16317

1689 دكتري

دكتري

شيمي نساجي و علوم الياف

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1399

يازده، 171 ص. : مصور (رنگي)، جدول، نمودار.

فرزانه علي حسيني

عبدالكريم حسيني

علي اكبر قره آقاجي، سعيد نوري خراساني، لاله قاسمي

1399/12/03

كتابنامه

مهندسي نساجي

مهندسي نساجي

1399/12/03

2673837

چكيده هيالورونيك اسيد يك گلوكزآمينوگليكان سولفاته نشده و غيرخطي با واحدهاي تكرارشونده ديساكاريدي است كه از دو منبع عمده حيواني مانند تاجخروس و باكتري به دست ميآيد هيالورونيك اسيد در بافتهاي مختلف بدن مانند بند ناف مايع سينوويال بين مفصل پوست و زجاجيه چشم وجود دارد با توجه به خاصيت پلي آنيونيكي هيالورونيك اسيد اين ماده ميتواند با برهمكنش يوني با يك پليمر پلي كاتيونيك مانند كيتوسان ساختارهايي از قبيل فيلم اليهاليه و يا الياف پلي الكتروليتي با خواص كششي مناسب را توليد كند در اين پژوهش ابتدا هيالورونيك اسيد از ضايعات تاجخروس به روش حالل استخراج شد خواص هيالورونيك اسيد استخراجشده مانند وزن مولكولي و ميزان حالل باقيمانده در آن به همراه مطالعه طيفسنجي تبديل فوريه مادونقرمز FTIR و بررسي سميت سلولي نشان داد كه هيالورونيك اسيد استخراجشده از ضايعات تاجخروس با وزن مولكولي 352 كيلو دالتون داراي ساختار شيميايي مشابه با نمونههاي هيالورونيك اسيد تجاري بوده و با توجه به عدم سميت سلولي قابليت استفاده در مصارف پزشكي را دارد در مرحله بعد محلولهاي هيالورونيك اسيد كيتوسان در غلظت هاي مناسب تهيه و اثر نسبت اختالط دو پليمر و غلظت آنها بر روي مقدار پتانسيل زتا بهمنظور تعيين غلظت و نسبت اختالط با بيشترين برهمكنش ميان دو پليمر بررسي شد نمونههاي نخ منوفيالمنت نايلوني محلولهاي كيتوسان و هيالورونيك اسيد درغلظتهاي مختلف و نسبت اختالط دو به يك بصورت اليه به اليه پوشش دادهشد و مورفولوژي نخ ها با SEM بررسي و خواص فيزيكي و شيميايي آنها بررسي گرديد نمونه پوشش داده شده با محلول كيتوسان و هيالورونيك اسيد به ترتيب با غلظتهاي 4 و 8 وزني حجمي بهعنوان نمونه بهينه انتخاب شد و مقايسهي خواص آن با نخ بخيه تجاري غيرقابل جذب پلي آميد 2 نشان داد كه پوشش دهي باعث افزايش جذب رطوبت و كاهش ضريب اصطكاك نخ منوفيالمنتي نايلون به ترتيب از مقادير 5 2 و 4 1 به 91 21 و 22 1 ميشود مقايسه نمونهي پوشش داده شده با دو پليمر كيتوسان و هيالورونيك اسيد با استحكام 32 5 cN tex و ايمني گره مناسب با نخ بخيه تجاري غيرقابل جذب پلي آميد 2 بهترتيب با زبري سطح و استحكام 229 nm و 39 9 cN tex نشان دهندهي قابليت استفاده از نخ پوشش دادهشده بهعنوان نخ بخيه چشم ميباشد همچنين از دو رنگ كاتيونيك و آنيونيك بهعنوان دو مدل دارويي جهت بررسي رفتار رهايشي نخ منوفيالمنت پوشش دادهشده استفاده شد نتايج نشان داد پوششدهي با هريك از پليمرهاي كيتوسان يا هيالورونيك اسيد به تنهايي باعث رهايش تقريبا 18 تركيب داراي بار همنام ميشود درحاليكه رنگ با بار يوني مخالف هيچ رهايشي نشان نداده است اما وقتيكه هر دو پليمرحاوي رنگ با بار همنام پوشش داده شدند رهايش هر دو ماده به ميزان 11 تا 18 و در زمان طوالني تر يك هفته صورت پذيرفت كه بيانگر تاثير مثبت پوشش دهي پلي الكتوليتي بر رهايش كنترلشده است بررسي سينتيكي رهايش بيانگر مكانيسم رهايش فيكي و سينتيك رهايش هيگوچي و درجه يك به ترتيب براي نمونههاي داراي كيتوسان و بدون كيتوسان بود با توجه به نتايج بهدستآمده توليد نخ نانوليفي پلي الكتروليتي كيتوسان هيالورونيك اسيد جهت حصول نخ بخيه با خواص افزوده بررسي گرديد نتايج حاصل از بررسي غلظت و سيستم حالل مناسب و همچنين شرايط موثر بر الكتروريسي كيتوسان با استفاده از روش طراحي آزمايش تاگوچي نشان دهندهي توليد موفق نانو الياف كيتوسان و عدم تشكيل نانوالياف هيالورونيك اسيد به علت وزن مولكولي پايين بود بنابراين الكتروريسي مخلوط كيتوسان با هيالورونيك اسيد در نسبتهاي مختلف انجام گرفت درنهايت نيز از كيتوسان و هيالورونيك اسيد استخراجشده جهت توليد نخ نانوليفي كيتوسان نخ نانوليفي كيتوسان الكترواسپري شده با هيالورونيك اسيد و نخ نانوليفي مخلوط كيتوسان و هيالورونيك اسيد استفاده شد مقايسه ويژگيهاي نخ نانو ليفي توليدي با نخ بخيه تجاري 019 Polyglactin مورد استفاده در جراحي چشم نشان داد كه نخ نانو ليفي مخلوط كيتوسان و هيالورونيك اسيد داراي استحكام 2 2 cN tex و زبري سطح 2 11 m در مقايسه با نخ بخيه تجاري با استحكام و زبري سطح به ترتيب برابر 4 cN tex و 2 18 m بود نرخ تخريب مناسب عدم سميت سلولي خاصيت ضدباكتري در برابر باكتريهاي گرم مثبت و منفي و همچنين ايمني گره مناسب نشاندهندهي قابليت استفاده از نخ نانو ليفي بهعنوان نخ بخيه چشم بود كلمات كليدي هيالورونيك اسيد كيتوسان پلي الكتروليت نخ نانوليفي نخ بخيه

Using a polyelectrolyte system of chitosan hyaluronic acid from wasted rooster comb for fabricating nanofiber yarn and coating eye suture Hassan Mohammadi Hassan mohammadi@tx iut ac ir October 2020 10 07 Department of Textile Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 8415683111 IranDegree Ph D Language Farsi Supervisor Dr F Alihosseini fhosseini@iut ac ir Advisor Dr S A Hosseini hoseinir@iut ac irAbstractHyaluronic acid is a sulfate free nonlinear glycosamino glycan with repetitive disaccharide units derived fromtwo major animal sources such as the rooster comb and bacteria Hyaluronic acid is found in different tissuessuch as umbilical cord the synovial fluid between joints skin and the vitreous body of the eye Due topolyanionic properties of hyaluronic acid it can interact with a natural polycationic polymer such as chitosanto produce layer by layer structures like films or polyelectrolyte fibers with suitable mechanical properties In this study hyaluronic acid was first extracted from rooster comb waste by solvent method The propertiesof the extracted hyaluronic acid such as its molecular weight and residual solvent along with the FTIR andcell toxicity studies showed that the extracted hyaluronic acid with molecular weight of 253KDa has similarstructure to that of commercial hyaluronic acid samples and can be used for medical purposes due to its non toxicity The next step was to measure the zeta potential for Hyaluronic acid solutions chitosan and theirmixtures as a polyelectrolyte solution The effect of mixing ratio of two polymers and their concentrations onthe amount of zeta potential were investigated in order to determine the concentration and mixing ratio withthe highest interaction between the two polymers Among the nylon monofilament yarns layer by layer coatedwith chitosan and Hyaluronic acid solutions with different concentrations and mixing ratio 2 coated samplewith chitosan and hyaluronic acid with concentrations of 4 and 8 w v respectively was selected as optimumsample The comparison between properties of CH HA coated sample and commercial nonabsorbablepolyamid 6 suture revealed that the coating leads to increasing in moisture absorption and decreasing infrictional coefficient for nylon monofilament yarn from 2 5 and 0 4 respectively to 12 79 and 0 26 Also chitosan coating in comparison to CH HA coating leads to decrease surface roughness from 479 nm to 164nm The comparison CH HA coated sample with tenacity of 32 46 cN tex and suitable knot security to commercialnonabsorbable polyamid 6 suture with surface roughness and tenacity 229nm and 39 89 cN tex respectivelyshowed that coated nylon monofilament can be used as an eye suture Also two cationic and anionic dyes wereused as two drug models to investigate the release behavior of coated monofilament yarn The results showedthe coating with chitosan or HA individually lead to release 80 and 0 the same and the oppositely chargedloaded components respectively after early 24 h The release of the both component from CH HA coatedsample was 70 80 in longer time 1 week that showed positive effect of polyelectrolyte coating on controlledrelease The results showed the Fickian release mechanism Higuchi and first order release kinetics for coatinglayer in the presence and absent chitosan respectively Considering achieved results preparation of nanofibrousyarn from chitosan Hyaluronic acid was done Investigation of suitable concentration and solvent system aswell as condition affecting on electrospinning of chitosan using Taguchi test showed successfully fabricationof chitosan nanofibers and unsuccessfully fabrication of pure hyaluronic acid due to low molecular weight So mixture of chitosan and Hyaluronic acid electrospinning was performed in different ratios Finally pure chitosan nanofiber yarn chitosan electrospun nanofiber yarn sprayed with Hyaluronic acid andchitosan and hyaluronic acid blended nanofiber yarn were produced The properties of produced nanofiber

فرزانه علي حسيني

عبدالكريم حسيني

علي اكبر قره آقاجي، سعيد نوري خراساني، لاله قاسمي