رهایش کنترل شده ایندومتاسین از هیدروژل‌های هوشمند تهیه شده برپایه نشاسته، آکریلیک اسید و نانوحامل بتا-سیکلودکسترین

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

قزوین، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، دانشکده علوم، گروه شیمی، صندوق پستی 288

چکیده

رهایش کنترل­ شده داروها موجب کاهش اثرهای نامطلوب تغییرات غلظت دارو در بدن می ­شود. در سال­ های اخیر، حوزه سامانه­ های دارورسانی با توسعه سنتز انواع هیدروژل ­ها گسترش زیادی یافته است. در پژوهش  حاضر، سامانه دارورسانی حساس به pH برپایه نشاسته، آکریلیک اسید و نانوحامل بتا-سیکلودکسترین طراحی و رهایش کنترل­ شده ایندومتاسین از این سامانه بررسی شد. این هیدروژل­ ها با پلیمرشدن پیوندی آکریلیک اسید (AA) روی نشاسته و بتا-سیکلودکسترین با روش پلیمرشدن رادیکالی تهیه شدند. سیکلودکسترین ­ها می ­توانند کمپلکس ­های محلول در آب با بسیاری از داروهای چربی ­دوست نامحلول در آب ایجاد کنند. در محلول­ آبی، مولکول ­های داروی قرار گرفته در حفره مرکزی سیکلودکسترین در تعادل پویا با مولکول­ های آزاد دارو هستند. برهم­ کنش دارو با پلیمر، به­ کمک طیف­ سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR) و تجزیه گرماوزن­ سنجی (TGA) و شکل­ شناسی نمونه ­ها با میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM) بررسی شد. نتایج نشان داد، هیدروژل­ های تهیه شده تخلخل خوبی دارند و می­ توانند سطح تماس زیادی را برای بارگذاری و رهایش دارو ایجاد کنند. بررسی رهایش دارو در شرایط فیزیولوژی بافر فسفات در pH برابر با 2 و 8 بررسی شد. هیدروژل سنتز شده در محیط­ بازی (شبیه pH محیط روده بزرگ) ایندومتاسین را رها می­ کند، ولی در محیط­ اسیدی (شبیه pH محیط معده) هیچ دارویی رها نمی­ شود. با افزایش مقدار نانوحامل بتا-سیکلودکسترین، بارگذاری و رهایش دارو بیشتر می ­شود که به دلیل برهم­ کنش و ایجاد تعادلی پویا میان داروی بارگذاری شده و بتا-سیکلودکسترین است. مطالعه حاضر نشان می ­دهد، این هیدروژل­ ها می ­توانند به ­عنوان بستر مناسب برای رهایش کنترل­ شده دارو به­ کار روند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Controlled Release of Indomethacin from Smart Starch-Based Hydrogels Prepared Acrylic Acid and b-Cyclodextrin as a Nanocarrier

نویسندگان [English]

  • Hossein Ghasemzadeh Mohammadi
  • Atieh Keshavarz Ghasemi
Department of Chemistry, Faculty of Science, Imam Khomeini International University, P.O. Box: 288, Qazvin, Iran
چکیده [English]

Controlled release of drugs can reduce the undesired effects of drug level fluctuations, and diminish the side effects as well as improve the therapeutic outcome of the drugs. In recent year, the scope of the drug delivery systems has been greatly expanded by the development of various hydrogels. The present work has focused on the design of a pH sensitive drug delivery system (DDS) based on starch, acrylic acid (AA) and β-cyclodextrins for controlled delivery of indomethacin. The hydrogels were prepared via graft polymerization of acrylic acid (AA) onto starch and β-cyclodextrins backbones by a free radical polymerization technique. Cyclodextrins are able to form water-soluble complexes with many lipophilic water-insoluble drugs. In aqueous solutions, the drug molecules located in the central cavity of the cyclodextrin are in a dynamic equilibrium with free drug molecules. The interaction of drug with the polymer was evidenced by FTIR spectroscopy and thermal gravimetric analysis (TGA). The morphology of the samples was examined by scanning electron microscopy (SEM). The results showed that the hydrogels have good porosity and provided high surface area for the loading and release of drugs. Drug release behavior was carried out at physiological conditions of phosphate buffer, pH 8. In basic pH (like the intestine medium) the hydrogels released the indomethacin, but in acidic pH (like the stomach medium) there was no tendency to drug release. By increasing the amount of cyclodextrin, the rate of drug loading and release increased due to the dynamic equilibrium and interaction between the loaded drug and the cyclodextrin. This study has demonstrated that the hydrogel matrices are potentially suitable for controlled-release systems.

کلیدواژه‌ها [English]

  • drug delivery
  • Hydrogel
  • starch
  • β-cyclodextrin
  • acrylic acid