الفهرس 
Chapter I: Introduction and Literature reviewOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 247 |  |  |
| | | from | 247 | | |
Abstract
تهدف الرسالة الى دراسة التفاعل بين الكيتوزان كأحد البوليمرات الطبيعية والأيبوبروفين كأحد الملوثات العضوية الموجودة بالماء. كما تهدف الرسالة الى ازالة الأيبوبروفين من المحاليل المائية. و من أجل تحقيق هذه الأهداف فان العمل خلال هذه الرسالة ينقسم الى شقين؛ شق نظرى واخر عملى. الشق النظرى تم فيه بناء نماذج بنائية للكيتوازان والأيبوبروفين وكذلك التفاعلات المحتملة بينهما.
وقد تم استخدام برامج النمذجة الجزيئية مثل برنامج ”سيجرس” وبرنامج ”جاوس”، حيث تم استخدام برنامج ”سيجرس” لدراسة التفاعل بينهما باستخدم حسابات ال semiemprical quantum mechanical و طريقة PM6. خمسة احتمالات للتفاعل بين الكيتوزان والأيبوبروفين قد تم عرضها وحساب مستويات الطاقة الدنيا لكل منها ، وقد تم ذلك فى الحالة الغازية و أيضا فى الحالة السائلة حيث تم اضافة ثلاثة جزيئات ماء للاماكن الغير متداخلة فى التفاعل. وقد أتضح من الدراسة ما يلى:
• أن تفاعل الكيتوزان مع الأيبوبروفين صاحبه تغيير فى عزم ثنائى القطب للمركبات الناتجة مما يعكس زيادة فى نشاطيتها للتفاعل مع الجزيئات المحيطة بها حيث أنه من المعلوم أنه كلما زادت قيمة عزم ثنائى القطب كلما زاد نشاط المركب للتفاعل مع ما حوله من جزيئات.
• تم حساب جهد التأين والذى يمتلك دلالة قوية على نشاط المركب حيث أنه كلما قلت قيمته كلما زادت النشاطية.
• تم حساب ال HOMO/LUMO band gap energy للتعبير عن مدى استقرار الجزيئات المتكونة.
• كما أن بعض معاملات ال QSAR قد تم حسابها مثل الحجم والمساحة وال Log P و polarizabilityوالتى تعبر عن بعض الخواص البيولوجية للمركبات المتفاعلة.
• بالاضافة الى حساب ال vibrational spectra IR.
كما أثبتت النتائج النظرية الاتى:
• امكانية التفاعل بين الكيتوزان والايبوبروفين، فقد تم الحصول على قيم موجبة فى vibrational spectra الناتجة.
• أن المركبات الناتجة من الاحتمالات الثالثة والرابعة فى الحالة الغازية والاحتمال الخامس فى الحالة السائلة هم الأكثر احتمالية للحدوث عند تفاعل الكيتوزان والايبوبروفين وذلك لأنه الأقل فى مستوى الطاقة وفى قيم ال HOMO/LUMO band gap energy مما يعنى أنهم الأكثر استقرارا بين الأحتمالات المقدمة، كما أنهم الأعلى فى قيم عزم ثنائى القطب والذى يشير الى نشاطية أعلى.
• أن التفاعل من خلال الروابط الهيدروجينية هو الأقرب فى الحدوث.
و بعد أن تم التأكد من امكانية حدوث مثل هذه التفاعلات ، تم اعادة حسابات النمذجة الجزيئية باستخدام مستوى أعلى من الحسابات النظرى على برنامج ”جاوس” وباستخدام طريقة B3LYP/6-311G(d,p). فقد تم حساب المستويات الدنيا للمركبات منفردة و كذلك للخمسة احتمالات المقترحة لهم. كما تم حساب ال HOMO/LUMO band gap energy و كذلك التغيير فى عزم ثنائى القطب. و أيضا تم حساب ال vibrational spectra IR و مقارنتها بالنتائج العملية.
و قد أثبتت النتائج ما يلى:
• ال vibrational spectra IR للمركبات والأحتمالات المحسوبة هى الأقل فى مستويات الطاقة و التى يمكن تحقيقها عمليا.
• أن الأحتمالين الثانى والرابع هما الاكثر احتمالية فى الحدوث حيث أنهما الأقل فى قيم الطاقة وال HOMO/LUMO band gap energyمما يعكس أنهم الأكثر استقرارا بين الأحتمالات المقترحة، كما أنهم الأعلى فى قيم عزم ثنائى القطب والذى يشير الى نشاطية أعلى.
• أن التفاعل من خلال الروابط الهيدروجينية هو الأقرب فى الحدوث بالاضافة الى التفاعل الكهربائى بين مجموعة الأمين الموجبة الشحنة على الكيتوزان و مجموعة الكربوكسيل السالبة على الأيبوبروفين.
ولاثبات ذلك عمليا قد تم اضافة كريات الكيتوزان المحضرة الى محلول الايبوبروفين. و قد أثبتت التجارب العملية الاتى:
• صحة النماذج النظرية التى تم اجرائها فقد استطاع كريات الكيتوزان فى ازالة الايبوبروفين بنسبة تصل الى 91% وذلك بعد مرور 24 ساعة على تفاعلهما.
• نجاح التجربة العملية باكثر من تقنية مثل Fourier Transform Infrared (FTIR), Energy Dispersive X-rays and biophysical swelling studies وذلك فى وسط حمضى و كذلك وسط قلوى.
• قدرة الكريات على ازالة الايبوبروفين حتى فى الوسط القلوى.
• أن التفاعل الكهربائى بين مجموعة الأمين الموجبة الشحنة على الكيتوزان و مجموعة الكربوكسيل السالبة على الأيبوبروفين هو الأكثر تأثيرا فى عملية الازالة بالاضافة الى تفاعلات ال hydrophobic بين السلاسل الهيدروكربونية للكيتوزان والأيبوبروفين.
كما تم تعديل كريات الكيتوزان المحضرة باستخدام مواد نانومترية من السيليكا نظرا لما تضيفه السيليكا من مميزات من زيادة مساحة السطح وزيادة القدرة على ادمصاص الملوثات والتفاعل مع المركبات المحيطة. و قد أثبتت التجارب نجاح كريات الكيتوزان المعدلة بجزيئات النانو فى ازالة الايبوبروفين بنسبة تصل الى 71% وذلك بعد مرور 24 ساعة على تفاعلهما. و يمكن تفسير تراجع نسبة الازالة فى كريات الكيتوزان المعدلة الى صغر حجم جزيئات السيليكا المستخدمة مما ساعدها على التجمع و سد فتحات كريات الكيتوزان ومنافسة الأيبوبروفين عليها.
واجمالا لما تم عرضه فقد أثبتت النتائج النظرية والعملية أن الكيتوزان له اثر فعال فى ادمصاص ملوثات الأيبوبروفين وبالتالى التخلص منها سواء فى وسط حامضى أو قاعدى.