عنوان پایان‌نامه
تهیه و شناسایی نانوساختارهای پلیمری پرشاخه زیست سازگار به عنوان حامل های دارویی
- رشته تحصیلی
- نانوشیمی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6593;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 6593
- تاریخ دفاع
- ۰۱ مهر ۱۳۹۶
- دانشجو
- احسان محمدی فر
- استاد راهنما
- علی نعمتی خراط غازیانی
- چکیده
- در بخش اول این کار تحقیقاتی، با استفاده از یک روش سنتز جدید بدون استفاده از حلال آلی و انجام واکنش در دمای محیط بر اساس پلیمریزاسیون کاتیونی پلیمر پرشاخه پلی گلیسرول با قابلیت زیست تخریب پذیر بودن تهیه شد. در این فرآیند پلیمریزاسیون، سیتریک اسیدکه بعنوان عامل پروتون دهنده عمل می کند از طریق واکنش با مونومر فعال شده ی گلیسیدول وارد ساختار پلیمر می شود. نسبت مولی گلیسیدول به سیتریک اسید و همچنین دمای واکنش بر وزن مولکولی و درجه شاخه دار شدن پلیمر تاثیرگذار هستند. از آنجاییکه سیتریک اسید در ساختار داخلی پلی گلیسرول قرار گرفته است، پلیمرهای تهیه شده در شرایط pH اسیدی و خنثی به قطعات کوچکتر شکسته می شوند. استفاده نکردن از حلال آلی در مراحل سنتز و خالص سازی، زیست سازگاری و زیست تخریب بودن پلیمر تهیه شده مسیر را برای استفاده نهایی از این ماده در اهداف دارویی و پزشکی هموار می کند.دربخش دوم این کار تحقیقاتی، پلیمر زیست تخریب پذیر پلی گلیسرول که دارای الیگومرهای کاپرولاکتون در ساختار خود می باشد با روش پلیمریزاسیون کاتیونی گلیسیدول و کاپرولاکتون در حضور کاتالیست و بدون استفاده از حلال تهیه و توسط روش های مختلف شناسایی شد. آزمایش های انجام شده حاکی از این بود که پلیمر سنتز شده در در اثر فعالیت آنزیم های استخراج شده از پوست به قطعات کوچکتری قابل شکسته شدن است. به همین دلیل قابلیت حمل مولکول های آبگریز و توانایی نفوذ این پلیمر در پوست و همچنین سلول های زنده بررسی شد و نتایج به دست آمده نشان دادند که این پلیمر توانایی نفوذ در پوست و سلول ها را دارد.
- Abstract
- In the first part of this project, we report on a new method for the cationic polymerization of glycidol by citric acid at ambient and solvent free conditions. In this polymerization, citric acid is a proton donor and is able to incorporate in the structure of polyglycerol by reaction with the activated monomer. The molecular weight and degree of branching of the synthesized polymers are affected by the glycidol/citric acid molar ratios and reaction temperature. Due to the citric acid core of the hyperbranched polyglycerols, they are able to break down into the smaller segments at neutral or acidic conditions. Apart from citric acid, glycidol, and water, other reagents or organic solvents have not been used in the synthetic and purification processes. Taking advantage of the green synthesis and ability to cleave under physiological conditions, in addition to the intrinsic biocompatibility of polyglycerol, the synthesized polymers are promising candidates for future biomedical applications.In the second part, caprolactone segments were incorporated into the backbone of polyglycerol by a one-pot, ring-opening copolymerization of glycidol and ?-caprolactone at ambient conditions. While the synthesized polyglycerols were susceptible to the enzymatic cleavage, they were stable under neutral and acidic conditions. In spite of their high cellular uptake that was proven by laser scanning confocal microscopy (LSCM), the MTT assays did not show a significant toxicity against HaCaT cells up to 1000 ?g/ml. Biodegradability and biocompatibility of the synthesized polymers together with their ability to form nanoparticles in aqueous solutions and loading of hydrophobic guest molecules encourage us to evaluate their application as intradermal delivery systems. Ex vivo skin penetration tests showed that the synthesized polymers enhanced the Nile red penetration into the skin upon enzymatic degradation. While polymers stayed at the superficial stratum corneum, the released cargo penetrated into deeper layers of the skin.Keywords: Hyperbranched polyglycerol, Biodegradable polymers, Nanocarriers, Skin drug delivery
