%38تخفیف

دانلود پروژه:سنتز حامل دارویی هیدروژلی بر پایه کربوکسی متیل سلولز و مطالعات شیمی فیزیکی رهایش داروی بارگذاری شده

تعداد 138صفحه در فایل word

چکیده

در این پژوهش به طراحی سامانه هوشمند دارو رسان جهت رسانش انسولین به شکل حلقه- بسته پرداخته می‌شود. نانو حامل از برهمکنش یونی کربوکسی متیل سلولز (CMC) با بار منفی و کلسیم کلرید با بار مثبت به روش ژل شدن یونی سنتز شد . طی سنتز این نانو حامل، انسولین و آنزیم قند اکسیداز در میان نانو ذرات به دام می‌افتند. این سامانه مانند پانکراسی مصنوعی عمل می‌نماید و در هنگام افزایش غلظت قند خون شروع به رهایش انسولین می‌نماید.

در کار دیگر حامل دارویی بر پایه کربوکسی متیل سلولز –آکریل‌آمید(‌CMC-AAm) به روش رادیکالی مسستر‌شد‌.طی این سنتز، انسولین و آنزیم قند اکسیداز به طور مجزا در حامل دارویی به دام می افتند .این سامانه مانند پانکراسی مصنوعی عمل می‌نماید و در هنگام افزایش غلظت قند خون شروع به رهایش انسولین می‌نماید. به منظور تایید بارگذاری دارو وتایید هوشمند سازی از روش های دستگاهی   UV, SEM , TEM, TGA‌, HPLC‌,‌ FT-IR استفاده شد .برای هردو حامل دارویی طراحی آزمایشی ترتیب داده شد‌ و با تغییرات شبکه‌ساز و سرعت همزن مغناطیسی ونسبت هیدروژل به دارو به بررسی ضریب به دام اندازی دارو (( EE و ظرفیت بارگذاری دارو (( DLCو ضریب تجمعی کپسول دار شدن (AE) و درصد تورم ((  SRدر آب و آب اکسیژنه (هیدروژن پراکسید) و رهایش 75 در صد دارو اندازی‌گیری شد، در نهایت به منظور بررسی قابلیت کاربرد این هیدروژل بعنوان پانکراس مصنوعی و سرعت رهایش انسولین از این الگو، مطالعات سینتیکی رهایش انسولین از نانو حامل و حامل دارویی رادیکالی صورت پذیرفت .

کلمات کلیدی: هیدروژل ، انسولین ، کربوکسی متیل سلولز ، حامل دارویی رادیکالی

فهرست

مقدمه: 2

1-1- نانو فناوری… 4

1-2-تعاریف مختلف فناور ی نانو. 5

1-3- حامل های سامانه دارو رسانی.. 6

1-3-1 میسل‌ها : 6

1-3-2-لیپوزوم ها 7

1-3-3- درخت‌سان ها 8

1-3-4 بلور های مایع.. 9

1-3-5- نانو ذرات… 9

1-3-6 -هیدروژل ها 9

روش سل ژل… 11

1-3-9- مراحل فرايند سل-ژل.. 14

1-3-8-انواع ژلها 15

1-4 -هیدروژل های حساس به محیط(هیدروژل  هوشمند). 16

1-5- شبکه شدن فیزیکی.. 17

1-5-1 شبکه ای شدن شیمیایی.. 18

1-6 -بار گذاری دارو در هیدروژل ها 18

1-6-1برهمکنش بین دارو و هیدروژل.. 19

1-7- رهایش دارو از هیدروژل.. 20

1-7-1 رهایش کنترل شده با نفوذ. 20

1-7-2 -رهایش کنترل شده از طریق تورم. 21

1-7-3 -رهایش با روش شیمیایی.. 21

1-8-هیدروژل های هوشمند و پاسخگو نسبت به محرکهای محیطی.. 22

1-9 -سدیم کربوکسی متیل سلولز ( CMC). 24

1-9-1-کاربردکربوکسی متیل سلولز. 24

1-10-ژل شدن یونی روش جدیدی برای طراحی هیدروژل: 25

1-10-1ژل شدن یونی.. 26

1- 11-دیابت…. 27

1-11-1-انسولین.. 28

1-11-2-ساختمان شیمیایی انسولین.. 30

1-12-آنزیم.. 31

1-12-1-حسگر زیستی هوشمند.. 32

1-12-2-آنزیم قند.. 32

1-13-ساز و کار های بالقوه آزاد سازی دارو. 35

1-14-الگو های سینتیکی  رهایش دارو. 35

1-14-1 الگو مرتبه صفر. 36

1-14-2 الگو مرتبه یک….. 36

1-14-3 -الگوی هیگوچی.. 37

1-14-4-الگوی کریسمر –پپاس…. 37

1-14-5 -الگوی هیگسون کراول.. 38

1-15- متغیر های ترمودینامیکی.. 38

1-15-1-نفوذ  ( ( D… 39

1-15-2 – فعالیت دارو در هیدروژل ( ). 41

1-15 -3 -جذب دارو درهیدروژل  : 41

1-15-4- آنتالپی سستم دارویی( ): 42

1-15-5 -آنتروپی سامانه دارویی ( ). 42

1-15-6 – محاسبه انرژی فعالسازی نفوذ دارو در هیدروژل ( ). 43

1-16 -محتوای تعادلی آب  درهیدروژل ( ( EWC… 44

1-16- طراحی آزمایش 45

2-1مواد آزمایش…. 50

2-1-1 کربوکسی متیل سلولز (CMC). 50

2-1-2 آمونیوم پر سولفات ((Aps. 50

2-1-3 آکریل آمید (AAm). 51

2-1-4 آنزیم قند اکسیداز (GOx). 52

2-1-5- انسولین.. 53

2-1-6 -کلسیم کلرید : 54

2-1-7-آلومینیوم کلرید.. 54

2-2 -2- وسایل و تجهیزات مورد نیاز. 54

2-3-1مراحل انجام کار. 55

مراحل انجام کار به صورت زیر است…. 56

2-4-1 سنتز نانو ژل بر پایه کربوکسی متیل سلولز کلسیم کلرید.. 56

2-4-2-سنتز نانو ژل بر پایه کربوکسی متیل سلولز آلومینیوم کلرید.. 57

2-4-3 -بار گذاری دارو در نانو ژل.. 58

2-4-4-سنتز هیدروژل بر پایه کربوکسی متیل سلولز-آکریلآمید به روش را دیکالی.. 59

2-4-5- بارگذاری دارودرهیدروژل  سنتز شده  به روش رادیکالی.. 59

2-4-6 – بررسی اثر شبکه ساز( MBA )بر ظرفیت بار گذاری دارو و به دام ندازی دارو. 60

2-4-7- اثر تغییر در سرعت همزن و نسبت دارو به هیدروژل بر روی سرعت تورم و ظرفیت داروی بارگذاری شده: 61

2-4-8-بررسی تاثیر هیدروژن پراکسید ( ) بر روی تورم هیدروژل: 62

2 -4-9- بررسی اثر شبکه ساز کلسیمکلرید بر ظرفیت بار گذاری دارو و به دام اندازی دارو: 62

2-4-10- بررسی اثر تغییر در سرعت همزن ونسبت دارو به هیدروژل بر روی سرعت تورم و ظرفیت داروی بارگذاری شده: 63

2-4-11- تایید هوشمند بودن حامل دارویی سنتز شده به روش رادیکالی (  CMC-AAM). 63

2-4-12- تایید هوشمند بودن  نانوحامل دارویی سنتز شده به روش یونی( Cacl2  CMC). 64

2-4-13-روش مطالعات سینتیکی رهایش انسولین از حامل دارویی هیدروژلی  سنتز شده به روش رادیکالی (  CMC-AAm)  65

2-4-14-روش مطالعات سینتیکی رهایش انسولین از نانوحامل دارویی سنتز شده به روش یونی (  Cacl2  CMC)  65

2-5- روش ها ودستگاه های به کار رفته. 66

2-5-1-مشخصه یابی و تایید بار گذاری دارو در نانو حامل دارویی هوشمند سنتز شده به روش یونی) Cacl2  CMC) با استفاده از دستگاه زیر قرمز (  FT-IR). 66

2-5-2-مشخصه یابی و تایید بار گذاری دارو در حامل دارویی هوشمند سنتز شده به روش رادیکالی (    AAm CMC)با استفاده از دستگاه زیر قرمز (  FT-IR). 66

2-5-3- تعیین اندازه ذرات در نانو حامل دارویی هوشمند(Cacl2  CMC)با استفاده از دستگاه  TEM…. 67

2-6- خصوصیت سنجی دستگاه های مورد استفاده: 67

2-6-1- طیف سنجی فرا بنفش مرئی ( (UV-V is. 67

2-6-3-میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM ). 68

2-6-5- میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM ). 69

2-6-6-کروماتوگرافی مایع با کارآیی بالا ( HPLC). 69

بخش اول : تحلیل نتایج حامل دارویی هوشمند سنتز شده به روش رادیکالی.. 72

3-1-1 سنتز حامل دارویی هیدروژلی هوشمند بر پایه کربوکسی متیل سلولز آکریلآمید CMC-PAAm… 72

3-2-طراحی آزمایشبر روی حامل دارویی هیدروژلی هوشمند رادیکالی (  (CMC-AAm… 75

3-3  بررسی حساسیت حامل دارویی سنتز شده به روش رادیکالی قند (  CMC-AAm). 77

3-4-روش مطالعات سینتیکی رهایش انسولین از حامل دارویی (  CMC-AAm). 79

3-5- مشخصه یابی وتایید بارگذاری دارو ی انسولین (CMC-AAm)با استفاده از دستگاه زیر قرمز FT-IR: 83

3-6 مشخصه یابی وتایید بارگذاری دارو ی انسولین (CMC-AAm)با استفاده از دستگاه تحلیل حرارتی  TGA    85

3-7 مشخصه یابی و تایید بارگذاری دارو ی انسولین در هیدروژل رادیکالی  (CMC-AAm)با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی ستون مایع   88

3-8- ساختار حامل دارویی هیدروژلی      جهت تایید بارگذاری دارو ی انسولین بااستفاده از  SEM     90

3-9 نتیجه گیری… 91

بخش دوم :تحلیل نتایج نانو حامل دارویی هوشمند سنتز شده ( کمپلکس پلیمری). 92

3-1- سنتز نانوحامل دارویی هیدروژلی هوشمند بر پایه کربوکسی متیل سلولز کلسیم کلرید.. 92

3-2-تایید هوشمند سازی نانو حامل دارویی سنتز شده به روش ژل شدن یونی (  Cacl2  (CMC… 95

3-3-روش مطالعات سینتیکی رهایش انسولین ازنانو حامل دارویی هیدروژلی  سنتز شده ( Cacl2   CMC-): 97

3-4- مشخصه یابی وتایید بارگذاری دارو ی انسولین در نانو حامل داروییCMC- Cacl2  با استفاده از دستگاه زیر قرمز FT-IR    101

3-5- مشخصه یابی خواص گرمایی وتایید بارگذاری دارو ی انسولین در نانوحامل دارویی (CMC- Cacl2)با استفاده از دستگاه (  TGA)  101

3-6- مشخصه یابی وتایید بارگذاری دارو ی انسولین در نانو حامل دارویی  CMC- Cacl2)با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع ( HPLC)  103

3-7- ساختار و تعیین اندازه نانو ذرات، نانو حامل دارویی  (CMC- Cacl2)با استفاده از   SEM…. 105

3-8 -نتیجه گیری… 106

بخش سوم :تحلیل نتایج ترمودینامیکی.. 107

3-1- محتوای تعادلی آب  درهیدروژل ( ( EWC… 107

3-2-محاسبه ضریب نفوذ دارو در هیدروژل ( D). 107

3-3- محاسبه انرژی فعالسازی نفوذ دارو در هیدروژل ( ). 108

3-4-روش  محاسبه تمایل به جذب و آنتالپی و آنتروپی جذب ( Affinity,sorption enthpy and entropy ) : 110

پیشنهادات… 114

منابع و مراجع.. 117

 

شکل 1-2: ساختار میسل.. 7

شکل 1-3 : نمایی از سنتز دندریمر (درخت واره ها )          الف واگرا       ب) همگرا 8

شکل 1-4 :هیدروژل ، آئروژل.. 16

شکل 1-5: الف )برهم کنس های آبگریز (ب):برهمکنس بین بارهای مخالف  (ج ):پیوند هیدروژنی  [42]. 18

شکل 1-6:کاهس زمان رهایش از طریق برهم کنش دارو هیدروژل     الف )فیزیکی       ب)شیمیایی.. 19

شکل 1- 7 :کنترل نفوذ دارو  از طریق تشکیل شبکه  IPN… 20

شکل 1-8: کنترل نفوذ دارو با اصلاح سطح هیدروژل به کمک پیوند دادن یک پلیمر حساس به شرایط محیطی. 21

شکل  1-9هیدروژل های مناسب جهت دارورسانی خوراکی.. 23

شکل 1-10 عملکرد ژل های هوشمندیونی به تغییرات H  P. 23

شکل1-11 از کربوکسی متیل سلولز. 24

شکل 1-12 لوزوالمعده و پانکرانس…. 29

شکل1-12 انسولین و فرمول مولکولی.. 31

شکل 1-13:  الف ) انزیم                                                        ب) قند.. 33

شکل 1-14 نمایی از به دام اندازی آنزیم را به صورت فیزیکی (الف )و (ب) شیمیای نشان می دهد.. 34

شکل 1-15 نمایی از هیدروژل های چند سازه‌ای و نوع ضریب نفوذ در این سامانه ها 40

شکل (2-1) ساختار کربوکسی متیل سلولز (CMC). 50

شکل (2-2) آمونیوم پرسولفات الف) ساختار ملکولی     ب) حالت فیزیکی.. 51

شکل (2-3) حالت فیزیکی آکریل آمید.. 52

شکل (2-5) نمایی از ساختار انسولین.. 53

شکل  2-6 : نمایی از فرایند پخش (ژل شدن یونی ). 57

شکل 3-1 سامانه حامل دارویی طراحی شده به روش رادیکالی.. 72

شکل 3-2 نموداراثر تغییر شبکه ساز بر روی تورم هیدروژل کربوکسی متیل سلولز- آکریلامید.. 74

شکل 3-3نمودار  اثر تغییر شبکه ساز بر روی سرعت رهایش داروی انسولین از هیدروژل.. 74

شکل 3- 4 نمودار هوشمند سازی هیدروژل رادیکالی کربوکسی متیل سلولزو رهایش داروی انسولین.. 78

شکل 3- 5 نمودار حساسیت هیدروژل به قند در غلظتهای مختلف (0و100و300و500) میلی گرم بر دسی لیتر  78

شکل 3- 6 طیف هیدروژل.. 84

شکل 3- 7طیف هیدروژل ( CMC-AAm) بعداز بارگذاری انسولین در آن.. 85

شکل 3- 8 نمودار ترمو گرام TG  هیدروژل رادیکالی قبل و بعد از بار گذاری داروی انسولین.. 86

شکل 3- 9 نمودار ترمو گرام DTG  هیدروژل رادیکالی قبل و بعد از بار گذاری داروی انسولین.. 87

شکل 3- 10ترموگرام  TG-DTG- DTA هیدروژل قبل از بار گذاری انسولین در آن.. 87

شکل 3- 11 ترموگرام  TG-DTG- DTA هیدروژل بعداز بار گذاری انسولین در آن.. 88

شکل 3- 12 نمودار کروماتوگرام از استاندارد و هیدروژل حاوی انسولین.. 89

شکل 3-16  SEM  هیدروژل قبل و بعد از بارگذاری دارو ی انسولین.. 90

شکل 3- 17 نمودار بررسی اثر شبکه ساز بر روی رهایش دارو. 93

شکل 3- 18 نمودارمیزان رهایش انسولین در PBS با مقادیر مختلف قند.. 96

شکل 3- 19 FT-IR انسولین در نانو حامل داروییCMC- Cacl2.. 101

شکل  3- 20ترموگرام TG قبل (الف) و بعد از بار گذاری دارو(ب). 102

شکل  3- 21 ترموگرامDTG قبل (ب) و بعد از بار گذاری دارو(الف). 103

شکل  3- 22  :کروماتوگرام هیدروژل یونی (کربوکسی متیل سلولز کسیم کلرید). 104

شکل  3- 26  SEM هیدروژل یونی CMC- Cacl2. 105

شکل  3- 28  نمودار lnDt بعنوان تابعی از t0.5. 109

شکل  3- 29 نمودار 1/Df بر حسب 1/Ds. 111

شکل  3- 30    نمودار lnaf بعنوان تابعی از lnas. 112

شکل  3- 31    نمودار ∆µ/T بعنوان تابعی از 1/T.. 113

 

جدول 1-2 : (محرکهای محیطی- نوع پلیمر- ساز و کار سنتز و رهایش داروی  انسولین ). 22

جدول 3-1 :تاثیر تغییرات غلظت  MBA در مشخصه یابی سنتز. 73

جدول 3-2 اثر تغییرات شبکه ساز بر روی سرعت تورم (SR) ضریب به دام اندازی دارو ( EE)و ظرفیت بار گذاری دارو (DLC). 75

جدول 3-3 نتایج طراحی آزمایش (تغییرات نسبت دارو به هیدروژل سرعت همزن مغناطیسی ) بر روی ضرب به دام اندازی داروو سرعت تورم و رهایش 75 درصد داروی انسولین.. 76

جدول 3-4-  نتایج بررسی کلسیم کلرید بر روی بازده تجمعی و ظرفیت داروی بارگذاری شده. 94

جدول 3-5- نتایج الگو های سنیتیکی.. 99

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo