تولید و مشخصه‌یابی منیزیم سیلیکات مزوحفره جهت کاربرد‌های رهایش کنترل شده دارو

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقاله 6، دوره 12، شماره 1 - شماره پیاپی 44، خرداد 1397، صفحه 73-83   

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسنده

اشکان بی غم^*

دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد

چکیده

در این پژوهش منیزیم سیلیکات مزوحفره به کمک سورفکتانت غیر یونی P123 و به روش سل-ژل تولید شده است. منیزیم سیلیکات درون محیط اسیدی سنتز و به منظور خروج مواد آلی در دمای 550 درجه سانتی‌گراد تحت عملیات کلسیناسیون قرار گرفت. هدف از این پژوهش، بررسی قابلیت و کاربرد بارگذاری و رهایش کنترل شده داروی ایبوپروفن از ترکیب منیزیم سیلیکات مزوحفره می‌باشد. همچنین اثر بارگذاری و رهایش دارو بر خواص سطحی از قبیل مساحت سطحی، اندازه و حجم حفرات و نظم حفرات مورد ارزیابی قرار گرفتند. ترکیب تولیدی به وسیله پراش اشعه ایکس (XRD) با زاویه کم و زیاد، آنالیز جذب- واجذب نیتروژن (BET)، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، طیف سنجی فروسرخ (FTIR) و دستگاه طیف سنجی فرابنفش مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آنالیزهای XRD با زاویه پایین، BET و TEM نشان دادند که ترکیب تولیدی متشکل از شبکه حفرات لوله‌ای با شکل لانه زنبوری و ساختار مزوحفره منظم می‌باشد که به صورت یکدست و همگن توزیع شده‌اند. نتایج BET منیزیم سیلیکات مزوحفره نشان دهنده این است که ترکیب تولیدی دارای مساحت سطحی 504 مترمربع/ گرم با اندازه حفرات 6/4 نانومتر و حجم حفرات 44/0 سی‌سی/ گرم می‌باشد و پس از بارگذاری داروی ایبوپروفن، این مقادیر به ترتیب به 225 مترمربع/ گرم، 2/1 نانومتر و 212/0 سی‌سی/ گرم کاهش یافته‌اند. این پژوهش مشخص نمود که منیزیم سیلیکات مزوحفره قابلیت بارگذاری و رهایش داروی ایبوپروفن را داراست و می‌تواند به عنوان یک سامانه جدید دارورسانی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

منیزیم سیلیکات؛ مزوحفره؛ رهایش دارو؛ ایبوپروفن

مراجع

 

[1]    M. Vallet-Regi, “Bio-ceramics with clinical applicationsˮ, JohnWiley & Sons Ltd., United Kingdom, pp. 343-359, 2014.

 

[2]    I. I. Slowing, B. G. Trewyn, S. Giri & V. S. Y. Lin, “Mesoporous silica nanoparticles for drug delivery and biosensing applicationsˮ, Adv. Funct. Mater, Vol. 17, pp. 1225–1236, 2007.

 

[3]    M. Itokazu, W. Yang, T. Aoki, A. O. Hara & N. Kato, “Synthesis of antibiotic-loaded interporous hydroxyapatite blocks by vacuum method and in vitro drug release testingˮ, Biomaterials, Vol. 19, pp. 817–819, 1998.

 

[4]    W. Xia & J. Chang, “Well-ordered mesoporous bioactive glasses (MBG): a promising bioactive drug delivery systemˮ, J. Controlled Release, Vol. 110, pp. 522–530, 2006.

 

[5]    R. P. Del Real, J. G. C. Wolke & M. Vallet-Regi, “A new method to produce macropores in calcium–phosphate cementsˮ, Biomaterials, Vol. 17, pp. 3673–3680, 2002.

 

[6]    D. Arcos & M. Vallet-Regi, “Bioceramics for drug deliveryˮ, Acta Materialia, Vol. 61, pp. 890–911, 2013.

 

[7]    E. Verron, O. Gauthier, P. Janvier, P. Pilet, J. Lesoeur, B. Bujoli & et al., “In vivo bone augmentation in an osteoporotic environment using bisphosphonate-loaded calcium deficient apatiteˮ, Biomaterials, Vol. 31, pp. 7776, 2010.

 

[8]    A. S. Moscofian, C. R. Silva & C. Airoldi, “Stability of layered aluminum and magne-sium organosilicatesˮ, Microporous Mesoporous Mater, Vol. 107, pp. 113, 2008.

 

[9]    S. A. Hassanzadeh-Tabrizi, A. Bigham & M. Rafienia, “Surfactant-assisted sol–gel synthesis of forsterite nanoparticles as a novel drug delivery systemˮ, Materials Science and Engineering, Vol. 58C, pp. 737–741, 2016.

 

[10] Z. Wu, T. Tang, H. Guo, S. Tang, Y. Niu, J. Zhang, W. Zhang, R. Ma, J. Su, C. Liu & J. Wei, “In vitro degradability, bioactivity and cell responses to mesoporous magnesium silicate for the induction of bone regenerationˮ, Colloids and Surfaces, Biointerfaces, Vol. 120B, pp. 38–46, 2014.

 

[11] D. He, W. Dong, S. Tang, J. Wei, Z. Liu, X. Gu, M. Li, H. Guo & Y. Niu, “Tissue engineering scaffolds of mesoporous magnesium silicate and poly(e-caprolactone)–poly (ethylene glycol)–poly (e-caprolactone) compositeˮ, J Mater Sci: Mater Med, Vol. 25, pp. 1415–1424, 2014.

 

[12] Y. Niu, W. Dong, H. Guo, Y. Deng, L. Guo, X. An, D. He, J. Wei & M. Li, “Mesoporous magnesium silicate-incorporated poly(ε-caprolactone)-poly (ethylene glycol)-poly(ε-caprolactone) bioactive composite beneficial to osteoblast behaviorsˮ, International Journal of Nanomedicine, Vol. 9, pp. 2665–2675, 2014.

 

[13] Rashid, N. H. Daraghmeh, M. M. Al Omari, B. Z. Chowdhry, S. A. Leharne, H. A. Hodali & A. A. Badwan, “Profiles of Drug Substancesˮ, Excipients and Related Methodology, Vol. 36, pp. 241–285, 2011.

 

[14] M. Molaie, “Colloids: Applications and Remaining Challengesˮ, Journal of Modern Processes in Manufacturing and Production, Vol. 4, No. 1, pp. 5-17, 2015.

 

[15] M. Oner, E. Yetiz, E. Ay & U. Uysal, “Ibuprofen release from porous hydroxyapatite tabletsˮ, Ceramics International, Vol. 37, pp. 2117–2125, 2011.

 

[16] M. Manzano, V. Aina, C. O. Arean, F. Balas, V. Cauda, M. Colilla, M. R. Delgado & M. Vallet-Regi, “Studies on MCM-41 mesoporous silica for drug delivery: Effect of particle morphology and amine functionalizationˮ, Chemical Engineering Journal, Vol. 137, pp. 30–37, 2008.

 

[17] H. Tavakoli, R. Sarraf-Mamoory & A. R. Zarei, “Solvothermal synthesis of copper nanoparticles loaded on multi-wall carbon nanotubes as catalyst for thermal decomposition of ammonium perchlorateˮ, J. Adv. Mater. Process, Vol. 3, pp. 3–10, 2015.

 

[18] S. A. Hassanzadeh-Tabrizi, “Synthesis and luminescence properties of YAG:Ce nanopowder prepared by the Pechini methodˮ, Adv. Powder Technol, Vol. 23, pp. 324–327, 2012.

 

[19] S. Shojaei, S. A. Hassanzadeh-Tabrizi & M. Ghashang, “Reverse microemulsion synthesis and characterization of CaSnO₃ nanoparticlesˮ, Ceram. Int, Vol. 40, pp. 9609–9613, 2014.

 

[20] R. Pournajaf, S. A. Hassanzadeh-Tabrizi & M. Jafari, “Reverse microemulsion synthesis of CeO2 nanopowder using polyoxyethylene (23) lauryl ether as a surfactantˮ, Ceram. Int, Vol. 40, pp. 8687–8692, 2014.

 

[21] L. Gao, J. Sun, L. Zhang, J. Wang & B. Ren, “Influence of different structured channels of mesoporous silicate on the controlled ibuprofen deliveryˮ, Materials Chemistry and Physics, Vol. 135, pp. 786-797, 2012.

 

[22] K. S. W. Sing, D. H. Everett, R. A. W. Haul, L. Moscou, R. A. Pierotti, J. Rouquerol & T. Siemieniewska, “Reporting physisorption data for gas/solid systems with special reference to the determination of surface area and porosityˮ, Pure Appl. Chem, Vol. 57, pp. 603–619, 2005.

 

[23]    ز. سعیدی فر، ا. ع. نوربخش، ر. جواد کلباسی و ا. کرمیان، "سنتز مزوحفره SiC از پیش سازه نانو کامپوزیت  MCM-48/ پلی اکریل آمید"، فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی مواد مجلسی، دوره 8، شماره 4، زمستان، 1393.

 

[24]    س. ع. حسن زاده تبریزی و م. جعفری، "بررسی پارامتر های موثر در سنتز نانو کریستال های اسپینل CoAl₂O₄ به روش پلی اکریل آمید"، فصلنامه علمی پژوهشی مهندسی مواد مجلسی، دوره 9، شماره 3، پاییز، 1394.

 

[25] P. Horcajada, A. Ramila, J. Perez-Pariente & M. Vallet-Regi, “Influence of pore size of MCM-41 matrices on drug delivery rateˮ, Micropore. Mesopor. Mater, Vol. 68, pp. 105–109, 2004.