عنوان

تهیه هیدروژل‌های پلیمری زیست تخریب پذیر براساس نانوساختارهای نشاسته و سلولز و استفاده از آنها در رهایش کنترل شده داروها وآفت‌کش‌ها

Number

‭۱۳۷۹۶پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

تهیه هیدروژل‌های پلیمری زیست تخریب پذیر براساس نانوساختارهای نشاسته و سلولز و استفاده از آنها در رهایش کنترل شده داروها وآفت‌کش‌ها

First Statement of Responsibility

/الناز شهبازپور

Name of Publisher, Distributor, etc.

: شیمی

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۴‬

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

شیمی کاربردی

Date of degree

‮‭۱۳۹۴/۰۶/۳۱‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

پلیمرهای زیست تخریب پذیر طبیعی به دلیل مزایایی از قبیل زیست تخریب پذیری، زیست سازگاری و منابع تجدیدپذیر، به عنوان دسته وسیعی از زیست مواد می‌صتوانند انتخاب مناسبی در کاربردهای زیست محیطی، زیست پزشکی و کشاورزی باشند .با این وجود برخی محدودیت‌صها نظیر انحلال پذیری بالا، منطقه سطحی پایین، تخلخل پایین، خواص مکانیکی ضعیف و عدم امکان کنترل تخریب آنها لزوم استفاده از فرآیندهای اصلاحی شیمیایی و فیزیکی را اجتناب ناپذیر کرده است .در این میان تهیه هیدروژل‌صهای پلیمری زیست تخریب پذیر طبیعی که خود در آب نامحلول هستند ولی به دلیل متخلخل بودن، قادر به جذب مقادیر بالایی آب می‌صباشند، از مؤثرترین روش‌صها می‌صباشد .هیدروژل‌صها دارای کاربردهای گسترده‌صای در رهایش کنترل شده داروها و آفت‌صکش‌صها می‌صباشند که باعث کاهش عوارض جانبی و افزایش نیمه عمر داروها و هم‌صچنین کاهش مضرات آفت‌صکش‌صها برای سلامتی انسان‌صها و حیوانات می‌صشوند، در ضمن اثربخشی آنها را بر عامل هدف افزایش می‌صدهند .اهداف اصلی این کار تحقیقاتی تهیه هیدروژل‌صهای پلیمری زیست تخریب پذیر با استفاده از نانوساختارهای نشاسته و سلولز و سپس بکارگیری آنها در رهایش کنترل شده داروها و آفت‌صکش‌صها می‌صباشد .بدین منظور در بخش اول کار پژوهشی حاضر نانوساختارهای سلولز و نشاسته سنتز شدند .روش‌صهای متعددی برای سنتز نانوساختارهای سلولز و نشاسته وجود دارد .از میان این روش‌صها، در کار پژوهشی حاضر روش استفاده از امواج فراصوت) روش التراسونیک (برای تهیه نانوساختارهای سلولز و روش ترسیب شیمیایی برای تهیه نانوذرات نشاسته، به دلیل هزینه مواد خام کمتر، زمان واکنش کمتر و نیاز به تجهیزات ساده‌صتر انتخاب گردیدند .نانوساختارهای حاصله با آنالیزهای‮‭SEM‬ ،‮‭IR - FT‬و ‮‭XRD‬ مورد بررسی و تایید قرار گرفتند .با توجه به آنالیزهای حاصل نانوساختارهای سلولز از نوع نانو فیبری بوده و دارای توزیع قطر یکنواخت و اندازه زیر ‮‭۵۰‬ نانومتر می‌صباشند .نانوذرات نشاسته نیز بصورت یکنواخت با توزیع اندازه زیر ‮‭۵۰‬ نانومتر بدست آمدند .در بخش بعدی پایان‌صنامه به منظور بررسی رهایش کنترل شده داروی ضد سرطان سیس پلاتین دو دسته فرمولاسیون، یکی هیدروژل‌صهایی برپایه نانوساختارهای سلولز و پلی وینیل الکل‮‭PVA/Cisplatin)- (NC‬، با استفاده از گلوتارآلدهید به عنوان شبکه‌صای کننده و نوعی دیگر هیدروژل‌صهایی بر پایه نانوذرات نشاسته، پلی وینیل الکل و آلژینات‮‭Alg/Cisplatin) -PVA- (NSt‬با استفاده از کلسیم کلراید به عنوان عامل اتصال عرضی تهیه شدند و با استفاده از آنالیزهای ‮‭SEM‬ و‮‭IR- FT‬مورد شناسایی واقع شدند .رفتار رهایشی داروی سیس پلاتین از این دو دسته فرمولاسیون با استفاده از تکنیک‮‭Vis - UV‬بررسی شد که نتایج نشانگر افزایش نیمه عمر دارو از ‮‭۳۰‬ دقیقه به ‮‭۷‬ ساعت در فرمولاسیون‮‭PVA/Cisplatin) - (NC‬و ‮‭۵‬ ساعت در فرمولاسیون‮‭Alg/Cisplatin) -PVA- (NSt‬بود .بررسی تاثیر ‮‭pH‬ بر پروفایل رهایشی داروی سیس پلاتین از فرمولاسیون‌صها نشان داد که این فرمولاسیون‌صها دارای حساسیت به ‮‭pH‬ بوده و بیشترین میزان رهایش در محیط بیولوژیکی بدن ‮‭(۴/۷= pH)‬ اتفاق می‌صافتد .در بخش پایانی نیز به منظور بررسی رهایش کنترل شده آفت‌صکش پاراکوات دو دسته فرمولاسیون، یکی هیدروژل بر پایه نانوساختارهای سلولز و پلی وینیل الکل‮‭PVA/PQ) -(NC‬و نوعی دیگر هیدروژل بر پایه نانوذرات نشاسته و پلی وینیل الکل‮‭PVA/PQ) - (NSt‬با استفاده از عامل ایجاد پیوند عرضی گلوتارآلدهید تهیه شدند و با استفاده از آنالیزهای ‮‭SEM‬ و‮‭IR - FT‬مورد شناسایی واقع شدند .رفتار رهایشی آفت‌صکش پاراکوات از این دو دسته فرمولاسیون با استفاده از تکنیک‮‭Vis - UV‬بررسی شد .نتایج نشان داد که رهایش آفت کش در ابتدا سیر صعودی داشته و سپس به دلیل بازداری ‮‭PVA‬ از آزاد شدن انفجاری آفت‌صکش، رهایش به یک روند ثابت می-رسد که برطبق تعریف رهایش کنترل شده بسیار مطلوب می‌صباشد .بررسی روند تورم هیدروژل‌صهای تهیه شده نشان داد که فرمولاسیون‌صهای حاوی نانوساختارصهای سلولز و نشاسته دارای میزان تورم کمتری نسبت به فرمولاسیون‌صهای بدون این نانوساختارها هستند که این تورم پذیری کم نشانگر افزایش استحکام مکانیکی هیدروژل‌صها در اثر افزودن این نانوساختارصها می‌صباشد که باعث رهایش کنترل شده دارو و آفت‌صکش می‌صشود

Text of Note

Natural biodegradable polymers could be the best choice in environmental, biomedical and agricultural applications due to the advantages such as biodegradability, biocompatibility and renewable resources. However, some limitations such as high solubility, low surface area, low porosity, weak mechanical properties and lack of the ability to control their destruction, lead to the use of chemical and physical reform processes. In the meantime, utilization of a natural biodegradable polymeric hydrogels which are insoluble in water can be the most effective method. Hydrogels have wide application in the controlled release of formulations of drugs and pesticides. These formulations are used with the aim of increasing half life of drugs as well as reducing the side effects of them. Also, they reduced the harms of pesticides to humans and animals health. In addition, the effectiveness of these formulations will be increased compared with the common drugs and pesticides.The main objective of this project is the preparation and investigation of controlled release behavior of biodegradable polymeric hydrogels based on the starch and cellulose nanostructures. At the first section of current research starch and cellulose nanostructures were synthesized. Among the various methods for the synthesis of starch and cellulose nanostructures, ultrasonic and nanoprecipitation methods were applied, respectively. These methods have been attracted much attention due to the low raw material cost, low response time as well as simple equipment requirement. Prepared nanostructures were characterized by SEM, FT-IR and XRD analysis. As shown in SEM images, cellulose has nanofibrous structures with the uniform diameter distribution below 50 nm. Also, starch nanoparticles have the uniform size distribution below 50 nm.In the next part of this project, controlled release behavior of cisplatin anti cancer drug was studied by two hydrogel formulations. First hydrogel formulations were prepared by cellulose nanostructures and poly vinyl alcohol (NC-PVA/Cisplatin) in the presence of glutaraldehyde as crosslinking agent. Second hydrogel formulations were prepared by starch nanoparticles, poly vinyl alcohol and alginate (NSt-PVA-Alg/Cisplatin) in the presence of calcium chloride as crosslinking agent. These two formulations were characterized by SEM and FT-IR analysis. The cisplatin release behavior in two mentioned formulations was evaluated by UV-Vis technique. The drug half-life increase from 30 minutes to 5 hours and from 30 minutes to 7 hours be seen in (NC-PVA/Cisplatin) and (NSt-PVA-Alg/Cisplatin) formulations, respectively. Investigation of pH effects on drug release behavior was pH-sensitive which maximum release amount was happen in biological environmental of body (pH=7.4).In the final section, controlled release behavior of paraquat pesticides was studied by two hydrogel formulations. First hydrogel formulations were prepared by cellulose nanostructures and poly vinyl alcohol (NC-PVA/PQ). Other hydrogel formulations were prepared by starch nanoparticles and poly vinyl alcohol (NSt-PVA/PQ) in the presence of glutaraldehyde as crosslinking agent. These two formulations were characterized by SEM, UV-Vis and FT-IR analysis. The results showed that the release of pesticides has an ascending trend and then it reaches a steady trend due to inhibition behavior of PVA. This release behavior is highly desirable according to the controlled release definition. The swelling study of the prepared hydrogels showed that, cellulose and starch nanostructures contained formulations have a low swelling rate compared with the formulations without them. This phenomenon indicates on increased mechanical strength of hydrogels due to incorporation of these nanostructures which lead to the controlled release of drugs and pesticides

شهبازپور، الناز

اولاد، علی، استاد راهنما

فرشی ازهر، فهمیه، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی