طراحی و ساخت نانو سامانه زئین – اتیل سلولز به روش آنتی سولونت و ارزیابی ریزپوشانی کورکومین

Abstract

چکیده مقدمه: امروزه در جهان به علت همه گیری بیماری هایی از جمله بیماری های قلبی عروقی و انواع مختلف سرطان ها توجهات بسیاری به سمت پیشگیری از آنها به وسیله مصرف رژیم غذایی مناسب جلب شده است. بسیاری از مواد زیست فعال با منشاء طبیعی وجود دارند، که خواص سلامت بخش متعددی دارند. از جمله این مواد می توان به کورکومین اشاره کرد، که این ماده زیست فعال خواص فراوانی از جمله آنتی اکسیدانی، ضد سرطانی، موثر در بیماری های قلبی عروقی و غیره را دارد. ولی به علت زیست دسترسی پایین و تخریب آن در دستگاه گوارش نمی توان از خواص از آن بهره برد. به همین جهت توجهات بسیاری به سمت نانوتکنولوژی در جهت محافظت، ریزپوشانی از این مواد، رساندن آنها به بافت هدف و در نهایت استفاده از این سامانه ها در مواد غذایی و رژیم غذایی روزانه جلب شده است. زئین پروتئینی است که در نانوتکنولوژی و ریزپوشانی مواد زیست فعال به فراوانی استفاده شده است و نتایج خوبی را در این زمینه نشان داده است. ولی علاوه بر مزایای متعددش در این زمینه، کمبود هایی نیز دارد. برای جبران این کمبودها تصمیم بر استفاده از پوشش ثانویه اتیل سلولز که در پوشش مواد دارویی، رساندن دارو و آزاد سازی آن در روده دارد، گرفتیم. با توجه به اینکه تا به حال پژوهشی در مورد سامانه ایی با مشخصات مورد نظر و مزایای منحصر به خودش انجام نگرفته است، هدف گفته شده در زیر برای این پژوهش در نظر گرفته شد. هدف: طراحی و ساخت نانو سامانه زئین – اتیل سلولز به روش آنتی سولونت و ارزیابی ریزپوشانی کورکومین مواد و روش کار: برای تهیه نانوسامانه مورد نظر ابتدا زئین در 10 میلی لیتر اتانول 80% توسط همزن مگنت دار با سرعت rpm 500 به مدت 30 دقیقه در دمای اتاق حل شد. سپس کورکومین به زئین محلول در اتانول اضافه شد و هم زدن با سرعت rpm 500 به مدت 90 دقیقه در شرایط تاریک ادامه یافت. سپس 20 میلی لیتر آب به عنوان فاز آنتی سولونت به محلول اضافه شد و هم زدن با سرعت rpm 1000 به مدت 5 دقیقه ادامه یافت. اتیل سلولز در 2 میلی لیتر اتیل استات توسط همزن مگنت دار با سرعت rpm 500 به مدت 60 دقیقه در دمای اتاق حل شد. سپس محلول اتیل سلولز/اتیل استات به نانوذرات کلوئیدی زئین-کورکومین توسط پمپ سرنگ با سرعت 2 میلی لیتر در ساعت اضافه شد. سپس در انتها حلال های اتانول و اتیل استات از نمونه ها با تبخیرکننده دوار در دمای 45 درجه سانتیگراد به مدت 10 دقیقه حذف شدند. سپس نمونه ها به مدت یک هفته در شرایط تاریک در دمای اتاق نگهداری شدند. در نهایت فرمول های پایدار با کدورت مناسب مورد آزمون های اندازه گیری سایز و بار سطحی، طیف سنجی فلوئورسانس، بهره وری ریزپوشانی و راندمان ذرات، FTIR، SEM، DSC، رهاسازی کورکومین از نانوذرات در اثر تغییرات pH و فعالیت آنتی اکسیدانی کورکومین قرار گرفتند. همچنین برای آزمون هایی که به نمونه های پودر شده نیاز بود؛ نمونه ها با خشک کن انجمادی به پودر تبدیل شدند. یافته ها: برای اولین بار نانوسامانه زئین-کورکومین-اتیل سلولز توسط روش آنتی سولونت مایع دو مرحله ای با موفقیت ساخته شد. نسبت حلال، آنتی سولونت و مواد در ساخت سامانه و میزان پایداری آن بسیار موثر است. طبق طیف سنجی فلوئورسانس کورکومین توانست به خوبی با زئین تشکیل کمپلکس بدهد. نانوذرات سامانه نهایی ابعادی در حدود 170 نانومتر، زتاپتانسیل 12+ میلی ولت و شاخص پراکندگی زیر 15/0 داشتند. بهره وری ریزپوشانی سامانه نهایی بالای 50% و راندمان ذرات بالای 90% بود که کارا بودن روش را نشان می دهد. با توجه به طیف های FTIR کورکومین با موفقیت در درون نانوذرات زئین-اتیل سلولز ریزپوشانی شد و اکثر پیک های مخصوص کورکومین در طیف سامانه نهایی ناپدید شدند، که به تشکیل کمپلکس بین کورکومین و نانوذرات ربط دارد. در عکس های SEM بعد از افزودن اتیل سلولز تغییرات در نانوذرات به وضوح مشهود است. نانوذرات شکل کاملا کروی با سطح صاف و یکنواخت داشتند. بعد از افزودن اتیل سلولز به سامانه پایداری حرارتی نانوسامانه نهایی افزایش یافت. با افزودن اتیل سلولز به سامانه پایداری نانوسامانه نهایی در مقابل تغییرات pH به طور چشمگیری افزایش یافت. نانوسامانه نهایی در رنج 8-3=pH کاملا پایدار بود و رهاسازی کورکومین زیر 2% بود. با سنجش فعالیت آنتی اکسیدانی کورکومین ریزپوشانی شده در نانوذرات زئین-اتیل سلولزی بعد از 6 ماه نگهداری آنها در دمای یخچالی و مقایسه با کورکومین خالص دیده شد که این سامانه توانسته به میزان خوبی از کورکومین در برابر شرایط محیطی مخرب محافظت کند. نتیجه گیری: همان طور که گفته شد در این پژوهش از روش آنتی سولونت مایع دو مرحله ایی برای تولید نانوذرات استفاده شد. همچنین در این پژوهش توانستیم سه ماده هیدروفوب را به نانوذرات محلول در آب با پایداری بالا تبدیل کنیم؛ که این کار قبلا در هیچ یک از مطالعات پیشین انجام نگرفته است. با توجه به نتایج حاصل در این پژوهش انتظار می رود بتوان از نانوسامانه طراحی شده به خوبی در مواد غذایی استفاده کرد و از خواص متعدد سلامت بخش آن در جهت پیشگیری و درمان سرطان ها بهره برد. واژگان کلیدی: زئین، اتیل سلولز، کورکومین، روش آنتی سولونت