تحضير وتشخيص انواع جديدة من الهلاميات المائية المحتوية على حامض فنيل بورونك المستجيبة للكلوكوز ودراسة خواصها الحيوية

الموضوعات

علوم بحتة وطبيعية

الملخص

البوليمرات الحياتية الحساسة للكلوكوز مهمة لتطوير أنظمة استشعار الكلوكوز لتنظيم مرض السكري , انبثاقا من هذه الأهمية , تم تحضير أنواع جديدة من البوليمرات المستجيبة للكلوكوز من خلال بلمرة مونو مرات مختلفة مع حامض الفنيل بورونك PBA الذي استخدم لاستشعار الكلوكوز؛نظرا لقدرته على تشكيل معقدات مع الدايولات , اذ ان وحدات حامض الفنيل بورونك PBA-moietiesلها القابلية على تشكيل التشابك العكسي reversible crosslinksمع دايولات الكلوكوز وتكوين معقدات أسيتال البورونيت الأكثر استقرارا .حيث تضمن البحث تحضير أنواع جديدة من البوليمرات الثنائية copolymerو البوليمرات الثلاثية terpolymerمن مونمرات مختلفة (4-Vinyl Phenyl Boronic Acid,1-Vinyl 2-Pyrrolidinone,Ethyl Cellulose,Methyl Acrylate, Methyl Methacrylate, Methyl Acrylic Acid,Methyl Acryl Amide, Hydroxy Ethyl Methacrylate,Poly Ethylene Glycol)،و باستخدام طريقة التصعيد للتفاعل لمدة 24ساعة وبدرجات حرارة تتراوح بين (60-80°C)وبجو خامل لغاز النتروجين ،باعتماد بلمرة الجذور الحرة باستعمال بوادىء مختلفة (BPO,SMBS,KPS)وعدة عوامل للتشابك crosslinkers(HDODA,EGDMA,TEGDMA,GA)حيث تم تشخيص البوليمرات المحضرة طيفيا باعتماد تقنيتي FT-IRو1HNMR،كما تم دراسة الثبات الحراري لجميع البوليمرات قيد الدراسة ،من خلال تقنيتي التحليل الحراري الوزني (TGA)والتحليل التفاضلي المسعري(DSC) .حامض الفنيل بورونك المتعادل هو حامض لويس يحوي اوربتالp فارغ والذي يتقبل الالكترونات من قواعد لويس في ظل الظروف القلوية ويتحول الى0 حامض البورونك تهجين sp3سالب الشحنة التي تستقر بالارتباط مع الكلوكوز ،كما أن لحامض البورونكpka مرتفعا وهذا يسهل تطبيقه في درجات الحموضة العالية بينما صعوبة استعماله في الدرجات المعتدلة او درجة الحموضة الفسيولوجية ولتمكين ذلك تم اتباع استراتيجيتين بإدخال مجاميع ساحبة للالكترونات أو مجاميع الأمين ( التي تعمل كقواعد لويس داخلية ) في السلسلة البوليمرية أثناء عملية البلمرة وهذا يمكن من استغلال بوليمرات حامض الفنيل بورونك في درجات الحموضة الفسيولوجية.حيث تم دراسة استشعار البوليمرات للكلوكوز في درجات حموضة مختلفة واظهرت النتائج زيادة استجابة البوليمرات للكلوكوز بزيادة درجة الحموضة بالإضافة الى الاستجابة العالية في درجة الحموضة الفسيولوجية 7.4،وكذلك تطبيق البوليمرات في تراكيز مختلفة من الكلوكوز (0.01,0.02,0.03 g/ml)حيث ابدت البوليمرات استجابة كبيرة في التراكيز العالية للكلوكوز نتيجة زيادة الدايولات وبالتالي تكوين التشابك العكسي بين جزيئات الكلوكوز ووحدات حامض الفنيل بورونك PBA-moieties.بالإضافة إلى استعمال البوليمرات في استشعار الكلوكوز تم استغلالها في السيطرة على مستوى السكر وتقليل التراكيز العالية له ،من خلال تحميل الأنسولين على هذه البوليمرات حيث ان المساحة الواسعة للبوليمرات تحسن من امكانية تحميل الانسولين ،كما تم دراسة تحرر الانسولين خارج الجسمin vitroعند درجة الحموضة الفسيولوجية وبتراكيز مختلفة من الكلوكوز وبأوقات مختلفة ايضا ،و بينت النتائج التحرر التدريجي للأنسولين الذي يسبقه إطلاق مفاجئ للأنسولين نتيجة وجود كميات كبيرة من الدايولات لجزيئات السكر ،كذلك ارتفاع نسبة التحرر للتراكيز العالية من الكلوكوز والتي تقل بنقصان تركيز الكلوكوز .كما تم دراسة فعالية هذه البوليمرات على الجرذان المختبرية في البيت الحيواني التابع لكلية الطب البيطري/جامعة القادسية على 52من ذكور الجرذان البيضاء ذات وزن يتراوح بين(150-170) غم وقسمت الجرذان على مجاميع عدة :مجموعة السيطرة الطبيعية ،والمجاميع الاخرى لاستحثاث السكري بواسطة الالوكسان ،والتي تضم مجموعة السيطرة المصابة بالسكري ،بالإضافة إلى مجاميع المعالجة بالبوليمرات المحملة بالانسولين حيث بينت النتائج ان البوليمرات لها تأثير واضح في تقليل مستو ى الكلوكوز في الدم لدى الجرذان كذلك تفادي مشكلة الهبوط العالي للكلوكوز الذي تسببه عملية المعالجة بالأنسولين الذي عادة ما يحدث نتيجة الجرعة المفرطة overdoseبالإضافةالى تقليل عدد الاختبارات الدورية لمتابعة مستوى السكر في الدم .

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

07a68396-fda7-41aa-ae8f-b7f374643357

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل ماجيستير

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

2325006_1.pdf

بيانات النشر

ترجمة العنوان

Preparation and Characterization of new types of hydrogels containing phenyl boronic acid responsive to glucose and study their biological Properties

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"محمد علي مطر","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"مكارم علي عناد","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"}]

اللغة

Arabic

المصدر والدورية

اسم المصدر

تحضير وتشخيص انواع جديدة من الهلاميات المائية المحتوية على حامض فنيل بورونك المستجيبة للكلوكوز ودراسة خواصها الحيوية

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

12

ترجمة الملخص

The glucose-sensitive biopolymers are important for the development of glucose-sensor systems for the administration of diabetes. In this study, different types of glucose-responsive polymers have been synthesized by polymerization of different monomers with 4-vinyl phenyl boronic acid (4-VPBA), which has been used for glucose sensing due to its ability to form complexes with diols. PBA-moiety has the ability to reverse crosslinks with glucose-diols and form the most stable boronate ester complexes.Where research includes the preparation of different types of binary polymers (copolymer)and triple polymers (terpolymer)from different monomers (4-Vinyl Phenyl Boronic Acid ,1-Vinyl 2-Pyrrolidinone ,Ethyl Cellulose ,Methyl Acrylate ,Methyl Methacrylate ,Methyl Acrylic Acid ,Methyl Acryl Amide ,Hydroxy Ethyl Methacrylate ,Poly Ethylene Glycol) and by using the method of reflexing of the reaction for 24 hours,at temperatures ranging between (60-80°C) with the inert atmosphere of nitrogen gas, by adopting the free radical-polymerization by using different initiators (BPO, SMPS, KPS) and several crosslinker (HDODA, EGDMA, TEGDMA, GA), where polymers prepared were characterized spectrally using FTIR and 1HNMR techniques, it was also studied the thermal stability for all polymers through TGA and DSC techniques .The neutral phenyl boronic acid is the Lewis acid containing empty P orbital, which accepts the electrons from the Lewis bases under the alkaline conditions and turns into boronic acid sp3 hybridization which stabilizes in association with glucose, however , the pka of boronic acid is high that is easy to apply in high pH while difficulty using it in moderate pH or physiological pH. To enable this, two strategies were followed by the introduction of electron with drawig groups or groups of amines (acting as internal Lewis bases)in the polymer chain during the polymerization process. This enables the exploitation of boronic acid polymers in physiological pH.The polymers sensing of glucose was studied at different pH levels. Results showed increased polymer response to glucose by increasing acidity, in addition to the high response at physiological pH 7.4, as well as the application of polymers in different concentrations of glucose (0.01,0.02,0.03 g /ml) where polymers showed A significant response to the high concentration of glucose as a result of increased diols and hence the formation of reversible crosslinks between glucose molecules and PBA-moiety.In addition to the use of polymers in glucose sensing has been exploited to control the level of sugar and reduce the concentrations of high through the loading of insulin on these polymers as the large area of polymers improve the possibility of loading insulin, , also studied was the release of insulin in vitro at physiological pH and different concentrations of glucose for different times also, the results show the gradual release of insulin, proceeded by the sudden release of insulin due to the presence of large amounts of the diols of sugar particles, as well as high release rate of high concentrations of glucose which decreases when glucose concentration decreases . the effectiveness of these polymers has also been studied on the laboratory rats in the animal house of the college of Veterinary Medicine / University of Qadisiyah on 52 male albino rats with a weight range between (150-170) g and divided rats into several groups, a group of natural control, and other groups for the induction of diabetes by Alloxan, which includes a diabetic control group,in addition to groups of treatment with polymers loaded with insulin, where the results showed that the polymers have an evident effect in reducing the blood glucose levels in rats, as well as to avoid the problem of higher landing glucose caused by the treatment process insulin which is usually what happens as a result of the overdose in addition to reducing the number of periodic tests to monitor the level of sugar in the blood .

كلمات الباحثين

الهلاميات المائية- حامض فنيل بورونك- الكلوكوز

إشراف وإعداد

الإشراف

محمد علي مطر

الإعداد

مكارم علي عناد

الاقتباسات الببليوغرافية