طراحی، سنتز، مشخصه یابی، و ارزیابی عملكرد نانوكامپوزیت های هیدروژلی برپایه تركیب های طبیعی برای درمان بیماری آرتریت روماتوئید و بهبود التهاب
تاریخ دفاع
استاد
حسن حداد زاده
دانشکده
شیمی
بیماریهای خودایمنی طیف وسیعی از بیماریها مانند آرتریت روماتوئید، استئوآرتریت، و پسوریازیس را شامل میشوند. آرتریت روماتوئید (RA) یک بیماری سیستمیک مزمن است که برای درمان آن به داروهای مسکن، ضدالتهاب (استروئیدی و غیراستروئیدی)، و حفاظت کننده بافتهای مفصلی نیاز است. در مواجهه با این بیماری، در مراحل اولیه باید درد و التهاب برطرف شده و سپس از تخریب بافتهای مفصلی جلوگیری شود. به این منظور در بخش اول این رساله، یک نانوکامپوزیت هسته-پوسته چند منظوره با ویژگیهای ضد التهابی و محافظت از بافت طراحی شد. این نانوکامپوزیت برای دستیابی به بیشترین کارایی درمانی با کمترین عوارض جانبی، با استفاده از ترکیبهای طبیعی با ویژگیهای درمانی اثبات شده، تهیه شد. هسته نانوکامپوزیت (TFH) با استفاده از هیدروژل صمغهای کتیرا و کندر به روش هیدروترمال تهیه شد. سپس لایهای از تانیکاسید-نانوذرههای طلا به عنوان پوسته بر روی هسته هیدروژلی تثبیت شد (TFH@TA/Au ). در نهایت، ترکیب 10-هیدروکسی-2-دکانوئیکاسید (10-HDA) در ساختار نانوکامپوزیت بارگذاری شد (TFH@TA/Au -HDA). نانوکامپوزیت TFH@TA/Au -HDA در هر مرحله از سنتز با استفاده از روشهای FT-IR، FE-SEM، TEM، XRD، BET، UV-Vis، ICP،TGA و پتانسیل زتا به طور کامل مشخصهیابی شد که نتایج نشان دادند ذرههای نانوکامپوزیت به شکل کروی و دارای ساختار هسته-پوسته با ابعادی در حدود 300-150 نانومتر هستند. در ادامه، ظرفیت جذب آب و زیستتخریبپذیری نانوکامپوزیت TFH@TA/Au -HDA در بافر فسفات و آب مقطر بررسی شد. همچنین، روند رهایش 10-HDA از نانوکامپوزیت TFH@TA/Au -HDA با استفاده از روش طیفبینی تعیین شد و نتایج نشان دادند که سینتیک رهایش از مدل کورسمیر-پپاس پیروی میکند. به علاوه، برای بررسی کارایی و تعیین مکانیسم اثر نانوکامپوزیت، برهمکنش 10-HDA و کلاستر طلا با پروتئینهای مسیر التهابی NF-?B از طریق محاسبات داکینگ مولکولی بررسی شد. اثر ضدالتهابی TFH@TA/Au -HDA در سطح mRNA و پروتئین با استفاده از روشهای real-time PCR و وسترن بلات ارزیابی شدکه با نتایج داکینگ مولکولی مطابقت داشت و نشان داد که نانوکامپوزیت TFH@TA/Au -HDA میتواند از طریق مهار مسیر NF-?B پتانسیل ضدالتهابی داشته باشد. برای تکمیل مطالعات برونتنی، اثر TFH@TA/Au -HDA به صورت درونتنی بر روی مدلهای رت آرتریت روماتوئید ارزیابی شد. معاینات بالینی، اندازهگیری میزان فاکتورهای التهابی در خون، عکسهای رادیولوژی، و رنگآمیزی بافت مفصل نشان دادند که TFH@TA/Au -HDA میتواند گزینه مناسبی برای درمان آرتریت روماتوئید باشد.
التهاب یک عارضه مهم و پیچیده در بسیاری از بیماریهای خودایمنی است و برطرف کردن آن در مراحل اولیه و همچنین در طول بیماری از اهمیت خاصی برخوردار است. به همین دلیل در بخش دوم این رساله، کمپلکس جدیدی از روتنیم(III) و لیگاند طبیعی نیل با فرمول شیمیاییRu(HIndig)3 تهیه شد و سپس این کمپلکس بر روی هیدروژل ثعلب که در شرایط هیدروترمال تهیه شده بود، بارگذاری شد. نانوکامپوزیت تهیه شده (SAH-Ru(HIndig)3) با استفاده از روشهای مختلف شامل ATR-IR، FE-SEM، TEM، XRD، BET،
UV-Vis، ICP،TGA و پتانسیل زتا مشخصهیابی شد. نتایج نشان دادند که نانوکامپوزیت دارای ذرههایی با ساختار شبه کروی و ابعادی در حد 250-120 است. به علاوه، ظرفیت جذب آب و زیستتخریبپذیری نانوکامپوزیت SAH-Ru(HIndig)3 بررسی شد. همچنین، روند رهایش کمپلکسRu(HIndig)3 از نانوکامپوزیت SAH-Ru(HIndig)3 به صورت تدریجی و پیوسته بود و سینتیک رهایش از مدل هیکسون-کرول پیروی میکند. در ادامه، اثر آنتیاکسیدانی SAH-Ru(HIndig)3 از طریق بررسی توانایی مهار رادیکالهای هیدروکسیل و DPPH ارزیابی شد. اثر ضدالتهابی SAH-Ru(HIndig)3 نیز با استفاده از روش real-time PCR و از طریق تعیین سطح بیان mRNA سایتوکینهای پیش التهابی (TNF-?، IL-1?، و IL-6) و ضدالتهابی (IL-10) بررسی شد. به علاوه، نتایج مربوط به آزمون خراش نشان دادند که نانوکامپوزیت تهیه شده میتواند بر روی مهاجرت سلولهای ماکروفاژی مؤثر باشد. در نتیجه، میتوان از نانوکامپوزیت SAH-Ru(HIndig)3 به عنوان یک داروی ضدالتهاب بر پایه ترکیبهای گیاهی و با کمترین عوارض جانبی استفاده نمود.
واژههای کلیدی: نانوکامپوزیت، کتیرا، کندر، تانیکاسید، نانوذرههای طلا ، ژل رویال، کمپلکس روتنیم(III)- نیل، هیدروژل ثعلب، آرتریت روماتوئید، التهاب

