تهیه هیدروژل ماکرو متخلخل جدید با استفاده از الگوی امولسیون با فاز درونی بالا (hipes) و بررسی رهایش کنترل شده داروی دوکسوروبیسین

در طول سال‌های اخیر، توسعه سیستم‌های دارورسانی مبتنی بر پلیمرها، حامل‌های توانمندی را برای کاربرد هوشمند در نانوپزشکی برای درمان بیماری‌ها ایجاد کرده است. بر این اساس، طراحی پلیمرهایی که حاوی گروه‌های عاملی فعال متنوع جهت ایجاد برهم‌کنش مناسب با دارو برای بارگذاری و رهایش آن باشد، مورد توجه قرار گرفته است. عموماً، تخلخل فراوان‌تر برای بارگذاری بیشتر دارو، زیست‌سازگاری پلیمر مورد نظر و جذب آب بیشتر منجر به عملکرد بهتر در نفوذ و رهایش دارو می‌شود. در این پژوهش تهیه یک قالب امولسیونی با فاز درونی بالا (polyhipe)، بر اساس پیوند پلی آکریل آمید بر روی بیوپلیمر سدیم آلژینات (sa) در طی پلیمریزاسیون رادیکال آزاد و روشpolyhipes از نوع امولسیون روغن در آب ارائه شده است. در این کار با استفاده از غلظت‌های مختلف آکریل آمید (aam)، عامل فعال سطحی، عامل اتصال دهنده عرضی و آغازگر، هیدروژل متخلخل با جذب آب و تورم بالا تهیه شد. بالاترین مقدار جذب آب تعادلی هیدروژل متخلخل سنتزی با روش hipes 280 گرم/گرم و هیدروژل سنتزی با همان مقادیر، بدون روش hipes برابر 25 گرم/گرم بدست آمد. هیدروژل متخلخل سلول باز با خاصیت جذب آب تا 280 برابر وزن خود و میانگین حفرات 10-5 میکرومتر با پنجره‌های 200 نانومتر، تهیه شد. برای شناسایی هیدروژل متخلخل polyhipe از روش‌های ابزاری مدرن مانند sem، afm، ft-ir، bet و tga استفاده شد. در شرایط آزمایشگاهی بارگذاری و رهایش کنترل‌شده داروی ضد سرطان دوکسوروبیسین بر روی هیدروژل متخلخل تهیه شده، انجام شد. نتایج نشان داد هیدروژل sa-g-paam به طور هوشمند برای رهاسازی دارو در دمای 41 درجه سانتیگراد و ph 5/5 (شرایط سلول‌های سرطانی) مناسب است.

preparation of new macroporous hydrogel by formation of high internal phase emulsions (hipes) template and investigation of controlled release of doxorubicin drug

during recent years, the development of drug delivery systems based on polymers has created powerful carriers for smart application in nanomedicine for the treatment of diseases. based on this, the design of polymers that contain various active functional groups to create a suitable interaction with the drug for its loading and release has been considered. generally, more porosity for more drug loading, biocompatibility of the desired polymer and more water absorption lead to better performance in drug permeation and release.in this research, the preparation of a template with a high internal phase emulsion (polyhipes) based on polyacrylamide grafting onto sodium alginate (sa) biopolymer via free radical polymerization and polyhipes method of oil-in-water emulsion type is presented. in this work, porous hydrogel with high water swelling (absorption) was prepared by using different concentrations of acrylamide (aam), surface active agent, cross-linking agent and initiator. the highest equilibrium water swelling value of synthetic porous hydrogel with hipes method was 280 g/g, while the water swelling value of prepared hydrogel without hipes method was 25 g/g. the open-cell porous hydrogel with water swelling of 280, has average pores of 5-10 μm, 200 nm windows and porosity of 80-85%. modern instrumental methods such as sem, afm, ft-ir, bet and tga were used to identify the porous hydrogel of polyhipes. the loading and controlled release of the doxorubicin anticancer drug was performed on the optimum porous hydrogel in laboratory conditions. the results showed that smart sa-g-paam hydrogel is suitable for drug release at 41 °c and ph 5.5 (cancer cell conditions).