پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 158 |
| تعداد شماره‌ها | 6,230 |
| تعداد مقالات | 67,757 |
| تعداد مشاهده مقاله | 115,110,458 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 89,869,998 |
بررسی رفتار رهایش دارو از هیدروژل‌های هیبریدی برپایۀ پلیمرهای زیستی | ||
| نشریه جنگل و فرآورده های چوب | ||
| دوره 75، شماره 4، اسفند 1401، صفحه 387-395 اصل مقاله (834.14 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jfwp.2022.351450.1226 | ||
| نویسندگان | ||
| الهه چیانی1؛ یحیی همزه2؛ محمد آزادفلاح* 3 | ||
| 1دانشجوی دورۀ دکتری، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدۀ منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
| 2استاد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدۀ منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
| 3دانشیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکدۀ منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش هیدروژل‌های هیبریدی مؤثر به‌عنوان بن‌سازۀ تحویل دارو با استفاده از لیگنین، به‌عنوان نوعی پلیمر زیستی حاصل از صنعت کاغذسازی قلیایی، و کیتوزان با استفاده از گلوتارالدئید به‌عنوان عامل اتصال‌دهندة عرضی تولید شدند. مقدار لیگنین فاکتور متغیر مهم این پژوهش بود و اثر آن بر مورفولوژی و خواص مکانیکی هیدروژل‌ها بررسی شد. سپس ویژگی‌های هیدروژل‌های کیتوزان تنها و کیتوزان/ لیگنین با مقادیر مختلف لیگنین با استفاده از آزمون فشار، اندازه‌گیری درصد تورم، رهایش دارو، زمان تخریب (به‌عنوان شاخصی برای ماندگاری) و ریزنگار الکترونی روبشی (SEM) بررسی شد. همچنین داروی پاراسیتامول به‌عنوان مدل دارو انتخاب و رهایش آن بررسی شد. نتایج نشان داد که اتصال‌دهندة گلوتارالدئید می‌تواند به‌طور مؤثر ساختار شبکه‌ای ایجاد کند، چنانکه دوام و پایداری نمونه‌ها در شرایط مطلوب تا 15 روز برای نمونۀ کیتوزان خالص و 11 روز برای نمونۀ کیتوزان/ لیگنین به‌دست آمد. با این‌حال، کمترین زمان ماندگاری (5 روز) مربوط به هیدروژل با بیشترین مقدار لیگنین بود که زمان کافی برای آزاد شدن کامل دارو بود. نتایج نشان داد که اگرچه با افزایش درصد لیگنین ساختار هیدروژل ضعیف می‌شود، با افزایش آن، رهایش دارو با سرعت بیشتری انجام می‌گیرد که می‌توان آن را عامل تغییر مقدار رهایش دارو با توجه به کاربرد مدنظر به‌شمار آورد. بیشترین مقدار رهایش در هیدروژل‌های با بیشترین مقدار لیگنین مشاهده شد، به‌طوری که در دو ساعت اول، مقدار آن حدود شش برابر بیشتر از هیدروژل کیتوزان خالص بود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| هیدروژل؛ لیگنین؛ کایتوزان؛ رهایش دارو؛ پاراسیتامول | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Drug release behavior of hybrid hydrogels based on biopolymers | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Elahe Chiani1؛ Yahya Hamzeh2؛ Mohammad Azadfallah3 | ||
| 1Ph.D. Student, Department of Wood and Paper Sciences and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran. | ||
| 2Prof., Department of Wood and Paper Sciences and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran. | ||
| 3Assoc., Prof., Department of Wood and Paper Sciences and Technology, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, I.R. Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| In this study, efficient hybrid hydrogels as drug delivery platforms were synthesized using Kraft lignin, a biopolymer obtained from the alkaline paper industry, chitosan and glutaraldehyde as a crosslinker. The ratio of lignin was an important variable factor of this study and its effect on morphology and mechanical properties were studied. The characteristics such as compressive property, swelling capacity, drug release, degradation time, and SEM imaging of the hydrogels of chitosan and chitosan/ lignin with different amount of lignin were investigated. Also, paracetamol drug was selected as a drug model. The results showed that the glutaraldehyde crosslinker can effectively create a crosslinked structure, so that the durability and stability of the hydrogels in the desired conditions is up to 15 days for the pure chitosan sample and 11 days for the lignin chitosan sample, respectively. Although the shortest shelf life (5 days) corresponds to the highest amount of lignin, which was a shorter period of time, but it gives enough time for the drug to be completely released. The results showed that although the hydrogel structure is weakened by increasing the percentage of lignin, the drug was released faster with the increasing of lignin, which can be considered as a factor for changing the release rate of drug according to the intended application. The highest amount of release was observed in hydrogels with the highest amount of lignin, so that in the first two hours, its amount was about six times higher than that of pure chitosan hydrogel. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| hydrogel, lignin, chitosan, drug release, Paracetamol | ||
| مراجع | ||
|
[1]. Jemni-Damer, N., Guedan-Duran, A., Fuentes-Andion, M., Serrano-Bengoechea, N., Alfageme-Lopez, N., Armada-Maresca, F., Guinea, G.V., Pérez-Rigueiro, J., Rojo, F., Gonzalez-Nieto, D. and Kaplan, D.L. (2020). Biotechnology and biomaterial-based therapeutic strategies for age-related macular degeneration. Part I: Biomaterials-based drug delivery devices. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 8, 549089. [2]. West, J. L., and Hubbell, J. A. (1995). Photopolymerized hydrogel materials for drug delivery applications. Reactive Polymers, 25(2-3), 139-147. [3]. Ashley, G. W., Henise, J., Reid, R., and Santi, D. V. (2013). Hydrogel drug delivery system with predictable and tunable drug release and degradation rates. Proceedings of The National Academy of Sciences, 110(6), 2318-2323. [4]. Morales, A., Labidi, J., and Gullón, P. (2022). Influence of lignin modifications on physically crosslinked lignin hydrogels for drug delivery applications. Sustainable Materials and Technologies, 33, e00474. [5]. Long, L. Y., Weng, Y. X., and Wang, Y. Z. (2018). Cellulose aerogels: Synthesis, applications, and prospects. Polymers, 10(6), 623. [6]. Ahmadi, F., Oveisi, Z., Samani, S. M., and Amoozgar, Z. (2015). Chitosan based hydrogels: characteristics and pharmaceutical applications. Research in Pharmaceutical Sciences, 10(1), 1. [7]. Prabaharan, M., and Mano, J. F. (2004). Chitosan-based particles as controlled drug delivery systems. Drug delivery, 12(1), 41-57. [8]. Peers, S., Montembault, A., and Ladavière, C. (2022). Chitosan hydrogels incorporating colloids for sustained drug delivery. Carbohydrate Polymers, 275, 118689. [9]. Bernkop-Schnürch, A., and Dünnhaupt, S. (2012). Chitosan-based drug delivery systems. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 81(3), 463-469. [10]. Wang, C., Xiong, Y., Fan, B., Yao, Q., Wang, H., Jin, C., and Sun, Q. (2016). Cellulose as an adhesion agent for the synthesis of lignin aerogel with strong mechanical performance, Sound-absorption and thermal Insulation. Scientific Reports, 6(1), 1-9. [11]. Huang, S., Wu, L., Li, T., Xu, D., Lin, X., and Wu, C. (2019). Facile preparation of biomass lignin-based hydroxyethyl cellulose super-absorbent hydrogel for dye pollutant removal. International Journal of Biological Macromolecules, 137, 939-947. [12]. Gao, C., Wang, X., Zhai, S., and An, Q. (2019). Enhanced catalytic activity of nanosilver with lignin/polyacrylamide hydrogel for reducing p-nitrophenol. International Journal of Biological Macromolecules, 134, 202-209. [13]. Yu, O., and Kim, K. H. (2020). Lignin to materials: A focused review on recent novel lignin applications. Applied Sciences, 10(13), 4626. [14]. Marcelo, G., Lopez-Gonzalez, M., Trabado, I., Rodrigo, M. M., Valiente, M., and Mendicuti, F. (2016). Lignin inspired PEG hydrogels for drug delivery. Materials Today Communications, 7, 73-80. [15]. Kumar, R., Butreddy, A., Kommineni, N., Reddy, P.G., Bunekar, N., Sarkar, C., Dutt, S., Mishra, V.K., Aadil, K.R., Mishra, Y.K. and Oupicky, D. (2021). Lignin: drug/gene delivery and tissue engineering applications. International Journal of Nanomedicine, 16, 2419. [16]. Denes, F., Young, R. A., and Sarmadi, M. (1997). Surface functionalization of polymers under cold plasma conditions-a mechanistic approach. Journal of Photopolymer Science and Technology, 10(1), 91-112. [17]. Kalagasidis Krušić, M., Ilić, M., and Filipović, J. (2009). Swelling behaviour and paracetamol release from poly (N-isopropylacrylamide-itaconic acid) hydrogels. Polymer Bulletin, 63(2), 197-211. [18]. Skopinska-Wisniewska, J., Tuszynska, M., and Olewnik-Kruszkowska, E. (2021). Comparative study of gelatin hydrogels modified by various cross-linking agents. Materials, 14(2), 396. [19]. Aadil, K. R., Barapatre, A., and Jha, H. (2016). Synthesis and characterization of Acacia lignin-gelatin film for its possible application in food packaging. Bioresources and Bioprocessing, 3(1), 1-11. [20]. Xu, C., Liu, L., Renneckar, S., and Jiang, F. (2021). Chemically and physically crosslinked lignin hydrogels with antifouling and antimicrobial properties. Industrial Crops and Products, 170, 113759. [21]. Wang, Y., Xiong, Y., Wang, J., and Zhang, X. (2017). Ultrasonic-assisted fabrication of montmorillonite-lignin hybrid hydrogel: Highly efficient swelling behaviors and super-sorbent for dye removal from wastewater. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 520, 903-913. [22]. Liu, C., Li, Y., Zhuang, J., Xiang, Z., Jiang, W., He, S., and Xiao, H. (2022). Conductive Hydrogels Based on Industrial Lignin: Opportunities and Challenges. Polymers, 14(18), 3739. [23]. Barzegar, S., Monfared, M. H. A., and Hubbe, M. (2022). Cellulose and lignin as propitious candidates for preparation of hydrogels for pharmaceutical applications. Materials Today Communications, 104617. [24]. Ali, D. A., and Mehanna, M. M. (2022). Role of lignin-based nanoparticles in anticancer drug delivery and bioimaging: An up-to-date review. International Journal of Biological Macromolecules. 221, 934-953. [25]. Răschip, I. E., Panainte, A. D., Pamfil, D., Profire, L., and Vasile, C. (2015). In vitro testing of xanthan/lignin hydrogels as carriers for controlled delivery of bisoprolol fumarare. Revista medico-chirurgicala a Societatii de Medici si Naturalisti din Iasi, 119, 1189-1194. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 223 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 153 |
||