4-2 : نتایج اندازه گیری پتانسیل زتا60
4-3 : نتایج تست XRD62

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

4-4 : نتایج تستSEM64
4-5 : نتایج تست FTIR65
4-6 : نتایج تست اندازه گیری مساحت سطح69
فصل پنجم : جمع بندی و پیشنهادات
5-1 : جمع بندی72
2-5 : پیشنهادات73
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 3-1: لیست مواد و شرکت ها
جدول4-1: توزیع سایز ذرات کورکامین رسوب شده با روش رسوب حلال/ ضد حلال در غلظت های مختلف سورفاکتنت
جدول4-2: مطالعهی خصوصیات کورکامین خالص و توزیع سایز نانو ذرات آن توسط دستگاه FT-IR

فهرست شکل ها
عنوان صفحه
شکل 1-1: گیاه زردچوبه
شکل 1-2: طراحی های مختلف میکروکانال
شکل 1-3:اثر هندسه و شکل میکروکانال و همچنین زمان ماند در آن بر روی اندازه ی نانو ذرات کورکامین
شکل 1-4: نمودار افت فشار در میکروکانال بر حسب زاویه ی همریزگاه
شکل 1-5: نمودار اتلاف توربولنت بر اساس زاویه همریزگاه
شکل 3-1: محلولهای سورفاکتنت آماده شده در آزمایشگاه
شکل 3-2: محلول کورکامین خالص تهیه شده در آزمایشگاه:
شکل 3-3 : میکروکانال ? شکل
شکل 3-4: نمونه نمودار توزیع سایز ذرات
شکل 3-5: نمونه ی نمودار توزیع سایز ذرات
شکل3-6: نمودار لگاریتمی توزیع سایز ذرات
شکل3-7: نمونه دستگاه SEM در آزمایشگاه
شکل 3-8: دستگاه فریز درایر در آزمایشگاه
شکل 3-9: دستگاه فریز درایر در آزمایشگاه
شکل 3-10: دستگاه فریز درایر در آزمایشگاه
شکل 3-11: شماتیک کلی دستگاه
شکل 3-12: اجزای مختلف اسپکتروفتومتر
شکل 3-13: جزئیات دستگاه اسپکتروفتومتر
شکل 3-14: شماتیک دستگاه اسپکتروفتومتر(UV) در آزمایشگاه
شکل 3-15: دستگاه FTIR
شکل 3-16: دستگاه پرس قرص
شکل 3-17: دستگاه سونیکاتور
شکل4-1: نمودار غلظت سورفاکتنت بر اساس سایز نانو ذرات
شکل4-2: نمودار سورفاکتنت ها بر اساس پتانسیل زتا
شکل 4-3: XRD کورکامین
شکل 4-4: XRDمربوط به PVP با غلظت 0.3%
شکل 4-5: XRDمربوط به SDS با غلظت 0.3%
شکل4-6: XRD مربوط به T-Tab با غلظت 0.3%
شکل 4-7: XRD مربوط به HPMC با غلظت 0.3%
شکل 4-8:SEM نمونه های کورکامین با سورفاکتنت ها ی مختلف
شکل 4-9: منحنی FTIR کورکامین
شکل 4-10: منحنی FTIRمربوط به سلولز با غلظت 0.3 گرم بر میلی لیتر
شکل 4-11: منحنی FTIR مربوط به SDS با غلظت 0.3 گرم بر میلی لیتر
شکل 4-12: BET کورکامین
شکل 4-13: BET پلی وینیل پیرو لیدون PVP
چکیده :
در این تحقیق سعی بر آن است که جهت رفع یکی از معضلات بزرگ در زمینه ی تولید دارو یعنی ارتقای میزان حلالیت ذرات دارو در مایعات بدن1 با استفاده از فرایند رسوب حلال / ضد حلال و تولید رسوبی در مقیاس نانو در میکرو کانال ? شکل , تاثیر غلظت سورفاکتنت بر اندازه ی نانو ذرات تولیدی و پایداری محلول سوسپانسیون مورد بررسی قرار داده شود.
با بکارگیری سورفاکتنت های ,PVP, SDS ,T-tab ,tween20 HPMC در غلظت های 3, 03/0,3/0, گرم بر میلی لیتر , و محلول کورکامین با غلظت45/4 گرم بر میلی لیتر , نانو ذرات کورکامین که دارای خواص دارویی میباشد تولید میشود و در نهایت سایز نانو ذرات تولید شده و همچنین پایداری محلول سوسپانسیون را در حالت های مختلف, بررسی کرده و بهترین حالت گزارش میشود. از نتیجه ی این تحقیق جهت تولید نانو ذرات دارویی با قابلیت جذب بالا در بدن میتوان استفاده کرد.
کلمات کلیدی: روش رسوب حلال /ضد حلال ، میکروکانال ،کورکامین، سورفاکتنت
مقدمه:
امروزه سهم وسیعی از داروها را داروهایی تشکیل میدهند که حلالیتشان در آب کم است که خود یک معضل بزرگ به شمار میآیند تلاشهای زیادی صورت گرفته تا با ایجاد یک فرمولاسیون جدید بر معضل حلالیت داروهای انتخابی فائق آیند . [1]در میان استراتژیهای مختلف که حلالیت را افزایش میدهند, کاهش ابعاد ذرات به عنوان یک عامل مؤثر به شمار میرود. در حقیقت با کاهش اندازهی ذرات , مساحت سطحشان افزایش مییابد که باعث افزایش حلالیت داروها در محلولهای آبی میشوند. روشهای آماده سازی نانوسوسپانسیون داروها به دو دسته کلی تقسیم میشوند: بالابه پایین2 و پایین به بالا3. درروش رسوب حلال/ضدحلال4 که در دسته دوم قرار میگیرد، با اضافه نمودن یک ضد حلال، باافزایش حجم مولی محلول و به دنبال آن کاهش قدرت حلال در مقابل حل شونده، جزء جامد رسوب میکند. از سوی دیگر، سعی بر آن است تا از کورکامین5 به عنوان یک ماده غیر قابل حل در آب، استفاده نمود و میزان حلالیت و جذب آن را تحت شرایط آزمایش بررسی نمود و نتایج آن را برای سایر داروها بکارگرفت. این ترکیب، یک ترکیب پلی فنولی طبیعی است که از خواص دارویی مهمی برخوردار است و در درمان بسیاری از بیماریها همچون سرطان و التهاب بکار میرود[2].
فصل اول:کلیات تحقیق
1-1 : معرفی کورکامین
زردچوبه سرشار از نیاسین، کلسیم، آهن، روی، مس، پتاسیم و منیزیم است و دارای مادهای به نام کورکومین است که عامل رنگ زردچوبه و آنتی اکسیدانی قوی است که باعث سم زدایی در بدن می شود. کورکومین موجود در زردچوبه ضد سموم کبد، ضد التهاب و ورم، ضد دردهای رماتیسمی و التهابی است. زردچوبه باعث افزایش ترشح انسولین و کاهش قند خون می شود و ادویه ای مناسب برای دیابتی هاست که به دلیل داشتن آنتی اکسیدان های قوی عامل مهمی در پیشگیری از انواع سرطان ها می تواند باشد زردچوبه در هندوستان و چین و نقاط حاره زمین می‌روید‌. از کنار برگ‌های غلاف در قاعده ساقه‌، شاخه‌های کوچک و استوانه‌ای شکل ضخیمی خارج می‌شود که به‌صورت مورب در زمین فرو‌رفته و هر یک ایجاد ریشه می‌کنند و مرتباً پایه‌های جدیدی به‌وجود می‌آروند. شکل 1-1 نمونه ای از گیاهاه زردچوبه میباشد.
شکل 1-1 : گیاه زردچوبه
قسمت مورد استفاده این گیاه ساقه زیرزمینی آن است که پس از خارج کردن از زمین, تمیز کرده و ریشه‌های آ نرا جدا می‌کنند و در آب جوش قرار می‌دهند. پس از تمیز کردن به مدت چند روز آن را خشک می‌کنند. زردچوبه رنگ زرد یا خاکستری مایل به قهوه‌ای دارد و بوی آن معطر و طعم آن تلخ است .زردچوبه گیاهی است از خانواده زنجبیل به ارتفاع حدود یک متر و نیم که دارای ساقه متورمی است. گلهای زردچوبه به صورت سنبله و به رنگ سبز مایل به زرد می‌باشد.
در این تحقیق از کورکامین به عنوان یک داروی غیر قابل حل در آب استفاده شده است. کورکامین یک ترکیب پلی فنیل طبیعی با بسیاری خواص دارویی مهم میباشد و میتواند در درمان بیماریهای ویروسی مانند سرطان- آماس و نئورودجنریتیو استفاده شود . [3]به هر حال پیشرفت پزشکی آن به خاطر قابلیت ضعیف آن در حل شدن در آب (در مطالعات اخیر حلالیت آن در آب 0.000199 میلی گرم بر میلی لیتر گزارش شده است)محدود شده است .[4]
1-2 : ترکیبات شیمیائی زردچوبه
زردچوبه دارای اسانسی مرکب از اسیدهای والرینیک، کاپرلیک و فلاندون می‌باشد و همچنین دارای سابی نین، سینئول، بورنئول و الکل تورمرول و ماده کورکومین می‌باشد که رنگ زرد زردچوبه به‌علت همین ماده کورکومین می‌باشد. کورکامین1,7-بیس(4-هیدروکسی-3-متوکسی فنیل)-1,6-هپتادین-3,5-دایون , یک ترکیب اساسی بیوفعال زرد جدا شده از زردچوبه است, یک مادهی گرفته شده از ساقهی زیر زمینی کورکوما لونگا میباشد.[5] زردچوبه در علم طب قدیم هند بسیار کاربرد داشته است و برای بسیاری از بیماری ها مانند دیابت و سرطان و بیماری های مسری و رماتیسم کاربرد داشته است [6]. تأثیر دارویی کورکامین مربوط به فعالیت آن در رنج وسیعی از نشانهای ملکولی است. یکی از مهمترین جنبه های کورکامین مؤثر بودن آن علیه انواع مختلف سرطان است. طبق تحقیقات, کورکامین حتی در دوز بالای آن ماده ای غیر سمی است. داروهای ضد سرطان شناخته شده برای مثال متیلپردنیزولون ,دکسامتازون, سیکلوفسفامید, تاموکسیفن شامل لئوکوپنیا و سایر مواد سمی میباشند. کورکامین , ترکیب فعال زردچوبه به طور وسیعی به عنوان آنتی اکسیدان و ضد آماس بکار میرود. میتوان از آن در تهیه ی ضد آفتاب استفاد کرد و همچنین یک آنتی اکسیدان قوی است. متأسفانه قدرت انتخاب پذیری کورکامین ضعیف است. کم بودن قدرت انتخاب پذیری , مربوط است به نشان های ملکولی زیادی که کورکامین برای واکنش با آنها شناخته شده است. اینها شامل نشانهایی هستند که به طور نزدیکی مربوط اند به تکثیر سلولهای سرطانی . [7 ]فرمول ملکولی کورکامین C21H20O6 میباشد با جرم 368.39 گرم در مول, تهیه شده از شرکت مِرک.
1-3 : خواص داروئی زردچوبه
زردچوبه از نظر طب قدیم ایرانی گرم و خشک است و برای استفاده درمانی می‌توان آن را مانند چائی دم نمود و استفاده کرد البته جدیداً در بازار کانادا و آمریکا کپسول آن هم به بازار آمده است . زردچوبه دارای خواص درمانی زیر است:
?( گرفتگی و انسداد صدا را باز می‌کند و برای تمیز کردن کبد به‌کار می‌رود.
?( مخلوط یک قاشق غذاخوری زردچوبه و یک قاشق انیسون و سرکه برای درمان یرقان مفید است.
?( برای رفع دندان درد آن را در دهان انداخته و بجوید.
?) زردچوبه بهترین داروی ضد تورم است و در اروپا و آمریکا از آن بدین منظور استفاده می‌کنند که می‌توان از سه فنجان دم‌کرده زردچوبه در روز و یا مقدار ? کپسول سه بار در روز استفاده کرد.
?) برای خشک کردن زخم‌ها و رفع درد آنها می‌توان گرد خشک زردچوبه را روی آنها ریخت.
?) زردچوبه بادشکن، تصفیه‌کننده خون، تب‌بر، محرک و انرژی‌زا می‌باشد.
?) زردچوبه برای رساندن دمل نیز مفید است.
?) خانم‌هائی که عادت ماهیانه آنها نامنظم است برای تنظیم آن باید از زردچوبه استفاده کنند.
?) از زردچوبه برای درمان کمر درد، پشت درد و سینه درد نیز استفاده می‌شود.
??) برای درمان اسهال و اسهال خونی حتماً از دم‌کرده زردچوبه استفاده کنید.
??) زردچوبه در قدیم برای درمان رماتیسم و سل به‌کار می‌رفته است.
??) برای درمان التهاب لثه‌، زردچوبه را دم‌کرده و آن را قرقره کنید.
??) تحقیقات اخیر دانشمندان نشان دادن است که زردچوبه از سرطان جلوگیری می‌کند بنابراین حتماً سعی کنید که در غذاها از زردچوبه استفاده کنید.
با تمام مزایای گفته شده باید اشاره کرد که زیاده‌وری در زردچوبه برای قلب مضر است ولی البته اگر آن را با لیمو ترش استفاده کنید اثرات مضر آن را خنثی می‌سازد[8].
1-4 : نانو کریستالهای دارویی
نانو کریستالهای دارویی یک تکنولوژی مهم برای تولید داروهای کم محلول در آب میباشد و درک مکانیسم ساختاری آنها و همچنین مسیر توسعه ساختاری آنها بسیار مورد توجه میباشد. در اینجا ما از کورکامین به عنوان داروی مدل استفاده میکنیم و توسعه ی ساختاری نانو رسوب آن را در میکروکانال مورد مطالعه قرار میدهیم. کورکامین در ابتدا به صورت ذرات نانوی کروی شکل رسوب میکند و سپس قبل ازتبدیل به کریستالهای سوزنی شکل از میان مجموعه ی بی شکلی عبور میکند[9].
1-5 : میکروکانالها
راکتورهای میکروکانال یک شاخه ی تکنولوژی قابل اعتماد مهم در جهت ارتقای انتقال جرم و انتقال حرارت بالا در نتیجه ی ابعاد آنها میباشند[10]. نتایج آزمایشگاهی ثبت شده توسط چن و همکارش تاسون نشان داد که اختلاط در سایز میکرو تأثیر قابل ملاحظه ای بر توزیع سایز ذرات6 ,مخصوصا برای فرایندهای شیمیایی سریع دارد[11]. توزیع غلظت فضایی یکنواخت در سطح ملکولی فقط در حالت میکرو اختلاط صورت میگیرد. میکرو اختلاط یک فاکتور کلیدی برای تشخیص درجه ی غلظت فوق اشباعیت حلال و توزیع فضایی محلی آن است[12]. نانوذرات آلی , برای بسیاری کاربردها جهت ارتقای خصوصیات مواد که در نتیجه ی کاهش ابعاد ذرات است, شناخته شده است. بیشترین و فعال ترین تحقیقات در صنعت داروسازی است , جایی که پتانسیل تهیه ی وسایل تولید نانو ذرات دارویی مدرن را دارد .[13]در شکل 1-2 زوایای مختلف کانالها ارائه شده است:
شکل1-2 : طراحی های مختلف میکروکانال
در واقع سه ساختار متفاوت از میکروکانال با زوایای تلاقی کانالها 45,90 و135 طراحی شده است. در شکل بعدی اثر هندسه و شکل میکروکانال و همچنین زمان ماند در آن بر روی اندازه ی نانو ذرات کورکامین مشخص شده است. از شکل مشخص است که سایز ذرات رسوب شده از میکروکانال با زاویه تلاقی45,90,135 عبارت است از 1/265, 9/204 ,4/181 و متناظرأ PI , 188/0, 138/0 و102/0 میباشد. کوتاه ترین زمان تثبیت محلول سوسپانسیون همچنین به عنوان تابعی از زمان, جهت تشخیص نمونه ای که بهترین اثر در تثبیت محلول دارد, مورد مطالعه قرار گرفت. علاوه بر این رسوب ذرات در میکروکانال با زاویه ی تلاقی 135 درجه ذرات کوچک تر با ثبات بیشتری تولید میشود بطوریکه تا 24 ساعت سایز ذرات تغییر نمییابد. شکل 1-3 گویای اثر شکل میکروکانال بر اندازه نانو ذرات کورکامین است.
شکل 1-3 : اثر هندسه و شکل میکروکانال و همچنین زمان ماند در آن بر روی اندازه ی نانو ذرات کورکامین
جهت بهبود عملکرد اختلاط در سایز دارو در میکروکانال طراحی شده , اندازه ی فشار در 4 زاویه ی شکسته ی میکروکانال بررسی میشود. در آزمایشات دبی حجمی جریان در سطح مطلوبی تنظیم میشود. شکل 1-4 مقدار افت فشار را در دبی های حجمی معینی بیان میکند. با توجه به این شکل کاملأ مشهود است که در شرایط ثابت دبی حجمی Q=15 ml min-1 تغییر در زاویه ورودی و خروجی مسیرها از 45 تا 180 درجه , کاهش افت فشار از 5/784 تا 3/490 پاسکال را در باعث میشود.
شکل 1-4 : نمودار افت فشار در میکروکانال بر حسب زاویه ی همریزگاه

شکل 1-5 : نمودار اتلاف توربولنت بر اساس زاویه همریزگاه
شکل 1-5 گویای این است که با ثابت نگه داشتن دبی جریان , اتلاف انرژی مستقیمأ وابسته به زاویه ی جریان ورودی میشود. به عنوان مثال در دبی جریان ثابت ml min-1 27, اگر زاویه بین جریان ورودی و خروجی از 45 درجه تا 180 درجه افزایش یابد, شدت اتلاف از m2s-3 85/42 تا 85/27 کاهش مییابد. در شدت جریان های بالاتر این امر واضح تر است. خلاصه بهبود اختلاط در میکروکانال با زاویه ی 135 درجه باعث اتلاف انرژی زیادی در مرکز میکروکانال و این نیز باعث اختلاط بیشتر و تغییرات مومنتم میشود. زوایای بزرگتر تلاقی همریزگاه ها برای اختلاط سریع مؤثرتر است تا اختلاط زیاد. این امر همچنین انتقال جرم و شدت نفوذ بین فازها را افزایش میدهد که منجر به تولید فوق اشباعیت همگنی در مدت زمان کوتاه و در نتیجه هسته سازی سریع برای تولید نانو ذرات کوچک کورکامین میشود. تحت این شرایط زاویه ی 135 درجه یک پیشنهاد مطلوب جهت ارتقای عملکرد اختلاط سریع در یک میکروکانال در آزمایشات دیگری که مرتبط به سورفاکتنت هاست, میباشد.
جهت بررسی نتایج حاصل از تحقیقات آزمایشگاهی تست های مختلف با دستگاه های خاصی انجام میگیرد که در ادامه توضیحاتی درمورد هرکدام ازین تست ها ارائه شده است.
1-6 : سایز ذرات7 :
1-6- 1: توصیف روشهای اندازه گیری و آنالیز توزیع سایز ذرات8 در یک محلول سوسپانسیون یا امولسیون :
ذرات یک محلول سوسپانسیون یا امولسیون به ندرت به یک اندازه میباشند و معمولا در شکلهای متفاوتی هستند. بنابراین توصیف سایز و شکل ذرات یک مشکل اساسی است. ذرات امولسیون را معمولا میتوان کروی شکل در نظر گرفت ( به طوری که فاصله بین ذرات به اندازه کافی بلند باشد ). برای ذرات جامد ما اغلب باید آنها را ذرات کروی شکل یا صفحه ای شکل گرد در نظر بگیریم حتی وقتی که سیستم ذرات منحصر بفرد با اشکال دیگری را شامل است. سایز ذرات نیز ممکن است در رنج وسیعی متفاوت باشد. برای سایز ذرات سوسپانسیون تولیدی در عملیات , برای مثال تفاوت 100 فاکتور از کوچکترین سایز تا بزرگترین سایز, غیر معمولی نیست. جهت توصیف چنین شرایطی ما بطور نرمال آنها را درتعدادی گروه دسته بندی میکنیم و سعی داریم تشخیص دهیم که در هر رنج سایز ذرات چه تعداد ذرات وجود دارد. این رنج ” توزیع سایز ذرات ” نامیده شده است. ومیتواند در فرم جدولی یا نموداری ارائه شود (شکل1-6). محور افقی آن ,نشان دهنده ی توزیع سایز ذرات میباشد , بر حسب نانو متر و محور عمودی مربوط است به تکرار[14] .
شکل 1-6 : نمونه نمودار توزیع سایز ذرات
1-6-2 : اندازه گیری توزیع سایز ذرات
یک توزیع سایز ذره میتواندتوسط برش ذرات در سایزهای مختلف در یک عکس میکروسکوپ (یا میکروسکوپ الکترونی ), تشخیص داده شود .این به هر حال یک پروسه ی زمانبر است و ما بدنبال روشهایی برای تخمین توزیع سایز ذره از راه های غیر مستقیم , هستیم.
چنین روشهایی دو دسته هستند:
– در بعضی موارد ما سایزهای مختلف را تفکیک میکنیم و سپس میشمریم( یا در غیر این صورت تخمین میزنیم) که بدانیم چه تعداد از ذرات در هر رنج سایز موجود است.
– در پروسه ی دوم , ما سعی میکنیم که بدون تفکیک اولیه سایز ذرات , توزیع سایز را تخمین بزنیم.
روش اول زمانی ترجیح داده میشود که به اندازه ی کافی زمان در اختیار داشته باشیم, زیرا این روش میتواند واقعی ترین نتایج را حاصل دهد. به هر حال , موقعیت های زیادی هست که در آن داشتن یک نتیجه ی منطقی و معقول از اندازه سایز ذرات بسیار بهتر است , مخصوصا اگر سریع بتواند آن نتیجه را بدهد. بیشتر این گونه مشاهدات , در یک جریان سیال است که سایز ذرات ممکن است یک فاکتور بحرانی در تشخیص موفقیت فرایند مهندسی شیمی , باشد. چنین شرایطی در صنعت سرامیک سازی , در فرایند تولید خوراک , صنعت داروسازی و حتی در تولید کامپیوتر , معمولی است.
محققان و مهندسان در سالیان اخیر تلاشهای فراوانی جهت ارائهی روشهایی برای اندازهگیری سایز ذرات داشتهاند و هم اکنون تعدادی از روشهای گرفتن تخمین های معقول از سایز ذرات ها وجود دارد. تشخیص اینکه همه ی این روشها طبیعتا, نتایج یکسانی را زمانی که در یک سیستم خاص استفاده میشود, حاصل نمیدهد ,مهم میباشد. این, لزوما به این معنی نیست که یکی از بقیه صحیح تر است. تنها زمانی کسی میتواند از روشهای مختلف به نتایج یکسانی دست یابد که همه ی ذرات کروی شکل و در سایز های یکسان باشند. روشهای مختلف جنبه های مختلفی را از توزیع , و گاهی بوسیله ی ترکیب نتایج دو یا چند روش ,بررسی میکند.
1-6-3 : طرح ریزی توزیع سایز ذرات
زمانی که توضیع سایز ذرات خیلی وسیع است ارائه ی صحیح آن روی جدول معمولی , سخت است. اغلب در این حالات, مطلوب است که تکرار را بر حسب لگاریتم سایز ذرات طرح ریزی کرد. دو مقایسه در شکل 1-7 و1-8 نشان داده شده است. مثلأ در شکل 1-7 محور افقی نشان دهنده ی شعاع ذرات بر حسب میکرون میباشد و در رنج 0 تا 10 نمودار آن رسم شده است . محور عمودی نیز بیانگر تکرار است و در رنج 0.002 تا 0.018رسم شده است. شکل 1-8 بر حسب لگاریتم شعاع رسم شده است.
شکل 1-7 : نمونه ی نمودار توزیع سایز ذرات
شکل 1-8 : نمودار لگاریتمی توزیع سایز ذرات
شکل 1-8 نشان می دهد که این نوع توزیع سایز ذرات یک توزیع نرمال لگاریتمی است. از آنجا که این شکل زمانی که ازین طریق طراحی میشود, بسیار نزدیک به منحنی توضیع معمولی است , براحتی میتواند ارائه شوند. در واقع اگر یکی , سایز میانی و سرعت توضیع را تشخیص دهد , تمام منحنی کاملا مشخص میشود.این یک روش برای ارائه ی توضیع سایز همه ی ذرات است. تقریبا هر توضیع واقعی میتواند در این روش بدست آید[15].
1-6-4 : اندازه گیرنده سایز نانو ذرات
دو سوال مطرح است:
– اندازه گیرنده سایز نانو ذرات چیست؟
– اندازه گیرنده سایز نانو ذرات چه کاری انجام میدهد؟
رنج نانوی دستگاه اندازه گیرنده سایز نانو ذرات توانایی اندازه گیری سه خصوصیت ذرات یا ملکول ها را در یک مایع میانی , دارد.این سه پارامتر اساسی عبارتند از: سایز ذرات , پتانسیل زتا ,وزن ملکولی . با استفاده از تکنولوژی بی نظیری در سیستم اندازه گیری زتا این سه پارامتر در رنج وسیعی از غلظتها میتوانند اندازه گیری شوند. سیستم اندازه گیری زتا همچنین میتواند نقطه ی ذوب پروتئین را تعیین کند. رنج اندازه گیری زتا به سادگی در حافظه طراحی شده است, بطوری که مقدار کمی واکنش از طرف استفاده کننده , درگرفتن بهترین نتیجه لازم است. سیستم اندازه گیری سایز زتا , در اولین اندازه گیری Brownian motion ذرات ,در یک نمونه , سایز را با استفاده از پراش دینامیکی نور9 یا تکنیک برشهای نوری دینامیکی, اندازه میگیرند و سپس یک سایز را با استفاده از تئوریهای منتشر شده , تعبیر میکند[16].
Brownian motion بصورت زیر تعریف شده است:
“حرکت تصادفی ذرات در یک مایع در اثر برخورد ملکولهای دیگر اطراف آن “ذرات در یک مایع حرکتی تصادفی به اطراف دارند و سرعت حرکت آنها برای تشخیص سایز آنها مورد استفاده قرار میگیرد.مشخص شده که در یک مایع ذرات کوچک به سرعت و ذرات درشت به آرامی حرکت میکنند. این حرکت در تمام مدت ادامه دارد , بنابراین اگر ما “ذره” را از نمونه در یک زمان کوتاه مثلا 100 میکرو ثانیه, جدا کنیم , میتوانیم ببینیم که ذرات چه مقدار حرکت کردهاند و در نتیجه بزرگی ذره را متوجه میشویم. اگر جابجایی کوچکی رخ داده باشد و موقعیت ذرات تقریبا مثل قبل باشد , پس ذرات نمونه بزرگ هستند, بطور مشابه اگر جابجایی زیادی رخ داده باشد و موقعیت ذرات کاملا متفاوت شده باشد, پس ذرات در نمونه , کوچک هستند. با استفاده از این دانش و رابطه ی بین سرعت پخش وسایز, اندازه ی ذرات فابل تعیین است[16].
1-7 : پتانسیل زتا
پتانسیل زتا, یک پتانسیل موجود بین سطح ذرات و مایع حل شده , که براساس فاصله از سطح ذره متفاوت می باشد. این پتانسیل, پتانسیل زتا نام دارد. پتانسیل زتا با استفاده از ترکیب تکنیک های اندازه گیری همچون: Electrophoresis و Laser Doppler Velocimetry,که گاهی اوقات آن را Laser Doppler Electrophoresis مینامند, اندازه گیری میشود. این روش بیانگر این است که یک ذره تا چه اندازه در یک سیال(مایع) و در حضور یک رشته ی الکتریکی , سرعت و الکتریسیته ساکن , دارد. با استفاده از دو خاصیت ثابت دیگر نمونه یعنی مقاومت پایدار و ویسکوزیته , پتانسیل زتا اندازه گیری میشود. پارامتر های تعیین شده متوسط سایز ذرات10 و شاخص Polydispersity(PdI) و zeta potential of triplicatemeasurements میباشندPdI یک عدد بدون بعد است که رنج توزیع ذرات در ساختار را نشان میدهد و مقدار آن بین 0 تا 1 میباشد. مقدار PdI تا حد 2/ 0ساختاری خوب را در نانو ذرات کورکامین نشان میدهد و مقدار0 آن نشان دهنده ی توزیع کامل ساختار ذرات است[17].
مقدار پتانسیل زتا11 به مدت 15 دقیقه بعد از آماده سازی محلول سوسپانسیون دارو اندازه گیری میشود. به عنوان یک قانون سر انگشتی , خط جداکننده ی دو نوع سوسپانسیون پایدار و غیر پایدار معمولأ درmv 30+ یا mv 30- میباشد[18]. به عبارت دیگر, مقدار پتانسیل زتا ی بزرگتر ازmv 30 (+و-) پایداری سوسپانسیون خوبی دارد.
1-8 : تست XRD
کاربرد تست XRD : شناسایی مواد و تعیین ساختار بلوری به کمک پراش پرتو ایکس مهم ترین کاربرد پراش پرتو ایکس در حوزه علم مواد است[19]. به طور کلی کاربرد های پراش پرتو ایکس عبارتند از:
1- شناسایی مواد
2- تعیین اندازه ذرات
3- تعیین ثابت شبکه
4- پراش سنجی دما بالا
5- اندازه گیری تنش باقی مانده
6- آنالیز کم
1-9 : میکروسکوپ الکترونی روبشی12
1-9-1 : میکروسکوپ الکترونی روبشی و تاریخچه آن
میکروسکوپ الکترونی روبشی یا SEM نوعی میکروسکوپ الکترونی است که قابلیت عکس‌برداری از سطوح با بزرگنمایی ?? تا ?????? برابر با قدرت تفکیکی در حد ? تا ??? نانومتر (بسته به نوع نمونه) را دارد.

1-9-2 : تاریخچه
نخستین تلاش‌ها در توسعه میکروسکوپ الکترونی روبشی به سال ???? بازمی‌گردد که نول و همکارانش در آلمان پژوهش‌هایی در زمینه پدیده‌های الکترونیک نوری انجام دادند. آرْدِن در سال ???? با اضافه کردن پیچه‌های جاروب‌کننده به یک میکروسکوپ الکترونی عبوری توانست میکروسکوپ الکترونی عبوری-روبشی بسازد. استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی برای مطالعه نمونه‌های ضخیم اولین بار توسط زوُرِکین و همکارانش در سال ???? در ایالات متحده گزارش شد. قدرت تفکیک میکروسکوپ‌های اولیه در حدود ?? نانومتر بود. میکروسکوپ الکترونی روبشی بر اساس نحوه تولید باریکه الکترونی در آن به دو نوع انتشار رشته ای13 و انتشار ترمویونیکی14 تقسیم بندی می‌شود که نوع Fe-SEM دارای بزرگنمایی و حد تفکیک بسیار بالاتری بوده و تصاویری با بزرگنمایی 700 هزار برابر را با آن می توان به دست آورد[20].اساس کار میکروسکوپ های الکترونی روبشی، همانطور که از نامش پیداست، بر روبش سطح نمونه توسط یک پرتوی الکترونی استوار است. در این جا برای توضیح بهتر اساس کار میکروسکوپ الکترونی روبشی به سه اصل اشاره میشود [21]:
1- اندرکنش یا تاثیر متقابل پرتوی الکترونی و مواد
2- امکان تولید و کنترل مشخصه های پرتوی الکترونی روبشگر در میدان های الکتریکی و الکترومغناطیسی
3-امکان آشکارسازی پرتوهای ساطع شده از سوی ماده در اثر اندرکنش آن با پرتوی الکترونی ورودی
1-9-3 : آشنایی با میکروسکوپ الکترونی روبشی
در میکروسکوپ الکترونی روبشی مانند میکروسکوپ الکترونی عبوری15 ، یک پرتو الکترونی به نمونه میتابد. منبع الکترونی (تفنگ الکترونی) معمولاً از نوع انتشار ترمویونیکی فیلامان یا رشته تنگستنی است اما استفاده از منابع گسیل میدان برای قدرت تفکیک بالاتر، افزایش یافته است. سپس دو یا سه عدسی متمرکزکننده پرتو الکترونی را کوچک میکنند، تا حدی که در موقع برخورد با نمونه قطر آن حدوداً بین nm? ?? است[22].
1-9-4 : استفاده های عمومی
1) تصویرگرفتن از سطوح در بزرگنمایی ?? تا ???،??? برابر با قدرت تفکیک در حد ? تا ??? نانومتر (بسته به نمونه)
2) در صورت تجهیز به آشکارساز back Scattered میکروسکوپ ها قادر به انجام امور زیر خواهند بود:
الف) مشاهده مرزدانه، در نمونه های حکاکی نشده
ب) مشاهده حوزه ها16 در مواد فرومغناطیس
ج) ارزیابی جهت کریستالوگرافی دانه ها با قطرهایی به کوچکی ? تا ?? میکرومترتصویرنمودن فاز دوم روی سطوح حکاکی نشده (در صورتی که متوسط عدد اتمی فاز دوم، متفاوت از زمینه باشد).
?) با اصلاح مناسب میکروسکوپ می توان از آن برای کنترل کیفیت و بررسی عیوب قطعات نیمه هادی استفاده نمود.
1-9-5 : نمونه هایی از کاربرد
?) بررسی نمونه هایی که برای متالوگرافی آماده شده اند، در بزرگنمایی بسیار بیشتر از میکروسکوپ نوری
?) بررسی مقاطع شکست و سطوحی که حکاکی عمیق شدهاند، که مستلزم عمق میدانی بسیار بزرگتر از حد میکروسکوپ نوری است.
?) ارزیابی جهت کریستالوگرافی اجرایی نظیر دانه ها، فازهای رسوبی و دندریت ها بر روی سطوح آماده شده برای کریستالوگرافی
?) شناسایی مشخصات شیمیایی اجزایی به کوچکی چندمیکرون روی سطح نمونه ها، برای مثال، آخال ها، فازهای رسوبی و پلیسه های سایش
?) ارزیابی گرادیان ترکیب شیمیایی روی سطح نمونه ها در فاصله ای به کوچکی µm 1
6)بررسی قطعات نیمه هادی برای آنالیز شکست، کنترل عملکرد و تأیید طراحی
1-9-6 : نمونه اندازه ها
محدودیت اندازه توسط طراحی میکروسکوپ های الکترونی روبشی موجود تعیین میشود. معمولاً نمونههایی به بزرگی ?? تا ?? سانتیمتر را می توان در میکروسکوپ قرار داد ولی نمونه های ? تا ? سانتیمتر را می توان بدون جابجاکردن نمونه بررسی کرد.
1-9-7 : آماده سازی
مواد غیرهادی معمولاً با لایه نازکی از کربن، طلا یا آلیاژ طلا پوشش داده میشوند. باید بین نمونه و پایه اتصال الکتریکی برقرار شود و نمونه هایی ریز نظیر پودرها باید روی یک فیلم هادی نظیر رنگ آلومینیوم پخش شده و کاملاً خشک شوند. نمونه ها باید عاری از مایعاتی با فشار بخار بالا نظیر آب، محلول های پاک کننده آلی و فیلم های روغنی باقی مانده باشند.
1-9-8 : آنالیز شیمیایی در میکروسکوپ الکترونی
هر گاه الکترون هایی با انرژی بالا به یک نمونه جامد برخورد کنند، موجب تولید اشعه X مشخصه اتم های موجود در نمونه میشوند .به هنگام بحث در مورد تشکیل تصویر درمیکروسکوپ الکترونی روبشی و میکروسکوپ الکترونی عبوری این پرتوهای x تا حد زیادی نادیده گرفته میشود. اگر چه، با این کار از حجم عظیمی از اطلاعات صرف نظر میشود با این حال دانشمندان در دهه ???? متوجه این نکته شدند و از آن زمان میکروسکوپ های الکترونی به طور فزاینده ای برای میکروآنالیز17 استفاده میشوند. عبارت میکروآنالیز به این معنی است که آنالیز میتواند بر روی مقدار بسیار کوچکی از نمونه، یا در بیشتر موارد بر روی قسمت بسیار کوچکی از یک نمونه بزرگتر، صورت گیرد. از آنجا که با روش های معمولی شیمیایی و طیف نگاری نمی توان این کار را انجام داد، میکروآنالیز در میکروسکوپ الکترونی به صورت ابزار مهمی برای تشخیص خصوصیات انواع مواد جامد درآمده است.اصولاً دو چیز را میتوان از طیف پرتوx منتشر شده توسط هر نمونه تعیین نمود. اندزه گیری طول موج (یا انرژی) هر پرتو x مشخصه منتشر شده امکان تشخیص عناصر حاضر در نمونه یا انجام آنالیز کیفی را میسر میسازد. اندازه گیری تعداد هر نوع پرتو x منتشر شده در هر ثانیه، تعیین مقدار حضور عنصر در نمونه یا انجام آنالیز کمّی را امکان پذیر میسازد شرایط لازم برای نمونه و دستگاه جهت آنالیز کمّی به گونه ای است که گذر از مرحله آنالیز کیفی به کمّی به آسانی میسر نخواهد بود[23].
1-9-9 : محدودیت ها
1. کیفیت تصویر سطوح تخت، نظیر نمونه هایی که پولیش و حکاکی متالوگرافی شدهاند، معمولاً در بزرگنمایی کمتر از ??? تا ???، برابر به خوبی میکروسکوپ نوری نیست.
2. قدرت تفکیک حکاکی بسیار بهتر از میکروسکوپ نوری است، ولی پایین تر از میکروسکوپ الکترونی عبوری و میکروسکوپ عبوری روبشی است.
در اینجا شکل , تراکم و ساختار کریستالی ذرات پودر شده ی داروی کورکامین توسط میکروسکوپ الکترونی با قدرت بالا18 تهیه شده است. در این تحقیق نمونه های حاصل را به آزمایشگاه مرکزی دانشگاه امیر کبیر فرستاده واز دستگاه تست میکروسکوپ الکترونی روبشی آنجا استفاده شده است.

دسته بندی : پایان نامه ها

دیدگاهتان را بنویسید