27800

تهيه و بررسي رفتار هيدروژل هاي نانورس/كيتوسان/هيدروكسي آپاتيت جهت رهايش دارو

دكتري

شيمي آلي

1396

1401/10/3

دكتر شهرزاد جوانشير - دكتر غلامرضا مهدوي نيا

دكتر محمدرضا نعيمي جمال

شيمي

تهيه و بهبود سامانه هاي دارورساني زيست سازگار با ويژگي هاي معين و رسانش كنترل شده به بافت ها يا سلول هاي هدف، از اهميت فراواني در درمان موثر بيماري ها برخوردار است. در اين رساله نانوكامپوزيت هاي جديد بر پايه نانورس/كيتوسان/هيدروكسي آپاتيت به عنوان حامل هاي دارويي تهيه و رفتار رسانش دارويي آنها مورد بررسي قرار گرفت. از روش هاي سبز و ساده و نيز رسوب دهي درجا براي سنتز اين نانوكامپوزيت ها استفاده شد. استفاده از روش رسوب دهي در جا از كلوخه شدن و تجمع ذرات هيدروكسي آپاتيت ممانعت كرده و باعث نفوذ نانوذرات در داخل بستره نانورس/كيتوسان مي شود. حامل هاي تهيه شده شامل هيدروژل هاي CS/MMt/HA، CS/LAP/HA (شبكه اي شده از طريق پيوند فيزيكي كيتوسان با پلي وينيل الكل) و نانوذرات CS/LAP (شبكه اي شده از طريق پيوند فيزيكي كيتوسان با تري پلي فسفات) است. ساختار اين تركيبات با استفاده از روش هاي FTIR، TGA، FESEM، EDS، TEM و XRD شناسايي و تأييد شد. نتايج بدست آمده كاهش اندازه حفره ها و كاهش نسبت تورم نانوكامپوزيت هاي Clay/CS با پيوند فيزيكي نانوذرات هيدروكسي آپاتيت را نشان دادند. حامل هاي سنتز شده اثربخشي بارگذاري بالايي نسبت به داروهاي مدل و نيز بارگذاري همزمان دارو و عصاره را نشان دادند. استفاده از نانورس هاي معدني در ساختار نانوكامپوزيت ها كه ظرفيت بالايي براي بارگذاري مولكول هاي دارويي از طريق سازوكار هاي گوناگون دارند، مي تواند در بارگذاري دارو نقش اساسي داشته باشد. بررسي ويژگي هاي رهايش دارو نشان داد كه همه ي حامل هاي بارگذاري شده با دارو، رهايش كنترل شده و پيوسته اي را نشان دادند. نتايج حاصل نشان داد كه پيوند فيزيكي هيدروكسي آپاتيت مستقل از pH محيط، از رهايش انفجاري نانوكامپوزيت¬هاي CS/Clay جلوگيري كرده و افزايش مقدار آن باعث ايجاد كاهش محسوس نرخ رهايش دارو مي شود. حامل هاي تهيه شده همچنين ويژگي رهايش حساس به pH بالايي را نشان دادند. ميزان نرخ رهايش اين حامل ها در محيط اسيدي به ميزان قابل توجهي بيشتر از رهايش آنها در محيط خنثي بود. با توجه به گوناگوني pH بافت هاي مختلف بدن به ويژه معده و سلول¬هاي سرطاني (pH اسيدي) حامل¬هاي حساس به pH مي توانند براي رهايش هدفمند دارو در درمان برخي بيماري ها استفاده شوند. بررسي سينتيك رهايش دارو نشان داد كه پيوند فيزيكي هيدروكسي آپاتيت موجب رهايش دارو از طريق سازوكار نفوذ مي شود. همچنين نتايج به دست آمده از آزمايش هاي ضد باكتريايي و سميت سلولي نشان داد كه حامل هاي تهيه شده زيست سازگار هستند و براي رسانش موثر دارو مناسب هستند.

1401/11/01

Development and Investigation of NanoClay/Chitosan/Hydroxyapatite Hydrogels Behavior for Drug Release

12/24/2023 12:00:00 AM

Effective treatment of most diseases requires developing and improving biocompatible drug delivery systems which possess predetermined properties and controlled release in targeted tissues or cells. This study aimed to prepare the new nanocomposites based on nano-clay/chitosan/hydroxyapatite and CS/Clay nanoparticles as drug carriers and investigate their release behaviors. The drug carriers were synthesized through green and simple in-situ coprecipitation methods. The in-situ co-precipitation method prevented the hydroxyapatite (HA) nanoparticles from aggregation and accumulation and led to penetrating them inside the Clay/CS matrix. The prepared samples involved CS/MMt/HA and CS/LAP/HA hydrogels (physical cross-linking of CS by polyvinyl alcohol) and CS/LAP nanoparticles (physical cross-linking of CS by tripolyphosphate). The products were structurally analyzed and confirmed using FTIR, TGA, FESEM, EDS, TEM, and XRD methods. As a result, the physical cross-linking of HA nanoparticles reduced the porosity of the nanocomposites and their swelling ratio. The prepared carriers possessed high encapsulation efficiency for loading the drug models and simultaneously loading of drug and neutral extract. Using nanoclay minerals, which possess a high encapsulation capacity for drug molecules through various mechanisms, can affect the encapsulation capacity of products. The drug-loaded products were shown a sustained and controlled release behavior. Physical cross-linking HA prevented the burst release of drugs independent of pH. An increase in HA content reduced the release rate considerably. The nanocomposites also were shown a high pH-sensitive release behavior. The release rate in acidic media was remarkably higher than in neutral media. The pH-responsive drug carriers have expanded because of the pH differences of various body tissues or cells, for example, stomach or tumor cells (acidic pHs). The kinetic studies indicated that physical cross-linking HA induces the release of drugs through a diffusion mechanism. The antibacterial tests and MTT assay performed that the products are biocompatible and can to use as effective drug carriers.

رهايش كنترل شده , هيدروكسي آپاتيت , كيتوسان , نانورس , رهايش حساس به pH

Controlled release , Hydroxyapatite , Chitosan , Nanoclay , pH-dependent release

Bagher Kazemi Heragh

Shahrzad Javanshir