تهیه و مشخصه‌یابی ریزکرات ژلاتین-سدیم‌آلژینات-جنیپین به روش تشکیل کمپلکس پلی-الکترولیت

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشکده فناوری نانو و مواد پیشرفته، پژوهشگاه مواد و انرژی، کرج، ایران

2 پژوهشگاه مواد و انرژی

چکیده

بسپارهای تخریب‌پذیر زیستی با ماهیتی غیرسمی و زیست‌سازگار، در مهندسی بافت و رهایش دارو کاربرد دارد. مصرف ریزذرات بسپار طبیعی، به صورت مستقل یا در ترکیب با مواد دیگر، با کاربردهای گوناگون از جمله زیست‌مواد تزریق‌پذیر در حال گسترش است. در این پژوهش، برهم‌کنش بسپارهای زیستی ژلاتین و سدیم-آلژینات در ساخت ریزکرات، مطالعه شد. برهم‌کنش این دو بسپار، متاثر از pH، بار الکتریکی و غلظت آنها است و واکنش الکترواستاتیک بین پروتئین‌های با بار مثبت و پلی‌ساکاریدهای آنیونی، منجر به تشکیل فازهای محلول و نامحلول می‌شود. بنابراین، تأثیر نسبت مخلوط کلوئیدی و pH، در هم‌انباشتی بررسی گردید. در ابتدا، وزن مولکولی ژلاتین با روش حلال‌زدایی، باریک شد و GPC خروج ژلاتین با وزن مولکولی کم را تأیید کرد. بررسی مایع شناور مخلوط‌های کلوئیدی با آزمون طیف-سنجی مرئی‌فرابنفش (UV-Vis) نشان داد که هم‌انباشتی بهینه در نسبت ژلاتین به سدیم‌آلژینات برابر چهار و pH 65/3 رخ داده است. طی این فرایند ریزکرات در اندازه‌ی 10 تا 25 میکرومتر با سطوحی صاف تشکیل شد و با افزایش مقدار جنیپین، تمایل به هم‌نشینی ذرات مستقل ریزکرات بیشتر می‌شود. تغییر اندک ژلاتین در طیف دورنگ‌نمایی‌ دورانی (CD)، برهم‌کنش با سدیم‌آلژینات را نشان می‌دهد و مشاهده‌ی گروه عاملی آمید در طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FTIR) نیز آن را تأیید می‌کند. نتایج دمانگاشت آزمون DSC نشان دهنده‌ی افزایش دمای تخریب ریزکرات دارای مقادیر بیشتر جنیپین بوده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Preparation and characterization of microspheres based on gelatin-sodium alginate-genipin by the formation of polyelectrolyte complex

نویسندگان [English]

  • Majid Rastegar Ramsheh 1
  • Aliasghar Behnamghader 1
  • Ali khanlarkhani 2
1 materials science and engineering, Materials and Energy Research Center, Karaj, Iran.
2 Materials and energy Research Center
چکیده [English]

Biodegradable polymers with non-toxic and biocompatible nature have applications in tissue engineering and drug delivery. The use of natural polymer microbeads independently or in combination with other materials is gaining ground in various applications including injectable biomaterials. In this research, the interaction of gelatin and sodium alginate biopolymers was investigated in the manufacture of microsphere. The interaction between these two polymers was influenced by their pH, charge, and concentration. The electrostatic reaction between positively charged proteins and anionic polysaccharides led to the formation of soluble and insoluble phases. Therefore, the effect of pH and colloidal ratio was examined on the Coacervation. First, gelatin molecular weight was narrowed by Desolvation method, and GPC confirmed the elimination of low molecular weight gelatin. The supernatants of colloidal mixtures were analyzed by UV-Vis test and the results revealed that optimum coacervation occurred at a gelatin/sodium alginate ratio of 4 and a pH value of 3.65. During this process, microsphere formed with smooth surfaces at a size range of 10-25 µm. An increase in the amount of genipin raised the aggregation tendency in independent microbeads. A slight change of gelatin in Circular Dichroism (CD) reflected the interaction with sodium alginate, which was confirmed by the amide functional group in the Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy. Results of Thermogram of Differential Scanning Calorimetry (DSC) indicated an increase in the degradation temperature of microspheres containing higher amounts of genipin.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Microsphere
  • Gelatin
  • alginate
  • Genipin
  • Polyelectrolyte

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 25 فروردین 1399
  • تاریخ دریافت: 17 دی 1398
  • تاریخ بازنگری: 18 فروردین 1399
  • تاریخ پذیرش: 25 فروردین 1399