طراحی و سنتز ماکرومولکولهای شبه دندریمری دوگانه دوست حساس به محرک های محیطی با تلفیقی از روش های پلیمریزاسیون زنده وکاربرد آنها به عنوان نانو حامل های داروهای آب گریز و ضدسرطان

برای ورود یک دارو به بازار مصرف و تبدیل آن از ایده به محصول تقریباً 10 سال زمان لازم است. این در حالی است که در جهان بیش از 6 میلیون نفر در هر سال به دلیل محدودیت داروهای ضد سرطان و نیز معالجات پرهزینه قربانی انواع سرطان هستند. به عنوان یکی از مشکلات جدی داروهای ضد سرطان می توان به تخریب بسیاری از بافت ها و سلول های سالم بدن اشاره کرد که این مسئله باعث محدودیت در استفاده از این نوع داروها و همچنین اثرات جانبی زیانبار آنها شده است. اکثر داروهای ضد سرطان آب گریز بوده و تنها بخش کمی از ماده موثر دارویی به دلیل حلالیت پایین در محیط های بیولوژیکی یا آبی و یا به دلیل دفع از طریق متابولیسم بدن به صورت مفید عمل می کند. یکی از مشکلات بزرگی که صنعت داروسازی با آن مواجه است، انتقال داروهای آب گریز به ناحیه هدف در دز کافی و به صورت غیر سمی است. بنابراین برای رفع این مشکلات و رساندن دارو با دز مناسب به سلول های هدف و در نتیجه بهبود اثرات درمانی و کاهش مضرات آن، استفاده از سیستم های نوین دارو رسانی با کمک انواع پلیمرها مورد توجه بوده و به سرعت در حل توسعه هستند. اولین و مهمترین اصل در سیستم های دارورسانی نوین بالا بردن غلظت دارو در بافت بیمار به منظور بهبود اثر بخشی آن و در عین حال پایین نگه داشتن غلظت دارو در سایر قسمتهای بدن می باشد که ضمن کاهش مصرف دارو از اثرات جانبی و زیان آور آن نیز جلوگیری می کند. ضمناً در یک روش درمانی موثر غلظت دارو در بافت بیمار ترجیحاً بایستی به اندازه موثر و ثابت باشد. این دو اصل به خصوص در درمان انواع سرطان بسیار حائز اهمیت بوده و اثرات جانبی دارو را به حداقل می رساند. خصوصیت منحصر به فرد پلیمرها باعث استفاده روزافزون آنها در صنعت دارورسانی شده است. کاربرد پلیمرها در دارورسانی با خصوصیات مولکولی و اندازه پلیمرها ارتباط تنگاتنگی را نشان می دهد که در بخشهای بعدی بیشتر به این مطلب پرداخته خواهد شد. در سیستم های دارورسانی با کمک پلیمرها دارا بودن برخی خواص ضروری می نماید که از آن جمله می توان به حلالیت در محیط های بیولوژیکی، غیر سمی بودن، سازگاری زیستی و تخریب پذیری در محیط های بیولوژیکی اشاره کرد. امروزه پژوهش های گسترده انجام شده در روشهای سنتز پلیمرها، باعث ظهور تکنیک های پلیمریزاسیون زنده شده است که توان کنترل و معماری جدید پلیمرها را دارند. از میان انواع بلاک کوپلیمرها، بلاک کوپلیمرهای دوگانه دوست به دلیل توانایی تشکیل مایسل در اندازه ها و شکل های مختلف مورد توجه ویژه قرار گرفته اند. از مهمترین کاربردهای ویژه این بلاک کوپلیمرها بکارگیری آنها در سامانه های نوین دارورسانی و همچنین پایدارسازی و محافظت نانوذرات در محیط های بیولوژیکی میباشد. در این رساله همگام با پیشرفت های امروزی، طراحی و سنتز dlspهای پرشاخه جدید و دوگانه دوست و همچنین حساس به محرک های محیطی که پتانسیل بکارگیری در محیط های بیولوژیکی را دارند، به صورت موفقیت آمیزی انجام شد. همچنین طراحی و سنتز بلاک کوپلیمرهای غیرخطی و پیچیده در ایجاد نانومایسل های پایدارتر و در ابعاد کوچکتر مورد بررسی قرار گرفت . نانومایسل های حساس به تغییرات ph حاصل از dlspهای سنتز شده (2g3(paa)8 و 3g3(paa)12 ) پایداری مناسبی نشان دادند. این سامانه ها به صورت هوشمندانه عمل کرده و افزایش رهایش دارو (تقریبا تا دو برابر) را در شرایط in vitro نشان می دهند. از آنجاییکه در بافت های سرطانی ph محیط پایین تر و دما بالاتر از حد نرمال است، لذا طراحی سامانه های حاصل از dlspهای حساس به هردو محرک در ادامه پژوهش ها مورد توجه قرار گرفت. این dlspهای پرشاخه به گونه ای طراحی شدند که علاوه بر حساسیت به شرایط دمایی وph محیط، پتانسیل بارگیری دارو و نانوذرات طلا را همزمان داشته و ضمنا رهایش دارو هدفمند بوده و همزمان با ترموتراپی به صورت ناحیه گزین انجام شود. انتظار می رود این سامانه نانو مایسل هایی در ابعاد کوچک تر و پایدارتر ایجاد نماید. این سیستم دارای lcst بالاتر از حداکثر دمای ایجاد شده در شرایط فیزیولوژیکی بوده و در شرایطی که دمای بدن بیمار بصورت غیر طبیعی بالا می رود تحریک پذیر نخواهد بود. استراتژی جدیدی که این سامانه دارد استفاده از نانوذرات طلا است که در قسمت آب گریز آن بارگیری می شوند. این نانوذرات با تابش طول موج های بلند مانند طول موج های زیرقرمز حرارت زیادی را ایجاد می کنند. نانومایسل های سنتز شده در گردش خون به صورت هدفمند به سمت سلول های سرطانی حرکت کرده و وارد آن ها می شوند. سپس محل تجمع این نانومایسل های حامل دارو و نانوذرات طلا تحت تابش نور زیرقرمز نزدیک قرار گرفته و دمای بالایی ایجاد می کنند که دمای حاصل، از lcst سیستم بالاتر بوده و باعث تغییر فاز و خواص این پلیمرها از آب دوست به آب گریز شده، و در پی آن مایسل ها منقبض شده و آزادسازی دارو در این مرحله انجام خواهد شد. در واقع در این سامانه تاثیر استفاده همزمان از نانوذرات طلا و داروی ضد سرطان را تجربه خواهیم کرد.