طراحی حامل دارویی هوشمند بر پایه کربوکسی متیل‌سلولز-آکریل‌آمید به‌عنوان سامانه حلقه-بسته رسانش دارو و بررسی سینتیکی رهایش انسولین

پژوهش های کاربردی در شیمی

مقاله 6، دوره 12، شماره 3، آذر 1397، صفحه 47-56   

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

لیلا ذوالقدر¹؛ بهمن واشقانی فراهانی^{* 2}؛ حسین قاسم زاده³

¹دانشجوی کارشناسی ارشد گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران

²دانشیار گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران

³استادیار گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران

چکیده

واژه دیابت ملیتوس (DM) دربرگیرنده گروهی از نقص‌های متابولیک است که با زیاد شدن طولانی قند خون مشخص می‌شود و ناشی از نارسایی در ترشح یا فعالیت انسولین است. در این پژوهش، حامل دارویی هیدروژلی هوشمند بر پایه کربوکسی متیل سلولز- پلی‌آکریل‌آمید (CMC-g-pAAm) طراحی شد که با رسانش حلقه-بسته قادر به رهایش انسولین است. آنزیم گلوکز اکسیداز (GOX) برای کنترل رهایش انسولین و پاسخگویی به غلظت‌های متفاوت قند در هیدروژل به دام انداخته شد. تولید هیدروژل‌های هوشمند از طریق واکنش بسپار رادیکالی بین کربوکسی متیل‌سلولز و آکریل‌آمید انجام گرفت. اثبات بارگذاری داروی انسولین با استفاده از آزمون‌های طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (IR-FT)، تجزیه گرما وزن‌سنجی (TGA/DTG) و میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. حساسیت به قند هیدروژل با جذب در ناحیه مریی- فرابنفش (UV-Vis) در طول موج 280 نانومتر مورد بررسی قرار گرفت. بهینه‌سازی مشخصه‌های بارگذاری در هیدروژل‌ها با استفاده از روش طراحی آزمایش فاکتوریال بررسی و در نهایت رهایش انسولین با استفاده از الگوهای سینتیک مورد بررسی قرار گرفت.  

کلیدواژه‌ها

گلوکز اکسیداز؛ هیدروژل هوشمند؛ الگوی سینتیکی؛ کربوکسی‌متیل‌سلولز؛ حلقه- بسته

مراجع

[1]. Maraschin, J.F.; Advances in Experimental Medicine and Biology 771, 9–12, 2012.

[2]. Gu, Z.; Dang, T.T.; Ma, M.; Tang, B.C.; Cheng, H.; Jiang, S.; Dong, Y.; Zhang, Y.; Anderson, D.G.; ACS Nano 7, 6758-6766, 2013.

[3]. Owens, D.R.; Zinman, B.; Bolli, G.B.; Lancet 358, 739-746, 2001.

[4]. Wu, Q.; Wang, L.; Yu, H.J.; Chen, Z.F.; Chemical Reviews 111, 7855-7875, 2011.

[5]. Peppas, N.A.; Journal of Drug Delivery Science and Technology 14, 247-256, 2004.

[6]. Uchiyama, T.; Kiritoshi, Y.; Watanabe, J.; Ishihara, K.; Biomaterials 24, 5183-5190, 2003.

[7]. Chu, M.K.L.; Chen, J.; Gordijo, C.R.; Chiang, S.; Ivovic, A.; Koulajian, K.H.; Giacca, A.; Wu, X.Y.; Sun, Y.; Lab on a Chip 12, 2533-2539, 2012.

[8]. Sarmento, B.; Martins, S.; Ribeiro, A.; Veiga, F.; Neufeld, R.; Ferreira, D.; International Journal of Peptide Research and Therapeutics 12, 131-138, 2006.

[9]. Zhang, K.;  Quan, C.;  Huang, H.;  Taulier, N.; Wu, X.Y.; J Pharmacol Pharmacother 56, 611-620, 2004.

[10]. Gordon, G.S.; Moses, A.C.; Silver, R.D.; Flier, J.S.; Carey, M.C.; Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  82, 7419-7423, 1985.

[11]. Tan, H.; Luan, H.; Hu, Y.; Hu, X.; Macromolecular Research 21, 392-399, 2013.

[12]. Adimi, M.; Attar, H.; Barati, A.; Seifkordi, A.; Bakhtiari, M.; International Journal of Biosciences 5, 129-137, 2014.

[13]. Shyong, Y.J.; Lin, R.F.; Soung, H.Sh.; Wei, H.H.; Hsueh, Y.Sh.; Chang, K.Ch.; Lin, F.H.; Journal of Materials Chemistry B 3, 2331-2340, 2015.

[14]. Gao, X.;  Cao, Y.;  Song, X.; Zhang, Z.;  Zhuang, X.; He, C.;  Chen, X.; Macromolecular Bioscience 14, 565-575, 2014.

[15]. Gu, Z.h.;  Aimetti, A.A.;  Wang, Q.;  Dang, T.T.; Zhang, Y.;  Veiseh, O.; Cheng, H.;  Langer, R.S.;  Anderson, D.G.; ACS Nano 7, 4194-4201, 2013.

[16]. Barbucci, R.; Leone, G.; Vecchiullo, A.; Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition 15, 607-619, 2004.

[17]. Matsumoto, A.; Ishii, T.; Nishida, J.; Matsumoto, H.; Kataoka, K.; Miyahara, Y.; Angewandte Chemie 51, 2124-2128, 2012

[18]. Rani, M.; Agarwal, A.; Negi, Y.S.; Bioresource Technology 5, 2765-2807, 2010.

[19] Senthil, A.; Sivakumar, T.; Narayanaswamy, V.B.; Pharmaceutical and Pharmacological Letters 3, 496-506, 2011.

[20]. Ahmed, E.M.; Journal of Advanced Research 6, 105-121, 2013.

[21]. Tan, H.; Luan, H.; Hu, Y.; Hu, X.; Macromolecular Research 21, 392-399, 2012.

[22].  Saeedi, M.;  Akbari, J.;  Enayatifard, R.; Morteza-Semnani, K.;  Tahernia, M.;  Valizadeh, H.; Iranian Journal of Pharmaceutical Research 8, 241-249, 2009.

[23]. Fu, Y.; Kao, W.J.; Expert Opinion on Drug Delivery 7, 429-444, 2010.

[24]. Dash, S.; Murthy, P.N.; Nath, L.; Chowdhury, P.; Drug Research 67, 217-223, 2010.

[25]. Manjusha, R.; Anuja, A.; Bioresource Technology 4, 2765-2807, 2010

[26]. Ravaine, V.; Ancla, C.; Catargi, B.; Journal of Controlled Release 132, 2-11, 2008.

[27]. Gu, Z.h.; Dang, T.T.; Ma, M.; Tang, B.C.; Cheng, H.; Jiang, S.H.; Dong, Y.; Zhang, Y.; Anderson, D.G.; ACS Nano 7, 6758–6766, 2013.

[28]. Pickup, J.C.; Zhi, Z.L.; Khan, F.; Saxl, T.; Birch, D.J.; Medicinal Research Reviews 24, 604-610, 2008.

[29]. Elleri, D.; Dunger, D.B.; Hovorka, R.; BMC Medicine 120, 1-9, 2011.

[30]. Mohy, Eldin, M.S.; Omer, A.M.; Soliman, E.A.; Hassan, E.A.; Desalination and Water Treatment 51, 3196-3206, 2013.

[31]. Amoozgar, Z.; Rickett, T.; Park, J.; Tuchek, Ch.; Shi, R.; Yeo, Y.; Acta Biomaterialia 8(5),1849-1858, 2012.

[32]. Zhang, K.; Changling, Q.; Huang, H.; Nicolas, T.; Xiao, Y.W.; Journal of Pharmacy and Pharmacology 56, 611-620, 2004.

[33]. Madyn, M.; Benjamin, K.S.; Hector, L.R.; Roberto, C.; Juan, J.T.; Karel, H.; Biotecnología Aplicada 29,29-34, 2012.