شماره ركورد
25221
شماره راهنما
CHE2 932
عنوان
اندركنش يون فلزات سنگين، Zr(IV) و Hf(IV)، با داروي ضدسرطان پمتركسد تثبيتشده در سطح سامانهي نانوساختار انتقال دارو، مطالعه شده با كمك روشهاي الكتروشيميايي و تجزيه سطح
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
شيمي-شيمي تجزيه
دانشكده
شيمي
تاريخ دفاع
1404/07/29
صفحه شمار
53 ص.
استاد راهنما
رضا كريمي شروداني
كليدواژه فارسي
اثرات فلزات سنگين , داروهاي ضدسرطان , پمتركسد , اصلاح سطح الكترود طلا , روشهاي الكتروشيميايي
چكيده فارسي
هدف اين پاياننامه عبارت است از مطالعهي اندركنش سامانه دارويي پمتركسد تثبيت شده روي الكترود طلا با يونهاي فلزات سنگين Zr، Hf، Fe، Pb، As و Cd. بنابراين، در فصل اول، رفتار يون فلزات سنگين در رابطه با مسائل زيست محيطي و دارويي و اندركنش آنها با سامانه دارويي از ديدگاه متون شيمي مورد بررسي قرار گرفت و اهميت مطالعهي اندركنش آنها با سامانهي تك لايهي خودآراي پمتركسد ارائه شد. در فصل دوم روش عملي اصلاح سطح الكترود و نحوهي ساخت تكلايههاي سامانه
طلا-مركاپتوپروپيونيكاسيد-پمتركسد (Au-MPA-PMTXD)، توضيح داده شد. سپس، نحوهي جمعآوري يون فلزات سنگين منتخب بر روي اين سامانه دارويي ارائه، و روشهاي ولتامتري چرخهاي و ضربهتفاضلي (CV و DPV) و دستگاههاي مورداستفاده بيان شد. در فصل سوم ابتدا، اندركنش سامانههاي تهيه شده با يونهاي Zr، Hf، Fe، As، Cd و Pb بطور جداگانه پيگيري و بررسي شد. دادهها نشان داد كه يونهاي مذكور جذب سامانهي Au-MPA-PMTXD شده و فعاليت الكتروشيميايي دارو (بيشينه موج اكسايش-كاهشي) را كم ميكنند. اين رفتار به مسدود شدن مكانهاي فعال دارو توسط يونها نسبت داده شد. بيشترين مسدودسازي سطح توسط Zr و Hf اتفاق افتاد و پس از آنها به ترتيب Cd، Pb و As سطح را مسدود كردند. يون Fe رفتاري متفاوت از باقي يونها نشان داد؛ بيشينهي موج اكسايشي سامانه از پتانسيل 0.208 ولت به 0.021 (مساعدتر) ولت تغيير داده شد. در ادامه اين فصل، برهمكنش سامانههاي حاوي يونهاي Zr، Hf و Fe جذب شده، با سلولهاي سرطاني MCF-7 بررسي شد. طبق اين مطالعات يونهايZr و Fe، برخلاف يون Hf، فعاليت الكتروشيميايي دارو را در مجاورت سلولهاي سرطاني افزايش دادند، اين به اين معني است كه در حضور يونهاي Zr و Fe، قسمت قابل اكسايش كاهش دارو همچنان فعال باقيمانده و خاموش نميشود. نهايتاً، به كمك دادههاي به دست آمده ميتوان نتيجه گرفت كه احتمالاً اثربخشي دارو در بيماران تحت درمان توسط داروي پمتركسد پس از قرارگيري در محيطهاي آلوده به فلزات سنگين نام برده تحت تأثير قرار ميگيرد. بطور اخص، به نظر ميرسد در مجاورت يونهاي Zr و Hf دارو تقريباً اثري بر روي سلولهاي سرطاني نداشته باشد. در هر صورت براي بررسي اين موضوع نياز به مطالعات جامعتر اين دارو و داروهاي مشابه در حضور يون فلزات بر روي موجودات زنده و بيمار (آلوده به سرطان) ميباشد. در پايان با توجه به مطالعات انجام شده، امكان ساخت حسگر توسط اين سامانه بررسي شد. از آن جا كه بزرگي علامتهاي اكسايش-كاهشي دارو تحت تأثير يونهاي جذب شده قرار ميگيرد، به نظر ميرسد بتوان حسگرهاي مناسبي براي بعضي از اين يونها بر اين اساس طراحي، تهيه و مطالعه نمود. اين فعاليت نياز به بررسيهاي بيشتري دارد كه جز اهداف اين پايان نامه تعريف نشده است.
كليدواژه لاتين
Heavy metal effects , anticancer drugs , pemetrexed , gold electrode surface modification , electrochemical methods
عنوان لاتين
Interaction of Heavy Metal Ions, Zr(IV) and Hf(IV), with PMTXD Anti-Cancer Drug Immobilized on Nanostructured Drug-Delivery System Investigated by Electrochemical and Surface Analysis Methods
گروه آموزشي
شيمي تجزيه
چكيده لاتين
The aim of this thesis is to investigate the interaction between a drug delivery system, consisting of pemetrexed immobilized on a gold electrode, and heavy metal ions of Zr, Hf, Fe, Pb, As, and Cd. Accordingly, in the first chapter, the behavior of heavy metal ions in relation to environmental and pharmaceutical concerns, as well as their interaction with drug systems, is reviewed from the perspective of chemical literature. The importance of studying their interaction with the self-assembled monolayer system of pemetrexed is also discussed.
In the second chapter, the practical method for modifying the electrode surface and the fabrication of the monolayer system, gold-mercaptopropionic acid-pemetrexed (Au-MPA-PMTXD) is described. The procedure for collecting selected heavy metal ions on this drug system is then presented, along with the use of cyclic voltammetry (CV) and differential pulse voltammetry (DPV) techniques and the instruments employed.
In the third chapter, the interaction of the prepared systems with the metal ions of Zr, Hf, Fe, As, Cd, and Pb is individually examined. The data showed that these ions are adsorbed onto the Au-MPA-PMTXD system and reduce the electrochemical activity of the drug (i.e., decrease the redox peak current and move the peak potential to unfavorable direction). This behavior is attributed to the blocking of the drug active sites by the metal ions. The most significant surface blocking effect was observed with Zr and Hf, followed by Cd, Pb, and As, respectively. The Fe ion exhibited a different behavior: the oxidation peak potential of the system shifted from 0.208 V to a more favorable 0.021 V, most probably, due t different formation of Fe(II) and Fe(III) with drug (similar to the behavior if well-know Fe-phenantheroline systems).
Later in this chapter, the interaction of systems containing adsorbed Zr, Hf, and Fe ions with MCF-7 cancer cells was investigated. According to these studies, Zr and Fe ions-unlike Hf-enhanced the electrochemical activity of the drug in the presence of cancer cells. This suggests that in the presence of Zr and Fe ions, the redox-active part of the drug remains uncomplexed and electrochemically active.
So, according to the obtained data, it can be concluded that the efficacy of pemetrexed in patients may be affected when exposed to environments contaminated with the mentioned heavy metals. Specifically, in the presence of Zr and Hf ions, the drug appears to have little to no effect on cancer cells. Nevertheless, more comprehensive studies on this drug and similar compounds in the presence of metal ions in living organisms and cancer patients are required to further explore this issue.
Finally, based on the conducted studies, the potential for sensor development using this system was evaluated. Since the magnitude of the drug redox signals is influenced by the adsorbed ions, it seems feasible to design, fabricate, and study suitable sensors for some of these ions. However, this activity requires further investigation and is beyond the defined scope of this thesis.
تعداد فصل ها
3
فهرست مطالب pdf
148833
نويسنده