بررسی اثر افزودنی داروی ایندومتاسین بر رفتار نانوبیوکامپوزیت نورپخت پایه کلسیم فسفات/ پلیمری

نویسندگان

پژوهشگاه مواد و انرژی، پژوهشکده نانوفناوری و مواد پیشرفته، کرج

چکیده

در این تحقیق نانوبیوکامپوزیت زیست‌فعال و نورپخت کلسیم فسفاتی پلیمری جدیدی تهیه شد. فاز جامد حاوی تتراکلسیم فسفات خالص سنتزی به‌روش تف‌جوشی حالت جامد به همراه داروی ایندومتاسین و فاز مایع، رزینی اصلاح شده بر پایه پلی‌هیدروکسی‌ اتیل ‌متااکریلات (هیما) بود که پس از سفت شدن با نور مورد ارزیابی خواص فیزیکی- شیمیایی قرار گرفت. تغییرات فازی در ترکیب سیمان پس از قرار گرفتن در محلول فسفات بافری (PBS) با استفاده از آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) بررسی شد. همچنین تغییرات ایجاد شده در گروه‌های شیمیایی موجود در سیمان و ریزساختار سیمان بعد از نگهداری در محلول فسفات بافری به‌ترتیب با روش‌های طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. پس از نگهداری نمونه‌ها در محلول فسفات بافری فاز کلسیم فسفاتی جدید، به‌صورت سوزنی و پولکی‌ مانند روی سطح به‌وجود آمد که در نمونه حاوی 10 درصد وزنی دارو این نانوساختارها به مراتب بیشتر از نمونه فاقد دارو تشکیل شد. سایر نتایج نیز نشان داد که با گذشت زمان در اثر تبدیل فازهای اولیه به فاز کلسیم فسفاتی (آپاتیت)، تخریب ساختاری در داربست کامپوزیت به‌‌وجود آمده است. همچنین نتایج آزمون استحکام مکانیکی نمونه‌های سیمان پلیمری حاوی دارو نشان داد که میانگین استحکام فشاری نمونه‌ها بعد از گیرش در حدود 56 مگاپاسگال است و با ادامه غوطه‌وری به‌تدریج بعد از 21 روز به مقدار 26 مگاپاسگال کاهش یافت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effect of Indomethacin on the Calcium Phosphate/polymer Light-Cured Nanobiocomposites ‎Behavior

نویسندگان [English]

  • M. H. Barounian
  • S. Hesaraki
  • A. Kazemzadeh
Department of Nanotechnology and advanced materials, Materials and Energy Research Center, Karaj, Iran.
چکیده [English]

In this study, a new bioactive and light-cure polymeric calcium phosphate nanocomposite containing a powder phase consisting of pure TetraCalciumPhosphate was synthesized by solid state sintering. By using indomethacin, a non-steroidal anti-inflammatory drug, and a liquid phase including polyhydroxy-based resin, Ethyl Methacrylate was prepared and evaluated after curing with the high-intensity blue light. Phase changes in the cement composition after soaking in phosphate buffered saline (PBS) were investigated using X-ray diffraction (XRD). Morever, changes in the chemical groups in the cement and the microstructure of the cement after soaking in the PBS were investigated by Fourier transform spectroscopy (FTIR) and electronscanning microscopic (SEM) images, respectively. XRD patterns and SEM images showed that after soaking the samples in. the PBS solution, a new calcium phosphate phase with a shape like needle and polka appeared on the surface, which was formed more in the drug-containing sample at a concentration of 5% wt. of these nanostructures. Other results also showed that with the passage of time, the structural degradation in the PBS was  due to the conversion of the initial phases to the calcium phosphate phase (apatite). Also, the results of the mechanical strength test of polymeric cement samples containing the drugshowed that the mean compressive strength of the samples after the fixation was  about 56 MPa, and it was decreased by 26 MPa with continuous immersion after 21 days.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hard magnets
  • magnetic properties
  • Permanent magnetic Magnet
  • sintering
1. Barounian, M., Hesaraki, S., and Kazemzadeh, A., “Development of Strong and Bioactive Calcium Phosphate Cement as a Light-cure Organic-inorganic Hybrid”, Journal of Materials Science: Materials in Medicine., Vol. 23, pp. 569-581, 2011.
2. Miyamoto, Y., Tho, Y., and Ishikawa, K., “Effect of Added NaHCO3 on the Basic Properties of Apatite Cement”, Journal of Biomedical Materials Research Part A, Vol. 54, pp. 311-319, 2001.
3. Takagi, S., Chow, L. C., and Ishikawa, K., “Formation of Hydroxyapatite in new Calcium Phosphate Cements”, Biomaterials, Vol. 19, pp. 1593-1599, 1998.
4. Hesaraki, S., Moztarzadeh, F., and Solati-Hashjin, M., “Phase Evaluation of an Effervescent-added Apatitic Calcium Phosphate Bone Cement”, Journal of Biomedical Materials Research Part B: (Applied Biomaterials), Vol. 79, pp. 203-209, 2006.
5. Miyazaki, K., Horibe, T., Antonucci, J. M., Takagi, S., and Chow, L. C., “Polymeric Calcium Phosphate Cements: Analysis of Reaction Producs and Properties”, Dental Materials., Vol. 9, pp. 41-45, 1993.
6. Matsuya, Y., Matsuya, S., and Antonucci, J. M., “Effect of Powder Grinding on Hydroxyapatite Formation in a Polymeric Calcium Phosphate Cement Prepared from Tetracalcium Phosphate and Poly(methyl vinyl ether-maleic acid)”, Biomaterials, Vol. 20, pp. 691-697, 1999.
7. Yap, A. U. J., Pek, Y. S., and Kumar, R. A., “Experimental Studies on a new Bioactive Material: Haionomer Cements”, Biomaterials, Vol. 23, 955-962, 2002.
8. Giordano, C., Causa, F., Di Silvio, L., and Ambrosio, L., “Chemical-physical and Preliminary Biological Properties of Poly (2-hydroxyethylmethacrilate)/ Poly-(ε-caprolactone)/ Hydroxyapatite Composite”, Journal of Materials Science: Materials in Medicine., Vol. 18, pp. 653-660, 2007.
9. Otsuka, M., Nakahigashi, Y., and Matsuda, Y., “A Novel Skeletal Drug Delivery System using Self-setting Calcium Phosphate Cement VIII: the Relationship Between in Vitro and in Vivo Drug Release from Indomethacin-containing Cement”, Journal of Controlled Release, Vol. 43, pp. 115-122, 1997.
10. Hesaraki, S., and Nemati, R., “Cephalexin-loaded Injectable Macroporous Calcium Phosphate Bone Cement”, Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials., Vol. 89, pp. 342-352, 2009.
11. Hesaraki, S., Moztarzadeh, F., and Nezafati, N., “Evaluation of a Bioceramic-based Nanocomposite Material for Controlled Delivery of a Non-steroidal Anti-inflammatory Drug”, Medical Engineering & Physics., Vol. 31, pp. 1205-1213, 2009, doi:10.1016/j.medengphy. 2009. 07. 019.
12. Nourmohammadi, J., Sadrnezhaad, S. K., and Behnamghader, A., “Bone-like Apatite Layer Formation on the new Resin-modified Glass-ionomer Cement”, Journal of Materials Science: Materials in Medicine, Vol. 19, pp. 3507-3514, 2008.
13. Tsortos Nancollas, G., “The Role of Polycarboxilic Acids in Calcium Phosphate Mineralization”, Journal of Colloid and Interface Science., Vol. 250, pp. 159-167, 2002.
14. Hesaraki, S., Sharifi, D., Nemati, R., and Nezafati, N., “Prepration and Charecterization of Calcium Phosphate Cement Made by Poly(acrylic/itaconic) Acid”, Advances in Applied Ceramics, Vol. 108, pp. 106-110, 2009.

تحت نظارت وف ایرانی