| Περίληψη |
Η πεπτιδικές υδρογέλες βρίσκουν πρόσφατα πληθώρα εφαρμογών σε τομείς όπως η ελεγχόμενη αποδέσμευση φαρμάκων, αλλά και στην απορρύπανση του υδροφόρου ορίζοντα. Στην περίπτωση της ελεγχόμενης αποδέσμευσης φαρμάκων πιο συγκεκριμένα, πεπτιδικές υδρογέλες εγκαψυλιώνουν φαρμακευτικά προϊόντα και τα απελευθερώνουν στοχευμένα και με ελεγχόμενο ρυθμό στον οργανισμό. Μια τέτοια πεπτιδική υδρογέλη, σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε στην παρούσα διπλωματική εργασία. Αρχικά, συντέθηκε το διπεπτίδιο FmocPhe-Ile-OH, με μία καινοτόμα συνθετική πορεία που είναι απλή και σύντομη, ενώ το προϊόν απομονώνεται και καθαρίζεται εύκολα και σε μεγάλη απόδοση. Στη συνέχεια μελετήθηκε η αυτοοργάνωση του διπεπτιδίου αυτού, το οποίο σχηματίζει σύμφωνα με το πρωτόκολλο καλού/κακού διαλύτη, που στην προκειμένη περίπτωση ήταν οι διαλύτες αιθανόλη/νερό, καλοσχηματισμένες υδρογέλες που αποτελούνται από ινώδεις δομές. Χρησιμοποιήσαμε αυτή την υδρογέλη σε συγκέντρωση πεπτιδίου 2 mg/ml και αναλογία διαλυτών 2.5:7.5 (αιθανόλη:νερό) για την εγκαψυλίωση της υδατοδιαλυτής πορφυρίνης [H2- TMePyP(I4)]και μελετήσαμε την απελευθέρωση της τελευταίας σε υδατικό περιβάλλον στους 36.6ο C, με στόχο την προσομοίωση των συνθηκών στον ανθρώπινο οργανισμό. Καθορίστηκαν, έτσι, τρία βασικά χαρακτηριστικά αυτής της απελευθέρωσης: α) η υδρογέλη απελευθερώνει περίπου το 79.36% της αρχικά δεσμευμένης υδατοδιαλυτής πορφυρίνης εντός ενός χρονικού πλαισίου 24 ωρών; β) έπειτα από περίπου 48 ώρες η υδρογέλη αποδομείται, μία εξαιρετικά χρήσιμη ιδιότητα σε εφαρμογές drug delivery; γ) η απελευθέρωση του φαρμάκου φθάνει σε πλατό περίπου 6 ώρες κατόπιν της έναρξης της απελευθέρωσης. Τέλος, μελετήσαμε τις αντιμικροβιακές ιδιότητες του συστήματός μας, αποτελούμενου από την υδρογέλη μαζί με την εγκαψυλιωμένη [H2- TMePyP(I4)]. Το σύστημα ελέγχθηκε έναντι βακτηρίων E.coli κάτω από διαφορετικές συνθήκες φωτός, συμπεριλαμβανομένης της πλήρους απουσίας φωτός και της φωτοβόλησης. Αποδείχτηκε ότι όταν τα δείγματα δεν φωτοβοληθούν παρουσιάζουν αντιβακτηριδιακή δράση στο E.Coli, χωρίς να έχουν κάποια στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ τους, ενώ αν φωτοβοληθούν το δείγμα με την εγκαψυλιωμένη πορφυρίνη παρουσιάζει εντονότερη δράση ενάντια στο E.Coli. Το δεύτερο σκέλος της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας ήταν προσανατολισμένο στην κατεύθυνση της περιβαλλοντικής εξυγίανσης και περιέλαβε το σχεδιασμό μίας πεπτιδικής υδρογέλης για τη δέσμευση τοξικών οργανικών χρώσεων και μεταλλικών ιόντων σε υδάτινο περιβάλλον. Το πρώτο στάδιο ήταν η σύνθεση της πεπτιδικής υδρογέλη Fmoc-Phe-Leu-OH, βάσει της συνθετικής πορείας που ήδη περιγράφηκε για την περίπτωση του διπεπτιδίου Fmoc-Phe-Ile-OH. Στη συνέχεια, εξετάστηκε η ικανότητα του διπεπτιδίου αυτού να σχηματίζει υδρογέλες αλλά και organogels, σύμφωνα με το πρωτόκολλο καλού/κακού διαλύτη. Αποδείχθηκε ότι μείγμα αιθανόλης και νερού προωθεί το σχηματισμό υδρογέλης, ενώ μείγμα DCM και εξανίου/ επτανίου προωθεί το σχηματισμό organogels, ενώ και οι δύο σχηματισμοί περιγράφονται από ινώδεις δομές. Χρησιμοποιήσαμε αυτή την υδρογέλη σε συγκέντρωση πεπτιδίου 2 mg/ml και σε αναλογία διαλυτών 3:7 (αιθανόλη:νερό) για να μελετήσουμε την ικανότητά της να δεσμεύει τοξικές οργανικές χρώσεις και μεταλλικά ιόντα από το υδάτινο περιβάλλον και αποδείξαμε ότι 1 ml της συγκεκριμένης υδρογέλης μπορεί να απορροφήσει σε χρονικό πλαίσιο 3 ημερών το 89.38% της ποσότητας χρώσης Coomasie Brilliant Blue, 20 μΜ και όγκου 1 ml, το 82.5% της ποσότητας χρώσης Methylene Blue, 3.2 μΜ και όγκου 1 ml, το 85.35 % της ποσότητας χρώσης Congo Red, 10 μΜ και όγκου 1 ml, 43.33% της ποσότητας μεταλλικών ιόντων Co2+ , 0.1 M και όγκου 1 ml και 58.85% της ποσότητας μεταλλικών ιόντων Ni2+, 0.1 Μ και όγκου 1 ml. Μελετήσαμε περαιτέρω την ικανότητα της υδρογέλης για δέσμευση μεταλλικών ιόντων Ni2+ και Co2+ σε περιπτώσεις επαναχρησιμοποίησης και βρήκαμε πως η υδρογέλη διατηρεί την υψηλή της ικανότητα για τους πρώτους τέσσερις κύκλους επαναχρησιμοποίησης. Τέλος, ελέγξαμε και επιβεβαιώσαμε την ικανότητα του πεπτιδίου να δεσμεύει πετρελαιοειδή μέσω του σχηματισμού organogel. Συμπερασματικά, τα πεπτίδια Fmoc-Phe-Ile-OH και Fmoc-Phe-Leu-OH αποδείχθηκε πως μπορούν να σχηματίσουν υδρογέλες με ποικιλία δυνητικών εφαρμογών όχι μόνο στη φαρμακευτική, αλλά και στην περιβαλλοντική εξυγίανση.
|
Αναζήτηση
