Hatóanyag kiáramlás modellezése hibrid szilika-kitozán kettősrétegekből

A szabályozott hatóanyag-leadásra alkalmas rendszerek igen nagy tudományos figyelemnek örvendenek az elmúlt évtizedekben, köszönhetően a lehetőségnek, hogy segítségükkel hatékony és lokalizált hatóanyag koncentráció érhető el hosszú időre az emberi szervezetben.

Munkám során hibrid, kétrétegű hatóanyag-leadó modellrendszert állítottam elő és számos, a felhasználás szempontjából fontos tulajdonságát tanulmányoztam. A rendszer üveghordozó felületén pórusos szilika vékonyréteget és ezen kitozán biopolimer bevonatot tartalmazott. A rétegképzéséhez mártásos technikát alkalmaztam. A szerves polimer réteget bizonyos esetekben ionosan (pentanátrium-tripolifoszfáttal), illetve kovalensen (glutáraldehiddel) térhálósítottam.

A hatóanyag-leadás modellezéséhez Rodamin 6G kationos színezéket alkalmaztam. Vizsgáltam, hogy milyen hatással van az inkubálás (a színezék pórusrendszerbe juttatása) paramétereinek változtatása az inkubálás hatékonyságára valamint, hogy milyen mechanizmusnak van a legnagyobb szerepe az inkubálás folyamatában.

A színezékkel inkubált és kitozán réteggel bevont rendszer hatóanyag-leadó tulajdonságait puffer oldatban (pH = 7,4) vizsgáltam, ezzel az emberi szervezetben való hatóanyag-leadást modellezve. Továbbá vizsgáltam a hatóanyag leadást különböző pH-kon: savas, semleges és lúgos közegben, hogy ezzel feltárjam a rendszer reszponzivitásában rejlő lehetőségeket.

A kioldás során lejátszódó folyamatok mélyebb megismerése végett peremszögmérést végeztem módosítatlan és térhálósított kitozán bevonatokon. A peremszög időfüggését vizsgáltam puffer oldattal, valamint a kioldási vizsgálatoknak megfelelően savas és lúgos közegekkel, hogy információt nyerjek a polimer bevonat külső rétegében végbemenő változások mértékéről.

Végül in-situ spektroszkópiai ellipszometriával duzzadásvizsgálatot végeztem a különböző módon térhálósított polimer bevonatokon. Így a hatóanyag-leadás során a kitozán bevonat teljes vastagságában végbemenő folyamatokról kaptam részletesebb képet.

Mindezen vizsgálatok eredményei nagymértékben elősegítik a vizsgált szilika-kitozán hibrid rendszer megismerését, a modellhatóanyag-leadás során végbemenő folyamatok és mechanizmusok megértését. A rendszer nagy potenciált mutat, és sok lehetőséget rejt a szabályozott hatóanyag-leadásban való alkalmazásra.

szerző

Dabóczi Mátyás
vegyészmérnöki
nappali

konzulens

Dr. Hórvölgyi Zoltán
egyetemi tanár, Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék