كاربرد نانو ذرات اكسيد مس در بارگيري داروي گاباپنتين به روش‌هاي نوري خطي و غير‌خطي

Application of copper oxide nanoparticles in loading of gabapentin drug using linear and nonlinear optical methods

در اين پژوهش ، نانو ذرات مس اكسيد بروش سل-ژل سنتز شده و ­ابي به روش­هاي پراكندگي اشعه ايكس و نور ديناميك (DLS)، ميكروسكوپ گذار الكتروني و ميكروسكوپ الكتروني سطحي انجام شد كه تشكيل ساختارهاي كريستالي با سايز ذرات 22 نانومتر را تاييد مي­نمود. داروي گاباپنتين با مقادير متفاوت روي ذرات بارگيري و به روش­هاي اندازه­گيري نوري خطي (طيف مرئي-فرابنفش) و غير خطي (روبش زد با دريچه باز) ميزان بارگيري بررسي شد. در اندازه­گيري DLS مشاهده شد كه افزايش ميزان بارگيري سبب افزايش شعاع هيدروديناميكي به خاطر تجميع ذرات و يا ايجاد هاله دارويي اطراف ذرات مي­شود كه افزايش در جذب نوري را منجر مي­شود. همچنين، افزايش جذب ذرات باعث افزايش جمعيت تراز بالايي (نوار رسانش) نسبت به پاييني (نوار ظرفيت) و اشباع كلوئيد براي جذب نور مي­شود كه اين ويژگي با آزمايش روبش زد با دريچه باز تاييد شد. اثر فوتوآكوستيكي نانوذرات مس اكسيد با ليزر آبي براي نخستين بار در اين آزمايش ديده شد ولي بر خلاف نتايج ديگر آزمايش­ها اين اثر نمي­­تواند معياري براي سنجش ميزان بارگيري دارو باشد. در مجموع روش­هاي نوري خطي و غيرخطي مانند طيف جذبي و روبش زد روش­هايي دقيق براي سنجش ميزان بارگيري دارو بر نانو ذرات اكسيد مس تشخيص داده شدند.

In this study, copper oxide nanoparticles were synthesized by sol-gel method and characterizations were performed using of x-ray diffraction and dynamic light scattering (DLS), electron transition microscopy (TEM) and surface electron microscopy (SEM) which confirm the formation of 22 nm crystal structures. After that, gabapentin drug was applied to the particles in different amounts and loading process was studied by some methods such as; linear optical method (visible-ultraviolet spectrum) and nonlinear optical method (open-aperture z-scan method). In DLS measurements, it was observed that increasing the loading, increases the hydrodynamic radius due to the aggregation of particles or the formation of a drug halo around the particles, which leads to an increase in the light absorption of the material. Also, increasing the particle absorption increases the population of high level (conduction band) compared to low (capacity band) and colloid became saturated for light absorption, which was confirmed by open aperture z-scan experiment. The photoacoustic effect of copper oxide nanoparticles with blue laser was seen for the first time in this experiment, but unlike the results of other experiments, this effect cannot be a criterion to measure of drug loading. In summary, linear and nonlinear optical methods such as absorption spectrum and open aperture z-scan technique have been found precise methods to measuring amount of drug loading on copper oxide nanoparticles.