Ανάπτυξη πράσινης διεργασίας για τον εγκλωβισμό του αλκαλοειδούς καφεΐνη σε νανοσυστήματα αλγινικού και αξιολόγηση της βιοδραστικότητάς τους

Αλεξίου, Άλκηστις Κυριακή; Alexiou, Alkistis Kyriaki

dc.contributor.author	Αλεξίου, Άλκηστις Κυριακή	el
dc.contributor.author	Alexiou, Alkistis Kyriaki	en
dc.date.accessioned	2024-05-22T07:16:36Z
dc.date.available	2024-05-22T07:16:36Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/59438
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27134
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Εγκλωβισμός	el
dc.subject	Νανοσωματίδια	el
dc.subject	Αλγινικό	el
dc.subject	Φυσικός βαθέως ευτηκτικός διαλύτης	el
dc.subject	NADES	en
dc.subject	Καφεΐνη	el
dc.subject	Χλωριούχο ασβέστιο	el
dc.subject	Απόδοση εγκλωβισμού	el
dc.subject	Αποδέσμευση	el
dc.title	Ανάπτυξη πράσινης διεργασίας για τον εγκλωβισμό του αλκαλοειδούς καφεΐνη σε νανοσυστήματα αλγινικού και αξιολόγηση της βιοδραστικότητάς τους	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Φαρμακευτική Χημεία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-10-02
heal.abstract	Η νανοτεχνολογία έχει φέρει επανάσταση στον επιστημονικό κλάδο, με εφαρμογή στον ιατρικό και φαρμακευτικό τομέα. Επιτυγχάνει τον εγκλεισμό φαρμάκων σε διάφορους φορείς, οι οποίοι επιλέγονται ανάλογα με την επιθυμητή εφαρμογή προσδίδοντας σημαντικές φυσικοχημικές και βιολογικές ιδιότητες. Οι βαθέως ευτηκτικοί διαλύτες, που χρησιμοποιούνται στη διάλυση φαρμακευτικών ουσιών και που αποτελούνται από φυσικά, μη τοξικά συστατικά (σάκχαρα, πολυαλκοόλες, οργανικά οξέα, οργανικές βάσεις) ονομάζονται φυσικοί βαθέως ευτηκτικοί διαλύτες (NADES). Οι NADES είναι εύκολοι στην παραγωγή, μη τοξικοί και βιοδιασπώμενοι. Η καφεΐνη είναι μια φυσική διεγερτική ουσία, η οποία προέρχεται κυρίως από κόκκους καφέ, φύλλα και βότανα. Εμφανίζει πολλές βιολογικές δράσεις στον ανθρώπινο οργανισμό, κυρίως λόγω της ψυχοδραστικής φύσης της, όπως διέγερση του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος, αύξηση της αδρεναλίνης, αύξηση του καρδιακού ρυθμού, ανάμεσα σε πολλές άλλες και χάρη στις οποίες χρησιμεύει στη θεραπεία διαφόρων συμπτωμάτων, όπως ο πονοκέφαλος. Λόγω της άμεσης συσχέτισής της με τον ανθρώπινο εγκέφαλο, η υψηλή κατανάλωσή της μπορεί να οδηγήσει σε εξάρτηση. Το αλγινικό είναι ένα βιο-πολυμερές, το οποίο καθώς είναι βιοδιασπώμενο, βιοσυμβατό και κυρίως μη τοξικό, αποτελεί έναν από τους κυριότερους φορείς φαρμάκων. Πρόκειται για έναν πολυσακχαρίτη, ο οποίος αποτελείται από μονάδες α L-γουλουρονικού οξέος και β-D-μαννουρονικού οξέος συνδεδεμένες με 1,4- γλυκοζιτικούς δεσμούς. Τα νανοσωματίδια αλγινικού βρίσκουν εφαρμογή σε πολλούς τομείς με τους κυριότερους να αποτελούν τα φάρμακα, τα καλλυντικά και τα τρόφιμα. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη εγκλωβισμού του αλκαλοειδούς καφεΐνη σε νανοσυστήματα αλγινικού με παράγοντα διασταύρωσης τον φυσικό βαθέως ευτηκτικό διαλύτη, ή αλλιώς NADES. Ειδικότερα, παρασκευάστηκαν νανοσυστήματα αλγινικού 0.4% w/v μεταβάλλοντας την περιεκτικότητα της καφεΐνης (10, 20 και 30% w/w ως προς το αλγινικό) και την περιεκτικότητα του NADES (0.1, 0.3, 0.5% v/v ως προς το αλγινικό). Στη συνέχεια, για συγκριτικούς λόγους, με τις ίδιες περιεκτικότητες καφεΐνης, παρασκευάστηκαν νανοσυστήματα αλγινικού με παράγοντα διασταύρωσης διάλυμα χλωριούχου ασβεστίου (0.05% w/v). Αρχικά, τα νανοσωματίδια χαρακτηρίζονται με βάση το μέγεθος, το δείκτη πολυδιασποράς και το ζ-δυναμικό με τη μέθοδο της δυναμικής σκέδασης φωτός (DLS). Στη συνέχεια, υπολογίζεται για το καθένα η απόδοση εγκλωβισμού και το ποσοστό αποδέσμευσης της καφεΐνης σε συνθήκες που προσομοιάζουν το ανθρώπινο δέρμα, pH=5.5 και θερμοκρασία Τ=32℃, με χρήση της φασματοσκοπίας υπερύθρου (Uv-Vis). Βάσει των παραπάνω μεθόδων και πειραματικών παρατηρήσεων, τα βέλτιστα νανοσυστήματα αλγινικού-NADES είναι αυτά με τη διαλυμένη σε NADES περιεκτικότητας 0.3% v/v καφεΐνη, περιεκτικότητας 10% w/w. Ειδικότερα, μέσω της μεθόδου DLS εμφανίζουν μέγεθος 255.5±47.6 nm και αποδεκτό δείκτη πολυδιασποράς 0.397±0.076, ενώ είναι αρκετά σταθερά σε υδατική διασπορά, παρουσιάζοντας ζ δυναμικό -59.9±0.3 mV. Η απόδοση εγκλωβισμού της καφεΐνης είναι 73.2% και επιτυγχάνεται ποσοστό αποδέσμευσης 89.2%. Τα νανοσυστήματα αλγινικού με διαλύτη το διάλυμα CaCl2 εμφανίζει μέγεθος 273.7±55.6 nm, αποδεκτό δείκτη πολυδιασποράς 0.363±0.037, και είναι επίσης αρκετά σταθερά με τιμή ζ-δυναμικού -31.8±3.9. Η απόδοση εγκλωβισμού της καφεΐνης είναι 66.9% και το ποσοστό αποδέσμευσης φτάνει έως το 89.9%, με αρχικά πιο απότομη αποδέσμευση σε σχέση με τα νανοσυστήματα αλγινικού-NADES. Η κινητική αποδέσμευσης της καφεΐνης για όλα τα νανοσυστήματα αλγινικού περιγράφεται κατάλληλα με το κινητικό μοντέλο Higuchi, με συντελεστή γραμμικής συσχέτισης άνω του 0.9, υποδεικνύοντας ως μηχανισμό αποδέσμευσης τη διάχυση κατά Fick.	el
heal.advisorName	Δέτση, Αναστασία	el
heal.committeeMemberName	Λυμπεροπούλου, Θεοπίστη	el
heal.committeeMemberName	Αργυρούσης, Χρήστος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I). Εργαστήριο Οργανικής Χημείας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	93 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false