سنتز و بررسی خواص ضد سرطانی مشتقات جدید 1-(3-کلروفنیل)-2-پیپرازینون به عنوان ترکیبات مهار کننده ی آنزیم فارنسیل ترانسفراز و تثبیت ترکیبات فعال این گروه بر روی نانو پارتیکل های مغناطیسی Fe3O4
Abstract
مقدمه: پروتئین های Ras در سیکل سلولی یک عامل حیاتی به شمار می روند و جهش در ژن های کد کننده ی این پروتئین ها مسوول 30 درصد از کل سرطانها می باشد. اين پروتئين ها براي فعال شدن بايستي به يك گروه فارنسيل در انتهای کربوکسیل خود متصل شوند که اين كار توسط آنزيمي به نام فارنسيل ترانسفراز انجام مي پذیرد. به همین دلیل مهار کننده های آنزیم فارنسیل ترانسفراز می توانند به عنوان ترکیبات ضد سرطان مورد استفاده قرار گیرند. عوارض جانبی ای از قبیل ترومبوسیتوپنی و لیکوپنی استفاده از این ترکیبات را تا حد زیادی محدود کرده است. با توجه به اینکه نانوذرات مغناطيسي آهن به واسطه اندازه ی ریز، زیست تخریب پذیری و خاصیت مغناطیسی كاربردهاي وسيعي را در علوم پزشکی از قبیل تصویر برداری و دارورسانی هدفمند به خود اختصاص داده اند بنابراین می توانند به عنوان حامل مناسبی برای این ترکیبات به شمار آیند.
هدف و روش کار: L-778,123 (به عنوان یک مهار کننده آنزیم فارنسیل ترانسفراز) در مطالعات سلولی اثرات ضد سرطانی خوبی از خود نشان داده است. بنابراین با استفاده از این ترکیب به عنوان ترکیب راهنما دو گروه مشتق جدید سنتز گردید. در گروه اول با جایگزینی ايميدازول موجود در ساختار این ترکیب، با بیوایزواسترهای آن از قبیل تیوبی اورت، بی اورت و آمیدینواوره 8 ترکیب نهایی سنتز گردید. در گروه دوم نیز 8 ترکیب با جابجایی بیوایزواستری و کاهش فاصله دو بخش هیدروفوب ("1-(3-کلروفنیل)-2-پیپرازینون" و "4-سیانوبنزیل") سنتز شد. ترکیبات نهایی سنتز شده به روش MTT مورد تست سمیت سلولی بر روی دو رده سلولی A549 (سرطان ریه) و HT-29 (سرطان کولون) قرار گرفتند. مشتقات آمیدینو اوره از گروه اول، استیل تیواوره از گروه دوم (به عنوان ترکیبات با پوتنسی بالا) و ترکیب L-778,123 انتخاب شده و بر روی نانوذرات آهن پوشش داده شده توسط پلی اتیلن گلیکول 2000 بارگیری شدند و ضمن بررسی میزان رهش در دو pH خنثی و قلیایی از نظر سمیت مورد مقایسه با ترکیبات آزاد قرار گرفتند.
نتایج: در نهایت 16 ترکیب نهایی سنتز گردید و با روشهای IR، HNMR، CNMR و LC-Mass مورد شناسایی قرار گرفتند. در بین این ترکیبات، ترکیب حاوی استخلاف آمیدینو اوره با IC50 76/0 و 35/0 میکرومولار بر روی رده های سلولی A549 و HT-29 بهترین اثر را از خود نشان داد. ترکیبات حاوی استخلافهای هیدرازیدی، سمی کاربازیدی، تیوبی اورت و استیل تیواوره نیز با IC50 کمتر از 30 میکرومولار بر روی این دو رده سلولی، اثرات بهتری را نسبت به L-778123 از خود نشان دادند. نانوذرات آهن روکش داده شده با پلی اتیلن گلیکول 2000 سنتز گردیدند و با روشهای IR، SVM، TEM و XRD مورد شناسایی قرار گرفتند. ترکیبات لود شده بر روی نانوذرات کارایی بارگیری بین 60-80 درصد را از خود نشان دادند. میزان رهش برای هر سه ترکیب در pH خنثی بین50-60 درصد بود در صورتی که در pH اسیدی میزان رهش بالاتر از 90 درصد مشاهده گردید. این سه ترکیب به صورت آزاد اثرات سمی بیشتری را بر روی دو رده سلولی از خود نشان دادند.
نتیجه گیری: ترکیباتی که دارای استخلاف حاوی نیتروژن، با دانسیته بالاتر الکترونی و ممانعت فضایی کمتری بودند سمیت سلولی بالاتری از خود نشان دادند. کارایی لودینگ بالای نانوذرات آهن را می توان به وجود گروههای آمینی بر روی مشتقات مورد استفاده و اتصال گروه آمین به کربوکسیل انتهایی پلی اتیلن گلیکول نسبت داد. رهش بالاتر در محیط اسیدی به دلیل تشکیل نمک فسفات و محلولیت بالای این ترکیبات به صورت نمک در محیط آبی می باشد. اثرات ضعیفتر مواد لود شده نسبت به مواد آزاد در اثر آزادسازی وابسته به زمان این ترکیبات بود.