بررسی ویژگی دارورسانی چارچوب فلزی-آلی UMCM-150 بر پایه آهن و مس: انتقال و رهایش داروی استامینوفن

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

چکیده

در این مطالعه، چارچوب فلزی-آلی UMCM-150 تحت عنوان Fe1Cu2(BHTC)2 و Cu3(BHTC)2 برای حمل و رهایش داروی غیراستروئیدی استامینوفن به‌کار گرفته شد. سنتز این چارچوب‌ها با روش حلال گرمایی صورت گرفت. با استفاده از تصویرهای آنالیز SEM  و طیف پرتوXRD بلورینگی ذره‌ها تأیید شد. برای بررسی پایداری ذره‌ها از آنالیز DSL و ارزیابی پایداری گرمایی آن‌ها از آنالیزTGA  استفاده شد. همچنین مساحت سطح، حجم و اندازه روزنه­ های ذره‌ها هم توسط دستگاه BET اندازه‌گیری شد که نشان‌دهنده سطح ویژه مناسب و مزوحفره بودن تخلخل‌ها است. پس از بارگذاری داروی استامینوفن در حامل‌ها با بازده 29/25% برای Fe1Cu2(BHTC)2 و 82/10% برای Cu3(BHTC)2، میزان رهایش دارو در محلول نمکی بافر فسفات در 4/7pH= بررسی شد. بیشترین بازده رهایش دارو برای Fe1Cu2(BHTC)2 و Cu3(BHTC)2 به ترتیب 45/41 و 5/57% به‌دست آمد. همچنین، سینتیک رهایش دارو توسط مدل‌های گوناگون سینتیکی (درجه صفر، درجه اول، هیگوچی و کورمیرپپاس) مورد بررسی قرار گرفت که از این میان، مدل کورسمیرپپاس بهترین تطابق (92/0<R2) را با داده‌های آزمایشگاهی رهایش دارو داشته است. با توجه به نتیجه‌های به‌دست آمده چارچوب‌های آلی فلزی سنتز شده بر پایه آهن و مس گزینه امیدوارکننده‌ای برای حمل و رهایش آهسته داروی  استامینوفن می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] رشیدی ل.، شجاع الساداتی س.ع.، مروری بر کاربرد نانوذره‌های مزومتخلخل سیلیکا به عنوان سامانه حمل دارو، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (1)37: 11 تا 40 (1397).    
[2] امیدی م.، شجاع الساداتی س.ع.، مرسلی ع.، بررسی بارگذاری و رهایش کنترل شده یک داروی ضد آریتمی قلبی در یک چارچوب فلزـآلی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (2)33: 21 تا 25 (1393).  
[3] Arias J.L., “Nanotechnology and Drug Delivery”, Volume One: Nanoplatforms in Drug Delivery, USA: CRC Press, 1-27 (2014).
[4] Ma1 P., Xiao1 H., Li C., Dai Y., Cheng Z., Hou Z., Jun L., Inorganic Nanocarriers for Platinum Drug Delivery, Inorganic Nanocarriers for Platinum Drug Delivery., 10(18): 554-564 (2015).
[6] Bennett M., Palumbo J., Scott C., Whitcomb C., “Enhanced Diffusivity in Metal-Organic Frameworks for Use as a Drug Delivery System”, Project Advisor: Andrew Teixeira, Date: March 2nd, 2018.
[7] Lian X., Fang Y., Joseph E., Wang Q., Li J., Banerjee S., Lollar C., Wang X., Zhou H., Enzyme–MOF (Metal–Organic Framework) Composites, Chem. Soc. Rev., 46(11): 3386-3401 (2017).
[8] Kaura H., Mohanta G.C., Gupta V., Kukkar D., Tyagi S., Synthesis and Characterization of ZIF-8 Nanoparticles for Controlled Release of 6-Mercaptopurine Drug, J. Drug Deliv. Sci. Technol., 41: 106-112 (2017).
[9] Zhang F.M., Dong H., Zhang X., Sun X., Liu M., Yang D., Liu X., Wei J., Postsynthetic Modification of ZIF-90 for Potential Targeted Co-Delivery of Two Anticancer Drugs, ACS Appl. Mater. Interfaces., 9(32): 27332-21337 (2017).
[10] Jiang K., Zhang L., Hu Q., Zhao D., Xia T., Lin W., Yang Y., Cui Y., Yanga Y., Qian G., Pressure-Controlled Drug Release in a Zr-Cluster-based MOF, the Royal Society of Chemistry, J. Mater. Chem. B., 4(39): 6398-6401 (2016).
[11] AL  Haydar M., Rasool Abid H., Sunderland B., Wang S., Metal Organic Frameworks as a Drug Delivery System for Flurbiprofen. Drug Des Devel Ther, Drug Des. Devel. Ther., 11: 2685-2695 (2017).
[12] George P., Kiran Das R., Chowdhury P., Facile Microwave Synthesis of Ca-BDC Metal Organic Framework for Adsorption and Controlled Release of Curcumin, Micromeso, Micropor. Mesopor. Mat., 281: 161-171 (2019).
[13] Fathi1 M., Kazemi S., Zahedi F., Shiran M.R., Moghadamnia A.A., Comparison of Oral Bioavailability of Acetaminophen Tablets, Capsules and Effervescent Dosage Forms in Healthy Volunteers, Current Issues in Pharmacy and Medical Sciences., 31(1): 5-9 (2018).
[14] Simmons D.L., Wagner D., Westover K., Nonsteroidal Anti-Inflammatory Drugs, Acetaminophen, Cyclooxygenase, and Fever, Clin. Infect. Dis., 31(5): S211–S218 (2000).
[15] Gordon J., Kazemian H., Rohani S., MIL-53(Fe), MIL-101, and SBA-15 Porous Materials: Potential Platforms for Drug Delivery, Mater. Sci. Eng. C. Mater. Biol. Appl., 47: 172–179 (2015).
[17] Lim C.S., Schnobrich J.K., Wong-Foy A.G., J, Matzger A., Metal-Dependent Phase Selection in Coordination Polymers Derived from a C2v-Symmetric Tricarboxylate, Inorg. Chem., 49(11): 5271–5275 (2010).
[18] He Y., Krishna R., Chen B., Metal-Organic Frameworks with Potential for Energy Efficient Adsorptive Separation of Light Hydrocarbons, Energy Environ. Sci., 5(10): 9107–9120 (2012).
[19] Antek G., Foy W., Lebel O., Matzger A., Porous Crystal Derived from a Tricarboxylate Linker with Two Distinct Binding Motifs, J. Am. Chem. Soc., 129(51): 15740–14741 (2007).
[20] Soni G., Yadav K.S., High Encapsulation Efficiency of Poloxamer-Based Injectable Thermoresponsive Hydrogels of Etoposide, Pharm Dev. Technol., 19(6): 651–661 (2014).
[21] Korsmeyer R.W., Gurny R., Doelker E., Buri P., Peppas N.A., Mechanisms of Solute Release from Porous Hydrophilic Polymers, Int. J. Pharm., 15(1): 25–35 (1983).
[23] Mahmoodi N.M., Abdi J., Oveisi M., Alinia Asli M., Metal-Organic Framework (MIL-100 (Fe)): Synthesis, Detailed Photocatalytic Dye Degradation Ability in Colored Textile Wastewater and Recycling, Mater. Res. Bull., 100: 357–366 (2018).
[24] Samuela M.S., Bhattacharyaa J., Parthibanb C., Gayathri Viswanathanc G., Ultrasound-Assisted Synthesis of Metal Organic Framework for the Photocatalytic Reduction of 4-nitrophenol under Direct Sunlight, Ultrason. Sonochem., 49: 215–221 (2018).
[25] Ghiamaty Z., Ghaffarinejad A., Faryadras M., Abdolmaleki A., Kazemi H., Synthesis of Palladium–Carbon nanotube–Metal Organic Framework Composite and its Application as Electrocatalyst for Hydrogen Production, J Nanostruct Chem., 6: 299–308 (2016).
[26] Li Z., Peng Y., Xia X., Cao Z., Deng1 Y., Tang B., Sr/ptA Metal Organic Framework as A Drug Delivery System for Osteoarthritis Treatment, Sci. Rep., 9: 17570 (2019).
[27] Han Y., Liu W., Huang J., Qiu S., Zhong H., Liu D., Liu J., Cyclodextrin-based Metal-Organic Frameworks (CD-MOFs) in Pharmaceutics and Biomedicine, Pharmaceutics., 10(4) :271 (2018)
[28] He M., Zhou J., Chen J., Zheng F., Wang D., Fe3O4@Carbon@Zeolitic Imidazolate Framework-8 Nanoparticles as Multifunctional pH-Responsive Drug Delivery Vehicles for Tumor Therapy in Vivo, J. Mater. Chem. B., 3(46): 9033-9042 (2015)