روش پلیمریزاسیون رادیکال آزاد یکی از پرکاربردترین روشهای مرسوم در صنعت است که از نوع زنجیری-رشد کننده میباشد. در این روش به علت وجود واکنشهای اختتام برگشتنا پذیر زنجیر، ماکرو مولکول هایی با توزیع وزن مولکولی پهن تولید می شوند که به سبب تأثیرپذیری شدید خواص پلیمر از درجه پلیمریزاسیون، رفتار پلیمر تولیدشده غیرقابل پیش بینی می باشد]1[. سنتز پلیمر ها به روش آنیونی امکان رسیدن به توزیع وزن مولکولی بسیار باریک(شاخص پراکندگی حدود 1) با رفتار ماکرو مولکولی قابل پیشبینی در هرلحظه از پلیمریزاسیون را فراهم می کند. روش پلیمریزاسیون آنیونی به دلیل رشد زنجیر های پلیمری به صورت خطی با زمان به عنوان پلیمریزاسیون زنده توصیف می گردد. به طورکلی واکنش های انتقال و اختتام در فرایند های پلیمریزاسیون رادیکال آزاد بسیار مشکل یا غیرممکن است که اساساً ضعف بزرگی برای این فرایند به حساب می آید]2[. انجام پلیمریزاسیون یونی به دلیل عدم ایجاد یک سیستم عاری از هرگونه رطوبت و اکسیژن و ناخالصی های دیگر عموماً دشوار می باشد . ترکیب دو روش پلیمریزاسیون رادیکال آزاد و پلیمریزاسیون زنده به عنوان روش پلیمریزاسیون رادیکالی کنترل شده/ زنده توصیف می گردد. به طورکلی تا به امروز 4 روش پلیمریزاسیون رادیکالی کنترل شده/ زنده به طور عملی بررسی شده اند عبارت اند از: پلیمریزاسیون رادیکال آزاد پایدار(sfrp) ، پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم (atrp) ، انتقال به زنجیر افزایشی-جدا شدنی برگشت پذیر(raft) و پلیمریزاسیون رادیکالی باواسطه تلوریوم(terp) .این 4 روش بر دو اصل اختتام برگشت پذیر و انتقال برگشت پذیر استوار است که روش پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم(atrp) و پلیمریزاسیون رادیکال آزاد پایدار(sfrp) بر پایه اختتام برگشت پذیر و روش های انتقال به زنجیر افزایشی-جدا شدنی برگشت پذیر(raft) و پلیمریزاسیون رادیکالی باواسطه تلوریوم(terp) بر پایه انتقال برگشت پذیر است. در اختتام برگشت پذیر انتهای زنجیر پلیمر با یک نمونه که می تواند به صورت برگشت پذیری متحمل جور کافت گردد پوشیده(غیرفعال) می گردد، درروش sfrp این نیمه یک نیترو کسید می باشد درحالی که در atrp یک هالید به گونه ای برگشت پذیر به یک کمپلکس فلز واسطه انتقال می یابد. در فرآیند های بر پایه انتقال برگشت پذیر یک تعویض سریع رادیکال های در حال رشد از طریق عامل انتقال وجود دارد. در فرآیند raft ترکیبات دی تیو(مانند دی تیو کربوکسیلات ها) مسئول این تعویض می باشند، این تعویض از طریق یک رادیکال میانی انجام می پذیرد، در واکنش terp نیز ترکیبات بر پایه تلوریوم این عمل را انجام می دهند]3[.روش پلیمریزاسیون رادیکالی انتقال اتم(atrp) به طور موفقیت آمیزی برای محدوده ی بالایی از مونومر ها استفاده می شود. این روش اولین بار توسط دو گروه تحقیقاتی مستقل ساواموتو و ماتاجوسکی در سال 1995 میلادی گزارش شده است]4[. فرآیند atrpبر مبنای تعادل میان یک جز فعال و یک جز غیرفعال استوار است که این امر موجب می شود تمام زنجیر ها یک زمان و باهم شروع به رشد نموده و پلیمر حاصل توزیع وزن مولکولی باریکی دارد

در این پژوهش، سنتز نانو کامپوزیت پلی آنیلین – نایلون6 (pani-ni6) به روش الکتروریسی انجام گرفت و به عنوان سطح جاذب در استخراج ترکیبات فرار زیره سیاه استفاده شد. استخراج ترکیبات فرار زیره سیاه به روش میکرو استخراج فاز جامد (spme) و تقطیر با بخار آب (hydrodistillation) انجام گرفت در روش spme، ترکیبات فرار زیره سیاه جذب سطح پلی آنیلین- نایلون6 شد و در مرحله بعد با شست و شو توسط حلال مناسب واجذب صورت گرفت. شایان ذکر است جهت استخراج بهتر ترکیبات از دستگاه فراصوت نیز استفاده شد. تعیین اجرای فرار زیره سیاه در دمای اتاق و بدون استفاده از گرما، مزیت اصلی این روش می¬باشد که نوع و غلظت ترکیبات بدون تخریب و یا واکنش شیمیایی اندازه¬¬گیری می¬شوند. جهت مقایسه، از روش تقطیر با بخار آب توسط دستگاه کلونجر نیز استفاده شد. سپس نمونه ¬های حاصل از هر آزمایش به طور جداگانه جهت شناسایی وارد دستگاه کروماتوگرافی گازی- طیف سنجی جرمی (gc-ms) شدند. و برای آنالیز دقیق کیفی و کمی ترکیبات، از روش¬های کمومتری و تفکیک منحنی¬ها نیز استفاده شد. پیک¬ها همپوشانی شدیدی داشتنند که به کمک روش¬های کمومتری تفکیک شده و ترکیباتش تعیین شدند که بدون استفاده از تفکیک منحنی¬ها قادر به تشخیص و آنالیز کیفی و کمی ترکیبات نبودیم. قابل ذکر است که شناسایی ترکیبات فرار زیره سیاه برای اولین بار با استفاده از نانو کامپوزیت پلی آنیلین- نایلون6 به عنوان سطح جاذب در دمای محیط انجام گرفت. 24 ترکیب از روش spme و 42 ترکیب از روش تقطیر با بخار آب شناسایی و درصد آنها تعیین شدند. مهمترین ترکیبات استخراج شده توسط spme عبارتند از: carvone (%092/20), m-cymen (%59/7), 3-caren-10-ol (%192/9), cumaldehyde (%575/19), limonene (%325/1), cineole (%091/10), γ-terpinene (%622/18) مهمترین ترکیبات استخراج شده توسط روش تقطیر با بخار آب عبارتند از: ∝- cymen (%886/7), limonene (%697/16), γ-terpinene (%818/17), cumaldehyd (%351/12),2-caren-10- al(%115/8), carvacrol (%799/6), carvone (%920/19)

در بخش اول پژوهش حاضر نانو الیاف پلی آمید به روش الکتروریسی تهیه شد و به عنوان فاز جامد جهت تعیین ترکیبات فرار آویشن به روش ریزاستخراج فاز جامد استفاده شد. میزان یکنواختی، قطر و تخلخل نانو الیاف تهیه شده با استفاده از تصاویر sem مطالعه شد. نتایج این تصاویر قطری تقریباً در محدوده 100-50 نانومتر و منافذ بین الیاف حدود 600-200 نانومتر را برای نانو الیاف پلی آمید نشان می دهد که این ویژگی ها به انتقال سریع آنالیت از توده محلول به سطح جاذب کمک می کند. این نانو الیاف در روش تلفیقی di-spme/gc-ms کمک شده با فراصوت جهت استخراج و شناسایی ترکیبات فرار آویشن استفاده شد و سپس با نتایج روش استخراج با آب تقطیر شده (hd) مقایسه شد. این روش دارای مزیت زمان کم و کاهش مصرف گرما نسبت روش hd می باشد. بنابراین به عنوان روشی سریع که در عین حال شبیه به فرایند intact (تعیین بدون دست کاری) است، معرفی شد. از طرفی عصاره های گیاهی محصولات طبیعی با ارزشی است که امروزه با توجه به اثرات موثر آن ها در سلامتی، پیشگیری و درمان بیماری ها محبوبیت پیدا کرده اند و در طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی مواد غذایی، عطر، لوازم بهداشتی و درمانی و تغذیه انسان ها استفاده می شوند. در میان روش های مختلف تحلیل ترکیبات گیاهی، کروماتوگرافی گازی– طیف سنجی جرمی (gc-ms) یکی از مهمترین آن ها به شمار می رود. با این حال در تجزیه و تحلیل gc-ms یک سری مشکلات اساسی از قبیل جابجایی خط زمینه، پس زمینه طیفی و کروماتوگرافی، نسبت s/n پایین و همپوشانی پیک ها وجود دارد. فنون تفکیک منحنی چندگانه (mcr) به عنوان یکی از شاخه های جوان علم کمومتری ظرفیت عظیم و مناسب جهت تجزیه و تحلیل داده های چند متغیره را دارد. بنابراین در بخش دوم پژوهش حاضر از فنون تلفیقیgc-ms و روش های mcr جهت تحلیل داده های دو بعدی و رفع مشکلات طیف های gc-ms استفاده شده است. سپس با جستجو در منابع کتابخانه ای ماهیت گونه ها شناسایی شد و در نهایت با استفاده از ovi هر پیک درصد نسبی گونه ها محاسبه شد. نتایج توانایی بالای نانو الیاف پلی آمید را در جذب ترکیبات فرار آویشن و ضرورت تلفیق روش های دستگاهایی نظیر gc-ms با فنون کمومتری جهت تجزیه و تحلیل دقیق ترکیبات پیچیده نشان می دهد. ترکیبات اصلی شناسایی شده برای آویشن با روش hd عبارتند از: thymol (79/45%), carvacrol (75/16%), p-cymene (93/8%), terpinen (79/8%), p-cumic aldehyde (52/2%) و با روش di-spme کمک شده با فراصوت: thymol (43/67%), carvacrol (95/17%), p-cymene(20/3%) , p-propenyl-anisole (57/1%)

در این تحقیق، الیاف کامپوزیتی نایلون 6/ مزوپور سیلیکا kcc-1 به¬روش الکتروریسی سنتز شده و برای ریز استخراج ایبوپروفن از محیط آبی استفاده شده است. در مرحله اول ذرات مزوپور سیلیکا kcc-1 به¬روش هیدروترمال سنتز شده و با استفاده از تکنیک¬های مختلف از جمله ایزوترم جذب و واجذب نیتروژن، saxs، sem و ftir شناسایی گردید. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی تشکیل ذرات کروی شکل با مرفولوژی یکنواخت اسفنجی و متوسط اندازه دانه nm 293 را تایید می¬کند و نتایج آنالیز bet/bjh سطح ویژه m2g-1 576 و میانگین قطر حفرات nm 28/3 را برای مزوپور سنتز شده نشان می¬دهد. در مرحله بعد سیلیکای مزوپورkcc-1 توسط گروه¬های عاملی متفورمین، 1-متیل ایمیدازول، سولفونیک اسید و c8 اصلاح گردید. نتایج ftir وجود این گروه¬های عاملی روی سطح ذرات مزوپور را تایید می¬کند. برای ساخت الیاف کامپوزیتی نایلون 6/ kcc-1 اصلاح شده یا اصلاح نشده، ذرات مزوپور (10-50% وزنی) در محلول 15% نایلون 6 در فرمیک اسید دیسپرز شده و سوسپانسیون حاصل الکتروریسی شد. بر اساس تصاویر sem بدست آمده از الیاف، حتی کامپوزیت¬های حاصل با درصدهای بالای سیلیکا نیز توزیع یکنواختی از ذرات در الیاف را نشان می¬دهند. سطح ویژه bet بدست آمده برای الیاف کامپوزیتی نایلون 6/ kcc-1 ، 29% بیشتر از الیاف نایلون 6 می¬باشد که قابلیت این کامپوزیت را به¬عنوان جاذب نشان می¬دهد. در نهایت از این الیاف کامپوزیتی برای جذب ایبوپروفن از نمونه¬های آبی به¬روش tfme استفاده شده و پارامترهای ph، نمک، زمان استخراج و حلال واجذبی بهینه¬سازی شدند. الیاف کامپوزیتی نایلون 6/ kcc-1 اصلاح شده با سولفونیک اسید به-عنوان بهترین جاذب برای ایبوپروفن در محیط اسیدی میزان بازده مطلق استخراج 20% نشان داد. تحت شرایط بهینه گستره خطی خوبی در محدوده ng ml-1 2000-50 و حد تشخیص ng ml-1 20 بدست آمد. تکرار پذیری روش خوب بوده و مقادیر rsd برابر با 11% را نشان می دهد. همچنین آنالیز نمونه های آب آشامیدنی شهری نتایج منفی در حد آشکارسازی روش توسعه یافته نشان داد.

در این پایاننامه از سیلیکای نانوساختار به عنوان یکی از روشهای دارورسانی کنترل شده استفاده شد.به این صورت که سنتز میکروکپسول های آتورواستاتین کلسیم توسط سیلیکا از طریق پلیمریزاسیون بین سطحی انجام شد. سنتز این میکروکپسول ها توسط teos به عنوان ماده معدنی و در محیط قلیایی صورت گرفت. همچنین سنتز و کپسوله شدن دارو توسط ft-irوsemو همچنین میزان تخلخل سنجی توسط bet بررسی شد. در ادامه رهایش داروی آتورواستاتین کلسیم مورد مطالعه قرار گرفته و با استفاده از نرم افزار design-expert به روش رویه پاسخ آزمایش هایی جهت بررسی تاثیرعواملی از قبیل دما، زمان و مقدار teos بر در صد کپسوله شدن دارو انجام شد.