Zeitschrift für Physikalische Chemie und Biophysik

Zeitschrift für Physikalische Chemie und Biophysik
Offener Zugang

ISSN: 2161-0398

Abstrakt

Chitosan-Hydrogele und ihre Glutaraldehyd-vernetzten Gegenstücke als potentielle Wirkstofffreisetzungs- und Tissue-Engineering-Systeme - Synthese, Charakterisierung, Quellungskinetik und -mechanismus

Akakuru OU und Isiuku BO

Zur Herstellung von Chitosan wurden Schneckenhäuser verwendet und es wurden Hydrogele aus Chitosan hergestellt und mit unterschiedlichen Mengen Glutaraldehyd vernetzt, um unterschiedliche Vernetzungsdichten zwischen 0,75 und 1,50 zu erreichen. Die Materialien wurden hinsichtlich der Abhängigkeit ihrer Quellfähigkeit von Zeit und pH-Wert charakterisiert. Außerdem wurde eine FTIR-Analyse der Hydrogele durchgeführt und die erhaltenen Ergebnisse zeigen ein Band bei 3451 cm-1, das der OH-Streckung des Chitosans zugeschrieben wird. Die vernetzten Hydrogele zeigten außerdem eine NH-Biegeschwingung bei 1635 cm-1, die eine geringere Intensität aufweist und sich zu einer niedrigeren Wellenzahl hin verschoben hat, verglichen mit der NH-Biegeschwingung der unvernetzten Chitosan-Hydrogele bei 1652 cm-1. Die Quellungsstudien zeigten, dass das Ausmaß der Schwellung der Hydrogele von der Vernetzungsdichte (CD) abhängig war und mit zunehmender CD zunahm. Unvernetztes Chitosan-Hydrogel wies eine maximale Quellung von 162,71 % auf, während die Quellung bei vernetzten Chitosan-Hydrogelen mit CD von 0,75, 1,00 und 1,50 119,87 %, 93,21 % bzw. 87,65 % betrug. In allen Fällen wiesen die vernetzten Gegenstücke eine geringere Quellung auf, was darauf schließen lässt, dass die vernetzten Chitosan-Hydrogele für eine kontrolliertere Verabreichung von Medikamenten und als effiziente Materialien für die Gewebezüchtung verwendet werden können. Die Chitosan-Hydrogele zeigten eine maximale Quellung in stark saurem Medium (pH2), was gleichermaßen auf das Potenzial dieser Hydrogele als Systeme zur Medikamentenfreisetzung in diesem Medium hinweist. Die Quellung der Chitosan-Hydrogele folgte einer Kinetik zweiter Ordnung und ihre Quellungsdiffusionsexponenten lagen zwischen 0,142 und 0,155, was auf eine Less-Ficksche Diffusion oder Transportart hindeutet.

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