani K., Garg S., Hydrogels: from Controlled Release to pH-Responsive Drug Delivery, Drug Discovery Today, 7(10): 569-579 (2002).

[9] Huang Y., Liu M., Chen J., Gao C., Gong, Q., A Novel Magnetic Triple-Responsive Composite Semi-IPN Hydrogels for Targeted and Controlled Drug Delivery, European Polymer Journal, 48(10): 1734-1744 (2012).

[10] Reddy N.N., Varaprasad K., Ravindra S., Reddy G.S., Reddy K.M.S., Reddy K.M., Raju K.M., Evaluation of Blood Compatibility and Drug Release Studies of Gelatin Based Magnetic Hydrogel Nanocomposites, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 385(1): 20-27 (2011).

[11] Ferrari M., Cancer Nanotechnology: Opportunities and Challenges, Nature Reviews Cancer, 5(3): 161-171 (2005). ‏

[12] Vrignaud S., Benoit J.P., Saulnier P., Strategies for the Nanoencapsulation of Hydrophilic Molecules in Polymer-Based Nanoparticles, Biomaterials, 32(33): 8593-8604 (2011).

[13] Sun C., Lee J.S., Zhang M., Magnetic Nanoparticles in MR Imaging and Drug Delivery, Advanced Drug Delivery Reviews, 60(11): 1252-1265 (2008)

[14]Grief A.D., G. Richardson., Mathematical Modelling of Magnetically Targeted Drug Delivery, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 293(1): 455-463 (2005).

[15]Ma X., Tao H., Yang K., Feng L., Cheng L., Shi X., Liu Z., A Functionalized Graphene Oxide-Iron Oxide Nanocomposite for Magnetically Targeted Drug Delivery, Photothermal Therapy, and Magnetic Resonance Imaging, Nano Research, 5(3): 199-212 (2012).

[16] Haley B., Frenkel E., Nanoparticles for Drug Delivery in Cancer Treatment, Urologic Oncology: Seminars and Original Investigations, 2: 57– 64 (2008).

[17] Bardajee G.R., Mizani F., Hosseini S.S., pH Sensitive Release of Doxorubicin Anticancer Drug from Gold Nanocomposite Hydrogel Based on Poly (Acrylic Acid) Grafted onto Salep Biopolymer, Journal of Polymer Research, 24(3): 48 (2017).

[18] Kabiri K., Zohuriaan‐Mehr M.J., Superabsorbent Hydrogel Composites, Polymers for Advanced Technologies, 14(6): 438-444 (2003).

[20] Odian G., “Principle of Polymerization”, 2nd Ed. Wiley-Interscience, New York, (1981).

[21] Pourjavadi A., Ghasemzadeh H., Soleyman, R., Synthesis, Characterization, and Swelling Behavior of Alginate‐g‐Poly (Sodium Acrylate)/Kaolin Superabsorbent Hydrogel Composites, Journal of Applied Polymer Science, 105(5): 2631-2639 (2007).

[22] Zohuriaan‐Mehr M.J., Motazedi Z., Kabiri K., Ershad‐Langroudi A., Allahdadi I., Gum Arabic–Acrylic Superabsorbing Hydrogel Hybrids: Studies on Hwelling Rate and Environmental Responsiveness, Journal of Applied Polymer Science, 102(6): 5667-5674 (2006).

[23] Jianqi F., Lixia G., Swelling/Deswelling Behavior of Thermally Induced PVA/PAA Hydrogel Fiber in Aqueous Salt Solutions, Journal of Polymer Materials, 19(1): 103-112 (2002).

[24] Flory P.J., “Principles of Polymer Chemistry”, Cornell University Press ‏(1953).

[25] Pass G., Phillips G.O., Wedlock D. J., Interaction of Univalent and Divalent Cations with Carrageenans in Aqueous Solution, Macromolecules, 10(1): 197-201 (1977).

[26] Pourjavadi A., Ghasemzadeh H., Mojahedi F., Swelling Properties of CMC‐g‐Poly (AAm‐co‐AMPS) Superabsorbent Hydrogel, Journal of Applied Polymer Science, 113(6): 3442-3449 (2009).

[27] Pourjavadi A., Ayyari M., Amini-Fazl M. S., Taguchi Optimized Synthesis of Collagen-g-Poly (Acrylic Acid)/Kaolin Composite Superabsorbent Hydrogel, European Polymer Journal, 44(4): 1209-1216 (2008).

[28] Kabiri K., Zohuriaan‐Mehr M.J., Superabsorbent Hydrogel Composites, Polymers for Advanced Technologies, 14(6): 438-444 (2003).

[29] Slowing I. I., Vivero-Escoto J. L., Wu C. W., Lin V.S.Y., Mesoporous Silica Nanoparticles as Controlled Release Drug Delivery and Gene Transfection Carriers, Advanced Drug Delivery Reviews, 60(11): 1278-1288 (2008).

[30] Serra L., Doménech J., Peppas N.A., Drug Transport Mechanisms and Release Kinetics from Molecularly Designed Poly (Acrylic Acid-g-Ethylene Glycol) Hydrogels, Biomaterials, 27(31): 5440-5451 (2006).