27711

جداسازي داروهاي NSAID به روش الكتروممبرين در وسيله¬ي ميكروفلوييدي

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي - طراحي فرآيند

1398

1401/07/24

شاهرخ شاه حسيني

معين نواب كاشاني

مهندسي شيمي

جداسازي و تغليظ نمونه از تركيبات مزاحم همواره بخشي جدانشدني از آناليزهاي دستگاهي با دقت بالا بوده و خصوصاً در نمونه¬هاي بيولوژيكي و دارويي اين مرحله حائز اهميت بسيار است. استخراج الكتروممبرين روشي جديد با رويكرد استفاده از مهاجرت الكتروسينتيك آناليت بوده و اخيراً توجه بسياري به خود جلب كرده است. بررسي ساختار، ضخامت و خواص شيمي-فيزيكي غشاي پليمري حامي حلال آلي، از عوامل موثر بر استخراج الكتروممبرين بوده و با وجود اشاره¬هاي متعدد بر اين مهم، تاكنون براي بررسي تاثير آن بر استخراج پژوهشي صورت نگرفته است. در اين پژوهش استخراج الكتروممبرين داروهاي اسيدي آسپرين، ناپروكسن و ايبوپروفن در يك چيپ ميكروفلوييديك از جنس سيليكون و پلي متيل متااكريلات و براي اولين بار باهدف بررسي اثر اندازه حفرات، ضخامت و اصلاح سطح غشاي پليمري از جنس پلي¬وينيلدين¬فلوئورايد و به منظور افزايش ميزان استخراج داروها انجام شد. براي بررسي تأثير اندازه حفرات، سه نوع غشا با ميانگين اندازه¬ي حفرات متفاوت سنتز و تست شد. جهت بررسي تأثير ضخامت غشا، از غشاي با اندازه حفرات بهينه، سه ضخامت 30، 51 و 75 ميكرومتر سنتز شد كه بهترين نتايج در ضخامت 51 ميكرومتر حاصل شد. براي اصلاح خواص سطحي غشا نيز دو نمونه غشا با استفاده يك روش شيميايي و به كمك اوكتادسيل¬تري¬كلروسيلان اصلاح شدند كه نتايج بيانگر افزايش استخراج هر سه دارو درنتيجه‌ي اصلاح سطح است. براي بررسي كمي و كيفي اصلاح سطح و ساختار غشاها، آناليزهاي طيف‌سنجي مادون‌قرمز تبديل فوريه، طيف‌سنجي پراش اشعه ايكس، ميكروسكوپ الكتروني روبشي انتشار ميداني، ميكروسكوپ نيروي اتمي و آزمون زاويه تماس انجام شد. بهينه¬سازي و طراحي آزمايش با استفاده روش سطح پاسخ انجام شد و در شرايط بهينه ضرايب پيش¬تغليظ 32.86، 23.85 و 21.6 به ترتيب براي آسپرين، ناپروكسن و ايبوپروفن به دست آمد.

1401/10/20

Electromembrane Extraction of NSAIDs on a Microfluidic Device

10/16/2023 12:00:00 AM

In this research, electromembrane extraction of three acidic drugs, including Aspirin, Naproxen, and Ibuprofen, was performed in a microfluidic chip made of silicon and polymethyl methacrylate to investigate the effect of pore size, thickness, and surface modification of polyvinylidene fluoride membranes. In order to investigate the effect of pore size, three types of membranes with different average pore sizes were synthesized and examined. Then, the effect of the membrane thickness was assessed. The membrane with the optimal pore size was synthesized with three thicknesses of 30, 51, and 75 micrometers, and the best result was obtained at the thickness of 51 micrometers. Finally, to modify the membrane's surface properties, two membrane samples were modified using a chemical method using octadecyl trichlorosilane. The results show an increase in the extraction of the three drugs and improved performance as a result of the surface modification. In order to quantitatively and qualitatively examine the morphology and surface modification of the membranes, Fourier Transform Infrared Spectroscopy, Energy Dispersive X-ray Spectroscopy, Field Emission Scanning Electron Microscope, Atomic Force Microscopy, and contact angle tests were performed. In the process of drug extraction, voltage, donor phase flow rate, and acceptor phase composition were considered quantitative parameters, and the membrane type was used as a qualitative parameter affecting the extraction. The optimization and design of the experiments were done using the response surface methodology. At the optimal conditions, pre-concentration factors of 32.86, 23.85, and 21.6 were obtained for aspirin, naproxen, and ibuprofen, respectively.

استخراج الكتروممبرين , چيپ ميكروفلوييديك , داروهاي ضدالتهاب غيراستروئيدي , اصلاح سطح غشاي پليمري , كروماتوگرافي مايع با عملكرد بالا

Electromembrane Extraction , Microfluidic chip , Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drugs , Polymeric Membrane Surface Modification , High-Performance Liquid Chromatography

Alireza Meymivand

Shahrokh Shahhosseini