Search the digital library catalog

Abstract: Magistrsko delo predstavlja sintezo, razvoj in karakterizacijo do sedaj še neobstoječih biorazgradljivih materialov - aerogelov z aktivnim kisikom za namene hitrejšega celjenja ran. Kot vhodna materiala smo uporabili polisaharid ksantan in biopolimer polilaktično kislino (PLA), ki sta biokompatibilna in cenovno dostopna. Ksantan služi kot osnovni material, ki enkapsulira aktivne učinkovine za namene kontroliranega sproščanja, medtem ko PLA izboljša mehanske lastnosti našega materiala. V sklopu našega raziskovalnega dela smo po sol-gel postopku s kombiniranjem PLA v etil laktatu ter ksantana v vodi pripravili kompozitne hidrogele. S superkritičnim sušenjem smo jih pretvorili v aerogele in okarakterizirali s plinsko adsorpcijo. S tem smo določili velikost specifičnih površin (BET), ki so dosegle vrednosti do 396 m2/g, ter povprečno velikosto in prostornino por v mezoporoznem območju. Izvedli smo tudi termično analizo z DSC/TGA, test nabrekanja in stabilnosti ter z njimi ocenili termično stabilnost in lastnosti razpada materialov. Rezultati so pokazali, da je kombinacija ksantana in PLA podaljšala stabilnost materiala v simulirani telesni tekočini (SBF) tudi do 72 ur. Materiali z večjo vsebnostjo PLA so absorbirali SBF do 67 kratnika svoje mase, kar je najverjetneje posledica boljše stabilnosti v SBF. Sestavo aerogelov in s tem prisotnost posameznih komponent smo potrdili z analizo FT IR. Glede na rezultate karakterizacije smo izbrali dva materiala z najobetavnejšimi lastnostmi, ter v njiju vključili učinkovini, ki ob stiku z rano generirata kisik, ter zdravilno učinkovino deksametazon. Sproščanje kisika iz materiala smo določili s standardno metodo izpodrivanja vode, pri kateri je bila količina izpodrinjene vode neposredno sorazmerna količini nastalega kisika. Meritve smo izvajali 48 ur, rezultati pa so pokazali, da je material sproščal kisik v celotnem časovnem intervalu. Testirali smo tudi sproščanje deksametazona v SBF, ki je bilo uspešno v primeru obeh impregniranih aerogelov. Nazadnje smo preverili antimikrobno delovanje materialov proti bakterijam Escherichia coli in Staphylococcus aureus. Oba aerogela sta inhibirala rast bakterij in s tem izkazala antimikrobno učinkovitost.
Keywords: aerogel, aktivni kisik, biomaterial, celjenje kroničnih ran, kontrolirano sproščanje
Published in DKUM: 18.09.2023; Views: 487; Downloads: 187
Full text (4,25 MB)

Abstract: V farmacevtski industriji se pogosto uporablja sistem kontroliranega sproščanja učinkovin, saj nudi vrsto prednosti v primerjavi s farmacevtskimi oblikami s takojšnjim sproščanjem. Za kontrolirano sproščanje in oralno dostavo aktivnih učinkovin so izjemno zanimivi aerogeli iz naravnih polisaharidov, ki so netoksični, biorazgradljivi, biokompatibilni, dostopni in cenovno ugodni. Primerni so predvsem alginat, guar, ksantan, hitozan in pektin. V naših raziskavah smo za pripravo aerogelov uporabili pektin. Pektin je naravni polisaharid in se v veliki meri uporablja v farmacevtski ter prehrambeni industriji kot gelirno sredstvo. Nahaja se v večini rastlin kot gradnik celic. Zaradi svojih lastnosti je uporaben za sintezo biorazgradljivih aerogelov za oralno dostavo aktivnih učinkovin. Namen diplomskega dela je bil pripraviti pektinske aerogele, ki so obstojnejši in stabilnejši od ostalih gelov, ter jih uporabiti kot nosilce aktivnih učinkovin za kasnejše kontrolirano sproščanje. Za sintezo smo uporabljali dve vrsti pektina – pektin iz jabolk ter pektin iz agrumov. Pripravili smo pektinske monolite in pektinske sferične aerogele. Vodo v hidrogelu smo postopno izmenjali s 100% etanolom, etanol pa smo kasneje odstranili s superkritičnim sušenjem s CO2. Po superkritičnem sušenju smo izmerili specifično površino, velikost in volumen por. Vsi trije parametri so bili izjemno visoki pri pektinskih multi-membranskih sferičnih aerogelih (nad 500m2/g), in ker je površina/volumen ena ključnih spremenljivk pri kontroli sproščanja aktivnih učinkovin, so bile te primernejše za vezavo aktivne učinkovine od pektinskih monolitov. S sproščanjem aktivne učinkovine iz multi-membranskih sferičnih aerogelov smo preverjali vpliv vrste pektina, vrste aktivne učinkovine ter številnosti membran na sproščanje učinkovine. Po sproščanju aktivne učinkovine smo določili tudi mehanizem sproščanja. Kot aktivni učinkovini smo uporabili teofilin in nikotinsko kislino.
Keywords: pektin, aerogeli, kontrolirano sproščanje, oralna dostava.
Published in DKUM: 05.09.2013; Views: 3107; Downloads: 444
Full text (15,61 MB)