Design and synthesis of poly (ethylene glycol) methyl ether-block-polycaprolactone grafted chitosan injectable hydrogels for curcumin delivery

การออกแบบและการสังเคราะห์ไฮโดรเจลฉีดได้จากไคโตซานที่ถูกกราฟต์ด้วยพอลิ (เอทิลีน ไกลคอล) เมทิล อีเทอร์-บล็อก-พอลิคาโปรแลกโทนเพื่อใช้นำส่งเคอร์คูมิน

Name: Pawitchaya Madech

LCSH: Injectable hydrogels

LCSH: Polymers

LCSH: Drug delivery devices

LCSH: Curcumin

Abstract: Injectable hydrogels serve as an alternative solution for drug delivery in various biomedical applications. Typically, these hydrogels are based on stimuli-responsive polymers capable of response to changes in the physical or chemical properties of the surrounding environment, such as alterations in temperature or pH levels. In this study, chitosan-graft-(methoxy poly(ethylene glycol)-block-polycaprolactone) injectable hydrogels were synthesized and loaded with different concentrations of curcumin. As the curcumin concentration increased, there was a corresponding rise in curcumin loading content within these hydrogels. Although the encapsulation efficiency showed a slight decrease with higher curcumin concentrations, it consistently remained impressively high, exceeding 90% for all formulations. Such hydrogels demonstrated a sustained release manner for curcumin. The release profiles followed the Korsmeyer-Peppas and zero-order kinetic release models which suggested that the release of curcumin from hydrogel primarily occurred through drug diffusion and the gradual erosion of the self-assembled polymeric networks. Additionally, the size of the released curcumin, existing as core-shell nanoparticles, depends on the loading concentration. Fluorescence spectroscopy and thermodynamic analysis were employed to analyze the interactions between curcumin and the copolymers. The results suggested that van der Waals interactions and hydrogen bonds played pivotal roles in binding curcumin to the copolymers. Additionally, In vitro cytotoxicity studies showed that exposure to the curcumin-encapsulated nanoparticles significantly decreased the viability of the cervical cancer HeLa cell line.

Abstract: ไฮโดรเจลแบบฉีดได้สามารถนำมาประยุกต์ใช้ทางชีวการแพทย์เพื่อเป็นวัสดุนำส่งยาส่วนใหญ่ไฮโดรเจลแบบฉีดเป็นพอลิเมอร์ที่สามารถตอบสนองต่อสิ่งเร้าได้ นำมาสู่การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางกายภาพ และทางเคมีโดยขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม เช่น การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ และ พีเอช วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ศึกษาไฮโดรเจลแบบฉีดจากไคโตซาน-กราฟต์-(พอลิ(เอทิลีน ไกลคอล)เมทิล อีเทอร์-บล็อก-พอลิคาโปรแลคโทน) โคพอลิเมอร์ ในการนำส่งยาเคอร์คูมินที่ความเข้มข้นต่างๆ เมื่อความเข้มข้นของยาเคอร์คูมินเพิ่มขึ้น ความจุในการกักเก็บยามีแนวโน้มเพิ่มขึ้น ประสทธิภาพในการกักเก็บยาเคอร์คูมินมีแนวโน้มลดลงและมีค่ามากกว่าร้อยละ 90 ในแต่ละความเข้มข้นเคอร์คูมิน พฤติกรรมยาเคอร์คูมินที่ปลดปล่อยจากไฮโดรเจลมีลักษณะคงที่ตามกลไกการปลดปล่อยยาคงที่ตามแบบจำลองคอสเมเยอร์ – เพบพาส (Korsmeyer-Peppas release models) และแบบจำลองปฏิกิริยาอันดับศูนย์ (zero-order kinetic release models) โดยสอดคล้องกับการแพร่ของยาและการกร่อนของโครงข่ายพอลิเมอร์ ไฮโดรเจลปลดปล่อยยาเคอร์คูมินในรูปแบบอนุภาคนาโน ขนาดของอนุภาคเคอร์คูมินขึ้นอยู่กับความเข้มข้นยาเคอร์คูมินที่กักเก็บ ศึกษาอันตรกิริยาระหว่างยาเคอร์คูมินและโคพอลิเมอร์ด้วยเทคนิคฟลูออเรสเซนต์สเปคโตรสโคปีและการวิเคราะห์ทางเทอร์โมไดนามิกซ์แสดงถึงแรงวันเดอวาลล์และพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลยาเคอร์คูมินและพอลิเมอร์ นอกจากนี้ยาเคอร์คูมินที่ปลดปล่อยจากไฮโดรเจลมีประสิทธิภาพในการรักษาเซลล์มะเร็งเต้านม (HeLa cell) และเป็นวัสดุนำส่งยาที่ไม่เป็นพิษต่อร่างกาย

Chiang Mai University. Library

Address: CHIANG MAI

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: Kiattikhun Manokruang

Role: Advisor

Name: Winita Punyodom

Role: Advisor

Created: 2023

Modified: 2024-01-06

Issued: 2024-01-03

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Chemistry

Grantor: Chiang Mai University

©copyrights Chiang Mai University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	640531082.pdf	1.15 MB	3	2024-08-05 20:58:43

ใช้เวลา

0.027559 วินาที