سنتز و مشخصهیابی نانوذرات پلیمری محرکپاسخگو با شبکه ایکننده فنا شونده در محیط آبی تحت تابش نور ماوراءبنفش
[پایاننامه]
Synthesis and characterization of stimulus-responsive polymeric nanoparticels using a destructive crosslinker in aqueous media under UV irradiation
/فرشته ارجمند
: مهندسی پلیمر
، ۱۴۰۰
۹۸ص.
:
زبان: فارسی
زبان چکیده: فارسی
چاپی - الکترونیکی
مصور، جدول، نمودار
دکتری
مهندسی پلیمر- صنایع پلیمر
۱۴۰۰/۰۴/۰۱
صنعتی سهند
برای دستیابی به دارورسانی موثر و سمیت سلولی پایین، ضروری است که حاملهای دارو در مدت زمان چرخش در جریان خون، پایداری بالایی داشته باشند؛ درحالیکه باید پس از رسیدن به بافت هدف، ناپایدار شوند و رهایش دارو بهصورت موثر در زمان و مکان مورد نیاز انجام شود .در این رساله، نوع جدیدی از ذرات با شبکهایکننده حساس به نور، که در پاسخ به نور ماوراءبنفش بهطور کامل شکسته میشود، سنتز شده است .این ذرات امکان دارورسانی موثر و تنظیمشده در پاسخ به تابش نور خارجی را فراهم میکنند .علاوهبراین، نوع دیگری از ذرات با شبکهایکننده قابل تخریب با pH سنتز شده است که در در محیط اسیدی تخریب میشود و درنتیجه رهایش دارو اتفاق میافتد .بهمنظور سنتز این حاملهای دارویی، نانوذرات حساس به نور و حساس به pH از طریق پلیمریزاسیون رسوبی-تقطیری (DPP) پلی(۲-هیدروکسیاتیل متاکریلات ( (PHEMA)و در حضور کراسلینکرهای حساس به نور و حساس به pH سنتز شدند .علاوهبرآن، ذرات پلی(۲-هیدروکسیاتیل متاکریلات) شبکهایشده باN,N -متیلنبیسآکریلآمید با روش پلیمریزاسیون رسوبی-تقطیری نیز جهت بررسی اثر نوع شبکهایکننده بر روی ویژگیهای ذرات، سنتز شدند .از دیمر سربهدم ۷-(آلیلوکسی)-۴-متیل-H۲-کرومن-۲-اون بهعنوان شبکهایکننده حساس به نور استفاده شد .این ترکیب از دیمریزاسیون نوری ۷-(آلیلوکسی)-۴-متیل-H۲-کرومن-۲-اون تحت تابش نور ماوراءبنفش با طول موج nm ۳۵۰ بدست آمد که این ترکیب نیز به نوبه خود از واکنش ۷-(هیدروکسی)-۴-متیل-H۲-کرومن-۲-اون با ۳-برومو-۱-پروپن سنتز شد .برای سنتز شبکهایکننده حساس بهpH ، از واکنش ۴-هیدروکسیبنزآلدهید و هیدرازین هیدرات محصول ۴,۴](E,E)-هیدرازین-۲,۱-دیایلیدین]بیس(متانیلیلیدن)دیفنول بدست آمد که در مرحله بعد با واکنش محصول بدستآمده با ۳-برومو-۱-پروپن، شبکهایکننده حساس بهpH ، که ۱،۲-بیس](E)-۴-(آلیلوکسی)بنزیلیدن]هیدرازین است، حاصل شد .برای تأیید سنتز شبکهایکنندهها، از آزمونهای ۱NMR H،FTIR- ATR، رامان،NIR-VIS- UV، ویسکومتر آبلود، و طیفسنجی نور فلوئوروسنس استفاده شد .همچنین، خاصیت فلوئوروسنس نانوذرات توسط آزمون میکروسکوپ فلوئوروسنس بررسی شد .برای بررسی مورفولوژیهای ذرات سنتزشده از آزمونSEM - FEو برای تعیین اندازه و توزیع اندازه ذرات از آزمون DLS استفاده شد .برای بررسی میزان دیمریزاسیون و همچنین بارگذاری و رهایش دارو و بررسی تخریب ذرات حاوی شبکهایکننده حساس به pH در محیط اسیدی، از طیفسنجیNIR -VIS- UVاستفاده شد .ذرات سنتزشده بهعنوان حامل برای رهایش داروی ضدسرطان DOX درpH های ۱ و ۷/۴ در طی ۴۸ ساعت، مورد استفاده قرارگرفتند .همچنین رفتار رهایش داروی ذرات حاوی شبکهایکننده حساس به نور، تحت تابش نور ماوراءبنفش با طول موج nm ۲۵۴ = نیز بررسی و رهایش داروی DOX ذرات مختلف با یکدیگر مقایسه شد .نتایج نشان دادند که نانوذرات حساس به نور وpH ، رهایش داروی بالایی در محیط اسیدی داشتند ( ۹۳/۲ و ۹۶/۸، ۹۷/۵ و ۹۸/۸ بهترتیب برای ذرات حساس به نور و pH با ۱۰ و ۱۵ .mol شبکهایکننده.)
High stability of drug nanocarriers during blood circulation is essential to achieve effective drug delivery and low cytotoxicity, while destabilization of these nanocarriers and efficient drug release in a spatiotemporal fashion is required when they reach target tissues. In this research, a new type of nanocarriers has been synthesized with photolabile crosslinker responding to UV light by complete cleavage of drug carriers. These particels allow for active delivery of drug regulated by external photo-irradiation. Furthermore, a different type of drug carrier was synthesized with pH-labile crosslinker which can perform degradation in acidic conditions resulting in trigger release of drug. In order to synthesize these drug carriers, photolabile nanocarriers and pH-labile nanoparticles wrer synthesized via distillation precipitation polymerization (DPP) of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) with the new photolabile crosslinker or pH-labile crosslinker. Moreover, N,N'-methylenebisacrylamide (MBA)-crosslinked HEMA particles were synthesized via DPP to observe the effect of crosslinker type on characteristics of particles. Head-to-tail dimer of 7-(allyloxy)-4-methyl-2H-chromen-2-one was used as a photolabile crosslinker, which obtained by photodimerization of 7-(allyloxy)-4-methyl-2H-chromen-2-one as a consequence of 350 nm UV irradiation, while 7-(allyloxy)-4-methyl-2H-chromen-2-one is prepared from the reaction between 7-hydroxy-4-methylcoumarin and 3-bromo-1-propene. In order to synthesis pH-labile crosslinker, 4,4'[(1E,1'E)-Hydrazine-1,2-diylidene]bis(methanylylidene)diphenol obtained by reaction of 4-hydroxybenzaldehyde and hydrazine hydrate which in the next step reacted with the 3-bromo-1-propene to produce 1,2-bis[(E)-4-(allyloxy)benzylidene]hydrazine as a pH-labile crosslinker. Successful synthesis of crossslinkers was approved using 1H-NMR, ATR-FTIR, UV-vis-NIR spectrophotometer, fluorescence spectroscopy and Ubbelohde capillary viscometer. Also, the fluorescence properties of nanoparicles were investigated by fluorescence microscopy. The morphology of the resultant nanoparticles was investigated by means of FE-SEM images whereas dynamic light scattering (DLS) was used to determine the particle size and distribution of particles. To investigate the photodimerization degree, drug loading, drug release and degradiation of pH-labile particles in acidic condition, UV-vis-NIR spectrophotometer was used. Synthesized nanoparticles were used as drug carriers to release DOX drug at pH = 1 and 7.4 after 48 h. Also, drug release of photolabile particles under UV light with 254 nm wavelength was investigated and DOX release behaviors of different particles were compared. Results indicated that photolabile and pH-labile nanoparticles showed excellent cumulative drug release at acidic pH ( 93.2 , 96.8 , 97.5 and 98.8 for photolabile and pH-labile drug carriers with 10 and 15 mol. crosslinker, respectively).
ba
Synthesis and characterization of stimulus-responsive polymeric nanoparticels using a destructive crosslinker in aqueous media under UV irradiation
شبکهایکننده حساس به نور
دارورسانی
مشتقات کومارین
دیمریزاسیون نوری
آلدازین
شبکهایکننده حساس بهpH
photolabile crosslinker, drug delivery, coumarin derivatives, photodimerization, aldazine, pH-labile crosslinker