پایان نامه با موضوع
پلیمر، مولکولی، PEG، اتیلن پایان نامه ها و مقالات

، کوپلیمرهایی با زنجیره شاخه کوتاه از قبیل پلی اتیلن با چگالی کم خطی (کوپلیمر اتیلن و هیدرو کربن( آلکن) بالاتر از قبیل هگزان یا اکتان) نیازمند استفاده از تکنیکهای ATREF32 است. این تکنیک میتواند آشکار کند که چگونه شاخههای زنجیره ای کوتاه بیش از وزن مولکولی مختلف توزیع شده است.
3-3-2 ساختار مولکولی
بسیاری از روشهای تحلیلی مورد استفاده برای تعیین ساختار مولکولی ترکیبات آلی ناشناخته مورد استفاده در توصیف پلیمرها نیز میباشند. روشهای طیف سنجی از قبیل طیف سنجی مرئی فرابنفش، طیف سنجی مادون قرمز، طیف سنجی رامان، طیف سنجی رزونانسی مغناطیسی هستهای، طیف سنجی رزونانس اسپین الکترونی، پراش پرتو ایکس و طیف سنجی جرمی برای شناسایی گروههای عاملی متداول استفاده شدهاند.
3-3-3 مورفولوژی
مورفولوژی پلیمر یک مشخصه میکروسکوپی است که تا حد زیادی توسط بخش آمورف و یا بلورین زنجیره های پلیمر و نفوذ آنها در یکدیگر بیان میشود. تکنیکهای میکروسکوپی بهطور ویژه در تعیین این مشخصههای میکروسکوپی بهعنوان حوزههای ایجاد شده توسط مورفولوژی پلیمر به اندازه کافی بزرگ هستند تا با استفاده از ابزار میکروسکوپیک مدرن مشاهده شده مفید باشند. برخی از متداولترین تکنیکهای استفاده شده عبارتند از : پراش پرتو ایکس، میکروسکوپ الکترونی عبوری33، اسکن میکروسکوپ الکترونی عبوری34، اسکن میکروسکوپ الکترونی35 و نیروی اتمی میکروسکوپی36. مورفولوژی پلیمر در مقیاس مزو (نانومتر یا میکرو متر) بخصوص برای خصوصیات مکانیکی بسیاری از مواد مهم است. میکروسکوپ الکترونیعبوری در ترکیب با تکنیکهای زنگزدن، همچنین میکروسکوپ الکترونی پویشی و اسکن میکروسکوپ کاوشگر37 ابزار مهمی جهت بهینه ساختن مورفولوژی موادی از قبیل پلیمرهای پلی باتادین – پلی استیرن و مخلوطی از پلیمرهای زیاد هستند. به طور معمول پراش پرتو ایکس بهاندازه کافی برای دستهای از مواد که یا آمورف و یا دارای ساختاربلوری ضعیف باشند، قوی نیست. پراکندگی زاویه کوچک از قبیل پراکندگی زاویه کوچک پرتو ایکس38 میتواند برای اندازهگیری دروههای طولانی پلیمرهای نیمه بلورین استفاده شود.

3-3-4 خواص حرارتی
یک وسیله مهم برای توصیف پلیمر آنالیز حرارتی، به خصوص گرماسنجی تفاضلی پویشی است. تغییر در پارامترهای ترکیبی و ساختاری مواد معمولاً انتقال ذوب آنها را تحت تأثیر قرار میدهد و این به نوبه خود میتواند به بسیاری از پارامترهای عملکرد مرتبط باشد. برای پلیمرهای نیمه بلورین این یک روش مهم برای اندازهگیری بلورینگی است. آنالیز گرماسنجی همچنین می تواند یک نشانه ای از پایداری حرارتی و اثرات مواد افزودنی مانند شعله پلیمر39 باشد. تکنیکهای دیگر تجزیه و تحلیل حرارتی به طور معمول ترکیبی از تکنیکهای اساسی و شامل تجزیه و تحلیل حرارتی تفاضلی، تجزیه ترمومکانیکی، تجزیه حرارتی مکانیکی و تجزیه حرارتی دی الکتریک میباشند ]60[.
3-4 ساختار پلیمرها
اغلب پلیمرهای متداول از پلیمریزاسیون مولکولهای ساده آلی به نام مونومر بدست میآیند. برای مثال پلی اتیلن پلیمری است که از پلیمریزاسیون با افزایش (ترکیب) چندین مولکول اتیلن بدست میآید. هر مولکول اتیلن یک منومر نامیده میشود. با ترکیب مناسبی از حرارت، فشار و کاتالیزور پیوند دوگانه بین اتمهای کربن شکسته میشود و یک پیوند ساده کوالانسی جایگزین آن میشود. اکنون دو انتهای آزاد این مونومر به رادیکالهای آزاد تبدیل میشود، به طوریکه هر اتم کربن یک تک الکترون دارد که میتواند به رادیکالهای آزاد دیگر افزوده شود. از این رو در اتیلن دو محل (مربوط به اتم کربن ) وجود دارد که مولکولهای دیگر میتوانند در آنجا به آن ضمیمه شوند. این مولکول با قابلیت انجام واکنش زیر بنای پلیمرها میباشد. واحد تکراری در طول زنجیر مولکول پلیمر به تعداد دفعات زیادی تکرار میشود. طول متوسط پلیمر به درجه پلیمریزاسیون یا تعداد واحدهای تکراری در زنجیر مولکول پلیمر بستگی دارد. بنابراین نسبت جرم مولکولی پلیمر به جرم مولکولی واحد تکراری به عنوان درجه پلیمریزاسیون تعریف شده است. با بزرگترشدن زنجیر مولکولی (در صورتی که فقط نیروهای بین مولکولی سبب اتصال مولکولها به یکدیگر شود) مقاومت حرارتی و استحکام کششی مواد پلیمری هردو افزایش مییابند.
بهطور کلی فرآیند پلیمریزاسیون میتواند به صورتهای مختلفی مانند افزایشی، مرحله ای و… انجام گیرد. در پلیمریزاسیون افزایشی تعدادی از واحدهای تکراری به یکدیگر اضافه شده و مولکول بزرگتری را بهعنوان پلیمر تولید میکنند. در این نوع پلیمریزاسیون ابتدا در مرحله اول رادیکال آزاد با دادن انرژی به مولکول اتیلن با پیوند دوگانه و شکست پیوند دوگانه به وجود میآید. سپس رادیکالهای آزاد با اضافهشدن به واحدهای تکراری مراکز فعالی به نام آغازگر شکل میگیرند و هر یک از این مراکز به واحدهای تکراری دیگر اضافه شده و رشد پلیمر ادامه مییابد . از نظر تئوری درجه پلیمریزاسیون افزایشی میتواند نامحدود باشد که در این صورت مولکول زنجیرهای بسیار طویلی از اتصال تعداد زیادی واحدهای تکراری به یکدیگر شکل میگیرد. اما عملاً رشد زنجیر به صورت نامحدود صورت نمیگیرد. هر چقدر تعداد مراکز فعال یا آغازگرهای شکل گرفته بیشتر باشد، تعداد زنجیرها زیادتر ودر نتیجه طول زنجیرها کوچکتر میشود و به این دلیل است که خواص پلیمرها تغییر میکند. البته سرعت رشد نیز در اندازه طول زنجیرها موثر است. هنگامی که واحدهای تکراری تمام و
زنجیرها به یکدیگر متصل شوند، رشد خاتمه مییابد.
3-5 پلی اتیلن گلیکول40
3-5-1 تعریف
پلیاتیلنگلیکول یک ترکیب پلیاتر با استفادههای زیادی در تولید صنعتی و پزشکی میباشد. ساختار PEG به صورت H-(O-CH2-CH2)nOH میباشد. PEG همچنین بهعنوان پلی اتیلن اکساید (PEO) یا پلیاکسی اتیلن (POE) وابسته به جرم مولکولی شناخته میشود. PEG، PEO و یا POE اشاره به چندپار یا پلیمر از اکسیداتیلن دارد. هر سه نام شیمیایی مترادفند اما در طول تاریخ PEG تمایل به چندپار یا پلیمر با جرم مولکولی زیر 20000 داشته است. PEG مادهای است با وزن مولکولی 200 تا 9500 جامد (با وزن مولکولی بیشتر از 1000 و بهسرعت قابل حل در آب) یا مایع (با وزن مولکولی کمتر از 600) و قابل اختلاط با آب که از آن بهعنوان مادهای چرب کننده و پوشش دهنده و نیز در نوشابه های گازدار بهعنوان مادهای معلق کننده استفاده میشود.PEG زیست سازگار، فاقد ایمنی زایی41، آنتی ژن و سمیت، قابل حل در آب و دیگر حلالهای آلی، بهآسانی از بدن پاک میشود و تحرک بالایی در محلول دارد، ساخت این پلیمر انتخابی برای ترکیبات زیستی است ]61[. PEG قابل حل در آب، متانول، اتانول، استون، بنزن و دی کلرو متان و غیر قابل حل در دیاتیل اتر و هگزان میباشد. به همین دلیل به مولکول آبگریز برای تولید سورفاکتانت غیر یون پیوسته است. پلیاتیلنگلیکول (PEG) پلیمری است که بسته به طول زنجیر? مولکولی حالت مایع یا جامد دارد، از نظر شیمیایی راکد و غیر فعال، غیر حلال در آب و غیر سمی است. به دلیل این خواص در پزشکی و داروسازی بهعنوان حامل مواد مؤثر، در صنایع با کاربردهای گوناگون، همچنین در تحقیقات بیولوژی سلولی مورد استفاده قرار میگیرد. در حال حاضر بیشترین استفاده اتیلن گلیکول به منظور تولید سیال خنک کننده موتور است. از اتیلن گلیکول بعنوان ضدیخ در خودرو و ماشین آلات استفاده میشود.
ترکیب بیومولکول با PEG سبب اصلاح خواص فیزیوشیمیایی آن بهخصوص اندازه و افزایش بقای سیستمیک عامل داروئی در بدن میشود. همچنین ممکن است قادر به عبور از نیمی از غشاء سلول برای رسیدن به داخل سلولی خاص باشد. علاوه بر این PEG یکی از تعداد معدود پلیمرهای مصنوعی است که به طور کلی توسط FDA برای تزریق در بدن در نظر گرفته شده است]61[.
PEG ها و متوکسی پلی اتیلن گلیکول42 توسط داو کمیکال تحت عنوان نام تجاری کربوواکس برای استفادههای صنعتی تولید شده است، که کربوواکس برای صنایع داروسازی و غذایی استفاده میشود. آنها معمولاً در کاربردهای متعددی یه عنوان سورفاکتانت، در غذا، لوازم آرایشی، داروسازی، در تحقیقات زیست پزشکی بهعنوان عوامل پراکنده، به عنوان حلال، به عنوان پماد در پایه شیاف به عنوان مواد جانبی قرص و به عنوان مسهل استفاده میشوند. ماکروزول43 یک فرم از پلیاتیلنگلیکول است که بهعنوان یک ملین استفاده می شود.PEG از طریق تداخل اتیلن اکساید با آب، اتیلن گلیکول یا اتیلنگلیکول چند پار تولید شده است. پلی اتیلن اکساید یا پلی اتیلن گلیکول با وزن مولکولی بالا توسط پلیمریزاسیون سوسپانسیون تولید شده است.

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   منابع و ماخذ تحقیقصورتهای مالی، عدم تقارن، عدم تقارن اطلاعات، تقارن اطلاعاتی

3-5-2 استفاده های پزشکی جدید PEG
PEG وقتی با یک فلوئورسان مادون قرمز برچسب بخورد، بهعنوان یک عامل عروقی در کار بالینی، عامل لنفاوی و عامل تصویربرداری عمومی تومور با بهره گیری از افزایش نفوذپذیری و ابقاء اثر EPR استفاده میشود ]62[. PEG با وزن مولکولی بالا به یک عامل رژیم غذایی در برابر سرطان روده بزرگ در مدلهای حیوانی استفاده شده است ]63.[ بانک اطلاعات chemoprevention نشان میدهد که PEG مؤثرترین عامل سرکوب سرطان در موشها میباشد، با این حال هنوز در مطالعات بالینی انسانها مورد استفاده قرار نگرفته است ]64[. همچنین در بانک خون PEG بهعنوان عامل افزایشی تشخیص آنتی ژن و آنتی بادی استفاده میشود ]66-65[.
فرمولاسیون نانودارو به انتخاب سیستم پلیمری مناسب با بیشترین امکان کپسولاسیون، ارتقاء زیست دسترس پذیری و زمان نگهداری بستگی دارد. قابلیت هدفگیری نانو دارو با اندازه ذرات، بار سطحی، اصلاح سطح و آبگریزی تحت تأثیر قرار میگیرد. از میان این موارد اندازه نانو ذرات و توزیع آنها برای تعیین برهمکنش آنها با غشاء سلولی و نفوذ آنها از میان موانع فیزیولوژیکی حائز اهمیت است ]67[. همه نانوذرات شامل حداقل دو جزء اساسی هسته و هاله هستند که از ارتباط با محیط زیست یا حلال بوجود میآیند. در حالیکه سیستمهای هسته/ پوسته و هسته/ چند پوسته پیچیدگیهای زیادی را اضافه کردند، بهعنوان مثال همه هنوز هم دارای یک منطقه هستند که نانوذرات ارتباط با حلال دارند، زنجیرههای PEG این پیچیدگیها را اصلاح کرده و تغییر لایه رابط و زمان گردش خون را افزایش میدهد.
3-6 تهیه و کپسولاسیون دارو در نانو ذرات پلیمری
برای افزایش مدت گردش و پایداری در خون، سطوح نانوذرات با مولکول های گوناگون اصلاح میشود.
پوششی از پلیمرهای آبدوست موجب تشکیل ابری از زنجیرها بر سطح ذره شده که پروتئینهای پلاسما را
دفع میکند. مکانیسم رها سازی با وزن مولکولی پلیمرهای استفاده شده تغییر میکند.

(شکل 3-1) هیدرولیز PLGA ]67[

نانوذراتپلیمری براساس نوع کاربرد و نوع داروی کپسوله شده با روشهای گوناگونی تهیه میشوند. نانوذرات پلیمری زیستتخریب پذیر به دلیل امید بخشیهایی که در زمینه دارورسانی دارند به شدت بر انواع دیگر حاملها ترجیح داده میشوند. این نانوذرات ویژگی رهاسازی کنترل شده و ممتد دارند، اندازهای در ابعاد سلولی داشته و با بافت و سلولها زیستسازگاری دارند. علاوه بر این نانوداروها در خون پا
یدار و غیر سمی بوده و از مضراتی چون لختهکردنخون، تحریک سیستم ایمنی، التهابزایی و فعال کردن نوتروفیلها عاری هستند. روش عمومی تهیه و کپسولاسیون نانو داروهای زیستتخریبپذیر در شکل ( 3-2) نشان داده شده است. مولکولهای دارو، هم میتوانند به سطح نانو کره متصل شده و یا درون نانو کپسول قرار گیرند.

(شکل 3-2) نانو ذرات زیست تخریب پذیر ]67[

3-7 پگیله کردن
چندین روش اصلاح سطح برای تولید نانوذرات غیرقابلتشخیص توسط سیستم رتیکواندوتلیال44 (RES) وجود دارد. نانوذرات میتوانند با مولکولهایی پوشیده شوند که با ایجاد لایهای آبدوست در سطح، موجب پنهان شدن سطوح آبگریز شود. گونه بسیار رایج برای اصلاح سطح پلیمر آبدوست و غیر یونی پلیاتیلن گلیکول (PEG) است ]67[. پگیلهکردن اغلب فرآیندی است که طی آن شاخههای پلیمری پلیاتیلن گلیکول به مولکولهای دیگر با پیوند کوالانسی متصل میشوند. بهطور معمول یک دارو یا پروتئین درمانی به عنوان پگیلهکردن توصیف میشود. پگیلهکردن به طور معمول از انکوبه کردن PEG مشتق شده با مولکول هدف توصیف میشود. همچنین پگیلهکردن فرآیندی است که پلیمر PEG به مولکولهای بهطور معمول، پپتیدها، پروتئینها و آنتی بادیها برای بهبود ایمنی و درمان متصل میشود. پگیلهکردن یک مثال عالی از یک سیتم تحویل دارو است که اهمیت علمی و تجاری بسیاری بدلیل بهبود قابل توجه در نیمه عمر گردش خون دارد که بیشتر برای پروتئینها و پپتیدها مؤثر است و در برخی موارد در مولکولهای کوچک نیز کاربرد دارد ]61[. در شکل(3-3) فرآیند پگیلهکردن نانودارو و نانوکپسولها نشان دادهشده است و همچنین تصویر نانوذرات پگیلهشده نیز نشان دادهشده است.

(شکل 3-3) فرآیند پگیله کردن نانوذرات ]67[

(شکل 3-4) نانوذرات هدف دار ]67[

از دیگر کاربردهای اصلاح سطح، هدف قرار دادن تومورها یا اندام ها است تا اتصال گزینشی سلولی و ورود از طریق گیرنده های آندوسیتوز را افزایش دهد. اغلب لیگاندهای هدف از طریق اتصالات زنجیره های PEG به سطح نانوذرات پیوند میخورد که در شکل(3-4) این مسأله نشان دادهشده است. همچنین بارهای سطحی نانوذرات تأثیر مهمی بر جذب و برهمکنش آنها با سلولها دارد. نانوذرات با بارهای مثبت به دلیل برهمکنشهای موجود بین ذرات باردار مثبت و غشاءهای سلولی با بار منفی، مقدار ورود بیشتری را نشان میدهد.
PLGA دارای تأییدیه درمانی برای استفاده برای انسان از FDA میباشد و بسیاری از داروهای ضدسرطان درون PLGA قرار گرفتهاند. این نانوذرات بارگیری شده داروهای با انحلالپذیری ضعیف و ناپایدار را از محیط بیولوژیکی محافظت میکنند و آنقدر کوچکاند که میتوانند در مویرگها نفوذ کرده، در سلولهاوارد شده و از آندوزوم فرار کنند. علاوه بر این سطح آنها برای تحویل هدفمند مولکولها به تومور یا سایر بافتها قابلیت اصلاح دارد. در شکل(3-5) این موضوع نشان داده شده است.

(شکل 3-5) شمایی از پلیمر حاوی لیگاند های هدفمند بارگیری شده با دارو ]67[

در شکل(3-6) کاربردهای مختلف نانوذرات پلیاتیلنگلیکول و همچنین پگیلهکردن نانوذرات نشان دادهشده است.

(شکل 3-6) پوشش پلیمر با نانوذره ]68[

پگیلهکردن از طریق افزایش وزن مولکولی مولکول میتواند مزایای چند داروی قابل انتقال پیش از فرم اصلاح نشده را بالا ببرد از جمله :
* بهبود حلالیت دارو
* کاهش فرکانس دوز بدون اثرکاهش یا بطور بالقوه کاهش سمیت
* افزایش پایداری دارو
ارزش بالینی

پایان نامه با موضوع
پلیمر، مولکولی، PEG، اتیلن پایان نامه ها و مقالات

دیدگاهتان را بنویسید