سنتز کو پلی استرهای زیست تخریب پذیر با ساختار نانو با قابلیت رهش داروهای ضد سرطان

در میان انواع سیستمهای پلیمری رهش دارو، نانوساختارهای میسلی بر پایه پلی استرهای زیست تخریب پذیر زمینه تحقیقاتی جذابی را به روی محققین گشوده است. میسلهای پلیمری زیست تخریب پذیر به علت عدم سمیت و امکان جذب و تجزیه در بدن به عنوان حاملهای زیست تخریب پذیر دارو مطرح شده اند. مهندسی خصوصیات فیزیکوشیمیایی و مکانیکی این پلیمرها با تغییر در اوزان مولکولی، کوپلیمریزه کردن و عاملدار کردن به صورت کنترل شده ای امکان پذیر بوده که منجر به گستردگی زمینه های کاربردی آنها در انواع سیستمهای رهش دارو گردیده است. داروهای ضد سرطان که مصرف پزشکی گسترده ای دارند به اثرات جانبی زیادی منجر می شوند. بهبود رهش کنترل شده ترکیبات ضد سرطان ممکن است به کاهش اثرات جانبی و دست یابی به اثربخشی بهتر در دوزهای پایین تر منجر شود و در این راستا روشهایی برپایه استفاده از سیستمهای پلیمری رهش دارو برای داروهای ضد سرطان مورد بررسی قرار گرفته اند. در کار پژوهشی حاضر جهت سنتز نانوساختارهای میسلی بر مبنای کوپلیمرهای دسته ای دوگانه دوست pca-pla-pca و pca-pcl-pca از نوع aba، منومرهای لاکتاید و کاپرولاکتون با استفاده از روش پلیمریزاسیون حلقه گشا و با جرمهای مولکولی کنترل شده ، با استفاده از آغازگر دو عاملی، پلیمریزه می شوند. سپس پلی لاکتاید و پلی کاپرولاکتون حاوی دو انتهای هیدروکسیلی با استفاده از واکنشهای تراکمی با سیتریک اسید بوسیله گروههای کربوکسیلیک اسید عاملدار میشوند به صورتی که در ساختار کوپلیمر، بلوک b شامل پلی لاکتاید یا پلی کاپرولاکتون آبگریز با جرم مولکولی کنترل شده و بلوک a از مولکولهای سیتریک اسید آبدوست حاوی گروههای عاملی کربوکسیلیک اسید تشکیل یافته است. ساختار پلیمرهای حاصل بوسیله h-nmr, ft-ir, dls, tga, dsc مورد تایید قرار گرفت. طیفهای ft-ir وجود گروههای کربوکسیلیک اسید در ساختار کوپلیمرهای pca-pla-pca و pca-pcl-pca را نشان می دهد که موید وجود واحدهای سیتریک اسید در ساختار کوپلیمرهاست. مطالعات 1h nmr در حلالهای مختلف (cdcl3, dmso, d2o) حلالیت انتخابی کوپلیمرها و رفتار میسلی را اثبات می کنند. به گونه ای که بعلت عدم حلالیت کامل کوپلیمرها در حلال کلروفرم، پروتونهای گروههای آبدوست سیتریک اسید شدت واقعی خود را در این حلال نشان نمیدهند. از سوی دیگر شدت ناشی از پروتونهای بلوکهای آبگریزدرحلال d2o کاهش چشمگیری نشان میدهد که به کاهش تحرک مولکولی بلوکهای آبگریز در حلال d2o نسبت داده میشود. مطالعات رفتار حرارتی با آنالیز tga تخریب دو مرحله ای کوپلیمرهای حاصل را نشان می دهد که وجود واحدهای سیتریک اسید در ساختار کوپلیمرها را اثبات میکند. مطالعات dsc تغییرات نقطه ذوب و tg ناشی از اتصال واحدهای سیتریک اسید را نشان میدهد. در مرحله بعد تاثیر نسبت وزنی بلوکهای آبدوست و آبگریز بر رفتار میسلی کوپلیمرها بررسی شد. نتایج dls و tem نشان دادند که تعادل در نسبت بلوک آبگریز و آبدوست در ساختار کوپلیمر به ایجاد تعادل در نیروهای جاذبه آبگریز و نیروهای دافعه، که مانع رشد میسلها به فاز ماکروسکوپیک میشوند، منجر شده و اندازه ذرات میسلی را به زیر 100 نانومتر می رساند. به گونه ای که برای نمونه های حاوی حدود %w 50 بلوک آبدوست سیتریک اسید dls اندازه ذرات را 79 نانومتر برای کوپلیمر pca-pla-pca، و 83 نانومتر برای کوپلیمر pca-pcl-pca نشان میدهد. تصاویر tem مورفولوژی کروی ذرات با اندازه ای کوچکتر از داده های dls را نشان میدهد که به خشک کردن نمونه در تصویربرداری tem نسبت داده میشود. مطالعات cmc با استفاده از پروب پایرن نیز تاثیر نسبت بلوکهای آبگریز و آبدوست بر غلظت بحرانی میسل شدن را اثبات میکند. در ادامه جهت بررسیهای دارویی، کمپلکس داروی ضد سرطان سیس- پلاتین و کوپلیمر pca-pcl-pca تهیه گردید. به منظور تعیین درصد وزنی دارو در ساختار کمپلکس از آنالیز icp استفاده شد که نتایج حاکی از وجود %w 44 دارو در کمپلکس دارو- پلیمر است. مطالعات رهش دارو در pbs با ph=7/4 و دمای °c 37 رهش تدریجی و طولانی برای دارو را نشان میدهد. آنالیز اندازه ذرات با استفاده از dls، tem و afm انجام گرفت. مطالعات dls نشان میدهد که با کمپلکس شدن دارو به پلیمر اندازه ذرات به حدود 200 نانومتر میرسد که به کمپلکس شدن برخی واحدهای سیس- پلاتین بصورت پل coo-pt-ooc بین دو واحد میسلی نسبت داده میشود. نتایج tem اندازه حدود 45 نانومتری برای ذرات با مورفولوژی کروی را نشان میدهد و afm نیز مورفولوژی کروی با اندازه 100 نانومتر را نشان میدهد. بررسی سمیت کوپلیمر pca-pcl-pca خالص بر سلولهای نرمال ae نشان میدهد که کوپلیمر ذکر شده سمیتی بر سلولهای سالم ندارد. بررسی اثر ضد سرطانی کمپلکس pca-pcl-pca-pt بر سلولهای سرطانی hela سمیت بالاتر این سیستم در مقایسه با داروی خالص را نشان میدهد به گونه ای که غلظت µg/ml 100 از کمپلکس دارو- پلیمر، حاوی %w 44 دارو، در مقایسه با µg/ml 100 داروی خالص، سمیت بیشتری نسبت یه سلولهای سرطانی hela نشان میدهد. این نتیجه به ورود بیشتر کمپلکس پلاتین- میسل به سلولهای سرطانی در مقایسه با سیس پلاتین آزاد نسبت داده شد که ناشی از وجود سیتریک اسید در ساختار کمپلکس و تمایل بیشتر سلولهای سرطانی برای چنین منابع انرژی در طول انکوبه شدن است.