12930

1077 دكتري

دكتري

شيمي معدني

اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده شيمي

1396

هفده، [122]ص.: مصور، جدول، نمودار

ص.ع. به فارسي و انگليسي

حسن حدادزاده، حسين فرخ پور، زهره ميراحمدي زارع

محمد حسين نصراصفهاني

داور خارجي: مجيد مقدم; داور داخلي: علي اصغر انصافي، علي حسين كيانفر، حسين توكل

1396/07/30

كتابنامه

شيمي

شيمي

ID1077 دكتري

۶ چكيده در اين رساله ابتدا سيستم مزدوج AuNPs BSA با روش سايش ليزري به دو صورت درجا و غيردرجا توليد شد و با استفاده از روشهاي طيفسنجي و تجزيهاي مورد بررسي قرار گرفت مقايسه ثابتهاي پيوندي Kb و انرژيهاي آزاد گيبس بدست آمده از طيفهاي فلوئورسانس در هر دو روش نشان داد كه با كاهش اندازه نانوذرات طال در روش توليد درجا مقدار Kb افزايش و مقدار انرژي آزاد گيبس كاهش مييابد اين نتايج برهمكنش قوي نانوذرات طال را با BSA نشان ميدهند همچنين استفاده از ليزر با طول موج ۶1۱4 nm براي توليد سيستم مزدوج AuNPs BSA هيچ اثر مخربي بر روي ساختار BSA نشان نميدهد پيوند پروتئين BSA به نانوذرات طال در روش درجا منجر به توليد نانوذرات با اندازه كوچكتر در مقايسه با روش غيردرجا ميشود عالوه بر اين نانوذرات كوچك طال برهمكنش متفاوتي با BSA در مقايسه با نانوذرات بزرگتر از خود نشان ميدهند بهدليل اهميت نانوكالسترهاي طال از روشهاي نظري با هدف بررسي برهمكنش بين نانوكالسترهاي 24 Au و پروتئين BSA استفاده شد نتايج نشان دادند كه نانوكالسترهاي طال با پروتئين BSA برهمكنش قوي دارند و در مكانهايي مشخص درون BSA قرار ميگيرند همچنين با استفاده از محاسبات داكينگ بهترين مكانهاي پيوندي درون BSA براي برهمكنش با نانوكالسترهاي 24 Au مشخص شدند در بخش ديگري از اين رساله سيستم مزدوج AuNPs Piroxicam با روش سايش ليزري سطح طال در محلول آنيون پيروكسيكام توليد شد نانوذرات توليد شده با روشهاي طيفسنجي مختلف و تصويرهاي TEM شناسايي شدند بهمنظور بررسي اثر مزدوج شدن بر روي تغييرات طيفي آنيون پيروكسيكام آزاد و نانوذرات طال طيفهاي جذبي و نشري محلول كلوييدي AuNPs Piroxicam در غلظتهاي مختلف نانوذرات طال ثبت شدند مقايسه طيف ارتعاشي محلول كلوييدي AuNPs Piroxicam با محلول پيروكسيكام آزاد نشان داد كه اين آنيون از طريق مكانهاي پيوندي مختلف مانند اتم نيتروژن حلقه پيريديلي گروه 2 SO و اكسيژن گروه آميدي به سطح نانوذرات طال پيوند ميدهد بهمنظور تكميل دادههاي تجربي از روشهاي نظري براي بررسي برهمكنش مكان هاي پيوندي مختلف در آنيون پيروكسيكام با يك اتم طال و تاثير اين برهمكنش بر روي طيف ارتعاشي پيروكسيكام استفاده شد همچنين ساختار بهينه شده و نحوه جهتگيري آنيون پيروكسيكام بر روي سطح طال ۶۶۶ محاسبه شد محاسبات نشان دادند كه حلقه پيريديلي پيروكسيكام نسبت به سطح بهصورت عمودي جهتگيري ميكند همچنين اتمهاي اكسيژن در گروه 2 SO و گروه آميدي نيز در برهمكنش با سطح طال مشاركت دارند سميت سلولي و خصلت آنتيباكتريال آنيون پيروكسيكام و سيستم مزدوج AuNPs Piroxicam بر روي سلولهاي سرطاني Jurkat T با استفاده از آزمون MTS مطالعه شدند نتايج نشان دادند كه پيوند پيروكسيكام به سطح نانوذرات طال باعث افزايش فعاليت ضدسرطاني و خصلت آنتيباكتريال آن بهطور قابل توجهي ميشود در ادامه رساله توليد يك نانوكامپوزيت تشكيل شده از نانوذرات مغناطيسي آهن اكسيد 4 Fe3O پيوند شده به نانوذرات طال AuNPs كه سطح آن به كمك آپتامر براي شناسايي گيرندههاي سطحي سلولهاي سرطاني عاملدار شده است مورد بررسي قرار گرفت در مرحله بعد داروي ضدسرطان اپيروبيسين بر روي نانوكامپوزيت قرار داده شد با استفاده از اين نانوكامپوزيت ميتوان سلولهاي سرطاني و پيوند به آنها را رديابي و شناسايي كرد بر مبناي تصويرهاي TEM بدست آمده ميانگين اندازه ذرات نانوكامپوزيت در حدود ۹5 nm تخمين زده شد همچنين ذرات اندازه يكنواختي دارند و در محلولهاي آبي پايداري بااليي از خود نشان ميدهند كه اين يك مزيت بسيار مهم براي استفاده آنها در كاربردهاي زيستي است حضور آپتامر بر روي سطح نانوكامپوزيت باعث جذب اختصاصي نانوكامپوزيت بهوسيله سلولهاي سرطان سينه 7 MCF و روده بزرگ 92 HT ميشود اينتركيليشن اپيروبيسين بهعنوان يك داروي آنتراسايكلين ضدانعقادي درون آپتامر منجر به از بين رفتن اختصاصي سلولهاي سرطاني بهوسيله نانوكامپوزيت ميشود تصويرهاي ميكروسكوپ فلوئورسانس نشان دادند كه نانوكامپوزيت Fe3O4 AuNPs نشر فلوئورسانس پرشدتي دارد و از پايداري نوري بااليي برخوردار است نتايج فلوسايتومتري نشان دادند كه نانوكامپوزيت بهدليل عملكرد اختصاصي آپتامر ميتواند سلولهاي سرطاني 7 MCF و 92 HT را از ديگر سلولها تشخيص دهد و داروي شيميدرماني را درون آنها آزاد كند همچنين نتايج آزمون زندهماني سلولي نشان دادند كه در مقايسه با داروي آزاد نانوكامپوزيت بازده ببيشتري در جهت ممانعت از رشد سلولهاي سرطاني نشان ميدهد كلمات كليدي نانوذرات طال BSA آنيون پيروكسيكام داكينگ مولكولي QM MM نانوذرات آهن اكسيد آپتامر سرطان دارورساني اختصاصي اپيروبيسين

Interaction of BSA and piroxicam with the laser generated gold nanoparticles and their anticancer and antibacterial activities application of aptamer functionalized gold iron oxide nanocomposite in MCF 7 and HT 29 cancer cells imaging and specific drug delivery Roya Binaymotlagh r binaymotlagh@ch iut ac ir September 2017 Department of Chemistry Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Isfahan IranSupervisor Prof H Hadadzadeh hadad@cc iut ac irSupervisor Dr H Farrokhpour h farrokh@cc iut ac irSupervisor Dr S Z Mirahmadi Zare Mirahmadi zare@royaninstitute orgAdvisor Prof M H Nasr Esfahani MH NASR@med mui ac irDepartment Graduate Program Coordinator Dr A R Najafi ChermahiniAbstractIn the first research ex situ and in situ AuNPs BSA bioconjugated systems were synthesized using pulsed laser ablation method andcharacterized by spectroscopic techniques The comparison between the binding constants Kb and Gibbs free energies obtained from the uorescence spectra of both approaches reveals that the Kb increases while the Gibbs free energy decreases by decreasing the size of AuNPs inthe in situ generation of the AuNPs BSA bioconjugated system which indicates a greater interaction of smaller AuNPs with BSA We alsoshowed that the use of pulsed laser ablation with a wavelength of 1064 nm has no effect on the photodegradation of BSA The in situbioconjugation of AuNPs with BSA produces ultrasmall nanoparticles in comparison to the ex situ bioconjugation In addition the ultrasmallnanoparticles have different interaction with BSA in comparison to the larger AuNPs Due to the importance of gold nanoclusters theoreticalcalculations were performed to dock an Au42 nanocluster into BSA The results show that the nanoclusters enter into the BSA and stronglyinteract with it rather than the interaction with the BSA surface Also the best binding sites inside the BSA structure for the interaction withAu42 were determined using docking calculations In the second research gold nanoparticle piroxicam anion conjugates AuNP piroxicam were synthesized in a green method using laserablation of a gold foil in an aqueous solution of anionic piroxicam NaPiroxicam The produced AuNP piroxicam conjugates werecharacterized by di erent spectroscopic techniques and transmission electron microscopy The uorescence and absorption spectra ofAuNP piroxicam colloidal solution were recorded at di erent concentrations of the AuNPs to investigate the e ect of conjugation on thespectral properties of both the free piroxicam anion and AuNPs Comparing the FT IR spectrum of the colloidal solution of AuNP piroxicamwith that of the solution of the free piroxicam anion indicates that this anion binds to the surface of AuNPs through its di erent binding sites viz the pyridyl nitrogen atom the SO2 group and the amide oxygen atom To support the experimental observations theoretical calculationswere also performed to evaluate the interaction of di erent binding sites of piroxicam with one Au atom and the e ect of this interaction on theIR spectrum of piroxicam In a more realistic theoretical study the optimized geometry of piroxicam on the Au 111 surface was calculated andits orientation toward the surface of Au was obtained The calculations show that the pyridyl ring piroxicam prefers to orient perpendicular tothe surface of Au and the O atoms of the SO 2 and amide groups are responsible for the interaction with the surface The cytotoxic e ect of thefree piroxicam anion and AuNP piroxicam conjugates against the Jurkat T cells was studied using an MTT assay The results show that only theAuNP piroxicam conjugates have signi cant anticancer activity against the Jurkat T cells with an IC50 value of 33 8 2 g mL In the third research a nanocomposite comprising magnetite nanoparticles Fe3O4 decorated with fluorescent gold nanopartices AuNPs andfunctionalized with epirubicin EPI loaded aptamer Fe3O4 AuNPs Apt EPI was synthesized for targeted imaging and therapy The highlymonodisperse F

حسن حدادزاده، حسين فرخ پور، زهره ميراحمدي زارع

محمد حسين نصراصفهاني

داور خارجي: مجيد مقدم; داور داخلي: علي اصغر انصافي، علي حسين كيانفر، حسين توكل