سنتز، شناسایی کمپلکس­های جدید دارویی از گالیم، قلع و تیتانیم و مطالعات کلینیکی تعدادی از آن­ها در درمان برخی رده­های سلول­های سرطانی

استاد راهنما:

دکتر امیر شکوه ­سلجوقی

اساتید مشاور:

دکتر مصطفی قلی زاده

دکتر ابوالقاسم اللهیاری

دی ماه ۱۳۹۳

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

سرطان که همچنین با نام­های تومور بدخیم یا نئوپلاسم بدخیم نیز یاد می­شود، گروهی از بیماری­ها را گویند که شامل رشد غیرطبیعی سلول­ها با قابلیت هجوم و پخش­شدن به سایر قسمت­های بدن می­باشند. راه­­های بسیاری به منظور درمان سرطان وجود دارد، که از جمله می­توان به جراحی، شیمی­درمانی، پرتو­درمانی، هورمون­درمانی، درمان هدفمند و مراقبت تسکینی اشاره نمود. اینکه کدام درمان استفاده می­شود بستگی به نوع، محل و درجه سرطان و همچنین به میزان سلامتی و خواسته­ های فرد، بستگی دارد. داروهای ضدسرطان پایه ­فلزی جزء ترکیباتی هستند که می­توانند کاندیدهای مناسبی برای شیمی درمانی باشند. مطالعات قبلی نشان می­ دهند که این ترکیبات عوامل قدرتمندی در القاء آپوپتوز در برابر رده­های سلولی مختلف می­باشند.

در این مطالعه، اثرات کمپلکس­هایی از گالیم، قلع و تیتانیم که خود این فلزات به تنهایی خاصیت بیولوژیکی دارند و همچنین لیگاندهای انتخاب شده در این پایان نامه یعنی مالتول و دفریپرون نیز که ترکیباتی طبیعی و خوراکی هستند و خود به تنهایی خاصیت ضد سرطانی دارند،  روی تکثیر رده­های سلولیHeLa  (کارسینومای تخمدان انسانی)، MCF-7 (سرطان سینه انسانی)، HT-29 (سرطان روده بزرگ انسان)، K-562 (سرطان سلول‌های میلوییدی خون انسان) و Neuro-2a (نوروبلاستوما موشی) با آزمون MTT در مقایسه با سیس­ پلاتین به­عنوان استاندارد، مورد بررسی قرارگرفت. همچنین به­منظور اینکه مطالعه­ کنیم به­ چه شکلی کمپلکس مورد نظر، مرگ سلولی (نکروز یا آپوپتوز) ایجاد می­ کند، مطالعات فلوسایتومتری بر روی این ترکیبات صورت گرفت.

 
 
واژه‌های کلیدی:  گالیم، قلع، تیتانیم، آپوپتوز، آزمون MTT، ضد­سرطان
فهرست مطالب
عنوان                                                                                                                                     ­                                صفحه
فصل ۱: داروهای ضدسرطان پایه فلزی گالیم، قلع و تیتانیم
۱-۱ سرطان. ۱
۱-۱-۱ خصوصیات سلول طبیعی ۱
۱-۱-۲ خصوصیات سلول غیرطبیعی ۲
۱-۱-۳ پاتوفیزیولوژی سرطان. ۳
۱-۱-۴ تئوری پیدایش سرطان. ۳
۱-۱-۵ درجه‌بندی و مرحله‌بندی تومورها ۴
۱-۲ درمان سرطان. ۶
۱-۳ اپیدمیولوژی سرطان. ۷
۱-۴ الگوهای رشد و تکثیر غیرطبیعی ۸
۱-۴-۱ الگوهای رشد غیرسرطانی ۸
۱-۴-۲ الگوهای رشد سرطانی ۹
۱-۵ راه­های گسترش نئوپلاسم. ۹
۱-۵-۱ تهاجم. ۹
۱-۵-۲ متاستاز. ۱۰
۱-۶ کارسینوژن. ۱۱
۱-۶-۱ اکسیداسیون. ۱۲
۱-۶-۲ آنتی اکسیدان‌ها ۱۳
۱-۷ شیمی درمانی ۱۳
۱-۷-۱ انواع شیمی درمانی ۱۵
۱-۷-۲ اصول شیمی درمانی ۱۵
۱-۷-۳ اهداف شیمی درمانی ۱۶
۱-۷-۴ اهداف اصلی شیمی درمانی ۱۷
۱-۷-۵ نحوه‌ی اجرای شیمی درمانی ۱۷
۱-۷-۶ عوارض ناشی از شیمی درمانی ۱۷
۱-۸ کمپلکس‌‌های پایه فلزی ۱۸
۱-۸-۱ تیتانیم. ۱۸
۱-۸-۲ گالیم. ۲۳
۱-۸-۳ قلع. ۲۷
فصل ۲: بخش آزمایشگاهی‌
۲-۱ دستگاه‌های مورد استفاده ۳۲
۲-۲ مواد مورد استفاده ۳۲
۲-۳ سنتز ترکیبات مورد مطالعه. ۳۳
۲-۳-۱ سنتزکمپلکس [تریس (۳-هیدروکسی-۲-متیل–۴-هیدروژن-پیران–۴- اوناتو) گالیم (III)] (1): 33
۲-۳-۲ سنتزکمپلکس [تریس (۳-هیدروکسی-۱و۲–دی­متیل-۴-پیریدینوناتو) گالیم (III)] (2): 34
۲-۳-۳ سنتزکمپلکس [بیس (۳-هیدروکسی-۲-متیل-۴­­-هیدروژن-پیران–۴ – اوناتو) قلع (II)] (3): 34
۲-۳-۴ سنتزکمپلکس [بیس(۳-هیدروکسی-۱و۲–دی­متیل-پیریدین-۴- اون) قلع (II)] (4): 34
۲-۳-۵ سنتز کمپلکس [تتراکیس (دی آکسو-بیس (۳-هیدروکسی-۲-متیل–۴-هیدروژن-پیران‌۴- اوناتو)) تیتانیم (IV)] (5) : 35
۲-۴ رده‌های سلولی و محیط کشت سلول. ۳۵
۲-۴-۱ محیط کشت ۳۶
۲-۴-۲ نگهداری و کشت سلول‌ها ۳۶
۲-۴-۲-۱ پاساژ دادن سلول‌ها ۳۶
۲-۴-۲-۲ فریز کردن سلول‌ها ۳۷
۲-۴-۲-۳ دفریز کردن سلول‌ها ۳۷
۲-۴-۲-۴ انتخاب و جایگذاری سلول‌های سرطانی مختلف در پلیت ۳۸
۲-۵ بررسی اثرات سمیت سلولی به روش MTT. 39
40
۲-۶ ارزیابی آپوپتوز برای کمپلکس بوسیله‌ی فلوسایتومتری ۴۱
فصل۳: نتایج و بحث
۳-۱ مقدمه. ۴۴
۳-۲ شناسایی کمپلکس (۱) ۴۵
۳-۲-۱ داده‌های تجزیه‌ی عنصری کمپلکس (۱) ۴۶
۳-۲-۲ بررسی طیف زیر قرمز کمپلکس (۱) ۴۶
۳-۲-۳ بررسی ساختار کریستالی کمپلکس (۱) با پراش پرتوی X. 46
۳-۲-۴ بررسی اثرات بیولوژیکی کمپلکس (۱) ۴۷
) کمپلکس (۱) بر روی رده‌های سلول سرطانی به روش MTT. 47
۳-۲-۶ نتایج حاصل از بررسی آپوپتوز برای کمپلکس (۱) بوسیله‌ی آزمون فلوسایتومتری ۴۸
۳-۳ شناسایی کمپلکس (۲) ۵۰
۳-۳-۱ داده‌های تجزیه‌ی عنصری کمپلکس (۲) ۵۰
۳-۳-۲ بررسی طیف زیر قرمز کمپلکس (۲) ۵۰
۳-۳-۳ بررسی ساختار کریستالی کمپلکس (۲) با پراش پرتوی X. 51
۳-۳-۴ بررسی اثرات بیولوژیکی کمپلکس (۲) ۵۱
) کمپلکس (۲) بر روی رده‌های سلول سرطانی به روش MTT. 52
۳-۳-۶ نتایج حاصل از بررسی آپوپتوز برای کمپلکس (۲) بوسیله‌ی آزمون فلوسایتومتری ۵۳
۳-۴ شناسایی کمپلکس (۳) ۵۴
۳-۴-۱ داده‌های تجزیه‌ی عنصری کمپلکس (۳) ۵۴
۳-۴-۲ بررسی طیف زیر قرمز کمپلکس (۳) ۵۵
۳-۴-۳ بررسی ساختار کریستالی کمپلکس (۳) با پراش پرتوی X. 55
۳-۴-۴ بررسی اثرات بیولوژیکی کمپلکس (۳) ۵۶
) کمپلکس (۳) بر روی رده‌های سلول سرطانی به روش MTT. 56
۳-۴-۶ نتایج حاصل از بررسی آپوپتوز برای کمپلکس (۳) بوسیله‌ی آزمون فلوسایتومتری ۵۷
۳-۵ شناسایی کمپلکس (۴) ۵۹
۳-۵-۱ داده‌های تجزیه‌ی عنصری کمپلکس (۴) ۵۹
۳-۵-۲ بررسی طیف زیر قرمز کمپلکس (۴) ۵۹
۳-۵-۳ بررسی اثرات بیولوژیکی کمپلکس (۴) ۶۰
) کمپلکس (۴) بر روی رده‌های سلول سرطانی به روش MTT. 61
۳-۵-۵ نتایج حاصل از بررسی آپوپتوز برای کمپلکس (۴) بوسیله‌ی آزمون فلوسایتومتری ۶۲
۳-۶ شناسایی کمپلکس (۵) ۶۳
۳-۶-۱ داده­های تجزیه عنصری کمپلکس (۵) ۶۴
۳-۶-۲ بررسی طیف زیر قرمز کمپلکس (۵) ۶۴
۳-۶-۳ بررسی ساختار کریستالی کمپلکس (۵) با پراش پرتوی X. 64
۳-۶-۴ بررسی اثرات بیولوژیکی کمپلکس (۵) ۶۵
) کمپلکس (۵) بر روی رده‌های سلول سرطانی به روش MTT. 65
 فصل۴: بحث و نتیجه‌گیری
۴-۱ نتیجه‌گیری. ۶۸
مراجع ۷۱
پیوست‌ها
پیوست ۱٫ ۷۶
پیوست ۲٫ ۷۸
پیوست ۳٫ ۸۰
پیوست ۴٫ ۸۲
پیوست ۵٫ ۸۴
فهرست اشکال
شکل ۱-۱: سیکل سلولی ۲
شکل ۱-۲: کمپلکس­های تیتانیم. ۲۰
شکل ۱-۳: تیتانیم سالان. ۲۱
شکل۱-۴: تیتانوسنy. 22
شکل۱-۵: کمپلکس گالیم کینولین. ۲۵
شکل۱-۶: کمپلکس گالیم مالتول. ۲۷
شکل ۱-۷: تیوسمی کاربازون. ۳۰
شکل ۱-۸: مشتقات سیکلو پنتا دی‌انیل. ۳۰
شکل۲-۱: واکنش تبدیل MTT به فورمازان. ۴۰
شکل ۳-۱: ساختار کمپلکس [تریس (۳-هیدروکسی-۲-متیل–۴-هیدروژن-پیران–۴-اوناتو) گالیم (III)] (1) 45
شکل ۳-۲: دیاگرام ORTEP کمپلکس [تریس (۳-هیدروکسی-۲-متیل–۴-هیدروژن-پیران–۴-اوناتو) گالیم (III)] (1) 47
شکل ۳-۳: دیاگرام فلوسایتومتری برای کمپلکس (۱)، سیس پلاتین و گروه کنترل. ۴۹
شکل ۳-۴: ساختار کمپلکس [تریس (۳-هیدروکسی-۱و۲–دی­متیل-۴-
پیریدینوناتو) گالیم (III)] (2) 50
شکل ۳-۵: دیاگرام ORTEP کمپلکس [تریس (۳-هیدروکسی-۱و۲–دی­متیل-۴-پیریدینوناتو) گالیم (III)] (2) 51
شکل ۳-۶: دیاگرام فلوسایتومتری برای کمپلکس (۲)، سیس پلاتین و گروه کنترل. ۵۴
شکل ۳-۷: ساختار کمپلکس [بیس (۳-هیدروکسی-۲-متیل-۴-هیدروژن-پیران–۴–اوناتو) قلع (II)] (3) 55
شکل ۳-۸: دیاگرام ORTEP کمپلکس [بیس (۳-هیدروکسی-۲-متیل-۴-هیدروژن-پیران–۴–اوناتو) قلع (II)] (3) 56
شکل ۳-۹: دیاگرام فلوسایتومتری برای کمپلکس (۳)، سیس پلاتین و گروه کنترل. ۵۸
شکل ۳-۱۰: ساختار کمپلکس [بیس (۳-هیدروکسی-۱و۲–دی­متیل-پیریدین-۴-اون) قلع (II)] (4) 59
شکل ۳-۱۱: دیاگرام فلوسایتومتری برای کمپلکس (۴)، سیس پلاتین و گروه کنترل. ۶۳
شکل ۳-۱۲: ساختار کمپلکس [تتراکیس (دی­آکسو-بیس (۳-هیدروکسی-۲-متیل–۴-هیدروژن-پیران–۴-اوناتو)) تیتانیم(IV)] (5) 63
شکل ۳-۱۳: دیاگرام ORTEP کمپلکس [تتراکیس (دی­آکسو-بیس (۳-هیدروکسی-۲-متیل–۴-هیدروژن-پیران–۴-اوناتو)) تیتانیم (IV)] (5) 65
شکل ۱: داده‌های تجزیه عنصری کمپلکس (۱) ۷۶
شکل ۲: طیف IR کمپلکس (۱) ۷۷
شکل ۱: داده‌های تجزیه عنصری کمپلکس (۲) ۷۸
شکل ۲: طیف FT-IR کمپلکس (۲) ۷۹
شکل ۱: داده­های تجزیه عنصری کمپلکس (۳) ۸۵
شکل ۲: طیف IR کمپلکس (۳) ۸۱
شکل ۱: داده‌های تجزیه عنصری کمپلکس (۴) ۸۲
شکل ۲: طیف FT-IR کمپلکس (۴) ۸۳
شکل۱: داده‌های تجزیه عنصری کمپلکس (۵) ۸۹
شکل۲: طیف FT-IR کمپلکس (۵) ۸۵
 
 


فهرست جداول:
جدول ۱- ۱: تقسیم‌بندی ضایعات بدخیمی بر اساس درجه­بندی و مرحله­بندی ۵
جدول ۱-۲: سیستم طبقه ­بندی TNM 6
ترکیب­های ۱ و ۲ و ۳٫ ۲۹
جدول ۳-۱: فعالیت ضدسرطانی کمپلکس مورد مطالعه در مقابل رده‌های سلولی HeLa (کارسینومای تخمدان انسانی)، MCF-7 (سرطان سینه انسانی)، HT-29 (سرطان روده بزرگ انسانی)، K-562 (سرطان سلول‌های میلوییدی خون انسان) و Neuro-2a (نوروبلاستوما موشی) پس از ۴۸ ساعت تیمار پیوسته. ۴۸
جدول ۳-۲: درصد مرگ سلولی مشاهده شده به‌وسیله‌ی آزمون فلوسایتومتری بر روی رده‌ی سلولی HT-29 (سرطان روده بزرگ انسانی)، پس از ۲۴ ساعت تیمار پیوسته. ۴۹
جدول ۳-۳: فعالیت ضدسرطانی کمپلکس مورد مطالعه در مقابل رده‌های سلولی HeLa (کارسینومای تخمدان انسانی)، MCF-7 (سرطان سینه انسانی)، HT-29 (سرطان روده بزرگ انسانی)، K-562 (سرطان سلول‌های میلوییدی خون انسان) و Neuro-2a (نوروبلاستوما موشی) پس از ۴۸ ساعت تیمار پیوسته. ۵۳
جدول ۳-۴: درصد مرگ سلولی مشاهده ‌شده به‌وسیله­ی آزمون فلوسایتومتری بر روی رده‌ی سلولی HT-29 (سرطان روده بزرگ انسانی)، پس از ۲۴ ساعت تیمار پیوسته. ۵۴
جدول ۳-۵: فعالیت ضدسرطانی کمپلکس مورد مطالعه در مقابل رده‌های سلولی HeLa (کارسینومای تخمدان انسانی)، MCF-7 (سرطان سینه انسانی)، HT-29 (سرطان روده بزرگ انسانی)، K-562 (سرطان سلول‌های میلوییدی خون انسان) و Neuro-2a (نوروبلاستوما موشی) پس از ۴۸ ساعت تیمار پیوسته. ۵۷
جدول ۳-۶: درصد مرگ سلولی مشاهده شده به‌وسیله‌ی آزمون فلوسایتومتری بر روی رده‌ی سلولی K-562 (سرطان سلول‌های میلوییدی خون انسان) پس از ۲۴ ساعت تیمار پیوسته. ۵۸
جدول ۳-۷: فعالیت ضدسرطانی کمپلکس مورد مطالعه در مقابل رده‌های سلولی HeLa (کارسینومای تخمدان انسانی)، MCF-7 (سرطان سینه انسانی)، HT-29 (سرطان روده بزرگ انسانی)، K-562 (سرطان سلول‌های میلوییدی خون انسان) و Neuro-2a (نوروبلاستوما موشی) پس از ۴۸ ساعت تیمار پیوسته. ۶۱
جدول ۳-۸: درصد مرگ سلولی مشاهده ‌شده به وسیله‌ی آزمون فلوسایتومتری بر روی رده­ی سلولی K-562 (سرطان سلول‌های میلوییدی خون انسان) پس از ۲۴ ساعت تیمار پیوسته. ۶۲
جدول ۳-۹: فعالیت ضدسرطانی کمپلکس مورد مطالعه در مقابل رده‌های سلولی HeLa (کارسینومای تخمدان انسانی)، MCF-7 (سرطان سینه انسانی)، HT-29 (سرطان روده بزرگ انسانی)، K-562 (سرطان سلول‌های میلوییدی خون انسان) و Neuro-2a (نوروبلاستوما موشی) پس از ۴۸ ساعت تیمار پیوسته. ۶۶