بخشی از مقاله
چکیده:
در پژوهش حاضر، با آمیزه سازی ژلاتین و کتیرا، یک هیدروژل در هم تنیده پلیمری با رفتار تورمی حساس به pH با کمک پرتودهی الکترونی ساخته شد. در حالی که پرتودهی محلول کتیرا منجر به شکل گرفتن محلول با گرانروی کاهیده گردید، آمیزهسازی ژلاتین با کتیرا در محدوده ترکیب درصد وزنی کمتر از %85 وزنی کتیرا، موجب افزایش محتوی ژل گردید. همچنین آمیزهسازی با کتیرا موجب کاهش میزان و سرعت تورم در محیط اسیدی و کنترل سرعت تورم در محیط بافری با pH برابر 7/4 گردید. با توجه به نتایج مطالعه، به نظر میرسد هیدروژل یاد شده میتواند به عنوان یک گزینه امیدوار کننده برای تهیه سامانه رهایش داروی حساس به pH مورد ارزیابی بیشتر قرار گیرد.
مقدمه:
هیدروژلها شبکههای سه بعدی پلیمری هستند که با جذب آب به جای حل شدن تا رسیدن به حالت تعادلی متورم میشوند. ویژگیهای منحصر به فرد هیدروژلها از جمله ظرفیت جذب میزان بالای آب و نزدیکی خواص زیستی به بافتهای زنده، موجب کاربرد فراوان آنها در زمینههای پزشکی و دارویی شده است. هیدروژلهای هوشمند، که دارای قدرت پاسخگویی به تغییرات محیطی هستند، در سالهای اخیر مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفتهاند. هیدروژلهای دارای رفتار تورمی حساس به pH یکی از این دسته هستند که به خصوص در رهایش دارو کاربرد زیادی دارند.
از میان روشهای مختلف تهیه هیدروژلها، پرتوهای یونیزه کننده دارای خواص ویژه عدم نیاز به عامل شبکهساز شیمیایی و امکان سترون سازی ضمن فرآیند شبکهای کردن هستند. برای تهیه هیدروژلهای حساس به pH با پرتوهای یونیزه کننده،عموماً محلول آمیزه فیزیکی پلیمرهای طبیعی با مونومرها یا پلیمرهای مصنوعی که دارای رفتار حساس به pH و همچنین قابلیت پلیمریزاسیون/شبکهای شدن با پرتوهای یونیزه کننده هستند، پرتودهی شده است. از این پژوهشها میتوان به پرتودهی محلول آمیزه فیزیکی کربوکسی متیل سلولز و آکریلیک اسید [1]، ژلاتین و آکریلیک اسید [2] و پلیساکارید تراویده از گیاه اسفرزه و آکریلیک اسید [3] اشاره کرد. آمیزهسازی با آکریلیک اسید منجر به کاهش تورم در محیط اسیدی و افزایش تورم در محیط قلیایی گردیده است.
ژلاتین، پلیمری زیستی متشکل از مخلوط پروتئینهاست که از هیدرولیز کلاژن به دست میآید. ژلاتین دارای کاربردهای گسترده، از جمله در تولید کپسولهای نرم و سخت در صنایع داروسازی است. شبکهای شدن شیمیایی ژلاتین با استفاده از شبکهای کنندههای شیمیایی مانند ژنیپین و گلوتارآلدهید انجام پذیر است. همچنین، پرتودهی محلول ژلاتین منجر به شبکهای شدن این ماده و تشکیل هیدروژل میگردد .[4] رفتار تورمی هیدروژل یاد شده، در محیط اسیدی و بازی تفاوت زیادی ندارد. همچنین، گزارش شده که هیدروژل یاد شده در کنار دارا بودن خواص مفید، برای توسعه کاربرد، نیاز به بهبود استحکام کششی، انعطافپذیری، میزان جذب آب در شبکه و قدرت حفظ رطوبت دارد .[5 ,4]
کتیرا، صمغی است که از گونهای آستراگالوس روینده در مناطق مرتفع محدوده ترکیه تا افغانستان ترشح میشود. بدنه اصلی این پلیساکارید از مونومرهای آلفا-دی-گالاکترونیک اسید تشکیل شده است و در تعدادی از واحدهای گالاکترونیک اسید، گروه کربوکسیلیک اسید متیل استر جایگزین گروه کربوکسیل شده است. بر اساس مطالعهای که در سال 2013 انجام شده، این صمغ سهم 9 درصدی را در بین پلیمرهای طبیعی مورد استفاده در قرصهای رهایش تأخیری دارو دارد .[6] در سالهای اخیر پژوهشهای زیست پزشکی بر روی این ماده سیر صعودی داشته و پژوهشگران از آن برای تهیه انواع هیدروژلها، نانوذرات، میکروذرات، داربستهای الکتروریسی شده و فیلمهای پلیمری استفاده کردهاند.
اخیراً، توکل و همکاران موفق شدند با پیوندزنی گره تیرامین به ساختار کتیرا، با استفاده از پرتوهای الکترونی هیدروژلی بر پایه این پلیمر تهیه کنند. میزان تورم هیدروژل یاد شده در محیط خنثی و قلیایی چند برابر محیط اسیدی بوده است .[7] در مطالعه حاضر، تلاش گردیده است با پرتودهی آمیزه فیزیکی ژلاتین و کتیرا، خواص تورمی ژلاتین توسعه داده شده و یک سامانه هیدروژلی حساس به pH بر پایه پلیمرهای طبیعی یاد شده، بدون استفاده از پلیمرهای مصنوعی، تهیه گردد. در ادامه، خصوصیات هیدروژل تولیدی شامل محتوای ژل و رفتار تورمی در محیطهای شبیهسازی شده قسمتهای مختلف دستگاه گوارش بررسی شده است.
روش کار:
کتیرای خام ایرانی ترشح شده از گونه اصفهان1 از بازار تهیه و پس از جداسازی ناخالصیها، آسیاب و ذخیره شد. ژلاتین از شرکت مرک خریداری گردید. دیگر مواد آزمایشگاهی و حلالها، همگی از درجه آزمایشگاهی خریداری و بدون خالصسازی استفاده شدند. برای حل کردن ژلاتین، پس اضافه کردن این ماده به آب مقطر، محیط تا حدود 60 درجه سلسیوس گرم شد و پس از حل شدن کامل پلیمر، دمای محلول به دمای اتاق بازگردانده شد.
سپس، در حالت اختلاط شدید، مقدار معین کتیرا به محیط اضافه شده و پس از یک ساعت، محلول به مدت یک شب برای آبپوشی کامل به آرامی همزده شد تا در نهایت محلولی با غلظت کل پلیمری 5 درصد وزنی و ترکیب درصد پلیمری معین حاصل شود. سپس، محلول در تیوب پلاستیکی 5 میلیلیتری ریخته شده و به یخچال منتقل گردید. پس از شکل گرفتن ژل فیزیکی، نمونه تحت پرتو الکترونی با دز 25 کیلوگری قرار گرفت.
تمامی نمونهها پس از پرتودهی تا زمان انجام آنالیزهای بعدی در یخچال نگهداری گردید. برای اندازهگیری محتوای ژل، نمونههای هیدروژل به مدت 24 ساعت در آون خلاء در دمای 60 درجه سلسیوس خشک شده و پس از توزین - wd0 - در آب مقطر به مدت 48 ساعت غوطهور گردید. سپس، نمونهها بیرون آورده شده و به مدت 24 ساعت در آون خلاء در دمای 60 درجه سلسیوس خشک و سپس وزن گردید . - wd48 - محتوای ژل هیدروژل توسط رابطه 1 محاسبه گردید.
