Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών”
(EL)
Οι κουμαρίνες αποτελούν μια σημαντική οικογένεια φυσικών ή/και συνθετικών ετεροκυκλικών ενώσεων και απαντώνται σε πολλά είδη φυτών είτε σε ελεύθερη μορφή είτε ως γλυκοζίτες. Παρουσιάζουν πλήθος βιολογικών δράσεων, όπως είναι η αντιφλεγμονώδης, η αντικαρκινική και η αντιοξειδωτική δράση.
Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η σύνθεση νέων κουμαρινικών αναλόγων με αξιόλογη αντιοξειδωτική δράση, καθώς και η ανάπτυξη και ο χαρακτηρισμός κατάλληλων λιπιδικών νανοσυστημάτων. Η πλειονότητα των κουμαρινικών ενώσεων παρουσιάζει λιπόφιλο χαρακτήρα, καθιστώντας αδύνατη τη διάλυση αυτών σε υδατικό περιβάλλον που επικρατεί στο εσωτερικό ζώντος οργανισμού. Επομένως, καθίσταται απαραίτητη η μεταφορά τους σε ειδικά συστήματα, αυξάνοντας την υδατοδιαλυτότητά τους. Τέτοιου είδους συστήματα αποτελούν τα λιπιδικά νανοσωματίδια.
Αρχικά, πραγματοποιήθηκε η σύνθεση βιοδραστικών ενώσεων, που συγκαταλέγονται στην ευρύτερη ομάδα των κουμαρινών. Αναλυτικότερα, συντέθηκαν 3 κουμαρινικά ανάλογα, εκ των οποίων η 7,8-διυδροξυ-4-φαινυλο κουμαρίνη, η 5,7-διυδροξυ-4-φαινυλο κουμαρίνη και η 7-υδροξυ-4-φαινυλο κουμαρίνη. Και οι 3 συνθετικές πορείες ακολουθούν το μηχανισμό συμπύκνωσης “Pechmann”. Ακολούθησε χαρακτηρισμός των ενώσεων με Φασματοσκοπία 1H NMR, καθώς και αξιολόγηση της βιοδραστικότητάς τους «in vitro», σύμφωνα με την τεχνική αναστολής της ρίζας DPPH. Το πείραμα DPPH επέδειξε σημαντική αντιοξειδωτική δράση μόνο για την 7,8-διυδροξυ-4-φαινυλο κουμαρίνη και η τιμή IC50 άγγιξε την τιμή 12.7 μM.
Εν συνεχεία, πραγματοποιήθηκε η παρασκευή λιπιδικών φορέων της επιλεχθείσας βιοδραστικής ουσίας, με σκοπό την ανάπτυξη φορέα βιοδραστικής ουσίας με βέλτιστες χημικές και φυσικές ιδιότητες. Πιο συγκεκριμένα, παρασκευάστηκαν 3 διαφορετικά είδη λιπιδικών νανοσωματιδίων με την τεχνική γαλακτωματοποίησης και εξάτμισης διαλύτη: τα Σωματίδια Στερεών Λιπιδίων, (SLNs), τα Νανοδομημένα Σωματίδια Στερεών Λιπιδίων (NLCs) και τέλος τα Νιοσώματα. Επακόλουθο βήμα αποτέλεσε ο δομικός, μορφολογικός και θερμικός χαρακτηρισμός τους με τη βοήθεια των αναλυτικών τεχνικών DLS, TGA, SEM και Φασματοσκοπίας UV-VIS και FTIR.
Το σύστημα SLNs επέδειξε μέγεθος 265.2 nm, PDI = 0.368 και ζ-δυναμικό ίσο με -26.1 mV, καθώς η απόδοση εγκλεισμού ανήλθε σε 79%. Το σύστημα NLCs αντίστοιχα μέγεθος 260 nm, PDI = 0.436 και ζ-δυναμικό ίσο με -29.5 mV, καθώς η απόδοση εγκλεισμού ήταν ίση με 84%. Τέλος, το σύστημα των Νιοσωμάτων επέδειξε μέγεθος 238.2 nm, δείκτη PDI = 0.333 και ζ-δυναμικό ίσο με -28.7 mV, καθώς η απόδοση εγκλεισμού ήταν ίση με 30%. Ακόμη, πραγματοποιήθηκε μελέτη κινητικής μοντελοποίησης της απελευθέρωσης της κουμαρινικής ένωσης. Τέλος, πραγματοποιήθηκε αξιολόγηση βιοδραστικότητας με την τεχνική αναστολής ελεύθερης ρίζας DPPH, καθώς πραγματοποιήθηκε προσδιορισμός της τιμής IC50 για τα 3 λιπιδικά νανοδωματίδια. Τα SLNs επέδειξαν IC50 ίσο με 15.7 μM, τα NLCs 13.2 μM και τέλος τα Νιοσώματα 19.7 μM.
(EL)
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο
