سنتز نانوکامپوزیت هیدروژلی بر پایه کوپلیمر پیوندی کیتوسان / ایتاکونیک اسید و نانو ذرات فلزی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر، کرمان، ایران

2 استادیار، گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر، کرمان، ایران

amnc.2021.10.38.1

چکیده

در این پژوهش هیدروژل بر پایه کوپلیمر پیوندی ایتاکونیک اسید بر روی کیتوسان سنتز شد. برای این منظور واکنش در محیط گاز ازت انجام شد و آمونیوم پرسولفات به‌عنوان آغازگر و N و N - متیلن بیس آکریل آمید به‌عنوان عامل اتصال عرضی مورداستفاده قرار گرفتند. در ادامه به‌منظور بهبود میزان جذب آب اثر نانو ذرات نقره، تیتانیوم اکسید سیلیسیوم اکسید موردمطالعه قرار گرفت. از آنالیزهای طیف‌سنجی مادون‌قرمز تبدیل فوریه (FTIR) جهت تأیید ساختار و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM) به‌منظور بررسی مورفولوژی ترکیبات استفاده شد. حضور نانو ذرات در نانوکامپوزیت های سنتز شده توسط آزمون EDAX تأیید شد. نتایج بررسی میزان جذب آب نشان داد که هیدروژل سنتز شده با 4/0 گرم MBA بالاترین میزان جذب آب را دارد (19.7 گرم بر گرم) و استفاده از نانو ذرات در ساختار هیدروژل باعث افزایش میزان جذب آب می‌شود و بیشترین میزان اثر را نانوذره سیلیسیوم دارد به‌طوری‌که میزان جذب آب نانوکامپوزیت های حاوی سیلیسیوم، تیتانیوم و نقره به ترتیب برابر 29.18، 26.92 و 23.47 گرم برگرم به دست آمد.

کلیدواژه‌ها


 [1] Dan S, Banivaheb S, Hashemipour H, kalantari M (2020)
Synthesis, characterization and absorption study of chitosan-gpoly(acrylamide-co-itaconic acid) hydrogel. Polym Bull. https://
doi.org/10.1007/s00289-020-03190-8
[2] Hennink WE, van Nostrum CF (2012) Novel crosslinking
methods to design hydrogels. Adv Drug Deliv Rev 64:223–236.
https://doi.org/10.1016/j.addr.2012.09.009
[3] Hamidi M, Azadi A, Rafiei P (2008) Hydrogel nanoparticles in
drug delivery. Adv Drug Deliv Rev 60:1638–1649
[4] Chenite A, Chaput C, Wang D, et al (2000) Novel injectable
neutral solutions of chitosan form biodegradable gels in situ. Biomaterials 21:2155–2161
[5] Mittal H, Kaith BS, Jindal R (2010) Microwave radiation induced synthesis of Gum ghatti and acrylamide based crosslinked
network and evaluation of its thermal and electrical behavior.
changes 22:24
[6] Gao C, Liu M, Chen J, Zhang X (2009) Preparation and controlled degradation of oxidized sodium alginate hydrogel. Polym
Degrad Stab 94:1405–1410. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2009.05.011
[7] Yang Y, Liu Y, Chen S, et al (2020) Carboxymethyl β-cyclodextrin
grafted carboxymethyl chitosan hydrogel-based microparticles for
oral insulin delivery. Carbohydr Polym 246:116617. https://doi.
org/https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.116617
[8] Fischer H (2003) Polymer nanocomposites: From fundamental research to specific applications. Mater Sci Eng C 23:763–772.
https://doi.org/10.1016/j.msec.2003.09.148
[9] Zhang C, Dai Y, Wu Y, et al (2020) Facile preparation of polyacrylamide/chitosan/Fe3O4 composite hydrogels for effective
removal of methylene blue from aqueous solution. Carbohydr
Polym 234:115882. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.115882
[10] Lee LJ, Zeng C, Cao X, et al (2005) Polymer nanocomposite
foams. Compos Sci Technol 65:2344–2363
[11] Group F, Gogotsi Y (2006) Nanomaterials handbook. CRC
press
[12] Goenka S, Sant V, Sant S (2014) Graphene-based nanomaterials for drug delivery and tissue engineering. J Control Release
173:75–88. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2013.10.017
[13] Godiya CB, Cheng X, Li D, et al (2019) Carboxymethyl cellulose/polyacrylamide composite hydrogel for cascaded treatment/
reuse of heavy metal ions in wastewater. J Hazard Mater 364:28–
38. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2018.09.076
[14] Felt O, Buri P, Gurny R (1998) Chitosan : A Unique Polysaccharide for Drug Delivery. 24:979–993
[15] Kumar MNVR, Muzzarelli R, Muzzarelli C, et al (2004)
Chitosan chemistry and pharmaceutical perspectives. Chem Rev
104:6017–6084
[16] Hamed I, Özogul F, Regenstein JM (2016) Industrial applications of crustacean by-products (chitin, chitosan, and chitooligosaccharides): A review. Trends Food Sci Technol 48:40–50. https://
doi.org/10.1016/j.tifs.2015.11.007
[17] Işiklan N, Kurşun F, Inal M (2009) Graft copolymerization of
itaconic acid onto sodium alginate using ceric ammonium nitrate
as initiator. J Appl Polym Sci 114:40–48. https://doi.org/10.1002/
app.30549
[18] Işiklan N, Inal M, Kurşun F, Ercan G (2011) PH responsive
itaconic acid grafted alginate microspheres for the controlled release of nifedipine. Carbohydr Polym 84:933–943. https://doi.
org/10.1016/j.carbpol.2010.12.054
[19] Pourjavadi A, Barzegar S, Mahdavinia GR (2004) Modified
chitosan, 7 graft copolymerization of methacrylonitrile onto chitosan using ammonium persulfate initiator. E-Polymers 1–12
[ ]20دن، س ( )1395سنتز، شناسایی و بهینه سازی کوپلیمر پیوندی کیتوسان /
ایتاکونیک اسید و تبدیل آن به هیدروژل و نانوکامپوزیت و بررسی رهایش دارو
توسط آنها. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید باهنر کرمان
[21] Sun T, Xu P, Liu Q, et al (2003) Graft copolymerization of
methacrylic acid onto carboxymethyl chitosan. Eur Polym J
39:189–192