عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی دینامیک مولکولی رفتار خود آرایشی سیستم های پلیمری آهسته رهش: ساخت کنترل شده بر مبنای تنظیم ترکیب اجزا
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی-داروسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77354;کتابخانه پردیس البرز شماره ثبت: 1207;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77354;کتابخانه پردیس البرز شماره ثبت: 1207
- تاریخ دفاع
- ۲۶ مرداد ۱۳۹۵
- دانشجو
- علی هاشمی
- استاد راهنما
- سپیده خوئی, رضا ضرغامی
- چکیده
- چندجزیی از جنس PEG و PCL ، تاثیر شگرف"نسبت هم آمیزی پاره‌ها" روی ساختار سراسری شکل گرفته را به‌صورت جزیی نشان داد. طی این پژوهش نشان داده شد که تنها با چینش ترکیب اجزا می توان بازه ای از ساختارهای گوناگون، از نانوذرات دووجهی تا ساختارهای همگون و کمربندی را ایجاد کرد. طی بررسی انجام شده نسبت‌های بهینه پیشنهادی50:50 و 70:30 PCL:PEG برای کاربری به عنوان سامانه های آهسته رهش پیشنهاد شد. "پایش ساده مورفولوژی سامانه‌های پلیمری تنها با هماهنگی آمیختگی پاره‌ها" و "بررسی دگرگونی‌های ساختاری با دگرگونی آمیختگی پاره‌ها" به‌عنوان نوآوری‌های این بررسی مدنظر بودند. با ایجاد دگرگونی‌های ساختاری در سامانه اولیه پیشنهادی و"دگرگونی از شکل خطی به ساختارهای شاخه‌دار" و از دیدگاه شیمیایی "از پلیمرهای تک‌جنس به کوپلیمرها"، چگونگی تأثیر طراحی حامل روی شیوه بارگیری دارو مورد بررسی قرار گرفت. بررسی موشکافانه شیوه‌ی قرارگیری دارو علاوه بر تایید توانایی تنظیم شکل سامانه با چینش اجزا، قرارگیری مولکول های دارو در مرز بین فازهای آبدوست و آبگریز را نیز نشان داد. در بخش سوم بررسی ها، تأثیر نوع و میزان حلال بر شیوه و میزان بارگیری دارو در ساختار حامل سه جزیی کوپلیمری ستاره ای PEG-PCL-PEG مورد بررسی قرار گرفت. پیچیدگی های موجود درباره چرایی بهینه بودن به‌کارگیری آمیزه اکیمولار حلال‌های دی‌کلرومتان و دی‌متیل فرمامید به‌عنوان نقطه‌ی آغاز این بررسی مطرح بودند. بررسی‌های انجام شده روی بارگیری داروی IUDR در ساختار حامل، نقش حلال های دی متیل فرمامید در پراکندگی دارو و حلال دی کلرومتان در نفوذ دارو را نشان دادند. نقش تجمعی مخلوط اکیمولار دی‌کلرومتان و دی‌متیل فرمامید در بارگیری دارو در ساختار حامل از دیدگاه شبیه سازی مورد تایید قرار گرفت. در یررسی نهایی، رفتار خودآرایشی سامانه PEG-دندرون جهت بررسی تاثیر تغییر در جنس پلیمرها در آرایش کلی سامانه با دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار گرفت . شبیه سازی های انجام شده در شرایط بارگیری و رهایش دارو، موقعیت نسبی اجزای سامانه را در این دو حالت به صورت نسبی نشان می دهد. وارونگی رفتار آبدوستی-آب گریزی با تغییر در اندازه زنجیره PEG از نتایج جالب این بررسی به شمار می رود . بررسی های بیشتر روی نحوه ی پایدارسازی مولکول های کوئرستین در ساختار مایسل از جمله سایر موارد مورد بررسی در این شبیه سازی است.
- Abstract
- All atom molecular dynamics simulation studies have been done on a variety of polymeric drug carriers in order to gain insights into the role of composition, structure and solvent conditions on the general self-assembly behavior in such structures. Self-assembly behavior for linear PEG-PCL copolymers was initially considered to investigate the possibility of composition controlled synthesis of Janus nanostructures. Through compositional variations from 30:70 and 50:50 to 70:30 PCL:PEG, respective so called “belt shaped”, “Janus” and “Bowl-Shaped” structures were formed. Janus nanostructures have proven to have properties as drug delivery devices. Through structural variation from “linear” to “branched” structures as well as inclusion of Quercetin molecules in chapter.3 simulations, interfacial placement of drug molecules as well as further confirmations on the possibility of composition controlled synthesis were achieved. Chapter.4 however, focuses more on the role of solvent on drug dispersion and diffusion. Simulations on the triblock star-shaped PEG-PCL-PEG in pure DCM, equimolar DCM-DMF, pure DMF and water (for release conditions), have proven the equimolar DCM-DMF mixture to have superiority in terms of diffusion and dispersion for drug molecules. Furthermore, the star-shaped structure was proven to be efficient through placement of IudR molecules in the inner PEG chains. “Structural inversions through tuning the hydrophobicity of the self-assembling micelle” was of concern in chapter.5. It has been metculuosly proven that through decreasing hydrophobicity by implementing larger PEG chains, relative position of PEG and PBAE chains are inversed as well as their role in the system. Keywords: All Atom Molecular Dynamics Simulations, Simmulated Annealing, Janus Nanoparticles, Multicompartment Micelles, Structural Inversions, Dispersion and Decentralization
