سنتز و مشخصه‌يابي پليمرهاي پر شاخه و كاهش سميت آن در جهت ايجاد سامانه‌ي پاسخگو به گلوكز و محاسبه‌ي ثابت تفكيك اسيدي و اتصال

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي پليمر

دكتري

ديابت يك بيماري متابوليكي شايع است كه در اثر كاهش ترشح يا اختلال در عملكرد انسولين منجر به افزايش غيرطبيعي قند خون مي‌شود و در صورت عدم كنترل، مي‌تواند عوارض حاد و مزمن متعددي ايجاد كند. در اين راستا، توسعه سامانه‌هاي رهايش هوشمند و خودتنظيم انسولين مبتني بر مواد پاسخگو به گلوكز، به‌عنوان راهكاري نوين مورد توجه قرار گرفته است. فنيل بورونيك اسيد (PBA) يكي از مهم‌ترين مواد پاسخگو به گلوكز است، اما به دليل ثابت تفكيك اسيدي بالا و پايداري محدود در pH فيزيولوژيكي، كاربرد آن با چالش‌هايي همراه است. در اين رساله، نانوحامل‌هاي هيبريدي نويني بر پايه دندريمرهاي پلي(آميدوآمين) (PAMAM) با هسته نانوكريستال سلولز و دندريمرهاي پلي(پروپيلن ايمين) (PPI) با هسته اتيلن‌دي‌آمين سنتز و با 4-كربوكسي‌فنيل بورونيك اسيد عامل‌دار شدند. مشخصه‌يابي دندريمرها و نانوحامل‌هاي اصلاح‌شده با استفاده از آناليزهاي FT-IR ، 1H NMR، GPC، TGA و XRD انجام شد و صحت سنتز و اصلاح تأييد گرديد. بررسي ثابت تفكيك اسيدي به روش‌هاي تيتراسيون و اختلاف طيفي نشان داد كه با افزايش نسل دندريمر PAMAM، مقدار pKa كاهش يافته و در نسل سوم، سازگاري كامل با pH فيزيولوژيكي حاصل شده است. نتايج آزمون‌هاي DLS و FE-SEM پاسخگويي مناسب اين نانوحامل به گلوكز را تأييد كردند. بازده كپسوله‌سازي انسولين در PAMAM نسل سوم 74% و ميزان رهايش انسولين در غياب گلوكز 30% و در حضور 1 و 3 ميلي‌گرم بر ميلي‌ليتر گلوكز به‌ترتيب 58% و 60% به‌دست آمد. آزمون سميت نيز ايمني بالاي اين نانوحامل را تا غلظت 200 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر نشان داد. همچنين، نانوحامل دندريمري PPI نسل چهارم پس از عامل‌دارسازي با PBA، كاهش مناسب ثابت تفكيك اسيدي و پاسخگويي مطلوب به غلظت‌هاي مختلف گلوكز را نشان داد. بازده كپسوله‌سازي و ظرفيت بارگذاري انسولين به‌ترتيب 92% و 23% محاسبه شد. بررسي رهايش انسولين در محيط PBS با 4/7 pH=نشان داد كه ميزان رهايش از 26% در غياب گلوكز به 82% در حضور 3 ميلي‌گرم بر ميلي‌ليتر گلوكز افزايش مي‌يابد. نتايج آزمون سميت نيز عدم سميت اين نانوحامل را تا غلظت 400 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر و طي 48 ساعت تأييد كرد. در مجموع، نانوحامل‌هاي دندريمري PAMAM و PPI اصلاح‌شده با PBA، سامانه‌هايي ايمن، مؤثر و پاسخگو به گلوكز براي رهايش هوشمند انسولين محسوب مي‌شوند و مي‌توانند گزينه‌اي اميدبخش براي بهبود مديريت درماني ديابت باشند.

237351

فرآورش

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان