شماره ركورد
25986
شماره راهنما
CHE3 272
عنوان
رهايش كنترل شده دارو توسط ولتاژ با استفاده از الكترود كاغذي
مقطع تحصيلي
دكتري
رشته تحصيلي
شيمي-شيمي تجزيه
دانشكده
شيمي
تاريخ دفاع
1405/2/15
صفحه شمار
163 ص.
استاد راهنما
مسعود آيت اللهي مهرجردي
كليدواژه فارسي
رهايش الكتروشيميايي دارو , پلي¬پايرول , بستر كاغذي , يونتوفورز , متوتركسات , سامانه¬ي پاسخ¬گو به محرك الكتريكي
چكيده فارسي
رهايش كنترلشده دارو با استفاده از سامانههاي پاسخگو به محرك الكتريكي، به عنوان يكي از راهبردهاي نوين در توسعهي سامانههاي هوشمند دارورساني مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش، طراحي و ساخت يك سامانهي دارورسان الكتروشيميايي قابل حمل مبتني بر بستر كاغذي اصلاحشده با پليپايرول جهت بارگذاري و رهايش كنترلشدهي متوتركسات با تحريك ولتاژ و هم¬زماني اثر يونتوفورز مورد بررسي قرار گرفت. در اين سامانه، ابتدا الكترود دارورسان كاغذي با جوهر كربني پوشش داده شد و سپس به ترتيب لايهي پليپايرول و لايهي پليپايرول حاوي داروي متوتركسات به روش الكتروبسپارش روي سطح نشانده شد. شرايط بهينهي الكتروبسپارش لايهي اول شامل (20/0 مولار پايرول، 20/0 مولار سديم كلريد در پتانسيل 90/0 ولت به مدت 250 ثانيه) و لايهي دوم شامل (10/0 مولار پايرول، 10/0 مولار سديم كلريد، 0050/0 مولار متوتركسات در پتانسيل 75/0 ولت به مدت 1200 ثانيه) تعيين گرديد كه تحت اين شرايط ظرفيت بارگذاري دارو به 103 ميكروگرم بر سانتيمتر مربع رسيد. مطالعات رهايش برونتني نشان داد كه اعمال پتانسيل بهينه (2/1- ولت) موجب افزايش معنيدار رهايش دارو شده و الكترودهاي دارورسان تهيهشده، كاهش نشت غيرفعال قابل توجهي در عدم حضور پتانسيل نشان دادند. آزمون HPLC/MS تأييد كرد كه ساختار شيميايي متوتركسات پس از رهايش حفظ شده است. بررسيهاي طيفسنجي FTIR و تصاوير FESEM نيز تشكيل موفق لايهي پليپايرول و برهمكنش دارو با بافت بسپار را تأييد نمودند. قابليت كنترل دقيق دوز دارو و جلوگيري از رهايش ناخواسته (وضوح زماني و مكاني) سامانهي دارورسان الكتروپاسخگو با انجام رهايش پلهاي دارو در پتانسيل بهينه (2/1- ولت) و در عرق مصنوعي با pH برابر با 4/5 و با استفاده از چهار چرخهي تحريك متوالي 5/1 دقيقهاي نشان داده شد. همچنين قابليت حمل الكترودهاي دارورسان با ارزيابي عملكرد سامانه در شرايط مختلف رهايش (پتانسيواستات و باتري) اثبات گرديد. مطالعات نفوذپذيري پوستي با استفاده از سلول فرانز نشان داد كه هم¬زماني رهايش الكتروشيميايي و اثر يونتوفورز، عبور متوتركسات از لايهي شاخي پوست را به ميزان 8/20 ميكروگرم بر سانتيمتر مربع در ساعت افزايش ميدهد. همچنين ارزيابي پايداري 20 روزهي سامانه، بيانگر حفظ ظرفيت بارگذاري و عملكرد رهايش در طول زمان بود. مطالعات حيواني روي مدل موشهاي مبتلا به پسوريازيس نشان داد كه چسبهاي كاغذي حاوي متوتركسات با تحريك الكتريكي، دارو را بهصورت موضعي و كنترلشده منتقل كرده و منجر به كاهش التهاب و بهبود علائم پوستي ميشوند. اين سامانهي كمهزينه و پوشيدني با اثربخشي بالا و عوارض جانبي كم، چشماندازي نوين براي درمان غيرتهاجمي و شخصيسازيشدهي پسوريازيس ارائه ميدهد.
كليدواژه لاتين
Electrochemical drug release , Polypyrrole , Paper substrate , Iontophoresis , Methotrexate , Electrical stimulus-responsive system
عنوان لاتين
Voltage-triggered drug release using paper electrodes
گروه آموزشي
شيمي تجزيه
چكيده لاتين
Controlled drug release using stimuli-responsive systems to electrical stimulation has gained attention as one of the novel strategies in the development of intelligent drug delivery systems. In this study, a portable electrochemical drug delivery system based on a paper substrate modified with polypyrrole was designed and fabricated for loading and controlled release of methotrexate under voltage stimulation combined with the iontophoresis effect. In this system, the paper-based drug delivery electrode was first coated with carbon ink, and then a polypyrrole layer and a polypyrrole layer containing methotrexate were successively deposited on the surface by electropolymerization. The optimal electropolymerization conditions for the first layer were (0.20 M pyrrole, 0.20 M sodium chloride at a potential of 0.90 V for 250 seconds), and for the second layer (0.10 M pyrrole, 0.10 M sodium chloride, 0.0050 M methotrexate at a potential of 0.75 V for 1200 seconds), under which the drug loading capacity reached 103 μg/cm². In vitro release studies showed that applying the optimal potential (–1.2 V) significantly increased drug release, and the prepared drug delivery electrodes exhibited considerable passive leakage reduction in the absence of potential. HPLC/MS analysis confirmed that the chemical structure of methotrexate was preserved after release. FTIR spectroscopy and FESEM images also confirmed the successful formation of the polypyrrole layer and the interaction of the drug with the polymer matrix. The ability to precisely control drug dosage and prevent unwanted release (temporal and spatial resolution) of the electro-responsive drug delivery system was demonstrated by stepwise drug release at the optimal potential (–1.2 V) in artificial sweat with pH 5.4 using four consecutive 1.5 minute stimulation cycles. Furthermore, the portability of the drug delivery electrodes was verified by evaluating system performance under different release conditions (potentiostatic and battery-powered). Skin permeability studies using Franz cells showed that the combination of electrochemical release and the iontophoresis effect increased methotrexate permeation through the stratum corneum to 20.8 μg/cm².h. The 20 day stability evaluation of the system indicated preservation of loading capacity and release performance over time. Animal studies on a mouse model of psoriasis demonstrated that paper-based patches containing methotrexate with electrical stimulation delivered the drug locally and in a controlled manner, leading to reduced inflammation and improved skin symptoms. This low-cost, wearable system with high efficacy and low side effects offers a novel perspective for non invasive and personalized treatment of psoriasis.
تعداد فصل ها
5
فهرست مطالب pdf
162521
نويسنده