19586

2227 دكتري

دكتري

تجزيه

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1403

چهارده، 121ص.: مصور (رنگي)، جدول، نمودار

1403/05/28

كتابنامه

شيمي

شيمي

1403/05/30

23050853

در اين رساله خواص نوري مشتقات فلورئورسانس فوراني و ايميدازولي به منظور مطالعه كاربرد تصويربرداري سلولي و توموري مورد بررسي قرارگرفت. در بخش اول فلوروفورهاي سنتز شده با نامهاي اختصاري Cyclo A، SAC, Cyclo X، SBF و SNO كه خصوصيات آنها از نظر ساختاري مشخص است، با هدف كاربرد جهت تصويربرداري از سلولهاي سرطاني به صورت برون¬تني و درون¬تني مورد مطالعه قرار گرفت. فلوروفورهاي Cyclo A و Cyclo X تركيباتي با ساختار فوراني هستند و طول موج ها¬ي برانگيختگي اين تركيبات به ترتيب برابر 370 و 360 نانومتر مي¬باشد. . فلوروفورهاي SAC، SBF و SNO تركيباتي با ساختار ايميدازولي مي¬باشند و طول موج¬ برانگيختگي اين تركيبات برابر350 نانومتر است. طول موج¬هاي ماكزيمم نشر تركيبات Cyclo A، SAC, Cyclo X، SBF و SNO به ترتيب برابر456، 452، 428، 500 و 432 نانومتر است. بر اساس نتايج به دست آمده بازده كوانتومي فلوئورسانس براي اين مشتقات به ترتيب برابر946/0، 226/0، 400/0، 400/0 و 479/0 بود. همچنين اثر سميت اين مشتقات بر روي سلولهاي سرطاني و سالم بررسي شد. از سلول‌هاي سرطان روده (HT-29) و سلولهاي سالم كليه ميمون (Vero) به منظور تصويربرداري برون¬تني استفاده شد. نتايج آزمون سميت سلولي MTT نشان داد كه غلظت كشنده 50 (IC50) مربوط به تركيب Cyclo X براي هر دو رده سلولي Vero و HT-29 بزرگتر از 100 ميكرومولار است. بنابراين تركيب Cyclo X در دوز مورد استفاده براي تصويربرداري سلولي هيچگونه سميت سلولي ندارد. مقادير IC50 مربوط به تركيب Cyclo A بر روي دو رده سلولي Vero و HT-29 به ترتيب 8 ± 57 و 5 ± 47 ميكرومولار به دست آمد. مشتقات SAC، SBF وSNO سميت¬هاي سلولي قابل توجه نشان دادند. همچنين تصويربرداري سلولي با استفاده از ميكروسكوپ فلوئورسانسي نشان داد كه تركيبات Cyclo A و Cyclo X بيشترين نشر درون سلولي را دارا هستند. بنابراين در مراحل بعد از همين دو تركيب در تصويربرداري درون‌تني استفاده شد. در تصويربرداري درون¬تني از موشهاي BALB/c كه حامل تومور 4T1 بودند استفاده شد. نتايج تصويربرداري با ميكروسكوپ فلوئورسانسي نشان داد كه هر دو فلوروفور Cyclo A و Cyclo X انتخابگري بالايي جهت تجمع در ناحيه توموري از خود نشان مي¬دهند و تصاوير فلوئورسانسي واضحي از تومور داخل بدن موش ارايه مي¬دهند. در بخش دوم يك روش ساده و سريع براي اندازهگيري آب در حلالهاي دي¬متيل سولفوكسيد و اتيل استات بر مبناي اثر فرونشاني آب بر شدت فلوئورسانس دو مشتق فلوئورسنت DABA و DAPC ارائه شد. سيگنال فلوئورسانس دو مشتق فلوئورسنت DABA و DAPC به ترتيب در حلال هاي دي¬متيل سولفوكسيد و اتيل استات حساس به محتواي آب موجود در حلال بود. براي اندازه گيري آب در حلال دي¬متيل سولفوكسيد دو ناحيه خطي (2/1 - 2/0) و (9/9 - 4/1) درصد حجمي–حجمي (V/V%)به دست آمد. حد تشخيص روش براي اندازهگيري آب در حلال دي¬متيل سولفوكسيد (V/V%) 1/ 0 به دست آمد. براي اندازه¬گيري آب در حلال اتيل استات ناحيه خطي (V/V%) (6/16 -5/6) به دست آمد. همچنين، حد تشخيص روش براي اندازهگيري آب در حلال دي-متيل سولفوكسيد (V/V%) 2/1 به دست آمد. سرعت بالا، سادگي، هزينه كم و قابليت اندازه¬گيري آب در حلال¬هايي نظير دي¬متيل سولفوكسيد از مزاياي مهم روش پيشنهاد شده هستند. حلال دي¬متيل سولفوكسيد در واكنش هاي اكسايش-كاهشي كه مبناي عملكرد روش كارل فيشر هستند تداخل ايجاد مي‌كند. ضعف در انتخابگري مهم¬ترين محدوديت روش پيشنهادي مي¬باشد.

In the first study, the applicability of five fluorescent probes abbreviated as Cyclo A, Cyclo X, SAC, SBF and SNO are investigated for in vivo and in vitro imaging of cancer cells. The fluorescence quantum yield values of these probes were 0.946, 0.226, 0.400, 0.400 and 0.479 respectively. The MTT reduction assay was used to assess the cytotoxic activity of the proposed derivatives against HT-29 (cancer) and Vero (normal) cell lines. IC50 of Cyclo X on both cancer cell and normal cell are showed no cytotoxic effect and for Cyclo A are respectively 47 ± 5 and 57 ± 8. While SAC, SBF and SNO have significantly cytotoxicity. In vitro imaging in HT-29 cells was performed with a fluorescence microscope, while in vivo imaging was conducted in mice bearing 4T1 tumor cells. Cyclo A and Cyclo X had excitation/emission wavelengths of 370/456 nm, while these wavelengths were 350/500 nm for SAC, SBF and SNO. The fluorescence intensities and Stokes shift values were excellent for all fluorophores. The cytotoxicity assay showed that Cyclo A has minimal effects against both studied cell lines. It also produced much brighter fluorescence images in vitro. In vivo imaging of cancer cells showed that Cyclo A and Cyclo X selectively accumulates in the 4T1 tumor in mice. The spectral and structural stability, minimal cytotoxicity, large Stokes shift and high level of selectivity for tumor cells during in vivo imaging are properties that make Cyclo A and Cyclo X an appropriate candidate to be used as a standard probe for cancer cell imaging. In the second section, we report a fast and low-cost fluorimetric method for the determination of water in dimethyl sulfoxide and ethyl acetate solvents based on the quenching effect of water on the fluorescence signal of two fluorescent derivatives DABA and DAPC. The fluorescence signals of two fluorescent derivatives abbreviated as DABA and DAPC were sensitive to the water content in the DMSO and ethyl acetate, respectively Two linear ranges were found for the determination of water (V/V %) in DMSO (0.5–1.2 and 1.4–9.9). The linear range for the determination of water (V/V %) in ethyl acetate was found to be 6.5–16.6. The limit of detection value for the determination of water in DMSO by DABA was 0.1 (V/V%) and in ethyl acetate by DAPC was 1.2 (V/V%). The speed, low cost, and applicability for determination of water in solvents such as DMSO are the main advantages of the proposed method. The DMSO solvent interferes with the redox reactions that are the basis for the Karl Fischer method. The lack of selectivity was the main limitation of the proposed method.

كيومرث زرگوش

اميدرضا فيروزي

محسن بهپور , هدايت الله حدادي , شهرام صيدي