heal.abstract |
Τα αιθέρια έλαια ή αλλιώς πτητικά ή φυτικά έλαια χαρακτηρίζονται από έντονο άρωμα και αποτελούνται από πολλά διαφορετικά πτητικά συστατικά. Έχουν πολλές δράσεις, όπως αντιοξειδωτικές και αντιμικροβιακές και βρίσκουν ευρεία χρήση στη βιομηχανία τροφίμων, φαρμάκων, καλλυντικών και αγροτικών προϊόντων. Λαμβάνονται από φυτικές πρώτες ύλες με διάφορες μεθόδους
απομόνωσης, με κυριότερη την υδροαπόσταξη. Οι κυκλοδεξτρίνες είναι μια οικογένεια κυκλικών ολιγοσακχαριτών που αποτελούνται από μόρια α-D-γλυκοπυρανόζης. Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό τους είναι η ικανότητά τους να σχηματίζουν σύμπλοκα εγκλεισμού με ένα ευρύ φάσμα στερεών, υγρών και αέριων ενώσεων βελτιώνοντας τη σταθερότητα, τη διαλυτότητα και κατ’ επέκταση τη βιοδιαθεσιμότητα του μορίου. Οι ιδιότητες αυτές τις καθιστούν ιδανικά υλικά για χρήση στους τομείς των φαρμάκων, των τροφίμων και των καλλυντικών. Η χιτοζάνη είναι ένας γραμμικός κατιοντικός πολυσακχαρίτης που παρουσιάζει
υψηλή βιοσυμβατότητα και βιοαποικοδομησιμότητα, ενώ οι εγγενείς βιολογικές της δράσεις τη καθιστούν υποσχόμενο υλικό για βιοϊατρικές εφαρμογές. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί ο εγκλεισμός των αιθερίων ελαίων των εσπεριδοειδών περγαμόντου και πορτοκαλιού, σε βιοδιασπώμενους φορείς τροποποιημένης αποδέσμευσης. Ο εγκλεισμός στοχεύει στη σταθεροποίηση και την προστασία των αιθερίων ελαίων, στην αύξηση της υδατοδιαλυτότητας και της βιοδιαθεσιμότητας τους και στην ελεγχόμενη και στοχευμένη αποδέσμευση. Τέλος, μελετάται το προφίλ απελευθέρωσης των κύριων συστατικών των αιθερίων ελαίων από τα σύμπλοκα εγκλεισμού και από τα υπερμοριακά σύμπλοκα καθώς και η κινητική μοντελοποίηση της απελευθέρωσής τους. Αρχικά, πραγματοποιείται απομόνωση των αιθερίων ελαίων με υδροαπόσταξη και στη συνέχεια ανάλυση των κύριων συστατικών τους μέσω της αέριας χρωματογραφίας φασματομετρίας μάζας (GC-MS), σύμφωνα με την οποία το αιθέριο έλαιο του πορτοκαλιού έχει ως κύριο συστατικό το D-λεμονένιο, ενώ τα αιθέρια έλαια περγαμόντου διαφορετικής προέλευσης εμφανίζουν ως κύρια συστατικά το D-λεμονένιο, την α-τερπινεόλη, και το 3-καρένιο. Ακολουθεί ο εγκλεισμός των αιθερίων ελαίων του πορτοκαλιού και των περγαμόντων προερχόμενα από την Αρκαδία (πορτοκαλί), από τα Χανιά (πράσινο)και από το Χαλάνδρι (πορτοκαλί) σε β-κυκλοδεξτρίνη και σε μια τροποποιημένη μορφή της, την 2-υδροξυπροπυλο-β-κυκλοδεξτρίνη, η οποία είναι αυξημένης υδατοδιαλυτότητας, μέσω της υγρής λειοτρίβισης με το σχηματισμό πάστας. Έπειτα, εγκλείονται τα αιθέρια έλαια, αλλά και τα σύμπλοκά τους, σε χιτοζάνη δημιουργώντας ένα καινοτόμο διπλό σύστημα φορέων. Ο χαρακτηρισμός των συμπλόκων εγκλεισμού των κυκλοδεξτρινών και των διπλών νανοσυστημάτων ως προς το μέγεθος, το δείκτη πολυδιασποράς και το ζ-δυναμικό πραγματοποιείται μέσω της μεθόδου της δυναμικής σκέδασης φωτός (DLS). Ο προσδιορισμός του ποσοστού του κάθε κύριου συστατικού του αιθερίου ελαίου που εγκλείεται πραγματοποιείται μέσω της ανάλυσης GC-MS, και ο δομικός χαρακτηρισμός των συμπλόκων των κυκλοδεξτρινών επιτυγχάνεται μέσω της φασματοσκοπίας υπερύθρου (FT-IR). Από τις τεχνικές χαρακτηρισμού που χρησιμοποιήθηκαν υποδεικνύεται ο επιτυχής σχηματισμός των συμπλόκων εγκλεισμού των αιθερίων ελαίων εσπεριδοειδών με τη β-CD και τη HP-β-CD, η επίτευξη υψηλών αποδόσεων εγκλεισμού, πάνω από 85% και διεργασίας, πάνω από 75% και ο επιτυχής σχηματισμός καινοτόμων νανοσωματιδίων χιτοζάνης φορτωμένα με αιθέρια έλαια καθώς και με σύμπλοκα εγκλεισμού των αιθερίων ελαίων εσπεριδοειδών. Τέλος, ακολουθεί η μελέτη της απελευθέρωσης των αιθερίων ελαίων από τα σύμπλοκα εγκλεισμού εμφανίζοντας ταχεία απελευθέρωση στις πρώτες 4 h, η οποία ακολουθείται από σταθεροποίηση και το σχηματισμό πλατό. Η κινητική μοντελοποίηση της απελευθέρωσης υποδεικνύει ότι το κινητικό μοντέλο το οποίο περιγράφει το προφίλ απελευθέρωσης σε όλα τα δείγματα είναι το μοντέλο Higuchi. Επίσης, παρατηρούνται υψηλότερα ποσοστά απελευθέρωσης από τη HP-β-CD συγκριτικά με τη β-CD. Κατά τη μελέτη του προφίλ απελευθέρωσης του αιθερίου ελαίου από τη χιτοζάνη επιτυγχάνεται τροποποιημένη αποδέσμευση διάρκειας 3 d, ενώ το καταλληλότερο κινητικό μοντέλο είναι το μοντέλο Higuchi. |
el |