نوع مقاله : مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

• محمد شریف پور ¹
• مهساسادات میرعلینقی ²

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی شیمی، واحد علوم تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

² دانشیار، گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، واحد ورامین پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران.

چکیده

اصلاح سطح گرافن اکسید (GO) با مولکول­های زیستی می‌تواند بر محدودیت‌های آن از نظر زیست­ سازگاری، ورود به درون سلول و اثربخشی در دارورسانی غلبه کند و طیف وسیعی از کاربردهای زیست ­پزشکی را ممکن ‌سازد. در این پژوهش، بیوکامپوزیت گرافن اکسید مغناطیسی عامل ­دارشده با آمینو اسید L-گلوتامین  (L-Gln/MGO) تهیه شد و به عنوان نانوحاملی مناسب با ظرفیت بارگیری دارو بالا و خواص آزادسازی عالی برای 5-فلوئورواوراسیل (5FU)، یک داروی ضد سرطان به کار برده شد. pH  بهینه برای بیشترین میزان جذب دارو در 20 درجة سلسیوس، 4 بود. به دلیل ماهیت گرماده فرایند جذب، با افزایش دما ظرفیت جذب کاهش یافت. برخی مدل‌های شناخته­ شده، از جمله شبه­ مرتبة اول، شبه مرتبة دوم و انتشار درون­ذره‌ای، برای بررسی سینتیک جذب به کار رفتند. علاوه بر این، مدل‌های لانگمویر، فروندلیچ و ردلیچ-پیترسون برای مطالعة هم دماهای جذب مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج حاصل نشان داد که فرایند جذب پیرو مدل­ های هم دمای لانگمویر و سینتیک شبه ­مرتبة دوم است. حدود 26 درصد از 5FU در مایع شبیه ­سازی­ شدة معده  (pH 2/1) در 37 درجة سلسیوس، در 30 دقیقه اول رها شد، در صورتی که 32 درصد دیگر در مایع شبیه­ سازی­ شدة روده (pH 4/7)، در طول 30 ساعت بعد آزاد شد. نتایج به‌دست‌آمده می­ تواند برای طراحی یک سامانة بارگذاری کنترل­ شده و دارورسانی هدفمند 5FU  مفید باشد.

کلیدواژه‌ها

• نانوکامپوزیت
• جذب سطحی
• رهایش کنترل شده
• دارورسانی هدفمند

موضوعات

• نانوکامپوزیت

عنوان مقاله [English]

Fabrication and Characterization of L-glutamine-functionalized magnetic graphene oxide as a novel bio-platform for controlled release of 5-fluorouracil

نویسندگان [English]

• Mohammad Sharifpour ¹
• Mahsasadat Miralinaghi ²

¹ M. S. Student, Department of Chemical Engineering, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

² Associate Professor, Department of Chemistry, Faculty of Science, Varamin - Pishva Branch, Islamic Azad University, Varamin, Iran

چکیده [English]

Surface modification with biomolecules can overcome graphene oxide (GO) restrictions in biocompatibility, cellular internalization, and drug delivery effectiveness, enabling a wide range of biomedical applications. In this study, a biocomposite (L-glutamine-functionalized magnetic graphene oxide (L-Gln/MGO)) was prepared and used as a suitable nanoscale carrier with high drug loading capacity and excellent release properties for 5-fuorouracil (5FU), an anticancer drug. The optimum pH for maximum drug adsorption was found to be 4 at 293 K, as the temperature rises, the adsorption capacity decreases, due to the exothermic nature of the adsorption process. Some well-known models, including pseudo-first-order, pseudo-second-order, and intraparticular diffusion (IPD), were applied to examine the kinetics of adsorption. Additionally, the Langmuir, Freundlich, and Redlich-Peterson models were used to investigate the adsorption isotherms. The obtained results showed that the adsorption process adhered to the Langmuir isotherm and pseudo-second-order kinetic models. Nearly 26% of 5FU was released in the simulated stomach fluid, pH 1.2 at 37 °C, in the first 30 min, while 32% was released in simulated intestinal fluid, pH 7.4, during the next 30 h. The obtained results might be helpful for designing a controllable loading and targeted 5FU drug delivery system.

کلیدواژه‌ها [English]

• Nanocomposite
• Adsorption
• Controlled Release
• Targeted Drug Delivery