Ανάπτυξη πράσινων διεργασιών εγκλωβισμού βιοδραστικών ενώσεων σε βιοδιασπώμενους φορείς τροποποιημένης αποδέσμευσης

Πιττερού, Ιωάννα; Pitterou, Ioanna

dc.contributor.author	Πιττερού, Ιωάννα	el
dc.contributor.author	Pitterou, Ioanna	en
dc.date.accessioned	2024-05-23T13:32:37Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/59463
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27159
dc.rights	Default License
dc.subject	Βιο-ιοντικά υγρά	el
dc.subject	Βυσικοί βαθέως ευτηκτικοί διαλύτες	el
dc.subject	Πολυμερικά νανοσυστήματα	el
dc.subject	Λιπιδικοί νανοφορείς	el
dc.subject	Υδρογέλες	el
dc.subject	Bio-ionic liquids	en
dc.subject	Natural deep eutectic solvents	en
dc.subject	Polymeric nanosystems	en
dc.subject	Lipid nanoparticles	en
dc.subject	Hydrogels	en
dc.title	Ανάπτυξη πράσινων διεργασιών εγκλωβισμού βιοδραστικών ενώσεων σε βιοδιασπώμενους φορείς τροποποιημένης αποδέσμευσης	el
dc.title	Development of green encapsulation processes of bioactive compounds in modified release carriers	en
heal.type	doctoralThesis
heal.generalDescription	Η Φαρμακευτική Τεχνολογία προσελκύει ολοένα και περισσότερο το ενδιαφέρον της επιστημονικής και βιομηχανικής κοινότητας λόγω των πλεονεκτημάτων που προσφέρει στην μορφοποίηση, στην προστασία από εξωγενείς παράγοντες και στην αύξηση της βιοδιαθεσιμότητας των βιοδραστικών παραγόντων. Διαφορετικοί τύποι νανοσυστημάτων χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, προσφέροντας τροποποίηση των φυσικοχημικών ιδιοτήτων, όπως η υδατοδιαλυτότητα, βελτίωση της γεύση, αυξημένη διαπερατότητα των βιολογικών φραγμών, στοχευμένη και ελεγχόμενη αποδέσμευση της δραστικής ουσίας. Η Πράσινη Νανοτεχνολογία ενσωματώνει τις αρχές της Πράσινης Χημείας και Μηχανικής για τη σύνθεση νανοσυστημάτων ασφαλών και φιλικών προς τον άνθρωπο και το περιβάλλον. Εφαρμόζοντας τις αρχές της Πράσινης Χημείας και Μηχανικής στη Νανοτεχνολογία επιχειρείται η εξάλειψη της χρήσης τοξικών χημικών αντιδραστηρίων και οργανικών διαλυτών και η χρήση φυσικών, βιοσυμβατών βιοπολυμερών και λιπιδίων που θα συμβάλουν στην ανάπτυξη μεθοδολογιών που να μπορούν να διεξαχθούν σε βιομηχανική κλίμακα, αξιοποιώντας πρώτες ύλες από ανανεώσιμες πηγές (π.χ. βιομάζα) και θα είναι ενεργειακά συμφέρουσες. Στη παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματοποιήθηκε στοχευμένη επιλογή των συστατικών που θα αποτελούν τους Bio-ILs και τους NADES ώστε να διαθέτουν τις επιθυμητές ιδιότητες ανάλογα με την τελική εφαρμογή. Οι διαλύτες αυτοί χρησιμοποιήθηκαν στη συνέχεια σε διάφορα στάδια της διεργασίας παίζοντας διαφορετικούς ρόλους: ως διαλύτες (για τη διάλυση βιοδραστικών μορίων και βιοπολυμερών), ως γαλακτωματοποιητές (για το σχηματισμό γαλακτωμάτων χωρίς να απαιτείται προσθήκη άλλου αντιδραστηρίου), ως αναγωγικά μέσα (για τη σύνθεση μεταλλικών νανοσωματιδίων), ως παράγοντες διασταύρωσης (για τη σύνθεση νανοσωματιδίων ή υδρογελών) κ.ά. Τα νανοσυστήματα που λαμβάνονται είναι πολυλειτουργικά και έχουν προστιθέμενη αξία καθώς τα συστατικά του πράσινου διαλύτη αποτελούν μέρος του συστήματος και ενισχύουν τη δραστικότητά του αλλά και τροποποιούν τις φυσικοχημικές και μηχανικές του ιδιότητες, ενώ παράλληλα αντικαθιστούν με επιτυχία αντιδραστήρια και πρόσθετα που απαιτούνται κατά την «συμβατική» μεθοδολογία σύνθεσης νανοσυστημάτων.	el
heal.generalDescription	Pharmaceutical Technology is increasingly attracting the interest of the scientific and industrial community due to its advantages, including protection from exogenous factors and increase of the bioavailability of the bioactive agents. Different types of nanosystems are used in a wide range of applications, offering modification of their physicochemical properties such as water solubility, improved taste, increased permeability of biological barriers, targeted and controlled release of the active substances. Green Nanotechnology integrates the principles of Green Chemistry and Engineering to synthesize nanosystems that are safe and friendly to humans and the environment. The application of the principles of Green Chemistry and Engineering to Nanotechnology attempts to eliminate the use of toxic chemical reagents and organic solvents and to use natural, biocompatible biopolymers and lipids that will contribute to the development of methodologies that can be carried out on an industrial scale, utilizing raw materials from renewable sources (e.g. biomass) and are energy efficient. In this doctoral dissertation, a targeted selection of the components that will constitute Bio-ILs and NADES was carried out in order to have the desired properties depending on the final application. These solvents were then used at different stages of the process playing different roles: as solvents (for the dissolution of bioactive molecules and biopolymers), as emulsifiers (for the formation of emulsions without requiring the addition of another reagent), as reducing agents (for the synthesis of metal nanoparticles), as cross-linking agents (for the synthesis of nanoparticles or hydrogels), etc. The obtained nanosystems are multifunctional and have added value as the green solvent components are part of the system, enhancing its activity and modifying its physicochemical and mechanical properties, while successfully replacing reagents and additives required in the 'conventional' nanosystems’ synthesis methodology.	en
heal.classification	Φαρμακευτική Χημεία	el
heal.classification	Φαρμακευτική Τεχνολογία	el
heal.classification	Πράσινη χημεία	el
heal.classification	Πράσινη Νανοτεχνολογία	el
heal.classification	Pharmaceutical Chemistry	en
heal.classification	Pharmaceutical Technology	en
heal.classification	Green Chemistry	en
heal.classification	Green Nanotechnology	en
heal.dateAvailable	2025-05-22T21:00:00Z
heal.language	el
heal.access	embargo
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-10-30
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής αποτέλεσε η ανάπτυξη και η βελτιστοποίηση πράσινων διεργασιών για τον εγκλωβισμό βιοδραστικών ενώσεων σε φυσικούς ή συνθετικούς βιοδιασπώμενους φορείς. Τα μικρο/νανοσυστήματα που παρασκευάστηκαν, αξιοποιήθηκαν ως φορείς βιοδραστικών μορίων κατάλληλων για εφαρμογές στη φαρμακευτική, τα τρόφιμα και τα καλλυντικά. Ένα σημαντικό στοιχείο καινοτομίας της παρούσας έρευνας ήταν η διερεύνηση της δυνατότητας να χρησιμοποιηθούν βιοαποικοδομήσιμοι πράσινοι διαλύτες (φυσικοί βαθέως ευτηκτικοί διαλύτες, NADESs) σε διάφορα στάδια της διεργασίας (π.χ. ως διαλύτες, ως γαλακτωματοποιητές, ως αναγωγικά μέσα, ως παράγοντες διασταύρωσης κ.ά.). Η στοχευμένη επιλογή των συστατικών που αποτελούν τους πράσινους διαλύτες τους προσδίδει επιθυμητές ιδιότητες ανάλογα με την τελική εφαρμογή, ώστε να λαμβάνεται τελικά ένα πολυλειτουργικό μικρο/νανοσύστημα με προστιθέμενη αξία. Για κάθε κατηγορία διεργασίας εγκλωβισμού πραγματοποιήθηκε βελτιστοποίηση μέσω Πειραματικού Σχεδιασμού (Design of Experiments, DOE) και μελέτη κινητικής μοντελοποίησης του προφίλ αποδέσμευσης των δραστικών ουσιών από τους νανοφορείς. Τέλος, τα καινοτόμα μικρο/νανοσυστήματα αξιολογήθηκαν ως προς τη βιοδραστικότητά τους και διερευνήθηκε η δυνατότητα ενσωμάτωσής τους σε φαρμακοτεχνικές μορφές, λειτουργικά τρόφιμα ή καλλυντικά σκευάσματα.	el
heal.abstract	The subject of the present doctoral dissertation was the development and optimization of green processes for the encapsulation of bioactive compounds in natural or synthetic biodegradable carriers. The micro/nanosystems that were prepared were used as carriers for bioactive molecules which are suitable for applications in the pharmaceutical, food, and cosmetic industries. An innovative aspect of this research was the exploration of the possibility of using biodegradable green solvents (Natural Deep Eutectic Solvents, NADESs) at various stages of the process (e.g., as solvents, as gelling agents, as reducing agents, as cross-linking agents, etc.). The targeted selection of the components of the green solvents imparts desired properties depending on the final application, resulting in a multifunctional micro/nanosystem with added value. Each encapsulation process was optimized through Experimental Design (Design of Experiments, DOE), and the release kinetics of the bioactive substances from the nanocarriers was also studied. Finally, the innovative micro/nanosystems were evaluated for their bioactivity, while their incorporation into pharmaceutical forms, functional foods, or cosmetic products was explored.	en
heal.sponsor	«Η υλοποίηση της διδακτορικής διατριβής συγχρηματοδοτήθηκε από την Ελλάδα και την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) μέσω του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Ανάπτυξη Ανθρώπινου Δυναμικού, Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση», 2014-2020, στο πλαίσιο της Πράξης «Ενίσχυση του ανθρώπινου δυναμικού μέσω της υλοποίησης διδακτορικής έρευνας Υποδράση 2: Πρόγραμμα χορήγησης υποτροφιών ΙΚΥ σε υποψηφίους διδάκτορες των ΑΕΙ της Ελλάδας».	el
heal.sponsor	«The implementation of the doctoral thesis was co-financed by Greece and the European Union (European Social Fund-ESF) through the Operational Programme «Human Resources Development, Education and Lifelong Learning» in the context of the Act “Enhancing Human Resources Research Potential by undertaking a Doctoral Research” Sub-action 2: IKY Scholarship Programme for PhD candidates in the Greek Universities».	en
heal.advisorName	Δέτση, Αναστασία	el
heal.advisorName	Detsi, Anastasia	en
heal.committeeMemberName	Βουγιούκα, Σταματίνα	el
heal.committeeMemberName	Τσόπελας, Φώτιος	el
heal.committeeMemberName	Δεμέτζος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Ζουμπουλάκης, Παναγιώτης	el
heal.committeeMemberName	Μπατρίνου, Ανθιμία	el
heal.committeeMemberName	Παυλάτου, Ευαγγελία	el
heal.committeeMemberName	Vouyiouka, Stamatina	en
heal.committeeMemberName	Tsopelas, Fotios	en
heal.committeeMemberName	Demetzos, Costas	en
heal.committeeMemberName	Zoumpoulakis, Panagiotis	en
heal.committeeMemberName	Batrinou, Anthimia	en
heal.committeeMemberName	Pavlatou, Evangelia	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I). Εργαστήριο Οργανικής Χημείας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	554	el
heal.fullTextAvailability	false