بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
نانوذرات پروتئینی در دارورسانی (2)
پروتئینهای گیاهی و قفس های پروتئینی
اسلاید 2 :
کاربردهای فناوری نانو
نانو پزشکی
سی و یکم
اسلاید 3 :
نانوذرات پروتئینی گیاهی
نانوحامل های ساخته شده از برخی پروتئین های گیاهی توانایی کنترل رهایش محموله خود را در مدت زمان طولانی دارند.
احتمال انتقال بیماری از منابع گیاهی به انسان نادر بوده و به همین دلیل استفاده از پروتئینهای گیاهی جهت تولید نانو حامل عوامل برای درمانی در سال های اخیر مورد توجه و بررسی متخصصین قرار گرفته اند.
برخی از زیر واحد های پروتئینی مانند پروتئین های کپسید ویروسها توانایی خودآرایی و ایجاد ساختارهای نانومتری تو خالی با اشکال هندسی کاملا مشخص و تکرار پذیر دارند. فضای خالی درون این نانوساختارها و یا سطح آنها می تواند به عنوان مخزنی جهت حمل عوامل دارویی و تشخیصی استفاده شود.
این نانوساختارها قفس های پروتئینی نامیده شده و پتانسیل های بسیار مناسبی در تهیه فرمولاسیون های دارویی دارند.
اسلاید 4 :
زئین
ویژگی های زئین:
پروتئین غیر محلول در آب
محلول در الکل
وزن مولکولی حدود 40 کیلودالتون
منبع عمده : دانه غلات
ترکیب اسیدهای آمینه:75 درصد آبگریز و 25 درصد آبدوست
سایز نانو ذرات در محلول الکلی- آبی در محدوده 150 تا 550 نانومتر
به علت آبگریزی بالا به عنوان سیستم دارورسانی کنترل شده برای داروهای هیدروفوب مورد بررسی است.
توانایی حمل ترکیبات آبدوست به دلیل شکل مخصوص آجر مانند
اسلاید 5 :
زئین
روش های تولید نانو ذرات جام (نانوسفر) و نانوذرات توخالی (نانوکپسول) زئین
اسلاید 6 :
گلیادین
گلوتن گندم یک کمپلکس حاوی پروتئین و کربوهیدرات است که پروتئینها اجزای اصلی تشکیل دهنده آن هستند.
این پروتئین ها شامل گلوتنین و گلیادین می باشند. جداسازی و تشخیص این پروتئین ها به وسیله الکل 70 درصد انجام می شود.
گلوتنین یک پروتئین نامحلول در الکل با وزن مولکولی 106 کیلو دالتون است.
گلیادین به مجموعه پروتئین هایی گفته می شود که توسط الکل 70 درصد از گلوتن جدا می شوند وزن مولکولی آنها در محدوده 25 تا 100 کیلو دالتون می باشد.
به واسطه حضور تعداد زیاد ریشه های پرولین در ساختار آنها (حدود 14 درصد محتوی اسید آمینه ای این پروتئین ها) غنی از پیوند های دی سولفیدی هستند. در ساختار این پروتئین ها مقادیر فراوانی اسید آمینه گلوتامین(حدود 40 درصد ) نیز وجود دارد.
مطالعات مختلف توانایی نانوذرات گلیادین به عنوان سیستم های کنترل رهایش دارو برای ترکیبات با خاصیت آبگریز و ترکیبات آمفی فیل را نشان داده است.
اسلاید 7 :
لکتین ها
لکتین ها گروه متنوعی از گیلوپروتئین ها یا پروتئین های با توانایی اتصال به کربوهیدرات ها هستند.
معروف ترین لکتین های گیاهی
آگلوتینین جوانه گندم (WGA= Wheat germ aglutinin)
ویژگی ها و مزایا:
پایداری زیاد
سمیت و ایمنی زایی کم
مقاومت به تجزیه پروتئولیتیک
جایگاه شناسایی و اتصال خاص به اجزای گلیکوزیله غشای مخاط روده دارد و بنابراین بهبود جذب فرمولاسیون های دارویی خوراکی
دلایل توجه صنعت داروسازی به لکتین ها در دو دهه اخیر
بهبود جذب داروهای موجود با فراهمی زیستی کم
تهیه فرمولاسیونهای دارویی هدفند در درمان سرطان ها
اسلاید 8 :
لکتین ها
لکتین ها را می توان به عنوان نسل دوم مواد افزایش دهنده اتصال به مخاط بیولوژیک (Bioadhesive) معرفی کرد زیرا علاوه بر انتشار نانوذره از لایه موکوسی مخاط با مکانیسم های مختلف، باعث افزایش برداشت سلولی فرمولاسیون دارویی می شوند.
پوشش دهی نانوذرات حاوی عوامل درمانی پروتئینی و پپتیدی با لکتین ها روش بسیار مناسبی جهت مصرف خوراکی این داروها خواهد بود.
نانوذرات پوشده شده با انواعی از لکتین ها توانایی اتصال به گلیکوپروتئین های سطح لومینال غشای سلول های اندوتلیال عروق را داشته و می توانند در دارورسانی هدفمند مورد استفاده قرار گیرند.
اسلاید 9 :
پروتئین های سویا
ویژگی های پروتئین های سویا:
منبع بسیار فراوان (فراوان ترین منابع پروتئین های گیاهی)
تجدیدپذیر
ارزان قیمت
ترکیب متوازنی از اسید های آمینه قطبی، غیرقطبی و باردار بودهدر نتیجه برای برای انواع داروها مناسب است.
کاربردهای گسترده ای در صنایع غذایی به عنوان عامل امولسیون کننده به دلیل ویژگی های فعالیت سطحی
اسلاید 10 :
قفس های پروتئینی(Protein cages)
الف) قفس های پروتئینی ویروسی:
ساختارهای مشتق شده از ویروس ها یا ذرات ویروس مانند با اندازه ای در حدود چند نانومتر تا چند ده نانومتر هستند.
قفس های ویروسی در حقیقت پوسته ساختاری یا کپسید ویروس ها هنگام برداشت و حذف محتوی اسید نوکلئیک هستند.
شکل، اندازه و پایداری قفس های ویروسی وابسته به نوع ویروس است.
این قفس ها متشکل از تعداد محدودی زیرواحد هستند که به صورت نانوسفرهای متخلخل همایش می یابند.
در این ساختار سه ناحیه مجزا قابل توجه است که عبارتند از سطح داخلی و خارجی قفس و حدفاصل بین زیرواحدها.
به دلیل پایداری مناسب قفس های پروتئینی در محیط های شیمیایی به این ترتیب می توان قفس پروتئینی طراحی کرد که همزمان توانایی انجام چندین عمل مانند بارگیری دارو، عامل تصویربرداری و عامل هدفمند سازی قفس به سلول یا بافت خاص را داشته باشد.
اسلاید 11 :
قفس های پروتئینی
ویژگی ممتاز دیگر قفس های پروتئینی نسبت به سایر ساختارهای پروتئینی:
اندازه یکسان و بی نظیر قفس امکان بارگیری مقادیر نسبتا مشخص و ثابت دارو درون این نانوذرات
شیمی درمانی سرطان از دیگر کاربردهای بالقوه قفس های پروتئینی است.
قفس های نانومتری به علت اندازه شان (چند ده نانومتر) از لایه اندتلیال عروق نرمال عبور نمی کنند، بنابراین نیمه عمر بیشتری در گردش خون دارند، اما این قفس ها کوچکتر از منافذ عروق بافت توموری بوده (Fenestrate) و می توانند با ورود و چسبیدن به سطح سلوها و بافت توموری مقادیر قابل توجهی از داروی شیمی درمانی را به طور موثر وارد بافت توموری کنند. اندازه کوچک قفس ها به فرار این ذرات از سلولهای ماکروفاژ بافت کبد نیز کمک می کند.
اسلاید 12 :
قفس های پروتئینی
مکانیسم بارگیری داروی شیمی درمانی دوکسوروبیسین درون قفس پروتئینی به تنهایی(A1, A2) و یا همزمان با اتصال عامل هدفمند سازی (فولیک اسید) به قفس پروتئینی(B1,B2,B3)
اسلاید 13 :
قفس های پروتئینی
ب) قفس های پروتئینی غیرویروسی:
علاوه بر ویروس ها، قفس های پروتئینی فریتین/آپوفریتین و پروتئین شوک حرارتی کوچک (shsp= small heat shock protein) از جمله قفس های پروتئینی مورد توجه هستند.
ویژگی ها:
قفس های فریتین متشکل از 24 زیرواحد، به صورت ساختارهای توخالی با قطر 12 نانومتر و فضای داخلی 8 نانومتر هستند.
جهت حمل مولکولها و یونهای مختلف مورد استفاده قرار گرفته اند.
به دلیل توانایی بارگیری مقادیر زیاد این ماده رادیو اکتیو درون خود و افزایش پایداری آن دربدن پتانسل کاربرد در درمان انواع متعدد سرطان ها را دارد.
اسلاید 14 :
قفس های پروتئینی
بارگیری لوتتیوم فسفات درون نانوقفس های فریتین با مکانیسم انتشار
اسلاید 15 :
معایب و محدودیت های پیش روی نانوذرات پروتئینی
علیرغم مزایای مختلف ذکر شده در مورد استفاده از نانوذرات پروتئینی در دارورسانی و مهندسی بافت برخی محدودیت ها پیش رو عبارتند از:
پروتئین ها، پلیمرهای طبیعی بوده و اکثر آنها مخلوط هتروژنی از اندازه ها ی مختلف با وزن های مولکولی متفاوت هستند. این خصوصیت در هنگام تولید انبوه و مصارف دارویی صنعتی باعث کاهش امکان تکرار پذیری و احتمال تفاوت ویژگی های محصول تولیدی و افزایش قیمت تمام شده محصولات می شود.
ایمنی زایی: بدن انسان نسبت به پروتئین های غیر خودی واکنش ایمنی نشان داده و درجات مختلفی از ایمنی زایی از جمله محدودیت های پیش روی نانوذرات پروتئینی است. هرچند هنگام تزریق درون وریدی نانوذرات آلبومین، ژلاتین، کازئین و زئین واکنش ایمنی ناچیزی مشاهده شده است.
دستیابی به الگوی رهایش مناسب: از آنجائیکه غالبا پروتئین ها مولکولهایی آبدوست هستند اغلب آنها توانایی رهایش طولانی مدت دارو را ندارند و نانوذرات آنها هنگام ورود به بدن با جذب آب متورم شده و دارو به سرعت به خارج انتشار می یابد.
احتمال انتقال بیماری های حیوانی مانند جنون گاوی به انسان هنگام استفاده از منابع پروتئین های حیوانی جهت تولید نانوذرات.
اسلاید 16 :
نتیجه گیری
برخی پروتئین های گیاهی به علت ماهیت آبگریزی بالا توانایی تولید نانوحامل هایی دارند که بر خلاف پروتئین های حیوانی نیاز به لینکر های شیمیایی جهت تولید نانوذرات پایدار نداشته و همچنین می توانند محموله داروی خود را به مدت طولانی درون خود نگه دارند، بنابراین پتانسیل کاربرد در ساخت سیستم های دارورسانی با رهایش طولانی مدت را دارند.
منابع فراوان و دسترسی آسان و ارزان از مزایای دیگر نانوحامل های پروتئینی گیاهی هستند. محققین در صنایع دارویی و پزشکی همواره به دنبال حامل هایی هستند که تکرارپذیری آنها در هنگام تولید انبوه صنعتی زیاد بوده و کنترل ویژگیهای مختلف آنها مانند اتصال عوامل هدفمندسازی امکان پذیر باشد. خصوصیات نانوقفس های پروتئینی نوید تولید نانوحامل های ایده ال در آینده را می دهند.
