مطالعه آزمایشگاهی تولید نانو (میکرو) ذرات پلیمر کیتوزان با استفاده از فناوری دی اکسید کربن فوق بحرانی

چکیده امروزه یکی از دغدغه های دانشمندان درزمینه پزشکی و داروسازی کاهش عوارض ناشی از مصرف داروهای مختلف است که این امر بدلیل عدم انتخابی بودن داروها و جذب دارو توسط بافت های غیرمرتبط صورت می گیرد. محققان درتلاش اند با استفاده از شیوه های گوناگون راهکارهای مناسب و دقیقی جهت رساندن دارو به بافت و اندام موردنظر بیابند. ازجمله این راهکارها ایجاد سیستم های دارو رسانی می باشدکه شامل محلول های دارو-پلیمر، میسل های پلیمری، نانوذرات، لیپوزوم ها و میکروذرات هستند. در این میان میکرو و نانو ذرات از اهمیت بیشتری برخوردارند زیرا روش تولید آسان تری دارند و از طریق پلیمرهای زیست سازگار هم قابل دسترسی اند، همچنین به دلیل ابعاد کوچکشان سیستم دفاعی را تحریک نمی کنند. نانوذرات استفاده شده برای انتقال دارو دارای ساختارهای متفاوت با اندازه، شکل و مواد مختلف هستند که هرکدام ظرفیت بارگیری دارو، آزادسازی، هدفگیری سلولی و پایداری متفاوت دارند. جهت تهیه نانو ذرات روش های متعددی همچون: روش تبخیر/امولسیون حلال، نفوذ حلال، جابجایی حلال، نانو رسوب زایی، تبخیر حلال، چند امولسیونی، تغییر فاز نانو کپسولی، روش تهیه با استفاده از مایع فوق بحرانی، پلیمریزاسیون و خشک کردن افشانه ای برای مواد پلیمری استفاده می شود که هرکدام دارای مزایا و معایبی هستد. در این میان روش تهیه با استفاده از انبساط سریع دی اکسیدکربن فوق بحرانی دارای خصوصیات ویژه ای ازجمله: انجام عملیات در دمای کم و عاری شدن نانو ذرات در انتهای فرآیند بدون نیاز به مرحله ای دیگر است. این روش شامل حل شوندگی محصول موردنظر در سیال فوق بحرانی و سپس عمل کاهش فشار این محلول به طور ناگهانی از درون یک نازل مناسب است که منجر به هسته زایی سریع ماده حل شونده درون محلول می گردد. در این پژوهش پلیمر کیتوزان که به عنوان پایه دارویی به کار می رود در فرآیند دی اکسید کربن فوق بحرانی نقش حل شونده را ایفا نموده و با استفاده از دستگاه ress طراحی شده توانستیم به طور موفقیت آمیزی میکرو و نانو ذرات این پلیمر را تولید نماییم. همچنین اثر پارامترهایی همچون فشار (در بازه 220 – 70 بار)، دما (در محدوده 60 – 30 درجه سانتی گراد)، قطرنازل (1200-500 میکرومتر) و حلال کمکی استون بر روی ریز ذرات به شرح ذیل مشاهده گردید: افزایش فشار منجر به کاهش محسوسی در قطر ذرات و افزایش حلالیت ماده حل شونده گردید ، همچنین افزایش قطر نازل در تمامی حالات باعث افزایش قطر متوسط ذرات حاصله شد، حلال کمکی استون نیز به طور چشمگیری باعث افزایش حلالیت پلیمر قطبی کیتوزان در کربن دی اکسید فوق بحرانی گردید و در نهایت رفتار دوگانه دما در تشکیل مواد حاصل از فرآیند به صورت کاهنده اندازه ذرات تا دمای 64 درجه سانتیگراد و فزاینده ابعاد آن در دماهای بیش از 64 درجه بود. تصویر اندازه ذرات بوسیله میکروسکوپ الکترونی تعیین گردید. از نرم افزار design expert8.0 نیز جهت طراحی و آنالیز نتایج و همچنین بهینه سازی شرایط آزمایش استفاده شد. در نهایت شرایط بهینه جهت دستیابی به ریزترین قطر متوسط ذرات گزارش گردید.