تراوش تبخیری یکی از مهم ترین و مشکل ترین فرآیندهای جداسازی غشایی است که در آن غلظت کم ماده مورد نظر همراه با انجام یک تغییر فاز از محلول خوراک جدا می گردد. استفاده از غشاهای نانوفیلتراسیون به دلیل خصوصیات ویژه در جداسازی محلولهای آب/ اتانول شامل شار بالا ، نفوپذیری و استحکام مناسب غشاء در مقابل خلاء موجود درسیستم گزینه مناسبی جهت سیستم تراوش تبخیری می باشد. هدف از این پروژه طراحی و ساخت غشاهای کامپوزیت بر پایه ی پلی اترسولفون/ پلی دی متیل سیلوکسان برای جداسازی اتانول از آب به روش تراوش تبخیری است که بدین منظور ابتدا چند ساختار مختلف از pes و افزودنی های مختلف (peg,pvp,nacl,sio2) ساخته شد و پس از آزمایش اولترافیلتراسیون برای تعیین فلاکس آب خالص و آزمایش هایی از قبیل تعیین تخلخل، آب دوستی و تعیین ساختار غشا با استفاده از تصاویر sem و afm ، بهترین نتایج به غشای pes.pvp تعلق گرفت و این غشا به عنوان زیر لایه اصلی انتخاب گردید. سپس ساخت غشای pdms به عنوان لایه فعال غشای کامپوزیت، بهینه شده و ساختارهای مختلفی از 2 نوع pdms با ویسکوزیته متفاوت و pdms با درصدهای مختلفی از فیلر sio2 آب گریز ساخته شدند. در این مرحله نیز با استفاده از تصاویر sem و afm بررسی ساختار سطح غشا انجام شده و میزان زبری سطح نیز محاسبه شد. همچنین متوسط ابعاد حفره ها و توزیع ابعاد حفره ها توسط نتایج حاصل از afm و با استفاده از نرم افزارهای ریاضی تعیین و نمودار آنها ترسیم شد. نتایج حاصل حاکی از توفیق پروژه در ساخت غشاهایی با ابعاد نانو (غشای نانوفیلتراسیون) می باشد. نهایتاً کارایی غشاهای کامپوزیت طراحی شده، توسط فرآیند تراوش تبخیری به منظور جداسازی اتانول از آب مورد ارزیابی قرار گرفت. در بررسی اثر پارامتر عملیاتی غلظت خوراک، افزایش شار کلی تراوش، شار اتانول و شار آب و کاهش فاکتور جداسازی در برابر افزایش غلظت اتانول در خوراک مشاهده شد. همچنین نتایج آزمایش ها نشان داد که افزایش پارامتر عملیاتی دما باعث بهبود عملکرد غشا می شود به نحوی که افزایش دمای خوراک موجب افزایش همزمان انتخاب پذیری و شار تراوش می گردد. علاوه براین مشاهده شد که شار تراوش طبق رابطه آرنیوس با دما ارتباط دارد و از این رابطه، انرژی اکتیواسیون تراوش تبخیری برای اتانول kj/mol 66/37 و برای آب kj/mol 81/32 بدست آمد. که در مقایسه با کارهای مشابه نشان می دهد که فرآیند انرژی کمتری را صرف نموده است. در ارزیابی کارایی غشاهای کامپوزیت با پایه های مختلف در سیستم تراوش تبخیری، به علت ثابت بودن سطح، فاکتور جداسازی غشاها تفاوت چشمگیری با یکدیگر نداشتند اما غشای pdms/pes.peg بالاترین میزان شار تراوش را از خود عبور داد. در بین غشاهای کامپوزیت حاوی فیلر آب گریز sio2 که در سیستم تراوش تبخیری مورد سنجش قرار گرفت، غشای حاوی 5 درصد فیلر توانست بالاترین فاکتور جداسازی را از خود نشان دهد. بررسی تأثیر ویسکوزیته pdms نشان داد که هرچه ویسکوزیته کمتر باشد، غشای کامپوزیت حاصل کارایی بالاتری در تراوش تبخیری نشان خواهد داد.

در این پژوهش، سامانه های میکروسفری تشکیل شونده در موضع بر پایه پلی لاکتیک-گلیکولیک اسید به عنوان حامل داروی ضدسرطان پاکلی تاکسل ساخته شد. میکروسفرهای از طریق تشکیل امولسیون فاز پلیمری (دارو، پلیمر، حلال و افزودنی) در فاز روغنی (روغن وامولسیون کننده) به روش دو سرنگی تهیه شدند. سهولت اجرا، سرعت عمل بالا و سادگی ابزار مورد نیاز از ویژگی های روش دو سرنگی است. ماهیت تشکیل شونده در موضع این روش منجر به عدم هدررفت داروی پاکلی تاکسل و در دسترس قرار گرفتن کل آن برای بیمار می شود. این موضوع با توجه به قیمت بالای داروی پاکلی تاکسل بسیار مطلوب است. قرار گرفتن فاز روغنی در اطراف میکروسفرها از پراکندگی آنها در بدن بیمار و بروز عوارض جانبی ناشی از آن جلوگیری می کند. برای تهیه سامانه های میکروسفری، از پلی لاکتیک-گلیکولیک اسید با جرم های مولکولی متفاوت (502h، 503h و 504h) و میکروذرات آلبومین و میکروذرات آلبومین پیوند زنی شده با پلی لاکتیک-گلیکولیک اسید به عنوان افزودنی استفاده شد و تاثیر این عوامل بر روی خواص فیزیکی، حرارتی و ریخت شناسی سامانه های میکروسفری تهیه شده و نیز روند رهایش پاکلی تاکسل از آنها بررسی شد. سازوکار رهایش دارو با استفاده از مدل های نیمه تجربی و ریاضی بررسی شد. حلالیت پایین و تخریب (اِپی مر و هیدرولیز شدن) پاکلی تاکسل در محیط آبی دو مشکل اساسی در حین مطالعه رهایش آن بود. برای این منظور، پایداری دارو در محیط های تک فازی آبی و دو فازی آبی-آلی بررسی شد. اگرچه محیط های دو فازی آبی-آلی پایداری بیشتری را برای پاکلی تاکسل فراهم کردند، اما به علت تغییر شکل و چسبیدن میکروسفرها به یکدیگر، استفاده از آنها مناسب نیست. در نهایت، محیط تک فازی آبی بافر فسفات حاوی 10% از 2-هیدروکسی بتا سیکلودکسترین به عنوان پایدارکننده و 1% از تویین 80 به عنوان افزایش دهنده حلالیت به عنوان محیط رهایش انتخاب شد. متوسط اندازه ذرات آلبومینی پیوند زنی شده و نشده به ترتیب nm 980 وnm 957 بود. واکنش پیوند زنی از طریق طیف سنجی فروسرخ انعکاسی تضعیف شده عبوری تایید شد. میکروسفرهای ms502، ms503 و ms504 دارای دمای گذار شیشه ای به ترتیب °c28/7، °c31/7 و °c40/8 بودند. داروی پاکلی تاکسل به صورت غیر بلوری در سامانه های میکروسفری پخش شده بود. میکروسفرهای تهیه شده، ساختار کروی مطلوب، سطح هموار و قطر متوسط mµ 30/2-20/1 و توزیع اندازه ذرات نسبتاً باریک در حد 1/24-1/41 را نشان داد. افزایش جرم مولکولی پلی لاکتیک-گلیکولیک اسید موجب افزایش اندازه ذرات و توزیع اندازه ذرات میکروسفرها شد. بارگذاری میکروذرات آلبومین در میکروسفرهای ms503 هیچ اثری بر دمای گذار شیشه ای آنها نداشت. در حالیکه میکروسفرهای حاوی میکروذرات اصلاح سطحی شده مقادیر دمای گذار شیشه ا ی بالاتری نسبت به میکروسفر های ms503 داشتند. افزودن 3% از میکروذرات اصلاح نشده به فرمول بندی میکروسفرهای ms503، اندازه ذره و توزیع اندازه ذرات آنها را به ترتیب به mµ 38/9 و 2/32 افزایش داد. وجود 1/5% و 3% میکروذرات اصلاح شده در فرمول بندی این میکروسفرها، قطر متوسط آنها را به mµ 20/5 وmµ 20 کاهش داد، درحالیکه مقادیر شاخص توزیع اندازه ذرات افزایش اندکی داشت. با افزایش جرم مولکولی پلی لاکتیک-گلیکولیک اسید میزان رهایش انفجاری اولیه کاهش یافت. افزایش 1/5% و 3% از میکروذرات آلبومین اصلاح سطحی نشده در فرمول بندی میکروسفرهای ms503 رهایش انفجاری اولیه را به طور قابل توجهی (از 7/40% به ترتیب به 21/1% و 10/2%) کاهش داد. رهایش انفجاری اولیه در میکروسفرهای ms503 حاوی 1/5%و 3% از میکروذرات آلبومین اصلاح سطحی شده به ترتیب 29/9% و 33/1% بود. علت این کاهش رهایش انفجاری اولیه با استفاده از نرم افزار محاسبات داکینگ بررسی گردید. بر اساس محاسبات انجام شده، برهم کنش های مولکول های پاکلی تاکسل با میکروذرات آلبومین در مقایسه با زنجیره های پلی لاکتیک-گلیکولیک اسید بیشتر بود. با توجه به حلالیت بسیار پایین مولکول های پاکلی تاکسل در محیط رهایش و حضور فاز روغنی در اطراف میکروسفرها، از مدل های سینتیکی بر مبنای سازوکار نفوذ مشتمل بر مدل ریتجر-پپاس، مدل ویبال، مدل پپاس-ساهلین و مدل ریاضی نفوذ استفاده شد. نتایج نشان داد که بین داده های تجربی و نظری همبستگی مطلوبی وجود دارد.

در این تحقیق، خمیرهای تزریق پذیر با استفاده از پلیمرهای طبیعی ژلاتین، سدیم کربوکسی متیل سلولز، سدیم آلژینات و ماده معدنی هیدروکسی آپاتیت/کلسیم فسفات دو فازی تهیه شدند. کلسیم فسفات دو فازی با استفاده از واکنش حالت جامد سنتز شده و بعد از 3 ساعت آسیاب در اسپکس، به ابعاد نانو رسید. bcp حاصل با نسبت وزنی 53:47 با هیدروکسی آپاتیت مخلوط و سپس همگن شدند. بررسی طیف پراش اشعه ایکس از bcp و bcp/ha، وجود فازهای هیدروکسی آپاتیت و تری کلسیم فسفات را تایید کرد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی از bcp ، ابعاد نانومتری پودر را نشان داد. اندازه نانو در پودر معدنی، موجب افزایش برقراری پیوند با پلیمرها در خمیر می گردد. آزمایش طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز از خمیر و پودر ، بنیان های مشخصه هیدروکسی آپاتیت را نشان داد. کم شدن عمق پیک های مختلف مربوط به پلیمرها در طیف مربوط به خمیرها، به درصد کم پلیمرها در ترکیب خمیر، نسبت داده می شود. کاهش عمق پیک آب در خمیرها نسبت به نمونه های پلیمری، نشان دهنده برقراری موفق پیوند پلیمر با بخش معدنی است. خمیر دارای ژلاتین با 2/1% آلژینات و 67 % ترکیب کلسیم فسفاتی (ga12hb) و خمیر دارای ژلاتین و 4/0% سدیم کربوکسی متیل سلولز با 66 % ترکیب کلسیم فسفاتی (gc4hb)، به دلیل عدم تخریب در ساعت اول نسبت به دیگر نمونه ها و همین طور نرخ تخریب آهسته تر در طی یک هفته، به عنوان خمیرهای بهینه در نظر گرفته شدند. آزمایش تزریق پذیری دو خمیر بهینه، تزریق 84% برای gc4hb و 91% برایga12hb را نشان می دهد. خمیرها به صورت پیوسته تزریق شده و دارای حداقل فیلترپرس بودند. نیروی وارد شده از طرف دستگاه جهت تزریق دو خمیردر حدود 20 نیوتون بود که مشابه با نیروی وارد شده توسط دست جراح می باشد. مطالعه آزمایش طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز خمیرها، حضور بنیان های مربوط به پلیمرها و همچنین جزء معدنی را نشان داد. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی گرفته شده از خمیر همچنین توزیع مناسب پودر معدنی در ترکیب و برقراری موفق پیوند آلی – معدنی را همانند تزریق پذیری تایید کرد. تصاویرmap گرفته شده، حضور عناصر اکسیژن، کربن، فسفر، کلسیم و بویژه منیزم را تایید کرد. بررسی رفتار سیلان خمیرها در حالت چرخشی، بیانگر افت ویسکوزیته با افزایش تنش برشی بود. در حالت ارتعاشی، مقاومت بخش مایع و جامد خمیرهای ویسکوالاستیک، بررسی شد. با افزایش کرنش وارده به خمیرها، مقاومت هر دو بخش مایع و جامد کاهش یافت که می توان آنرا به شکسته شدن پیوندها نسبت داد. در خمیر آلژیناتی انتقال رفتار جامد به مایع در کرنش های کمتر اتفاق افتاد که نشانگر سیالیت بیشتر آن نسبت به خمیر سلولزی می باشد. در مجموع خمیرها تیکسوتروپ بوده و دارای رفتار thinning shear می باشند. رهایش داروی سیم واستاتین علی رغم هیدروفوب بودن آن قابل توجه بود. هرچند که در ساعات اولیه مقدار داروی رهایش یافته بیش از اندازه ی مورد نیاز می باشد ولی به نظر می رسد که پایداری ساختاری خمیر اجازه تداوم رهایش بیش از حد را نداده است. خمیرهای تهیه شده در این تحقیق توانایی حمل بالای ماده معدنی به موضع استخوانی به همراه تزریق پذیری بالا و همچنین خواص سیلان و نرخ تخریب مناسب در طی یک هفته را دارا هستند. حضور منیزیم در ترکیب bcp باعث بهبود فعالیت بیولوژیکی آن می باشد. همچنین افزایش زیست فعالی وسرعت جذب بالاتر بخش معدنی به دلیل حضور کلسیم فسفات دوفازی نسبت به هیدروکسی آپاتیت تنها از دیگر مزیت های این خمیرها می باشد. مواد آلی موجود در خمیر بعد از قرارگیری در بدن در مایعات بیولوژیک بدن حل شده و منجر به رهایش دارو و همین طور آزاد سازی ماده معدنی می شود. تاثیر سیم واستاتین در تحریک استخوان سازی به همراه جذب پودر معدنی توسط بدن منجر به بازسازی بافت جدید استخوانی می گردد. در نتیجه این خمیرها می توانند نوید بخش امکان استفاده در کاربردهای ترمیم بافت استخوانی باشند.

سرطانپروستات یکی ازسرطان هایمرگآور در مردان می باشد. از روش های درمانی متداول این سرطان، پرتو درمانیاست که سمیت-هایحادومزمن را موجبمی شود. جهتکاهش این عوارضجانبی، دوز اشعه ی پرتودرمانی باید محدود شود؛ ولی از طرف دیگر کاستن دوز پرتو موجب کاهش سرعت بهبود سرطان می گردد. یکی از راهکار های پیشنهادی، به کار گرفتن مواد محافظ پرتو نظیر فاموتیدین در فاصله ی میان پروستات و روده می باشد؛ که موجب حفاظت بافت های سالم اطراف غده ی پروستات در برابر اشعه می گردد. در اینپروژه، جهت درمان موضعی و رهایش کنترل شده داروی فاموتیدین،از سامانه ی دارورسانی تزریقیبر پایه ی رسوب پلیمر استفاده شده است. در این سامانه ها از پلیمر های غیر قابل حل در آب مانند plgaکه در یک حلال زیست سازگار و امتزاج پذیر با آب نظیر nmpحل می شوند، استفاده می گردد. در این سامانه ها پس از تزریق به محیط آبی و یا بدن، پدیده ی جدایش فازی رخ داده که باعث جامد و یا نیمه جامد شدن سامانه می شود. در پروژه ی حاضر پلیمر و حلال با نسبت 33 : 67 درصد وزنی به عنوان اجزای اصلی محلول پلیمری به کار گرفته شدند. محیط رهایش مناسب برای دارو بافر فسفات انتخاب شد. دستگاه uv، برای تعیین میزان داروی آزاد شده و دستگاه hplcجهت مشخص نمودن میزان حلال خارج شده از سامانه ها مورد استفاده قرار گرفتند.طول موج مشخصه برای دارو و حلال nmpبه ترتیب برابر 286 و 220 نانو متر بود. از دیگر آزمون های مورد استفاده در این پروژه می توان بهftir ، tlc، dsc، gpc، semاشاره نمود. در پروژه ی حاضر اثر عوامل مختلف بر نمودار رهایش دارو، میزان خروج حلال و مورفولوژی سامانه ها مورد بررسی قرار گرفت. به عنوان عامل نخست، میزان بار گذاری دارو در محدوده ی 15 تا 45 میلی گرم بارگذاری در هر سامانه مورد بررسی واقع شد. با توجه به میزان رهایش انفجاری اولیه ی پایین تر نسبت به سامانه ی حاویmg15 فاموتیدین و انحلال و ویسکوزیته ی مناسب تر نسبت به سامانه ی دارای mg45 دارو، فرمولاسیون حاوی mg30 فاموتیدین به عنوان سامانه ی کنترل در نظر گرفته شد و در آزمون های بعدی اثر سایر عوامل بر آن مورد بررسی قرار گرفت. از دیگر عوامل مورد بررسی، اثر افزودن نمک های بازی نظیر منیزیم هیدروکسید، سدیم هیدروژن کربنات و منیزیم هیدروکسید کربنات در درصد های مختلف 1%، 3% و 5% به سامانه ها بود. این افزودنی ها علاوه بر تحت تأثیر قرار دادن نمودارهای رهایش دارو و حلال، بر مورفولوژی سامانه ها نیز اثر چشمگیری گذاشته و به طور کلی- به جز در موارد 1% و 5% افزودنی منیزیم هیدروکسید- موجب افزایش تخلخل و اندازه ی حفرات در سامانه ها شده اند. در این پروژه اثر حلال های مختلف nmp، dmso، peg400و taنیز بر نمودار رهایش دارو و مورفولوژی سامانه ها بررسی شد که موجب تغییر در رهایش انفجاری اولیه ی دارو از سامانه ها به ترتیب peg400 dmso< nmp<ta< شده است.

در این تحقیق به منظور تهیه سامانه های تشکیل شونده در موضع با هدف درمان وابستگی به مواد مخدر، از پلیمر پلی(لاکتیک-کو-گلایکولیک) اسید به عنوان پلیمر زیست تخریب پذیر و n- متیل-2- پیرولیدون به عنوان حلال زیست سازگار برای رهایش طولانی مدت داروی بوپرنورفین هیدروکلراید استفاده شد. محیط رهایش آب دوبار تقطیر تعیین شد. هم چنین از دستگاه اسپکتروفوتومتر uv-vis جهت تعیین مقدار داروی آزاد شده استفاده شد.