Skip to main content
SUPERVISOR
Taghi Khayamian,Hossein Tavanai
تقی خیامیان (استاد راهنما) حسین توانایی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Saeed Torkian
سعید ترکیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Preparation of Keratin nanoparticles by using electrospray method and theoretical and experimental investigation of Doxorubicin release from nanoparticles
In this research, the preparation of biodegradable particles of keratin containing anticancer drug Doxorubicin and the evaluation of drug release were studied. For this purpose, solutions containing 16, 20 and 34% Doxorubicin in Formic acid solvent were prepared. The nanoparticles were generated by using electrospray method. Selected range for distance of the needle tip to collector was 25cm, voltage is 20 kV and feed rate was 0.1 ml/h. Diameter of the nanoparticles containing 20% anticancer drug was 50 nm. By using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) Formation of possible reaction between keratin and drug also remaining solvent in the nanoparticles was evaluated. FT-IR results showed that between Doxorubicin drug and keratin no reaction was occurred during electrospray and there was no Formic acid remained in the nanoparticle. In order to investigate the effects of adding Doxorubicin on the microstructure of keratin nanoparticles used X-ray diffraction analysis. XRD results showed that Doxorubicin as a crystal placed in the context of crystalline keratin. Drug release from nanoparticle containing Doxorubicin was evaluated in phosphate buffer with pH = 7.4. UV-Vis spectroscopy method was used to determine the amount of Doxorubicin in phosphate buffer. Results shows that drug concentration did not influence on drug release mechanism of the nanoparticles. Doxorubicin was release from nanoparticle with fick mechanism and with increasing concentrations of the drug release rate was increased. According to the results we can say keratin nanoparticles containing Doxorubicin have the ability to control the drug release and can be used as a delivery system for controlled Doxorubicin chemotherapy. Also Doxorubicin interactions with human albumin serum and keratin have been studied theoretically by using molecular docking and Ligplot and results showed two types of hydrogen and hydrophobic interactions for both. Also showed Doxorubicin drug interactions with HSA stronger than keratin that has provided favorable conditions to separate the drug from the keratin in the blood and binds to HSA. Doxorubicin interactions with FS-DNA have been studied theoretically by using molecular docking and Ligplot and Practically was investigated by using UV-Vis spectroscopy and the binding constant obtained for doxorubicin and FS-DNA from theoretical and practical was consistented.
در این تحقیق، ابتدا ذرات زیست تخریب پذیر کراتین حاوی داروی ضد سرطان دوکسوروبیسین تهیه شد و سپس رهایش داروی مذکور از بستر، مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور محلول هایی حاوی 16%، 20% و 34% دوکسوروبیسین نسبت به وزن کراتین در حلال فرمیک اسید تهیه شد و با استفاده از روش الکترواسپری، نانوذرات مورد نظر تولید گردید. محدوده انتخاب شده برای فاصله نوک سوزن تا صفحه جمع کننده، 25 سانتی متر، ولتاژ 20 کیلوولت و نرخ تغذیه 1 / 0 میلی لیتر بر ساعت قرار داده شد. میانگین قطر نانوذرات حاوی 20% دارو برابر 50 نانومتر شد. با استفاده از طیف مادون قرمز با تبدیل فوریه (FTIR) تشکیل واکنش احتمالی بین کراتین و دارو و همچنین باقی ماندن حلال در نانوذره بررسی شد. نتایج FTIR نشان داد که بین داروی دوکسوروبیسین و کراتین طی فرآیند الکترواسپری واکنشی رخ نداده و در نانوذرات تولید شده فرمیک اسید باقی نمانده است. به منظور بررسی تاثیر افزودن دوکسوروبیسین بر ریز ساختار نانوذرات کراتین از آنالیز پراش اشعه ایکس (XRD) استفاده شد. نتایج XRD نشان داد که دوکسوروبیسین به صورت بلور در بستر بلورین کراتین قرار می گیرد. رهایش دارو از نانوذرات حاوی دوکسوروبیسین، در محیط بافر فسفات 4 / 7 pH = مورد بررسی قرار گرفت. جهت تعیین مقدار دوکسوروبیسین در محیط بافر فسفات، از روش اسپکتروسکوپی UV-Vis استفاده شد. نتایج نشان داد که غلظت دارو بر مکانیسم رهایش دارو از نانوذرات تاثیر ندارد. دوکسوروبیسین از نانوذرات با مکانیسم انتشار فیکی آزاد شده است و با افزایش غلظت دارو سرعت رهایش بیشتر می شود. با توجه به نتایج به دست آمده می توان گفت نانوذرات کراتین حاوی دوکسوروبیسین توانایی رهایش دارو به صورت کنترل شده را داشته و می تواند به عنوان یک سیستم رهایش کنترل شده دوکسوروبیسین برای شیمی درمانی مورد استفاده قرار گیرد. برهمکنش داروی دوکسوروبیسین با کراتین و سرم آلبومین انسانی نیز به صورت تئوری با استفاده از داکینگ مولکولی و لیگ پلات مطالعه شد و نتایج حاصل دو نوع برهمکنش هیدروژنی و هیدروفوبیک را برای کراتین و سرم آلبومین انسانی نشان داد. همچنین مشخص شد که برهمکنش داروی دوکسوروبیسین با HSA قوی تر از کراتین است که برای جدا شدن دارو از کراتین در خون و متصل شدن به HSA شرایط مناسبی را فراهم کرده است. برهمکنش داروی دوکسوروبیسین با FS- DNA نیز به صورت تئوری با استفاده از داکینگ مولکولی و لیگ پلات و به صورت تجربی با استفاده از روش اسپکتروسکوپی UV-Vis بررسی شد و ثابت اتصال به دست آمده برای دوکسوروبیسین و FS- DNA از روش تئوری و عملی با هم مطابقت خوبی داشت.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی