Skip to main content
SUPERVISOR
حجت صادقی علی آبادی (استاد مشاور) مهران غیاثی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mostafa Safari Kakolaki
مصطفی صفری کاکلکی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1390

TITLE

A New Approach in Drug Delivery: Synthesis of Nanohydrid Composites with Controlled Drug Release through a Porous Inorganic Coating
In this thesis, three different drug delivery systems were synthesized by following idea of porous inorganic coating of titanium dioxide (TiO 2 ) to reduce speed, and control of drug release behavior. Two of these systems were related to the controlled drug delivery systems which include Dopamine/Chitosan@TiO 2 and Insulin/Zirconium phosphate@TiO 2 . In the former system, dopamine first, was dispersed in polymeric matrix of chitosan by dissolution-evaporation of solvent (water) and then, was coated by TiO 2 by sol-gel method. In the latter system, insulin after intercalation between zirconium phosphate layers, like former system, was coated by TiO 2 . Third drug delivery system, i.e., Fe 3 O 4 /Metformin/Chitosan@TiO 2 -PEG is categorized under targeted drug delivery systems. In this system first, metformin, chitosan and Fe 3 O 4 M were mixed by dissolution-evaporation of solvent (water) and then, were coated one-pot by TiO 2 and polyethylene glycol (PEG) (by formation of covalent bonds between TiO 2 and PEG). After characterization of synthesized nanohybrid composites by different techniques such as, FT-IR, XRD, DSC, TGA, BET, FE-SEM, VSM,…, investigation of drug releases of them were measured by UV-visible determination and electrochemical method (DPV) (only first system). Drug and coating values were optimized in all three systems. Drug release in different pHs (1.2, 5.4, 7.4) were also measured and interesting results were obtained. The main innovation of this work is introduce a porous inorganic coating around the drug delivery system which improved drug release time from 10 min for first and third systems and 30 min for second system (before coating) to over 16 h (after coating). As well as, easy incorporation of drug, polymeric matrix, and Fe 3 O 4 M and simple procedure to coating with PEG (third system), were other important innovations of these projects. Results of two first projects could be applied to inject insulin and dopamine-contained drug carrier systems with fully controlled release, so that intervals of drug injections increase significantly and minimizes the need for frequent injections of the drugs. Also, by improving the method presented in this study, it is possible to achieve an easy way to convert administration of insulin or other injectable drugs from injection to oral.
در این تحقیق، سه سیستم دارورسانی مختلف با پیروی از ایده استفاده از پوشش معدنی تیتانیوم دی اکسید (TiO 2 ) برای کاهش سرعت و کنترل رهایش دارو سنتز شده و رفتار رهایش دارو در آنها به صورت خارج از بدن مورد بررسی قرار گرفت.دو مورد از این سیستم ها مربوط به دارورسانی کنترل شده هستند و شاملنانوهیبرید کامپوزیت های Dopamine/Chitosan@TiO 2 وInsulin/Zirconium phosphate@TiO 2 می باشند. در سیستم دارورسانی کنترل شده اول، دوپامین پس از پراکنده شدن در بافت پلیمری کیتوسان به روش انحلال-حذف حلال (آب)، با TiO 2 به روش سل-ژل پوشانده شده و رهایش آن در نانوهیبرید کامپوزیت سنتز شده مورد بررسی قرار گرفت.در سیستم دارورسانی کنترل شده دوم، انسولین پس از قرارگیری بین لایه های ترکیب معدنی زیرکونیوم فسفات، همانند سیستم اول، با TiO 2 پوشانده شده و رهایش انسولین در آن مورد بررسی قرار گرفت. در سیستم دارورسانی سوم،یعنی، Fe 3 O 4 /Metformin/Chitosan@TiO 2 -PEG،که از نوع هدفمند می باشد،متفورمین پس از مخلوط شدن با آهن اکسید مغناطیسی (Fe 3 O 4 ) و کیتوسانبه روش انحلال-حذف حلال، به صورت تک ظرف با TiO 2 و پلی اتیلن گلیکول (PEG) (با انجام واکنش شیمیایی و ایجاد پیوند کووالانسی بین TiO 2 و PEG) پوشانده شده و رفتار رهایش دارو در آن بررسی شد. میزان دارو و پوشش در هر سه سیستم بهینه سازی شده اند.برای اثبات سنتز و بررسیویژگی های فیزیکی نمونه ها از آزمون های متعددی از جمله:FT-IR،XRD،DSC، TGA، VSM،FE-SEM، Zeta-potential، Zeta-sizer، وBETاستفاده شده است. برای بررسی رفتار رهایش دارو از روش های جذب سنجی UV-Vis و الکتروشیمیایی(DPV)(فقط در سیستم اول) استفاده شده است. هم چنین رهایش دارو از نانوهیبرید کامپوزیت هایسنتزی در بافرهای با 4/7، 3/5، 2/1 = pHاندازه گیری شده و نتایج بسیار خوبی به دست آمده اند.نوآوری اصلی در این تحقیق، استفاده از پوشش معدنی TiO 2 برای اولین بار در سه سیستم دارورسانی مختلف می باشد که در هر سه سیستم حداکثر زمان رهایش قبل از پوشش از 10 دقیقه در سیستم های اول و سوم و 30 دقیقه در سیستم دوم تا بیش از 16 ساعت پس از پوشش دهی با TiO 2 افزایش یافته است. از نتایج این تحقیق می توان در تزریق با رهایش کاملاً کنترل شده و کند داروهای دوپامین و انسولین استفاده نمود، به صورتی که فواصل زمانی تزریق دارو نسبت به قبل افزایش قابل ملاحظه ای داشته و نیاز به تزریق مکرر دارو را به حداقل می رساند. همچنین با بهبود روش معرفی شده در این تحقیق می توان به روش آسانی به منظور استعمال خوراکی انسولین و یا داروهای غالباً تزریقی دیگردست یافت. هم چنین ترکیب آسان دارو، بستر پلیمری و آهن اکسید مغناطیسی و پوشش دهی آسان با PEG (که حضور آن برای مخفی نگهداشتن نانوسیستم دارویی از دید سیستم ایمنی بدن ضروری است) نوآوری های مهم دیگر حاصل از این تحقیق در پروژه سوم می باشند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی