توکل, مسلم. (1396). مروری بر استفاده از تابش‌های یوننده در شبکه‌ای کردن پلیمرهای طبیعی. فصلنامه علمی- ترویجی بسپارش, 7(2), 113-120. doi: 10.22063/basparesh.2016.1417
مسلم توکل. "مروری بر استفاده از تابش‌های یوننده در شبکه‌ای کردن پلیمرهای طبیعی". فصلنامه علمی- ترویجی بسپارش, 7, 2, 1396, 113-120. doi: 10.22063/basparesh.2016.1417
توکل, مسلم. (1396). 'مروری بر استفاده از تابش‌های یوننده در شبکه‌ای کردن پلیمرهای طبیعی', فصلنامه علمی- ترویجی بسپارش, 7(2), pp. 113-120. doi: 10.22063/basparesh.2016.1417
توکل, مسلم. مروری بر استفاده از تابش‌های یوننده در شبکه‌ای کردن پلیمرهای طبیعی. فصلنامه علمی- ترویجی بسپارش, 1396; 7(2): 113-120. doi: 10.22063/basparesh.2016.1417
مروری بر استفاده از تابش‌های یوننده در شبکه‌ای کردن پلیمرهای طبیعی
هیدروژل‌ها شبکه‌های سه‌بعدی متشکل از پلیمرها هستند که با جذب مقدار زیادی آب در ساختار خود بدون حل شدن، متورم می‌شوند. هیدروژل‌ها معمولاً با ایجاد پیوند عرضی بین پلیمرهای طبیعی یا سنتزی تهیه می‌شوند. در برهه اخیر به دلیل زیست‌سازگاری، زیست‌تخریب‌پذیری، فعالیت زیستی و سایر ویژگی‌های مطلوب هیدروژل‌های تهیه شده از پلیمرهای طبیعی، تمرکز و علاقه به استفاده از این پلیمرها به جای پلیمرهای سنتزی در تهیه سامانه‌های هیدروژلی مصرفی در زیست‌پزشکی رشد قابل توجهی داشته است. تاکنون تعداد زیادی از روش‌های شیمیایی و فیزیکی برای ایجاد پیوند عرضی و تهیه هیدروژل از پلیمرهای طبیعی ارزیابی شده‌اند. از میان روش‌های شیمیایی، استفاده از تابش‌های یوننده دارای دو مزیت بی‌نیازی به استفاده از آغازگرها و واکنشگرهای شیمیایی و امکان سترون‌سازی سامانه با استفاده از تابش‌های یوننده هم‌زمان با فرایند تهیه هیدروژل است. به‌طور معمول، مواجهه اکثر پلیمرهای طبیعی با تابش‌های یوننده موجب گسست زنجیر و کاهش وزن مولکولی می‌شود. با وجود این در سال‌های اخیر، شماری از پژوهشگران روی امکان شبکه‌ای کردن پلیمرهای طبیعی با استفاده از تابش‌های یوننده تمرکز کرده‌اند. از روش‌های به‌کار رفته می‌توان به تابش‌دهی‌های در حالت خمیری، پلیمرهای دارای گروه اسیدی در محیط اسیدی و در مجاورت گازهای آلکینی و پیوندزنی با گروه‌های وینیلی یا فنولی اشاره کرد. در مقاله حاضر، این روش‌ها مرور و مقایسه شده‌اند.
Ionizing Irradiation Applied in Cross-linking of Natural Polymers: A Review
نویسندگان [English]
Moslem Tavakol
چکیده [English]
Hydrogels are cross-linked three-dimensional networks that are capable of absorbing large amounts of water without being dissolved. Hydrogels can be prepared by crosslinking of either natural or synthetic polymers. Recently, interests in preparation and biomedical applications of the hydrogels prepare dusing natural polymers have grown intensively due to their excellent biocompatibility, biodegradability, biofunctionality and other desirable properties. Until now, several chemical and physical crosslinking methods have been studied to achieve hydrogels from natural polymers. Among chemical crosslinking methods, ionizing irradiation presents several advantages as it may occur without the need to add chemical initiators/crosslinking agent with subsequent separation of side reaction products, and the final products can be sterilized simultaneously during hydrogel formation. Usually, ionizing irradiation of a few natural polymers causes the chain scission reaction with consequent formation of lower molecular weight fragments. In recent years, several researchers have focused on the development of new methods to prepare hydrogels from natural polymers by ionizing irradiation. Some of these methods are irradiation at paste-like state, irradiation of polymers bearing carboxylic acid groups at acidic media, irradiation in presence of alkyne gas and chemical grafting with vinyl compounds.
1. Ahmed E.M., Hydrogel: Preparation, Characterization, and Applications: A Review, J. Adv. Res., 6, 105-121, 2015.
2. Makuuchi K., Critical Review of Radiation Processing of Hydrogel and Polysaccharide, Radiat. Phys. Chem., 79, 267-271, 2010.
3. Tavakol M., Dehshiri S., and Vasheghani-Farahani E., Electron Beam Irradiation Crosslinked Hydrogels Based on Tyramine Conjugated Gum Tragacanth, Carbohydr. Polym., 152, 504-509, 2016.
4. Soler D.M., Rodríguez Y., Correa H., Moreno A., and Carrizales L., Pilot Scale-up and Shelf Stability of Hydrogel Wound Dressings Obtained by Gamma Radiation, Radiat. Phys. Chem., 81, 1249-1253, 2012.
5. Rosiak J.M., Janik I., Kadlubowski S., Kozicki M., Kujawa P., Stasica P., and Ulanski P., Nano-, Micro- and Macroscopic Hydrogels Synthesized by Radiation Technique, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sec. B, 208, 325-330, 2003.
6. Fei B., Wach R.A., Mitomo H., Yoshii F., and Kume T., Hydrogel of Biodegradable Cellulose Derivatives. I. Radiation-Induced Crosslinking of CMC, J. Appl. Polym. Sci., 78, 278-283, 2000.
7. Yoshii F., Zhao L., Wach R.A., Nagasawa N., Mitomo H., and Kume T., Hydrogels of Polysaccharide Derivatives Crosslinked with Irradiation at Paste-Like Condition, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sec. B, 208, 320-324, 2003.
8. Wach R.A., Rokita B., Bartoszek N., Katsumura Y., Ulanski P., and Rosiak J.M., Hydroxyl Radical-Induced Crosslinking and Radiation-Initiated Hydrogel Formation in Dilute Aqueous Solutions of Carboxymethylcellulose, Carbohydr. Polym., 112, 412-415, 2014.
9. Hayrabolulu H., Şen M., Çelik G., and Kavaklı P.A., Synthesis of Carboxylated Locust Bean Gum Hydrogels by Ionizing Radiation, Radiat. Phys. Chem., 94, 240-244, 2014.
10. Zhao L., Gwon H.J., Lim Y.M., Nho Y.C., and Kim S.Y., Hyaluronic Acid/Chondroitin Sulfate-Based Hydrogel Prepared by Gamma Irradiation Technique, Carbohydr. Polym., 102, 598-605, 2014.
11. Yoshii F., Makuuchi K., Darwis D., Iriawan T., Razzak M.T., and Rosiak J.M., Heat Resistance Poly(vinyl alcohol) Hydrogel, Radiat. Phys. Chem., 46, 169-174, 1995.
12. Wach R.A., Mitomo H., Nagasawa N., and Yoshii F., Radiation Crosslinking of Methylcellulose and Hydroxyethylcellulose in Concentrated Aqueous Solutions, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sec. B, 211, 533-544, 2003.
13. Al-Assaf S., Phillips G.O., Williams P.A., and du Plessis T.A., Application of Ionizing Radiations to Produce New Polysaccharides and Proteins with Enhanced Functionality, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sec. B, 265, 37-43, 2007.
14. Ulanski P., Bothe E., Hildenbrand K., Rosiak J.M., and von Sonntag C., Hydroxyl-Radical-Induced Reactions of Poly(acrylic acid): A Pulse Radiolysis, Eprand Product Study. Part I. Deoxygenated Aqueous Solution, J. Chem. Soc. Perkin Trans., 1, 2, 13-22, 1996.
15. El-Hag Ali A., Abd El-Rehim H.A., Kamal H., and Hegazy D.E.S.A., Synthesis of Carboxymethyl Cellulose Based Drug Carrier Hydrogel Using Ionizing Radiation for Possible Use as Site Specific Delivery System, J. Macromol. Sci. Part A: Pure Appl. Chem., 45, 628-634, 2008.
16. Singh B., Sharma V., and Kumar S., Synthesis of Smart Hydrogels by Radiation Polymerisation for Use as Slow Drug Delivery Devices, Can. J. Chem. Eng., 89, 1596-1605, 2011.
17. Varshney L., Role of Natural Polysaccharides in Radiation Formation of PVA–Hydrogel Wound Dressing, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sec. B, 255, 343-349, 2007.
18. Ajji Z., Othman I., and Rosiak J.M., Production of Hydrogel Wound Dressings Using Gamma Radiation, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sec. B, 229, 375-380, 2005.
19. Yang C., Xu L., Zhou Y., Zhang X., Huang X., Wang M., Han Y., Zhai M., Wei S., and Li J., A Green Fabrication Approach of Gelatin/CM-Chitosan Hybrid Hydrogel for Wound Healing, Carbohydr. Polym., 82, 1297-1305, 2010.
20. Islam M.M., Khan M.A., and Rahman M.M., Preparation of Gelatin Based Porous Biocomposite for Bone Tissue Engineering and Evaluation of Gamma Irradiation Effect on Its Properties, Mater. Sci. Eng., C, 49, 648-655, 2015.
21. Benbettaïeb N., Karbowiak T., Brachais C.H., and Debeaufort F., Coupling Tyrosol, Quercetin or Ferulic Acid and Electron Beam Irradiation to Cross-Link Chitosan–Gelatin Films: A Structure–Function Approach, Eur. Polym. J., 67, 113-127, 2015.
22. Rosiak J.M., Rucinska-Rybus A., and Pekala W., Method of Manufacturing of Hydrogel Dressings, US Pat. 4,871,490, 1989.
23. El-Hag Ali Said A., Radiation Synthesis of Interpolymer Polyelectrolyte Complex and Its Application as a Carrier for Colon-Specific Drug Delivery System, Biomaterials, 26, 2733-2739, 2005.
24. Momesso R.G.R.A.P., Moreno C.S., Rogero S.O., Rogero J.R., Spencer P.J., and Lugão A.B., Radiation Stability of Resveratrol in Immobilization on Poly(vinyl pyrrolidone) Hydrogel Dressing for Dermatological Use, Radiat. Phys. Chem., 79, 283-285, 2010.
25. Ahmad N., Amin M.C.I.M., Mahali S.M., Ismail I., and Chuang V.T.G., Biocompatible and Mucoadhesive Bacterial Cellulose-g-Poly(acrylic acid) Hydrogels for Oral Protein Delivery, Mol. Pharmacol., 11, 4130-4142, 2014.
26. Shin B.K., Baek E.J., Choi S.G., Davaa E., Nho Y.C., Lim Y.M., Park J.S., Huh K.M., and Park J.S., Preparation and Irradiation of Pluronic F127-Based Thermoreversible and Mucoadhesive Hydrogel for Local Delivery of Naproxen, Drug Dev. Ind. Pharm., 39, 1874–1880, 2013.
ابتدای صفحه