Ivana Jovanovic MT.pdf (7089 KB) - Institut tehničkih nauka SANU

Ivana Jovanović
Magistarska teza
Istraživanja izvršena u okviru ovog magistarskog rada imala su za cilj da se prouči efekat
različitih parametara procesa na karakteristike čistih i kompozitnih mikrosfera PLLA i PDLLA
dobijenih modifikovanom precipitacionom metodom. Kontrola veličine čestica, oblika i distribucije
veličina čestica su neophodni uslovi za postizanje reproduktivnosti, biološke postojanosti i
ponovljivog trenda otpuštanja inkorporirane aktivne supstance. U našim eksperimentima rađena su
četiri sistema: čiste čestice praha PLLA, čiste čestice praha PDLLA, kompozitne čestice praha
PDLLA+BSA i kompozitne čestice praha PDLLA+HRP. U svim sistemima korišćena je modifikovana
precipitaciona metoda. U prvom sistemu od komercijalnih granula PLLA molekulske mase 100 000
g/mol je dobijen prah PLLA. Kao rastvarač korišćen je hloroform, a kao ko-rastvarač metanol ili
etanol. Kao površinski stabilizator korišćen je vodeni rastvor polivinil alkohola, čija koncentracija je
bila 0.5% ili 1%. Nakon rastvaranja 40 mg komercijalnih granula u 1.5 ml hloroforma, vršeno je
ukapavanje polimernog rastvora u 3 ml ko-rastvarača (metanola ili etanola). Dobijena disperzija je
ukapavana u 20 ml vodenog rastvora PVA, uz korišćenje magnetne mešalice. Dobijena disperzija je,
zatim, centrifugirana 2 sata na 4000 rpm, supernatant uklonjen, a prah sušen nekoliko dana na
sobnoj temperaturi pod vakuumom. U drugom sistemu od komercijalnih granula PDLLA molekulske
mase 50 000 g/mol je dobijen prah PDLLA. Svi koraci su identični koracima prvog sistema, s tim što
je u drugom sistemu pre koraka centrifugiranja vršena homogenizacija pomoću homogenizatora
Ultra Turrax. Vreme homogenizacije je bilo 1 ili 10 min, a brzina homogenizacije je bila 10 000 rpm ili
21 000 rpm. U drugom sistemu promenljivi parametri su pored ko-rastvarača bili i koncentracija PVA
(1% ili 5%) i odnos dispergovane prema kontinualnoj fazi. U trećem sistemu je kao model protein
korišćen BSA, koji je nakon rastvaranja u vodi emulgovan u rastvoru polimera PDLLA. U četvrtom
sistemu je kao model protein korišćen HRP, koji je nakon rastvaranja u vodi emulgovan u rastvoru
polimera PDLLA. Ostali koraci u trećem i četvtom sistemu su identični koracima u drugom sistemu.
Skenirajuća elektronska mikroskopija je korišćena za morfološku analizu prahova sva četiri
sistema, dok su stereološkim merenjima određeni parametri koji karakterišu oblik i veličinu, kao i
distribuciju veličina čestica sva četiri sistema. Za identifikaciju faza prvog sistema korišćena je
rendgenska analiza. Za identifikaciju faza drugog sistema korišćena su infracrvena spektroskopija i
diferencijalno skanirajuća kalorimetrija. Za karakterizaciju proteina prisutnih u kompozitnim
česticama korišćena je elektroforeza. U četvrtom sistemu je spektrofotometrijskim merenjima
određena efikasnost inkapsulacije proteina HRP, a za potvrdu prisustva proteina u kompozitu
urađena je diferencijalno skanirajuća kalorimetrija.
Dobijeni rezultati pokazuju da su modifikovanom precipitacionom metodom uspešno
dobijene pravilne sferne čestice u sva četiri sistema. Dobijeni rezultati pokazuju da su izbor
organskih rastvarača i koncentracija stabilizatora veoma bitni za uspešno procesiranje mikrosfera
PLLA i PDLLA. Izborom ko-rastvarača se može uticati na karakteristike mikročestica PLLA dobijenih
modifikovanom precipitacionom metodom. Na osnovu rezultata dobijenih u prvom sistemu, može se
videti da se sa etanolom dobijaju manje čestice sa uniformnijom raspodelom veličina. U našim
eksperimentima koji su rađeni sa PLLA, etanol se pokazao kao bolji ko-rastvarač jer su dobijene
najmanje sferne čestice. Na osnovu stereoloških merenja može se videti da su čestice dobijene u
prvoj i drugoj seriji, u kojima je kao ko-rastvarač korišćen metanol velike, sa srednjim prečnikom
115