Κινητική μελέτη της σύνθεσης μικκυλίων και συμπλόκων εγκλεισμού για ελεγχόμενη μεταφορά φαρμάκων μέσω της τεχνικής της ακουστικά επαγόμενης διπλοθλαστικότητας, δονητικής φασματοσκοπίας και φασματοσκοπίας χαλάρωσης υπερήχων
Authors: Κουδέρης Κωνσταντίνος 
Published: May 2024

Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται η μελέτη συστημάτων εγκλεισμού της β-κυκλοδεξτρίνης (CD) με μία σειρά ενώσεων, συγκεκριμένα με τη φαινολοφθαλεΐνη, την D, L-ασπαραγίνη και την εξαμεθυλοτετραμίνη (HMTA). Εκτός, των συστημάτων αυτών, μελετήθηκε και ο σχηματισμός ενός μικτού μικκυλίου. Αναλυτικότερα, μελετήθηκε το μικκυλίο που σχηματίζεται ανάμεσα στο λαυρυλοθειικό νάτριο (SDS) και το ακετυλοσαλικυλικό οξύ. Τα συστήματα αυτά μελετήθηκαν με τη χρήση διάφορων φασματοσκοπιών επιτρέποντας τον υπολογισμό (ακουστικές και δονητικές φασματοσκοπίες) μιας σειράς παραμέτρων που αφορούν στις αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα στα παραπάνω συστήματα. Επίσης, εξήχθησαν σημαντικές πληροφορίες μέσω της χρήσης της ακουστικά επαγόμενης διπλοθλαστικότητας, όσον αφορά τη δυναμική του συστήματος. Τέλος, για τη μελέτη των παραπάνω συστημάτων χρησιμοποιήθηκε η φασματοσκοπία αποκατάστασης υπερήχων, δονητικές φασματοσκοπίες (FT-IR και Raman) καθώς και η φασματοσκοπία απορρόφησης UV-Vis, ενώ ελήφθησαν διάφορες βοηθητικές μετρήσεις (Πυκνότητα, ιξώδες και επιφανειακή τάση). Παράλληλα εκτελέστηκαν και θεωρητικοί υπολογισμοί με σκοπό την ενίσχυση των πειραματικών αποτελεσμάτων. Συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκαν υπολογισμοί DFT και μοριακής πρόσδεσης.Τα συστήματα β-κυκλοδεξτρίνης-προσδέτη μελετήθηκαν συναρτήσει της θερμοκρασίας και της συγκέντρωσης. Αναλυτικότερα, το σύστημα β-κυκλοδεξτρίνης-φαινολοφθαλεΐνης μελετήθηκε με τη χρήση της φασματοσκοπίας UV-Vis συναρτήσει της συγκέντρωσης και της θερμοκρασίας. Από τα παραπάνω δεδομένα προσδιορίστηκαν αρκετές θερμοδυναμικές παράμετροι και η σταθερά αντίδρασης του συστήματος. Επίσης, στο σύστημα προστέθηκαν αλκαλικά άλατα για τη μελέτη της επίδρασής τους στο διάλυμα. Τέλος, η συμπλοκοποίηση επιβεβαιώθηκε με τη χρήση της φασματοσκοπίας FT-IR. Ταυτόχρονα με τις πειραματικές μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν και θεωρητικοί υπολογισμοί στο σύμπλοκο. Τα συστήματα β-κυκλοδεξτρίνης-L,D ασπαραγίνης και β-κυκλοδεξτρίνης-εξαμεθυλοτετραμίνης μελετήθηκαν συναρτήσει της συγκέντρωσης και της θερμοκρασίας, με τη χρήση της φασματοσκοπίας αποκατάστασης υπερήχων. Από τα πειραματικά δεδομένα σε όλα τα συστήματα, βρέθηκε μία διαδικασία αποκατάστασης-χαλάρωσης, η οποία αποδόθηκε στην αντίδραση συμπλοκοποίησης του προσδέτη στη β-κυκλοδεξτρίνη. Στην περίπτωση της ΗΜΤΑ, μελετήθηκε και η επίδραση μίας σειράς νιτρικών αλάτων στη συμπλοκοποίηση. Ομοίως με το σύστημα β¬-κυκλοδεξτρίνης- φαινολοφθαλεΐνης, λήφθηκαν και τα φάσματα IR. Επιπλέον, στο σύστημα β-κυκλοδεξτρίνης-ΗΜΤΑ λήφθηκαν και τα φάσματα Raman. Τα πειραματικά αποτελέσματα συγκρίθηκαν με τα αντίστοιχα θεωρητικά με σκοπό τη βαθύτερη κατανόηση των συστημάτων που μελετήθηκαν.Το σύστημα SDS-ακετυλοσαλικυλικού οξέος μελετήθηκε σε συνάρτηση με τη συγκέντρωση, με τη βοήθεια της φασματοσκοπίας αποκατάστασης υπερήχων και FT-IR. Μέσω των παραπάνω φασματοσκοπιών προσδιορίστηκε η κρίσιμη μικκυλιακή συγκέντρωση (cmc). Επίσης, πραγματοποιήθηκαν και μετρήσεις ακουστικά επαγόμενης διπλοθλαστικότητας, όπου επιβεβαιώθηκε εκ νέου το cmc και υπολογίστηκαν διάφορα σημαντικά δυναμικά μεγέθη. Τέλος, λήφθηκαν τα φάσματα FT-IR, τα οποία απέδειξαν τον προτεινόμενο δομικό μηχανισμό.