پژوهش های کاربردی در شیمی
سال:1396 | دوره:11 | شماره:4 |تعداد مقالات:14

پلی کاپرولاکتون به دلیل زیست سازگاری و ویژگی های مکانیکی مناسب به طور گسترده در تهیه داربست های مهندسی بافت به کار می رود. اما نبود گروه های عاملی سطحی مناسب محدودیت هایی ازجمله عدم چسبندگی سلولی مناسب را برای این ماده ایجاد کرده است. در این پژوهش، ژلاتین به روش محبوس سازی فیزیکی در سطح فیلم پلی کاپرولاکتون قرار داده شده است. محلول 5 درصد وزنی پلی کاپرولاکتون در کلروفرم درون قالب شیشه ای ریخته شد و به مدت 24 ساعت تحت خلا قرار گرفت تا حلال از آن حذف شده و فیلم به دست آید. محلول آب-استون به عنوان محلول پایه برای انجام فرایند محبوس سازی فیزیکی انتخاب شد که در آن آب نقش حلال ژلاتین و استون به عنوان عامل متورم کننده PCL است.ترکیب این محلول تعیین کننده ترین عامل در چگونگی فرایند محبوس سازی است. لذا ترکیب های متفاوت از این محلول تهیه و ژلاتین در آن ها حل و ترکیب های بهینه انتخاب و عملیات تثبیت شیمیایی با غوطه ور کردن فیلم ها در گلوتارآلدهید انجام شد. آزمون طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه برای بررسی کیفیت فرایند پوشش دهی با ژلاتین انجام شد. ضخامت فیلم PCL و لایه پوششی ژلاتین با تصویربرداری SEM ارزیابی شد. ترشوندگی سطح فیلم پیش و پس از اصلاح با آزمون زاویه تماس و ویژگی های مکانیکی فیلم با آزمون کشش تک بعدی اندازه گیری شد. نتایج نشان داد با افزایش درصد استون در محلول ژلاتینی مقدار ژلاتین محبوس شده در سطح افزایش می یابد. استحکام کششی نمونه ها براثر اصلاح سطحی با ژلاتین صد درصد و مدول کششی و انعطاف پذیری آن ها پنجاه درصد افزایش یافته است. همچنین، اصلاح سطحی، ترشوندگی نمونه ها را بهبود داد.

استفاده از نقاط کوانتومی کربنی به عنوان نانوحسگر برای اندازه گیری یون ها و مولکول هاروشی موثر، سریع، ارزان قیمت، بدون نیاز به تجهیزات پیچیده و سازگار با محیط زیست است. در مطالعه حاضر، مولیبدن (VI) به وسیله نقاط کوانتومی کربنی با استفاده از طیف سنجی فلوئورسانس در نمونه های حقیقی مانند آب شیر، آب معدنی، آب رودخانه و گوجه فرنگی اندازه گیری شد. نقاط کوانتومی کربنی با کمک تابش مایکروویو سنتز شدند. به منظور تایید ساختار نقاط کوانتومی کربنی جدید و تخمین اندازه آن ها، از روش های HRTEM و FT-IR استفاده شد. در شرایط بهینه (3=ph، طول موج تحریک 370 نانومتر، طول موج نشری 450 نانومتر) گستره خطی برابر 50-0.2 میکرو مولار و حد تشخیص برابر 24 نانومولار به دست آمد. فرایند خاموش کنندگی بسیار سریع بود که یک نقطه قوت برای این نانوحسگر به حساب می آید. اثر مزاحمت سایر یون ها بر اندازه گیری مولیبدن با نقاط کوانتومی کربنی در حضور غلظت ثابت 25 میکرومولار از مولیبدن (با انحراف استاندارد نسبی 0.072، سه بار تکرار) و غلظت های متفاوت گونه های دیگر بررسی شد.

در این پژوهش سنتز نانوذرات پلاتین بر بستر ترکیب نانوصفحات گرافن و کبالت اکسید به عنوان الکتروکاتالیست الکترودهای گازی نفوذی پیل های سوختی با روش ساده آب گرمایی گزارش شده است. ساختار کاتالیست سنتز شده با استفاده از پراش پرتو ایکس شناسایی و ساختار سطح آن با استفاده از میکروسکوپ الکترونی مطالعه شد. همچنین، تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان می دهد که بستر تهیه شده دارای ساختار متخلخل بوده که به نفوذ واکنشگرها به سطح الکترود کمک شایانی می کند. بررسی های الکتروشیمیایی نمونه ها با ولتاموگرام های چرخه ای و روبش خطی پتانسیل انجام شد. نتیجه ها نشان می دهد که کاتالیست ساخته شده به دلیل سطح موثر بالا و ساختار متخلخل فعالیت الکتروکاتالیستی بالایی نسبت به کاتالیست تجاری پلاتین بر بستر کربن و پلاتین بر بستر گرافن برای واکنش کاهش اکسیژن در کاتد پیل های سوختی متانولی از خود نمایش می دهد. همچنین، پایداری این کاتالیست نسبت به نفوذ متانول نسبت به نمونه تجاری کاتالیست پلاتین بر بستر کربن بالاتر است.

در این پژوهش، نانو-ماکرو منیزیم اکسید به آسانی و با نسبت های متفاوتی از اسیدآمینه آرژنین و اوره (بدون استفاده از ماده فعال در سطح) با ساختارهای متفاوت مکعبی و کروی با روش آب گرمایی در دمای 130 تا 180 درجه سانتی گراد در مدت 24 ساعت سنتز شد و در دمای 400 و 600 درجه سانتی گراد کلسینه شد تا نانوذراتی بین 42 تا 80 نانومتر به دست آید. شش فراورده به دست آمده با روش های پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، آزمون جذب و واجذب نیتروژن (BET)، طیف سنجی فروسرخ (IR)، طیف سنجی فرابنفش-مرئی (UV-Vis) و تجزیه عنصری (به روش EDX) شناسایی شدند. نمونه های ׳MgO1 و MgO2 که به ترتیب کروی و مکعبی منظم بودند به عنوان حامل داروی نامحلول نیفدیپین برای افزایش انحلال پذیری آن انتخاب شدند. سپس رهایش این دارو در محیط های شبیه سازی معده (1.2 =pH) و روده (6.8= pH) بررسی شد. بهترین نمونه MgO2 بود که در محیط روده در طی 15 ساعت، 100 درصد دارو از آن رهایش پیدا کرد. همچنین، سینتیک داروی نیفدیپین از بستر ׳MgO1 و MgO2 با استفاده از مدل کورسمایر-پپاس موردبررسی قرار گرفت و نتیجه نشان داد که سازوکار رهایش دارو در محیط معده و روده از غیرفیکین پیروی می کند.

لاستیک ضایعاتی از جنس اتیلن پروپیلن دی ان تکپار (EPDM) تحت شرایط متفاوت فرایندی، به صورت مکانیکی- گرمایی با اکسترودر دومارپیچ بازیافت شد. برای مطالعه تاثیر عامل های فرایندی، چهار دمای 220، 280، 340 و 380 درجه سانتی گراد و سه دور مارپیچ 60، 100 و 140 دور بر دقیقه به صورت متغیر فرایند بازیافت در نظر گرفته شدند. ویژگی های پیش از پخت لاستیک بازیافت شده موردبررسی قرار گرفت و ویژگی های پس از پخت آمیزه حاوی لاستیک بازیافتی با نمونه مرجع مقایسه شد. تاثیر شرایط فرایندی اکسترودر بر ویژگی های لاستیک بازیافتی موردبحث قرار گرفت. نتایج از تاثیر قابل توجه شرایط فرایندی بر چگونگی واولکانش و ویژگی های نهایی لاستیک بازیافتی حاکی بود. در دما و دور مارپیچ پایین، بازدهی کم بوده و میزان واولکانش پایین بود، درحالی که با افزایش سرعت مارپیچ و دمای بازیافت، واولکانش بهتر انجام شده و میزان تورم حلال و درصد واولکانش افزایش یافت. درصد وزنی سل با سرعت مارپیچ و دما معادله صعودی داشت و در مقدار درصد وزنی سل بیشتر، گرانروی مونی کمتری نیز مشاهده شد. وجود عامل واولکانش، سبب بهبود فرایند بازیافت و افزایش درصد واولکانش شد که با افزایش دما این اثر چشمگیرتر بود. با بالارفتن دما و دور مارپیچ بازیافت مکانیکی- گرمایی بهتری صورت گرفت. بنابراین، ویژگی های نمونه به دست آمده که شامل 30 قسمت از نمونه واولکانیده و 70 قسمت از نمونه مرجع بود، بهبودیافته و به ویژگی های نمونه مرجع نزدیک شد. با افزایش دور مارپیچ و دمای سیلندر، ویژگی های کششی بالاتر و مانایی فشاری و خزش کمتر مشاهده شد.

شیمی سبز با بهره وری از عصاره گیاهان یکی از ارزان ترین روش های طبیعی برای سنتز نانوذرات است که می تواند در کنار دیگر روش های فیزیکی و شیمیایی موردتوجه و استفاده قرار گیرد. در این مطالعه، برای سنتز نانوذرات نقره از عصاره آبی برگ آویشن به عنوان عامل کاهنده استفاده شد. با افزودن نمک نقره نیترات با غلظت 1 میلی مولار به عصاره، واکنش در دمای اتاق انجام گرفت که تغییر رنگ محلول از زرد کم رنگ به قهوه ای تیره، نخستین علامت قابل مشاهده سنتز نانوذرات نقره بود. مشخصات نانوذرات نقره سنتز شده با روش های طیف سنجی فرابنفش/ مرئی، پراش پرتو ایکس، طیف سنجی فروسرخ، میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (SEMFE)، بررسی شدند. طیف UV-Vis پیکی را در طول موج 470 نانومتر مربوط به جذب پلاسمون AgNPs نشان داد. الگوی پراش پرتو ایکس، تشکیل ساختار بلوری نانوذرات نقره را تایید کرد. نتایج طیف سنجی فروسرخ نیز نقش گروه های عاملی موجود در عصاره گیاه را بر فرایند سنتز مشخص کرد. تجزیه وتحلیل تصویرهای میکروسکوپ الکترونی عبوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی نمونه ها نشان می دهند که نانوذرات تولیدشده بیشتر کروی شکل و میانگین اندازه آن ها کمتر از 50 نانومتر هستند. همچنین، خاصیت ضد باکتری نانوذرات در مقابل باکتری های استافیلوکوکوس اورئوس و اشرشیاکلی با روش انتشار دیسک در آگار مورد ارزیابی قرار گرفت که اثر بازدارندگی خوبی بر روی فعالیت این باکتری ها داشت. روش سنتزی پیشنهادی دوستدار محیط زیست بوده و قابلیت استفاده برای تولید نانوذرات نقره در مقیاس بزرگ را دارد.

سوخت مایع دی متیل آمینواتیل آزید (DMAZ)، سوختی نوین و غیرسرطان زا در صنایع فضایی دنیاست. به منظور رعایت استانداردهای فضایی در تهیه این سوخت، آب به دست آمده از فرایند باید حذف شود.فرایند مورداستفاده جذب سطحی است. در این پژوهش، نانوزئولیت 4 A به منظور آب زدایی از سوخت مایع دی متیل آمینواتیل آزید با استفاده از روش آب گرمایی سنتز شد. به منظور تعیین ظرفیت جذب این زئولیت، داده های تجربی به دست آمده با هم دماهای متفاوت برازش شد. نتایج به دست آمده نشان داد که هم دمای لانگمویر می تواند به خوبی رفتار جذبی را برای این زئولیت پیش بینی کند. هم چنین، به منظور بررسی نفوذ موکول های DMAZ به درون حفره های زئولیتی، ابتدا امکان نفوذ با نظریه کرش-سافر بررسی شد و سپس با استفاده از روش تجزیه گرمایی، اعتبارسنجی شد. نتایج نشان داد که موکول های DMAZ نمی توانند به درون حفره های زئولیت نفوذ کنند و این زئولیت برای آب زدایی به طور کامل مناسب است. این امر سبب عدم اتلاف این سوخت در طی فرایند خالص سازی در مقیاس صنعتی خواهد شد.

سامانه های دارورسان از نوع فیلم های بسپاری می توانند اثرات جانبی برخی از داروها مانند پودوفیلوتوکسین را کاهش داده و غلظت مناسبی از دارو را در محل درمان فراهم کنند.بسپارهای طبیعی، مانند کیتوسان، به دلیل ویژگی زیست تخریبی و زیست سازگاری بیشتر موردتوجه هستند. در این مطالعه از فیلم بسپاری کیتوسان برای تهیه سامانه دارورسان استفاده شد. فیلم بسپاری کیتوسان به روش محلول تهیه و بارگذاری شد. ویژگی های کاربردی آن مانند یکنواختی، تورم پذیری و زمان ازهم پاشیدگی مورد ارزیابی قرار گرفت. بررسی ها نشان داد که ویژگی تورم در آب ژل با تغییرات قدرت اسیدی همراه است.سرعت رهایش دارو از فیلم بسپاری، از سینتیک مرتبه اول پیروی می کند. برای بهبود فرایند رهایش، هم بسپار کیتوسان - آکریل آمید تهیه شد. بررسی ها در این فیلم هم بسپار نشان داد که سرعت نفوذ آب به درون شبکه بسپاری با سرعت آزادسازی دارو متناسب است و ساختار شبکه ای آب ژل در تعیین سرعت نفوذ و مقدار تورم موثر است.

در این پژوهش، آب ژل های نانوچندسازه مغناطیسی تولیدشده بر پایه صمغ عربی برای حذف رنگ بنفش بلوری از محلول های آبی مورداستفاده قرار گرفت. ابتدا آب ژل ها به روش بسپارش رادیکالی با استفاده از صمغ عربی در حضور تکپارهای آکریل آمید (AAm) و 2-آکریل آمید و 2-متیل پروپان سولفونیک اسید (AMPS) با استفاده از آمونیم پرسولفات به عنوان آغازگر رادیکالی و متیلن بیس آکریل آمید به عنوان شبکه ساز در محیط آبی تولید شدند. سپس آب ژل های نانوچندسازه با کاهش یون های کبالت بارگذاری شده در آب ژل با محلول سدیم بور هیدرید تهیه شدند. اثر متغیرهای متفاوت مانند زمان تماس، غلظت اولیه رنگ، دما و pH بر رفتارهای جذب رنگ بنفش بلوری در محیط آبی بررسی شد. ساختار آب ژل های تهیه شده با طیف سنجی فروسرخ تبدیل فوریه (FT-IR)، وزن سنجی گرمایی (TGA) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) موردبررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نمونه ها نشان می دهند که نانوذرات کبالت پراکندگی مناسبی در بستر آب ژل دارند و اندازه تقریبی آن ها در حدود 10 تا 30 نانومتر است. نتایج این مطالعه نشان داد که آب ژل های نانوچندسازه با بازدهی مناسب در زمان کوتاه می توانند به عنوان یک جاذب موثر برای جذب رنگ بنفش بلوری از محلول های آبی استفاده شوند. همچنین، بررسی هم دماهای جذب نشان داد که الگوی جذب رنگ بنفش بلوری بر روی آب ژل های نانوچندسازه مغناطیسی از الگوی تمکین پیروی می کند.

در این مقاله، سنتز مشتقات جدید1-بنزیل-3- ((3، 2-دی اکسوایندولین-1-ایل) متیل) پیریدینیم گزارش شده است. سنتز این ترکیبات، طی دو مرحله از ایساتین و مشتقات 3- (کلرومتیل) پیریدین و 4- (کلرومتیل) پیریدین در شرایط بازی انجام شد. فعالیت ترکیبات سنتز شده در مهار آنزیم های استیل و بوتیریل کولین استراز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که ترکیبات سری 4-پریدین، اثر بهتری از سری 3-پیریدین دارند و همچنین بهترین اثر مربوط به ترکیبات 5 g، 5c، 5b، 5a و 5 h بود که در میان آن ها ترکیب 5b با توانایی مهارکنندگی IC50 برابر با 1.00mM، قوی ترین اثر را از خود بروز داد که می تواند در درمان بیماری آلزایمر مورداستفاده قرار گیرد.

لوودوپا دارویی است که به عنوان تولیدکننده ناقل عصبی دوپامین برای کنترل بیماری پارکینسون مورد استفاده قرار می گیرد. تعیین مقادیر این دارو در نمونه های زیستی برای دنبال کردن مقدار اثر درمانی آن بسیار مهم است. در این پژوهش، دستگاه طیف نورسنج تحرک یونی با منبع یونش کرونا به عنوان یک روش سریع و کارا برای اندازه گیری این دارو در نمونه های متفاوت ارائه شده است. عامل هایی مانند دمای محل تزریق، دمای ناحیه رانش، سرعت جریان گاز و همچنین ولتاژ منبع یونش بهینه شد. با این روش لوودوپا با حد تشخیص بسیار پایین (1.17ng.ml-1)، در زمان تجزیه بسیار کوتاه و با بازده مناسب (96.3 تا 98.6%) بدون نیاز به مراحل آماده سازی پیچیده و مقادیر زیاد حلال های آلی تعیین شد. برای اندازه گیری دقیق و گزینشی لوودوپا در نمونه ادرار نیاز به یک مرحله جداسازی است که با استفاده از نانوچندسازه گرافن آهن مغناطیسی به عنوان فاز جامد استخراج، این کار انجام شد. روش پیشنهادی نشان می دهد که ترکیب کردن دستگاه طیف نورسنج تحرک یونی با یک مرحله استخراج فاز جامد امکان تجزیه و اندازه گیری ساده، ارزان، سریع و حساس ترکیبات دارویی را در نمونه های زیستی میسر می سازد.

در این پژوهش، کلروسولفونیل کالیکس آرن تثبیت شده بر سیلیکاژل (CSCA-SiO2) سنتز و رفتار جذبی این ترکیب برای حذف برخی از افزودنی های شیمیایی صنعت لاستیک سازی مانند دی فنیل گوانیدین (DPG)، ا N- سیکلوهگزیل-2-بنزوتیازول سولفنامید (CBS) و 2-مرکاپتوبنزوتیازول (MBT) بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان داد کلروسولفونیل کالیکس آرن تثبیت شده بر سیلیکاژل توانایی جذب دی فنیل گوانیدین و N- سیکلوهگزیل-2-بنزوتیازول سولفنامید که به عنوان شتاب دهنده در تولید ترکیبات صنعت لاستیک سازی مورداستفاده قرار می گیرند را دارد و برای این ترکیبات به عنوان یک جاذب انتخاب گر عمل می کند. بیشترین مقدار جذب با این جاذب سنتز شده برای ترکیبات CBS و DPG به ترتیب 55% و 49% به دست آمد.