طراحی نانوپلیمر قالب مولکولی (MINP) حساس به دما و بررسی برون تنی رهش کنترل شده داروی اپتی فیباتاید

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی، پردیس شهید چمران، دانشگاه فرهنگیان، تهران، ایران

2 مرکز تحقیقات سلامت، بیمارستان شهید چمران، تهران، ایران

3 گروه علوم فناوری نانو،دانشکده توسعه علوم دارویی، دانشگاه علوم پزشکی، تبریز، ایران

چکیده

در پژوهش حاضر، از روش پلیمر قالب مولکولی(MIP) در سنتز نانو پلیمر هیدروژلی برای حمل و کنترل رهش دارو اپتی فیباتید استفاده شده است. نانو پلیمر با روش پلیمری شدن رادیکالی از مونومرهای N-ایزوپروپیل آکریل آمید (NIPAAM)، N-وینیل پیرولیدن (NVP) به عنوان مونومر حساس به دما و اتیلن گلیکول دی متاکریلات (EGDMA) به عنوان اتصال دهنده عرضی تهیه شده است. با تغییر ترکیب درصد مونومرها، توانایی جذب دارو و میزان حساسیت به دمای آنها ارزیابی و بهینه شد. نمونه‌ها با استفاده از رزونانس مغناطیسی هسته هیدورژن (1HNMR)، دستگاه گرماسنج تفرقی(DSC)، آنالیز حرارتی (TGA)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و دستگاه اندازه‌گیری سایز نانوذره‌ها(DLS) بررسی و تایید شد.
مطالعات مربوط به برون تنی دارو اپتی فیباتید نشان داد که ترکیب درصد مونومرهای نانو پلیمر سنتز شده (۴) (MINP4) با بهینه شدن خواص نانو پلیمر از جمله واکنش مناسب نسبت به دمای محیط، قابلیت کنترل زمان پاسخ دهی، اندازه مناسب، دمای انحلال بحرانی (LCST) مناسب‌تر و آبدوستی شبکه پلیمری همراه است. که این ویژگی ها موجب افزایش نیمه عمر دارو شده و به عنوان حامل مطمئن برای رساندن مولکول‌های دارو اپتی فیباتید به بافت مورد نظرعمل می‌نماید بنابراین این سامانه برای کاربرد در دارو رسانی هوشمند و آهسته رهش به طور موثر و چشمگیری امیدوار کننده خواهد بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Design of termo-sensitive molecularly imprinted polymers(MIP) and in vitro evaluation of controlled release of Eptifibatide drug

نویسندگان [English]

  • Sharif Kaamyabi 1
  • Negar Karimi Hajishoreh 2
  • Abolfazl Akbarzadeh 3
1 Department of Chemistry, Faculty of Basic Sciences, Farhangian University, Tehran, Iran
2 Health Research Center, Chamran Hospital, Tehran, Iran
3 Department of Medical Nanotechnology, Faculty of Advanced Medical Sciences, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran
چکیده [English]

In this research, a nano polymer was fabricated via the molecular imprinted polymer (MINP) method to transport and control the release of the drug eptifibatide. N-isopropyl acrylamide (NIPAAM), N-vinylidene (NVP), and EGDMA have been used as a temperature-sensitive monomers and cross-linker, respectively. Moreover, by changing the percentage composition of monomers, the drug’s potential adsorption, and temperature sensitivity were evaluated and optimized. The sample was examined and confirmed using nuclear magnetic resonance (1HNMR), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscope (SEM), and Dynamic light scattering (DLS).
The results related to the in vitro drug eptifibatide demonstrated that the optimization of the nanopolymer composition percentage (MINP4) with has a direct impact on some characteristics such as proper response to ambient temperature, the ability to control response time, adequate size, critical dissolution temperature (LCST), and hydrophilicity of the polymer network. Therefore, due to increasing the half-life of eptifibatide, it could be a suitable carrier to deliver the drug molecules to the desired tissue. also, target selection, mastery of drug distribution control, and sensitivity to temperature are the main factors to enhance the efficiency of nano polymer for drug delivery.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Molecular Imprinted Polymer
  • Nanoparticles
  • Drug Delivery
  • Eptifibatide

مراجع

[1] Rosen, B. M., Wilson, C. J., Wilson, D. A., Peterca, M., Imam, M. R., Percec, V. (2009). Dendron-mediated self assembly, disassembly, and self-organization of complex systems. Chem Rev, 109, 6275–540.
[2] Kaamyabi, Sh. (2021). Synthesis and characterization of gold coated iron oxide nanoparticles for use in hyperthermia. Applied Chemistry, 16(61), 71-84. (in persion)
[3] Rezanejade Bardajee, Gh., Monfared, A., & Rezaei, M. R. (2021). Synthesis and Characterization of a magnetic multi walled carbon nanotubes nanocomposite hydrogel based on poly ((2-dimethylamino) ethyl methacrylate) grafted onto sodium alginate. Applied Chemistry, 16(61), 9-24. (in persion)
[4] Sun, Z., Worden, M., Thliveris, J. A., et al. (2016). Biodistribution of negatively charged iron oxide nanoparticles (IONPs) in mice and enhanced brain delivery using lysophosphatidic acid (LPA). Nanomedicine, 12(7), 1775–1784.
[5] Wulff, G., Gross, T., Schonfeld, R. (1997). Enzyme Models Based on Molecularly Imprinted Polymers with Strong Esterase Activity. Angew Chem Int Ed, 36, 1962.
[6] Chen, L. X., Wang, X. Y., Lu, W. H., Wu, X. Q., Li, J. H. (2016). Molecular imprinting: perspectives and applications. Chem Soc Rev, 45, 2137.
[7] Li, Q. J., Ling, B. P., Jiang, L. D., Ye, L. (2018). A paradigm shift design of functional monomers for developing molecularly imprinted polymers. Chem Eng J, 350, 217.
[8] Jalili, R., Khataee, A., Rashidi, M. R., Razmjou, A. (2020). Detection of penicillin G residues in milk based on dual-emission carbon dots and molecularly imprinted polymers. Food Chem, 314, 126172.
[9]Esmaeilpour, M., Larimi, A., Ghahramanafshar, M., & Faghihi, M. (2022). Ethylenediaminetetraacetic acid coated Fe₃O₄@SiO₂ nanocomposite: An effective adsorbent for the removal of copper ions from aqueous system. Applied Chemistry, 17(65), 45-54.
[10] Seo, S. D., Kang, K. C., Jeong, J. W., Lee, S. M., Lee, J. D., Kim, D. H. (2020). Preparation and Characterization of Poly Methyl Methacrylate/Clay Nanocomposite Powders by Microwave-Assisted In-Situ Suspension Polymerization.  J Nanosci Nanotechnol, 20, 4193.
[11] Luo, J., Huang, J., Cong, J. J., Wei, W., Liu, X. Y. (2017). Double Recognition and Selective Extraction of Glycoprotein Based on the Molecular Imprinted Graphene Oxide and Boronate Affinit. ACS Appl Mater Interfaces, 9, 7735.
[12] Zeng, Z., Hoshino, Y., Rodriguez, A., Yoo, H., Shea, K. J. (2010). Synthetic Polymer Nanoparticles with Antibody-like Affinity for a Hydrophilic Peptide. ACS Nano, 4, 199–204.
[13] Zhang, Y., Li, S., Ma, X. T., He, X. W., Li, W. Y., Zhang, Y. K. (2020). Carbon dots-embedded epitope imprinted polymer for targeted fluorescence imaging of cervical cancer via recognition of epidermal growth factor receptor.  Microchim Acta, 187, 228.
[14] Han, S., Su, L., Zhai, M., Ma, L., Liu, S., Teng, Y. (2019). A molecularly imprinted composite based on graphene oxide for targeted drug delivery to tumor cells.  J Mater Sci, 54, 3331–3341.
[15] Xu, Y., Hu, X., Guan, P., Du, C., Tian, Y. Ding, S., Li, Z., Yan, C. (2019). A novel controllable molecularly imprinted drug delivery system based on the photothermal effect of graphene oxide quantum dots. J Mater Sci, 54, 9124–9139.
[16] Ferdose, R., Zirak, M., & Saraei, M. (2022). Cellulose Nanofibers/SiO2 Nanocomposite: Preparation, Characterization and pH-Controlled Doxorubicin Delivery Properties. Applied Chemistry, 17(65), 91-100.
[17] Li, C., Ma, Y., Niu, H.and Zhang, H. (2015). Hydrophilic Hollow Molecularly Imprinted Polymer Microparticles with Photo- and Thermoresponsive Template Binding and Release Properties in Aqueous Media. ACS Appl. Mater.Interfaces, 7, 27340–27350.
[18] Ebrahimi,E., Khandaghi, A. A., Valipour, F., Babaie, S., Asghari, F., Motaali, S., Abbasi, E., Akbarzadeh, A., Davaran, S. (2016). In vitro study and characterization of doxorubicin-loaded magnetic nanoparticles modified with biodegradable copolymers. Artificial cells nanomedicine and biotechnology, 44 , 550-558
[19] Badiger, M. V., Rajamohanan, P. R., Kulkarni, M. G., Ganapathy, S., Mashelkar, R. A. (1991). Proton MASS-NMR: a new tool to study thermoreversible transition in hydrogel. Macromolecules, 24(1), 106–11.
[20] Erdemi, H., Bozkurt, A. (2004). Synthesis and characterization of poly (vinylpyrrolidone-co vinylphosphonic acid) copolymers. Eur Polym J, 40(8), 1925–9.
[21] Li, G., Guo, L., Chang, X., Yang, M. (2012). Thermo-sensitive chitosan based semi-IPN hydrogels for high loading and sustained release of anionic drugs. Int J Biol Macromol, 50(4), 899–904.
شیمى کاربردى روز
دوره 19، شماره 71
تیر 1403
صفحه 81-94

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار