بخشی از مقاله
چکیده
پلیمر طبیعی کیتوسان بهویژه به حالت نانو ساختار در سالهای اخیر در حوزه داروسازی و زیست پزشکی به سبب ویژگیهایی مانند زیست سازگاری، زیست تجزیه پذیری و عدم ایجاد عوامل سمی توجه زیادی به خود جلب کرده است. دراین پژوهش کیتوسان استخراج شده از شفیره کرم ابریشم برای تولید نانوذرات کیتوسان استفاده شد. نتایج بهدست آمده از این بررسی نشان میدهد تولید نانوذرات کیتوسان در محدوده خاصی از غلظت کیتوسان و تری پلی فسفات امکان پذیر است و با استفاده از روش کدورت سنجی نشان داده شد که در محدوده غلظت 1-2mg/mL از کیتوسان و 1mg/mL از تری پلی فسفات، نانوذرات کیتوسان تولیدی پایداری بیشتری نسبت به سایر غلظتها دارند. pH مناسب برای تولید نانوذرات کیتوسان در محدوده 4-5 تعیین شد. افزایش دما تا محدوده 60-70oC پارامترهای مهمی برای تولید نانوذرات با اندازه کمتر از 100nm وکاهش پلی دیسپرسیته میباشند.
مقدمه
کیتوسان دارای ویژگیهای خاصی میباشد که این ماده را به گزینهای مناسب در محدوده وسیعی از کاربردها تبدیل نموده است. از مهمترین این ویژگیها میتوان به زیستسازگاری، زیستتجزیهپذیری، غیرسمی بودن، زیستچسبندگی، خنثیبودن از نظر فیزیولوژیکی، تمایل چشمگیر به پروتئینها، خواص آنتیباکتریال، نفوذپذیری بالا، سمی نبودن، ضدرشد قارچ و خواص ضدکلسترول آن اشاره کرد. این خصوصیات باعث می شود در کاربردهایی نظیر مهندسی بافت، درمان زخم، تصفیه آب و پساب و دارورسانی بهعنوان موادی برای کمک به جذب دارو و همچنین در ژنرسانی مورد استفاده قرار گیرند.
- 3-1 - ژل، پودر، فیلم و الیاف کیتوسان برای کاربردهایی نظیر کپسولی شدن، دیواره غشاها، لنزهای تماسی، کشت سلول و جلوگیری از انعقاد خون آزمایش شده اند . - 4 - ماهیت کاتیونی کیتوسان امکان برقراری پیوندهای عرضی را با آنیون-های چند بنیانه فراهم کرده و از این رو میکرو و نانوذراتی تولید میشوند که میتوانند مولکول دارو را در مدت زمان بیشتری در ساختار خود نگهداشته و از این رو رهایش دارو در مکانهای جذبی محیط داخلی بدن کنترل میشود . - 5 - مشخص شده است که نانوذرات کیتوسان دارای بازدهی بالا و افزایش جذب برای انواع داروهای پپتیدی از راه دهان و بینی میباشد .
- 6 - استفاده از کمپلکس بین ماکرومولکول ها با بار مثبت - روش ژل شدن یونی - برای تهیه میکرو و نانوذرات کیتوسان توجه بیشتری را بهعلت راحت بودن این فرایند به خود جلب کرده است . - 7 - در روش ژل شدن یونی، کیتوسان در محلول تهیه میشود. این محلول سپس بهصورت قطره قطره به محلول تریپلیفسفات یا پلیآنیونهای دیگر همراه با همزدن با سرعت ثابت اضافه میشود. بهعلت تشکیل کمپلکس بین دو ماده با بار مختلف، کیتوسان تحت فرایند ژل شدن یونی قرار می گیرد و ذرات کروی کیتوسان تشکیل میشوند . - 8 - در تحقیق حاضر ابتدا کیتوسان با وزنهای مختلف ملکولی و درجه استیلزدایی متفاوت از شفیره کرم ابریشم برجای مانده از فرایند ریسندگی ابریشم تهیه و سپس نانوذرات زیست پلیمری مربوطه به روش ژل شدن یونی تولید و خصوصیات آن جهت کاربرد دارویی و پزشکی بررسی شده است.
مواد و روشها
شفیره پیله کرم ابریشم از شرکت ابریشم شمال تهیه شد. سدیم هیدروکسید و هیپوکلریک اسید با خلوص آزمایشگاهی برای تهیه کیتوسان استخراجی از ضایعات پیله کرم ابریشم استفاده شد.از استیک اسید خریداری شده از شرکت مرک با خلوص آزمایشگاهی برای حل کردن کیتوسان و سدیم هیدروکسید برای تنظیم pH استفاده شد.از سدیم تری پلی فسفات خریداری شده از شرکت مرک با خلوص آزمایشگاهی بهعنوان یک ماده ایجاد پیوندهای عرضی برای تولید نانوذرات کیتوسان استفاده شد.
برای تهیه نانوذرات از کیتوسان استخراجی از شفیره پیله کرم ابریشم ابتدا کیتوسان با غلظت 1mg/mL، در اسید استیک با غلظت %1 - v/v - تهیه گردید. سدیم تری پلی فسفات با غلظت 1mg/mL در آب نرم تهیه شد. محلول تری پلی فسفات در سه نسبت حجمی مختلف به محلول کیتوسان اضافه میشود. محلول بهدست آمده بر روی همزن مغناطیسی با دور 1000 rpm به مدت 20دقیقه قرار گرفت. برای جدا کردن نانوذرات از میکروذرات با استفاده از دستگاه گریز از مرکز یخچال دار با سرعت دورانی 11000rpm و بهمدت 30 دقیقه و در دمای 5 درجه سانتیگراد استفاده شد.
نتایج و بحث
نمونههای کیتوسان از استیلزدایی کیتین استخراجی از شفیره پیله کرم ابریشم تحت شرایط مختلف تهیه گردید. با استفاده از آنالیز نتایج حاصله از طیفهای FTIR درجه استیلزدایی - DD - تمامی نمونههای کیتوسان بهدست آمده از شفیره ابریشم محاسبه شد. درجه استیلزدایی نمونهها بین -83 78 درصد بود. وزن مولکولی نمونههای مصرفی کیتوسان با استفاده از روش ویسکومتری محاسبه شد. بیشترین وزن مولکولی 230KDa و کمترین وزن مولکولی 10KDa بهدست آمد. در جدول1 درجه استیلزدایی برای نمونههای کیتوسان استخراجی شفیره پیله کرم ابریشم و وزن مولکولی آنها داده شده است.
نتایج حاصل از آنالیز حرارتی DSC نمونههای کیتوسان نشان داد که با افزایش درجه استیلزدایی تخریب حرارتی کیتوسان که مربوط به گروههای آمین میباشد به دماهای پایینتر تغییر مکان میدهد. این تغییر به دماهای پایینتر نشاندهنده کاهش پایداری حرارتی است که این مسئله در نتیجه کاهش میزان گروههای استیل و کاهش درجه پلیمریزاسیون کیتوسان است با استفاده از دستگاه پراکنش نور پویا متوسط اندازه نانوذرات تولیدی در شرایط مختلف بررسی شد.
