Ανάπτυξη διεργασίας παρασκευής καινοτόμων ευτηκτογελών για τον εγκλωβισμό του φυσικού φλαβονοειδούς χρυσίνη

Κυριακόπουλος, Κυριάκος; Kyriakopoulos, Kyriakos

dc.contributor.author	Κυριακόπουλος, Κυριάκος	el
dc.contributor.author	Kyriakopoulos, Kyriakos	en
dc.date.accessioned	2024-07-24T06:13:16Z
dc.date.available	2024-07-24T06:13:16Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/59945
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27641
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών”	el
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	Ευτηκτογέλη	el
dc.subject	Χιτοζάνη	el
dc.subject	Χρυσίνη	el
dc.subject	Φυσικός Βαθέως Ευτηκτικός Διαλύτης	el
dc.subject	Νανοσωματίδια	el
dc.subject	Eutectogel	en
dc.subject	Chitosan	en
dc.subject	Chrysin	en
dc.subject	Natural Deep Eutectic Solvent	en
dc.subject	Nanoparticles	en
dc.title	Ανάπτυξη διεργασίας παρασκευής καινοτόμων ευτηκτογελών για τον εγκλωβισμό του φυσικού φλαβονοειδούς χρυσίνη	el
dc.title	Development of innovative eutectogels for the encapsulation of natural flavonoid chrysin	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Πράσινη Χημεία	el
heal.classification	Πράσινη Νανοτεχνολογία	el
heal.classification	Φαρμακευτική Χημεία	el
heal.classification	Green Chemistry	en
heal.classification	Green Nanotechnology	en
heal.classification	Medicinal Chemistry	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-04-15
heal.abstract	Η νανοτεχνολογία εφαρμόζεται ευρέως στον τομέα της Φαρμακευτικής τεχνολογίας καθώς επιτυγχάνει τον εγκλεισμό φαρμάκων σε διάφορους φορείς προσδίδοντας σημαντικές φυσικοχημικές και βιολογικές ιδιότητες. Η επιλογή του φορέα εγκλεισμού ενός φαρμάκου εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως το προφίλ απελευθέρωσής του και σχετίζεται κατά κύριο λόγο με την επιθυμητή εφαρμογή. Οι φυσικοί βαθέως ευτηκτικοί διαλύτες, οι οποίοι αποτελούν υποκατηγορία των βαθέων ευτηκτικών διαλυτών όπως και κύριο συστατικό των ευτηκτογελών, έχουν κεντρίσει τα τελευταία χρόνια το ενδιαφέρον στο τομέα των τροφίμων και της φαρμακοβιομηχανίας λόγω των πλεονεκτημάτων τους. Ειδικότερα , στην παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία σχεδιάστηκε φυσικός βαθέως ευτηκτικός διαλύτης (Νatural Deep Eutectic Solvent, NADES) από τον οποίο παρασκευάστηκαν ευτηκτογέλες με χρήση πολυσακχαρίτη ως πηκτωματοποιητή. Ταυτόχρονα, αναπτύχθηκε μέθοδος παρασκευής νανοσωματιδίων στα οποία ο φυσικός βαθέως ευτηκτικός διαλύτης είχε τον ρόλο του παράγοντα διασταύρωσης, ενώ σε αυτά εγκλωβίστηκε το φυσικό φλαβονοειδές χρυσίνη . Η προσθήκη των νανοσωματιδίων στην ευτηκτογέλη , ολοκλήρωσε την διαδικασία της παρασκευής , με τελικό προϊόν την καινοτόμο νανοσύνθετη ευτηκτογέλη. Πραγματοποιήθηκε πειραματικός σχεδιασμός για τον προσδιορισμό των κυριότερων παραμέτρων που επηρεάζουν τη διεργασία παρασκευής της ευτηκτογέλης και την βελτιστοποίηση της διεργασίας. Οι πολλαπλές χρήσεις του φυσικού βαθέως ευτηκτικού διαλύτη (NADES), κατά την ίδια παρασκευή, ανέδειξαν τα πολυδιάστατα χαρακτηριστικά του ενώ η γενικότερη νοοτροπία εφάπτονταν πλήρως με την επιστημονική προσέγγιση της πράσινης χημείας Στο πρώτο μέρος της εργασίας, παρασκευάστηκαν ο φυσικός βαθέως ευτηκτικός διαλύτης με χλωριούχο χολίνη (ChCl) και γαλακτικό οξύ (LA) σε γραμμομοριακή αναλογία 1:2 ,οι ευτηκτογέλες μαζί με την βοήθεια πηκτωματοποιητή κόμμι ξανθάνης (Xanthan Gum) και νανοσωματίδια χιτοζάνης με εγκλεισμένο το φυσικό φλαβονοειδές χρυσίνη με παράγοντα διασταύρωσης τον ίδιο φυσικό βαθέως ευτηκτικό διαλύτη. Με την προσθήκη του διαλύματος της κολλοειδούς διασποράς των νανοσωματιδίων χιτοζάνης-χρυσίνης στις ευτηκτογέλες παρασκευάστηκαν νανοσύνθετες ευτηκτογέλες. Όλη η διαδικασία έγινε με την χρήση του πειραματικού σχεδιασμού (Design of Experiment,DoE) τύπου Box Behnken με την βοήθεια του λογισμικού Design Expert 12. Με βάση τον πειραματικό σχεδιασμό πραγματοποιήθηκαν 15 πειράματα, τα οποία επαναλήφθηκαν δύο φορές. Ως ανεξάρτητες μεταβλητές επιλέχθηκαν οι εξής : η περιεκτικότητα του κόμμεως ξανθάνης %w/v (Xanthan Gum) , η περιεκτικότητα της χρυσίνης % w/w (Chrysin-Chr), η περιεκτικότητα της διασποράς νανοσωματιδίων χιτοζάνης % v/v (Chitosan Nanoparticles-CS NPs). Οι εξαρτημένες μεταβλητές (αποκρίσεις) οι οποίες επιλέχθηκαν να μελετηθούν είναι οι παρακάτω : Απόδοση εγκλωβισμού (ΕΕ%),Ικανότητα διόγκωσης-SR (%),Ικανότητα συγκράτησης νερού-WRR (%) . Η βέλτιστη σύσταση της νανοσύνθετης ευτηκτογέλης για την μεγιστοποίηση της ικανότητας διόγκωσης (% SR) ήταν 20 % w/v κόμμι ξανθάνης (Xanthan Gum), 13,6% w/w χρυσίνη (Chrysin-Chr), 10% v/v διασποράς νανοσωματιδίων χιτοζάνης (Chitosan Nanoparticles-CS NPs). Στο δεύτερο μέρος , έγινε η μελέτη της ικανότητας διόγκωσης των νανοσύνθετων ευτηκτογελών η οποία ,στις βέλτιστες αναλογίες, έφτανε μέχρι και το 130% . Πολλές από τις ευτηκτογέλες δεν έφταναν στο σημείο ισορροπίας έτσι ώστε να αρχίσουν να έχουν την ικανότητα συγκράτησης νερού , αιτία που ήταν καθοριστική για τον αποκλεισμό αυτής της παραμέτρου από τις εξαρτημένες μεταβλητές .	el
heal.abstract	Nanotechnology is widely applied in the field of Pharmaceutical Technology as it achieves the encapsulation of drugs in various carriers imparting important physicochemical and biological properties. The choice of a drug encapsulation carrier depends on many factors such as its release profile and it is primarily related to the desired application. Natural deep eutectic solvents, which are a subclass of deep eutectic solvents as well as the major component of eutectogels, have attracted interest in recent years in the food and pharmaceutical industry due to their advantages. In particular, in the present Master's thesis, a Natural Deep Eutectic Solvent (NADES) was designed and synthesized in order to prepare eutectogels using a polysaccharide as gelator. A method was developed to fabricate chitosan nanoparticles in which the natural deep eutectic solvent played the role of a cross-linking agent, while the natural flavonoid chrysin was encapsulated in them. The addition of the nanoparticles to the eutectogel, completed the preparation process, with the final product being an innovative nanocomposite eutectogel. Our aim was to improve the independent variables set during the experimental design and to validate the experimental design model to generate the optimal conditions for the preparation of the nanocomposite eutectogel. The multiple roles played by the natural deep eutectic solvent (NADES), highlighted its multidimensional characteristics , while the overall approach was fully in line with the scientific approach of green chemistry. In the first part of the work, the natural deep eutectic solvent was prepared using choline chloride (ChCl) and lactic acid (LA) in a molar ratio of 1: 2. Then, the eutectogels were prepared using xanthan gum (Xanthan Gum) as the gelator, finally, the chitosan nanoparticles with encapsulated natural flavonoid chrysin, using the NADES as crosslinking were prepared. The process was completed by adding the colloidal dispersion solution of the chitosan-chrysin nanoparticles to the eutectogels, to create the nanocomposite eutectogels. The whole process was carried out using the Box Behnken type Design of Experiment (DoE) with the help of Design Expert 12 software. Based on the experimental design, 15 experiments were conducted and repeated twice. The following were selected as independent variables: xanthan gum content %w/v (Xanthan Gum) , chrysin content %w/w (Chrysin-Chr), chitosan nanoparticle dispersion content %v/v (Chitosan Nanoparticles-CS NPs). The dependent variables (responses) which were selected to be studied are as follows: Entrapment efficiency (EE%), Swelling ratio -SR (%), Water retention ratio -WRR (%). The optimum composition of the eutectogel nanocomposite for maximizing swelling ratio (% SR) was 20 % w/v xanthan gum (Xanthan Gum) , 13.6 % w/w chrysin (Chrysin-Chr), 10 % v/v dispersed chitosan nanoparticles (Chitosan Nanoparticles-CS NPs). In the second part, the swelling capacity of the nanocomposite eutectogels was studied, which, in the optimal conditions, reached up to 130%. Many of the eutectogels did not reach the equilibrium point so this parameter was excluded from the dependent variables.	en
heal.advisorName	Δέτση, Αναστασία	el
heal.advisorName	Detsi, Anastasia	en
heal.committeeMemberName	Κυρίτσης, Απόστολος	el
heal.committeeMemberName	Παυλάτου, Ευαγγελία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	92 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false