بخشی از مقاله
چکیده
ساخت فرآوردههای پلیمری زیست تخریبپذیر با هدف کاهش مشکالت زیست محیطی، ایمنی و سالمت مورد توجه بسیاری از محققین زیادی گرفته است. این پلیمرها در پزشکی و دارورسانی نیز به دلیل حذف آخرین مرحله جراحی برای برداشت آنها پس از عملکرد درمانی توسعه یافتهاند. در این مقاله، به برخی از پلیمرهای طبیعی و سنتزی زیست تخریبپذیر رایج در زمینه پزشکی و دارو رسانی اشاره شده و ساختار و مورفولوژی نانو الیاف الکتروریسی شده پلی کاپروالکتون مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. این نانو الیاف خصوصیاتی را فراهم میکند که هم برای بافت نرم و هم برای بافت سخت بکار می رود.
کلمات کلیدی: پلیمرهای زیستتخریبپذیر؛ پلیمرهای طبیعی؛ پلیمرهای سنتزی؛ پلیکاپروالکتون؛ نانو الیاف الکتروریسی
.1 مقدمه
پلیمرهای سنتزی و طبیعی با دامنه وسیعی از خواص، نقش گستردهای در زندگی بشر و رشد اقتصادی جوامع ایفا میکنند. گروه بزرگی از پلیمرها با منشأ نفتی، سالهاست که به خاطر خواص مطلوب فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی و صرفه اقتصادی استفاده میشوند .]1[ ولی کاربرد این پلیمرها، به دلیل داشتن خطرهای زیست محیطی، تجزیه ناپذیری، نگرانی از اتمام منابع نفتی و خطر تهدید سالمت انسانها محدود شده است و توجه به سمت پلیمرهای زیست تخریبپذیر معطوف گردیده است. مطابق استاندارد ASTM D 5488-94d واژه زیست تخریبپذیر به معنی قابلیت تجزیه ساختار شیمیایی یک ماده به مواد سادهتر مثل کربن دیاکسید، آب، متان و زیست توده می باشد که در اثر فعالیت آنزیمی میکرو ارگانیسمها انجام میپذیرد. پلیمرهای زیست تخریبپذیر به دلیل وجود پیوند گروههای عاملی تخریب پذیر مثل پیوند استری و آمیدی در ساختار شیمیایی آنها، پس از مدتی براثر فرایندهای تخریب کهعمدتا آبکافت آبی یا آنزیمی است به پلیمرهای با زنجیر کوتاهتر و انحالل پذیر در آب تبدیل و طی فرایند نهایی به چرخه کربن وارد میشوند .]1[
.2 پلیمرهای زیستتخریبپذیر
پلیمرهای زیست تخریبپذیر بر اساس منشأ تولید به چهار دسته اصلی به شرح زیر طبقه بندی میشوند - شکل : - 1 الف- محصوالت زیستتوده کشاورزی که از عمده منابع پلیمرهای زیست تخریبپذیر تجدید شونده هستند و به طور مستقیم میتوانند استخراج شوند، مثل نشاسته، سلولوز، کیتوسان و پروتئینها. ب- دومین گروه پلیمرهای زیست تخریبپذیر از فعالیت میکروارگانیسمها به دست میآیند. پلی هیدروکسی آلکانوات ها از این دستهاند. پ- دسته دیگر پلیمرهای حاصل از فرایند زیست فناوری هستند، مانند پلی الکتید که کاربرد وسیعی در پزشکی و داروسازی دارد. ت- دسته آخر پلیمرهایی هستند که از مونومرهای پتروشیمیایی مانند پلی کاپروالکتون حاصل میشوند .]
1[ شکل .1 طبقهبندی پلیمرهای زیست تخریبپذیر ]1[ پلیاسترها ازجمله اولین پلیمرهای زیست تخریبپذیری هستند که در زمینه جراحی ارتوپدی، دندانپزشکی و ترمیم اندام بدن به کار گرفته شدند. اولین بار در دهه 1970 میالدی، یولز1 و همکاران از این پلیمرها برای رهایش داروهایی مثل هورمونهای ضدبارداری و ضد مخدرها استفاده کردند .]2[ ازآنپس، مطالعات بیشتری برای بررسی رهایش کنترل شده انواع داروها از سامانههای ساخته شده با پلیمرهای زیست تخریبپذیر انجام شد. از آنجا که فرایند تخریب بر سرعت رهایش دارو مؤثر است، شناخت و کنترل آن برای هر پلیمر منجر به کنترل رفتار رهایشی سامانه دارورسانی میشود. از خواص فیزیکی مهم مؤثر بر تخریب این پلیمرها میتوان به موارد زیر اشاره نمود.
-نفوذپذیری نسبت به آب، این عامل به حجم آزاد و قدرت آب دوستی پلیمر بر میگردد و معین کننده رقابت سرعت آبکافت سطحی نسبت به توده است.
- بلورینگی پلیمر، این عامل ازآنجا اهمیت دارد که فقط فاز بیشکل پلیمر برای نفوذ عوامل نفوذ کننده مانند دارو، آب یا حمله آنزیمی در دسترس است.
- دمای انتقال شیشهای، ماهیت شیشهای یا الستیکی پلیمر، نفوذپذیری و تحرك زنجیر پلیمر را نشان میدهد. ]3[
درزمینه پزشکی پلیمرهای زیست تخریبپذیر در سامانههای دارورسانی نوین، مدیریت زخم - زخم پوشها، نخهای بخیه و چسبها - ابزارهای ارتوپدی - مثل لوالها، پیچها، میخها - کاربردهای دندانپزشکی، کاربردهای قلبی– عروقی و مهندسی بافت به کار میروند. در صنعت داروسازی، این پلیمرها برای بستهبندی، محافظت از اشکال دارویی و همچنین به عنوان حامل و عامل کنترلکننده رهایش دارو استفاده میشوند. زیست تخریبپذیری فراوردههای مورد استفاده در پزشکی و دارورسانی، به علت عدم نیاز به عمل جراحی برای حذف آنها پس از عملکرد درمانی، از عوامل مطلوب محسوب میشود. البته این پلیمرها، افزون بر ماهیت تخریب پذیری باید دارای ویژگیهای دیگری مانند زیست سازگاری، نفوذپذیری، استحکام کششی، عدم ایجاد سمیت و التهاب در بدن نیز باشند تا نامزد مناسبی در کاربردهای پزشکی و دارویی باشند .]4[
-2-1 پلیمرهای زیستتخریبپذیر مورداستفاده در سامانههای دارورسانی
سالهاست که تحقیقات گستردهای درزمینه استفاده از پلیمرهای زیست تخریبپذیر در سامانههای دارورسانی برای هدفمند کردن و کنترل سرعت رهایش دارو انجام میشود. یک سامانه پلیمری زیست تخریبپذیر رهایش دارو میتواند با حذف آثار جانبی مصرف دارو و کاهش تعداد دفعات تجویز آن، راحتی و رضایتمندی بیمار را فراهم کند. بیشتر فراوردههای دارورسانی بر پایه پلیمرهای زیست تخریب پذیر به شکل فراوردههای تزریقی استفاده میشوند که دو دسته سامانههای دارورسانی تزریقی ذرهای و تشکیل شونده در موضع، دارای کاربرد گستردهتری می باشند .]5[ سامانه پلیمری جامد حاوی دارو مطابق شکل 6 تشکیل میشود نوع و غلظت پلیمر، حالل، دارو، افزودنی و محل تزریق از عوامل مؤثر بر عملکرد سامانه هستند .]6[
بهطورکلی، پلیمرهای زیست تخریبپذیر را به دو گروه پلیمرهای طبیعی و سنتزی تقسیم بندی میکنند. پلیمر انتخابی در این سامانهها، افزون بر زیست سازگاری، باید سازگار با دارو استفاده شده در فرمول بندی باشند و مواد حاصل از تخریب آنها سمی و حساسیت زا نباشند. تاکنون، تعداد زیادی پلیمر زیست تخریبپذیر با شرایط یاد شده معرفی شدهاند. متداولترین این پلیمرها که در ساخت فراوردههای تجاری استفاده میشوند در جدول 2 نشان داده شده است .]5[
