Novel chitosan-based modified biomaterials: Synthesis, characterization, and biological activity evaluation

Abstract

تم استخدام المالونوبيرازول (MPy) والثيوبيرازول (TPy) بنجاح لربط سلاسل البوليمر الحيوي الكيتوزان، مما أدى إلى الحصول على مشتق مالونوبيرازول-كيتوزان (MPy-Cs)، وثلاثة مشتقات من ثيوبيرازول-كيتوزان (TPy-Cs). وقد تم ترميز هذه المشتقات الأخيرة بالرموز TPy-Cs1 وTPy-Cs2 وTPy-Cs3، وبلغت نسب ترابطها 71% و48% و29% على التوالي. تم توزيع جسيمات أكسيد الزنك النانويةZnONPs ، بنسب وزنية مختلفة، بشكل متجانس داخل مصفوفات بعض هذه المشتقات بهدف الحصول على ستة مركبات حيوية نانوية: TPy−Cs−2/ZnONPs−3%، TPy−Cs−2/ZnONPs−5%، TPy−Cs−3/ZnONPs−3%، وTPy−Cs−3/ZnONPs−5%، MPy−Cs−ZnONPs−3% وMPy−Cs−ZnONPs−5%. ولتأكيد البنية الكيميائية والداخلية والمورفولوجية للمشتقات والمركّبات الحيوية المحضّرة تم استخدام تقنيات FTIR وXRD وSEM وTEM. أظهرت مشتقات TPy−Cs نشاطًا مضادًا للسرطان ملحوظًا تحسن بشكل ملحوظ مع زيادة محتواها من TPy، أي من TPy−Cs3 إلى TPy−Cs، بينما لم يظهر مشتق MPy−Cs أي نشاط ضد أي من خطوط الخلايا السرطانية المدروسة، HCT116 (خلايا سرطان القولون والمستقيم البشري)، وA375 (خلايا سرطان الجلد البشري) وHN9 (خلايا سرطان اللسان البشري). وقد أظهر المركب TPy−Cs1 قيمة IC50 بلغت 14.4 ميكروغرام/مل، ضد خط خلايا HN9، وهي قيمة قريبة من تلك التي أظهرها العقار القياسي المضاد للسرطان دوكسوروبيسين (DOX)، والتي بلغت 12.6 ميكروغرام/مل. وعلى الرغم من أن TPy−Cs1 لم يتفوق على DOX من حيث النشاط المضاد للسرطان، إلا أن المركب TPy−Cs3/ZnONPs−5% كان المرشح الأكثر فعالية كمضاد للسرطان بين جميع المركبات المحضّرة، وذلك ضد جميع خطوط الخلايا السرطانية التي تم اختبارها.