اثر متغیرهای غلظت یون‌های کلسیم و آلژینات بر خواص نانوذرات کلسیم آلژینات

نوع مقاله: پژوهشی

نویسندگان

تهران، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران

چکیده

آلژینات‌ها از پلیمرهای طبیعی جزء گروه پلی‌ساکاریدها هستند که افزون بر داشتن گروه­های هیدروکسیلی متعدد در سطح زنجیرهای پلیمری، گروه­‌های عاملی دیگری نظیر کربوکسیلات دارند. ترکیبات مزبور به واسطه این گروه‌های عاملی، خواص منحصر به فردی نشان می‌دهند. یکی از این خواص، قابلیت آلژینات‌ها به عنوان بستر و محملی مناسب است که کاربرد آنها را به عنوان پلیمر زیستی- پزشکی به شدت رونق بخشیده است. در این کاربردها، اندازه ذرات بسیار مهم است. بنابراین روش‌­های متعددی برای تهیه ذرات با اندازه‌ها­ی متفاوت گزارش شده است. ذرات آلژینات با ابعاد مختلف میکرو و نانو کاربردهای متفاوتی دارند. در این بین، نانو­ذرات پلیمری کلسیم آلژینات بسترهایی مناسب برای نگه‌داری و رهایش کنترل شده­ انواع داروها هستند. در این پژوهش، با افزودن محلول حاوی یون‌­های کلسیم به محلول رقیق سدیم آلژینات تهیه شد. برای بررسی اندازه و نحوه­ پراکنش نانو­ذرات از روش عکس­‌برداری با میکروسکوپ الکترونی پویشی استفاده شد. اثر غلظت هر یک از یون­‌های کلسیم و پلی­‌آنیون آلژینات بر اندازه و نحوه­ پراکنش نانوذرات، بحث و بررسی شده است. نتایج نشان داد، با کاهش غلظت پلیمر آلژینات به دلیل کاهش تعداد مکان­‌های موجود در پلیمر آلژینات برای اتصال به یون کلسیم، اندازه­ نانوذرات به‌طور مشهودی کاهش می‌یابد. از سوی دیگر، با افزایش غلظت یون کلسیم، ابعاد نانو­ذرات و پراکنش آنها نیز به‌طور قابل توجهی بهبود می­‌یابد. ذرات تهیه شده در این پژوهش، دارای متوسط اندازه­ nm ۴۰-۷۰ بوده و شکل کروی دارند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Variations in Calcium and Alginate Ions Concentration in Relation to the Properties of Calcium Alginate Nanoparticles

نویسندگان [English]

  • Hamed Daemi
  • Mehdi Barikani*
  • Mohammad Barmar
Iran Polymer and Petrochemical Institute,Tehran, Iran
چکیده [English]

Alginate belongs to a group of natural polymers called polysaccharides. They have carboxylic functional groups beside hydroxyls which are common in all polysaccharides. These materials show interesting properties due to their
functional groups. One of these properties is the ability of this polymer as a suitable carrier of protecting and transferring drugs and biomolecules. The particle sizes of these polymers are very important for their applications, so different techniques were used for preparation of these materials. In this way polymeric nanoparticles of calcium alginate which are excellent carriers in drug delivery systems were prepared by addition of calcium chloride solution to dilute solution of sodium alginate. Investigation of the size and distribution of nanoparticles were analyzed by SEM method. The concentration effects of both alginate and calcium ions on the size and distribution of  nanoparticles were studied in this research. Results showed that the size of nanoparticles obviously decreased with decreasing polymeric alginate concentration because of lower active sites in polymer chain. On the other hand, the
size and distribution of nanoparticles are significantly improved with increase of calcium cation concentrations. The mean particle size 40-70 nm and spherical shape are the main characteristics of the prepared nanoparticles.