بررسی تاثیر الحاق مشتق فعال گلوتارآلدئید نانوکیتوزان به آنزیم ضد سرطان آسپاراژیناز بر پایداری و ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی آنزیم

مقدمه: آنزیم آسپاراژیناز در درمان تومور های وابسته به آسپاراژین به ویژه لنفو سارکوم و لوکمی لنفوبلاستیک حاد مورد استفاده قرار می گیرد. ناپایداری آنزیم سبب افزایش دفعات تزریق می گردد که با واکنش های ایمنی بالا همراه می باشد. هدف از مطالعه حاضر بررسی تاثیر الحاق مشتق گلوتار آلدئیدی نانو کیتوزان به آسپاراژیناز بر تغییر ویژگی های فیزیکوشیمیایی آنزیم می باشد.روش بررسی: در این تحقیق تجربی، نانو کیتوزان با استفاده از روش احیا با استیک اسید سنتز و با استفاده از میکروسکوب الکترونی و تجزیه گر اندازه ذرات مورد ارزیابی قرار گرفت. تولید مشتق فعال گلوتار آلدئید– نانوکیتوزان با استفاده از استیک اسید 3% صورت گرفت. الحاق مشتق گلوتار آلدئیدنانوکیتوزان به آسپاراژیناز با نسبت های مولی 1:2، 1:5، 1:10 و 1:20 در حضور سدیم سیانو بوروهیدرات انجام و بهترین نسبت از نظر باقیمانده فعالیت، به منظور ارزیابی های فیزیکو شیمیایی مورد استفاده قرار گرفت. فعالیت آنزیم در دما و ph مختلف، نیمه عمر، پایداری در طول انجماد و مقاومت در برابر پروتئولیز در شرایط آزمایشگاه با استفاده از نرم افزار آماریspss نسخه 18 و تست آماری آنالیز واریانس با اندازه های تکراری مورد ارزیابی قرار گرفت.نتایج: الحاق مشتق گلوتارآلدئیدی نانوکیتوزان به آنزیم سبب حفظ 70 درصد فعالیت آنزیم گردید. فعالیت آنزیم کانژوگه پس از انجماد و مجاورت با تریپسین بیشتر از آنزیم اصلی بود. دما و ph بهینه آنزیم پس از الحاق با نانو کیتوزان تغییری نداشت اما فعالیت آن در طیف وسیعی از دما و ph حفظ شد. نتیجه گیری: الحاق آنزیم آسپاراژیناز به مشتق گلوتارآلدئید نانوکیتوزان سبب بهبود ماندگاری آنزیم گردید که می تواند در تولید اشکال بهینه دارو به منظور کاربرد های بالینی نقش داشته باشد.

Effect of Conjugation of Activated GlutaraldehydeNanochitosan with LAsparaginase as an Anti Cancer Enzyme on its Stability and Physicochemical Properties

Introduction: The bacterial Asparaginase is used in the treatment of asparaginedependent tumors, particularly lymphatic sarcoma and acute lymphoblastic leukemia. However, the instability of the enzyme increases the number of injections that are accompanied by high immune responses. The aim of this study was to investigate the conjugation of Lasparaginase with nanochitosan glutaraldehyde (NCG) derivative and its effect on the physichochemical properties of conjugated enzyme.Methods: In this experimental study, nanochitosan was synthesized using reduction method with acetic acid and its physicochemical properties were evaluated using transmission electron microscopy and particle size analyzer. Activated NCG derivative was produced using 3% acetic acid. The conjugation of NCG derivative to Lasparaginase was performed with different molar ratios of enzyme/nanochitosan (1:2, 1:5, 1:10 and 1:20) in the presence of sodium cyano borohydrate; and the ratio with the highest residual activity was used for physicochemical evaluation. The activity of enzyme at different temperatures and pH, its halflife and stability after freezing and resistance to proteolysis were analyzed through repeated measure analysis of variance using SPSS 18 software.Results: The results of this study showed that the conjugation of Lasparaginase with NCG derivative resulted in maintaining the 70% enzyme activity. The activity of conjugated enzyme was higher than native enzyme after freezing and trypsin treatment. The optimum pH and temperature of conjugated enzyme did not change, while it had higher activity in wide range of pH and temperature compared with native enzyme.Conclusion: Conjugation of Lasparaginase with NCG derivative improved physicochemical and stability of enzyme and this method can be used for production of improved Lasparaginase for clinical application.