الفهرس 
IntroductionOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 271 |  |  |
| | | from | 271 | | |
Abstract
يعد الكيتوزان بوليمر حيوى صديق للبيئة وقابل للتحلل البيولوجى ومنخفض السمية. نظرا لهذه الخواص فان الكيتوزان له العديد من التطبيقات المختلفة فى مجال الطب الحيوي والتكنولوجيا الحيوية والتغليف وصناعة الأدوية والنشاط المضاد للميكروبات ضد مجموعة واسعة من السلالات البكتيرية ويستخدم أيضا فى معالجة المياه.
وتتضمن الدراسة في هذه الرسالة تحسين الخواص الفيزيوكيميائية للكيتوزان من خلال تحضير هيدروجيلات وهيدروجيلات نانوية من تفاعل الكيتوزان مع الجلوتارالدهيد وهاليدات الاحماض المختلفة ومركبات السلفوناميد في ظروف تفاعل مختلفة وتقييم فاعلية الهيدروجيلات الجديدة لتطبيقات مختلفة.
تتكون الرسالة من جزئين:
الجزء الاول
فى هذا الجزء تم تحضير هيدروجيلات الكيتوزان المعدلة بواسطة تفاعل الكيتوزان مع كلوريد التيرفثالويل (TPC) ، والجلوتارالدهيد (GA) ، ومركب 4-](4-سلفامويل فينيثيل) كاربامويل[كلوريد البنزويل (3) و ثلاثي بولى فوسفات الصوديوم (TPP) لتحسين الخواص الفيزيوكيميائية للكيتوزان واستخدامها في ازالة الأصباغ من المحاليل المائية وكذلك كمضادات للميكروبات.
1- تحضير 4-](4-سلفامويل فينيثيل) كاربامويل[كلوريد البنزويل (3)
تم تحضير المركب 4-](4-سلفامويل فينيثيل) كاربامويل[كلوريد البنزويل (3) من تفاعل كلوريد التيرفثالويل مع 4-]2-)امينوايثيل)[ سلفوناميد البنزين (AEBSA) (2) وذلك بنزع HCl كما هو موضح فى (مخطط 18).
تم إثبات التركيب الكيميائى لمركب 4-](4-سلفامويل فينيثيل) كاربامويل[كلوريد البنزويل (3) باستخدام تحليل العناصر و التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء(FT-IR) و تحليل طيف الكتلة (MS).
مخطط 18 : تحضير 4-](4-سلفامويل فينيثيل) كاربامويل[كلوريد البنزويل (3)
2- تحضير هيدروجيل الكيتوزان المعدل (I)
تم تحضيرالهيدروجيل (I) بتفاعل الكيتوزان (CS) مع كلوريد التيرفثالويل (TPC) (1) بواسطة نزع 2 جزىء من HCl كما موضح فى (مخطط 19).
مخطط 19 : تحضير هيدروجيل الكيتوزان المعدل (I)
3- تحضير هيدروجيل الكيتوزان المعدل النانوى (I-NPs)
تم تحضير هيدروجيل الكيتوزان النانوى المعدل (I-NPs) من تفاعل الكيتوزان (CS) وكلوريد التيرفثالويل (TPC) مع ثلاثى بولى فوسفات الصوديوم (TPP) كمادة تشابك من خلال تقنية الجيل الأيونى كما موضح فى (مخطط 20).
مخطط 20 : تحضير هيدروجيل الكيتوزان المعدل النانوى (I-NPs)
4- تحضير هيدروجيل الكيتوزان المعدل (II)
تم تفاعل الكيتوزان مع كلوريد التيرفثالويل (TPC) (1) في وجود الجلوتارالدهيد (GA) لينتج هيدروجيل الكيتوزان المعدل (II) كما هو موضح فى (مخطط 21).
مخطط 21 : تحضير هيدروجيل الكيتوزان المعدل (II)
5- تحضير هيدروجيل الكيتوزان المعدل (III)
تم تحضير هيدروجيل الكيتوزان المعدل (III) بواسطة تفاعل الكيتوزان (CS) مع مشتق السلفوناميد (3) كما هو موضح فى (مخطط 22).
مخطط 22 : تحضير هيدروجيل الكيتوزان المعدل (III)
6- تحضير مشتقات الكيتوزان النانوية المعدلة
تم تحميل الهيدروجيل (I) على جسيمات الذهب والفضة وأكسيد الزنك النانوية (ZnO NPs, Ag NPs, Au NPs) على التوالى ليعطى مشتقات الكيتوزان النانوية المعدلة (I-Au NPs و I-Ag NPs و I-ZnO NPs) على التوالي.
7- توصيف هيدروجيلات الكيتوزان المعدلة الجديدة (III, II, I-NPs, I) و مشتقات الكيتوزان النانوية المعدلة
تم توصيف التركيب الكيميائي والمورفولوجى لهيدروجيلات الكيتوزان المعدلة و مشتقات الكيتوزان النانوية المعدلة بواسطة تحليل العناصر والتحليل الطيفي باستخدام الأشعة تحت الحمراء (FT-IR) وتحليل الرنين المغناطيسى النووى للبروتون (1HNMR) والكربون (13CNMR) والتحليل الحرارى الوزنى (TGA) وقياس المسح التفاضلى المسعر (DSC) وحيود الأشعة السينية (XRD) والماسح المجهرى الالكترونى (SEM) والميكروسكوب الالكترونى للانتقال (TEM).
أظهرت نتائج التحليل الحرارى الوزنى (TGA) ان الثبات الحرارى للكيتوزان قد زاد بعد التعدل بكلوريد التيرفثالويل (TPC) والجلوتارالدهيد (GA) ومشتق السلفوناميد (3) كما أظهر هيدروجيل (I) اعلى ثبات حرارى وأظهر تحليل (DSC) ان الهيدروجيل (I) له أعلى (Tg) وتم ترتيب الهيدروجيلات من حيث الثبات الحرارى: (I > III > II > I-NPs) على التوالي.
وقد أوضح تحليل حيود الأشعة السينية (XRD) للهيدروجيلات (III and II, I-NPs, I) زيادة خاصية التبلور عن هيدروجيل الكيتوزان وهذا يثبت أن التعديل الكيميائى لهيدروجيل الكيتوزان يحسن خاصية التبلور.
وقد أظهرت نتائج(SEM) للهيدروجيلات المعدلة (III, II, I) عدم انتظام فى مورفولوجيا السطح مقارنة بالسطح الاملس للكيتوزان بينما يشير تحليل (TEM) الى أن هيدروجيل الكيتوزان المعدل النانوى (I-NPs) و مشتقات الكيتوزان النانوية المعدلة لها أحجام الجسيمات النانوية وكروية الشكل.
وأثبتت دراسة خاصية الانتفاش لهيدروجيلات الكيتوزان المعدلة درجة انتفاش عالية مقارنة بـالكيتوزان مع زيادة زمن الغمرودرجة الحرارة و قيمة الأس الهيدروجيني حتى 7 pH ثم يقل الانتفاش حتى يصل عند 10 pH وقد أظهر الهيدروجيل (I) أعلى درجة انتفاش وقيمته (510).
8- تطبيقات هيدروجيلات الكيتوزان المعدلة و مشتقات الكيتوزان النانوية
8-1- دراسة ازالة الصبغة من المحاليل المائية
أظهرت هيدروجيلات الكيتوزان المعدلة درجة كفاءة عالية وقدرة امتصاص لصبغة Congo Red (CR) من المحلول المائى من ( 81 - 88 % ) وأظهرت النتائج أن تطبيق Langmuir الافضل للامتزاز بالمقارنة لتطبيق .Freundlisch
8-2- التقييم البيولوجي للميكروبات
8-2-1- النشاط المضاد للبكتيريا
أظهرت هيدروجيلات الكيتوزان المعدلة و مشتقات الكيتوزان النانوية كفاءة عالية كمضادات للبكتيريا المختبرة (S. aureus, ATCC 6538, B. subtillis, ATCC 6633, S. epidermidis, ATCC 12228) جرام موجب و(E. coli, ATCC 11229, Proteus, ATCC 33420, K. pneumoniae, ATCC 10145) جرام سالب بالمقارنة مع المضاد الحيوى المرجعى (Ciproflaxacin).
وقد أظهر نشاط منطقة التثبيط البكتيرى (IZ) لهيدروجيلات الكيتوزان المعدلة (III, II, I) و مشتقات الكيتوزان النانوية (I-ZnO NPs, I-Ag NPs, I-Au NPs) قيم أعلى كمضادات للبكتيريا بالمقارنة مع الكيتوزان وخاصة هيدروجيل النانوي (I-Ag NPs) حيث أعطى أعلى نشاط بكتيرى.
وقد أوضحت مشتقات الكيتوزان النانونية ( I-Au NPs و I-Ag NPs و (I-ZnO NPs أعلى تأثير فى تركيزات كل من (MIC , MBC) .
8-2-2- النشاط المضاد للفطريات
تم تقييم النشاط المضاد للفطريات للهيدروجيلات المعدلة تجاه
Aspergillus Niger, ATCC 13497)) و (Candida, ATCC 10231) كفطريات بالمقارنة مع المضاد الحيوى (Ciproflaxacin) وقد أظهر الهيدروجيل النانوى (I-Ag NPs) أعلى قيم نشاط كمضاد للفطريات.
1) الجزء الثانى
الهدف من هذا الجزء تحضير هيدروجيلات الكيتوزان المعدلة (IV , V , VI) من تفاعل الكيتوزان مع كلوريدات الأحماض المختلفة والتى تم تحميلهم على هيدروجيلات الكيتوزان المعدلة (IV , V , VI) ليعطى مشتقات الكيتوزان النانوية المعدلة لتحسين النشاط الميكروبى للكيتوزان.
9- تحضير 2-كلورو-N-(4-سلفامويل فينيثيل)اسيتاميد (5)
تم تحضير 2-كلورو-N-(4-سلفامويل فينيثيل)اسيتاميد (5) من تفاعل 4-]2-)امينوايثيل)[ سلفوناميد البنزين (2) مع كلورو أسيتيل كلوريد (4) كما هو موضح فى (مخطط 23).
تم إثبات التركيب الكيميائى لمركب 2-كلورو-N-(4-سلفامويل فينيثيل)اسيتاميد (5) باستخدام تحليل العناصر والتحليل الطيفى بالأشعة تحت الحمراء (FT-IR).
مخطط 23 : تحضير 2-كلورو-N-(4-سلفامويل فينيثيل)اسيتاميد (5)
10- تحضير 5]-(4-سلفامويل فينيثيل)كاربامويل[ايزوبنزوفيوران-1,3-ثنائى اون (7)
تم تحضير 5]-(4-سلفامويل فينيثيل)كاربامويل[ايزوبنزوفيوران-1,3-ثنائى اون (7) من تفاعل 4-]2- )أمينوإيثيل)[ سلفوناميد البنزين ((2 مع ثلاثى ميليتيك أنهيدريد كلوريد ((6 كما موضح في (مخطط 24) .
و تم إثبات التركيب الكيميائى لمركب 5]-(4-سلفامويل فينيثيل)كاربامويل[ايزوبنزوفيوران-1,3-ثنائى اون (7) باستخدام تحليل العناصر و التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء (FT-IR) و تحليل طيف الكتلة (MS) و الرنين المغناطيسي النووي للبروتون (1HNMR).
مخطط 24 : تحضير 5]-(4-سلفامويل فينيثيل)كاربامويل[ايزوبنزوفيوران-1,3-ثنائى اون (7)
11- تحضير هيدروجيل الكيتوزان المعدل (IV)
تم تحضير هيدروجيل الكيتوزان المعدل (IV) من تفاعل الكيتوزان مع مشتق السلفوناميد (5) بنزع HCl كما موضح في (مخطط 25).
مخطط 25 : تحضير هيدروجيل الكيتوزان المعدل (IV)
12- تحضير هيدروجيلات الكيتوزان المعدلة (V و VI)
تم تفاعل الكيتوزان مع 5]-(4-سلفامويل فينيثيل)كاربامويل[ايزوبنزوفيوران-1,3-ثنائى اون (7) فى درجة حرارة الغرفة لينتج مشتق حمض الاميك (V) عن طريق فتح حلقة جزىء الانهيدريد و عند درجة حرارة 130oC يعطى مشتق الايميد (VI) كما موضح فى (مخطط 26).
مخطط 26 : تحضير هيدروجيلات الكيتوزان المعدلة (V و VI)
13- تحضير مشتقات الكيتوزان النانوية المعدلة
تم تحميل الهيدروجيلات الجديدة (IV, V, VI) على جسيمات الذهب و الفضة واكسيد الزنك النانوية (ZnO NPs, Ag NPs, Au NPs) على التوالى لإعطاء مشتقات الكيتوزان النانوية المعدلة (IV-Au NPs و IV-Ag NPs و IV-ZnO NPs و V-Au NPs و V-Ag NPs و V-ZnO و VI- Au NPsو VI-Ag NPs و VI-ZnO NPs NPs) على التوالي.
14- توصيف هيدروجيلات الكيتوزان المعدلة الجديدة مشتقات الكيتوزان النانوية المعدلة
تم توصيف التركيب الكيميائي والمورفولوجى لهيدروجيلات الكيتوزان المعدلة والتركيبات النانوية بواسطة تحليل العناصر والتحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء (FT-IR) والتحليل الحرارى الوزنى (TGA) وحيود الأشعة السينية (XRD) والماسح المجهرى الالكترونى (SEM) والميكروسكوب الالكترونى للانتقال (TEM) .
اظهرت نتائج التحليل الحرارى الوزنى (TGA) ان هيدروجيل الكيتوزان المعدل (VI) أعطى اعلى ثبات حرارى من هيدروجيل الكيتوزان و هيدروجيلات الكيتوزان المعدلة (IV, V).
كما اوضحت نتائج حيود الأشعة السينية (XRD) زيادة تبلور مشتقات الكيتوزان المعدلة (IV و V و VI) مقارنة بالكيتوزان.
وقد أظهرت نتائج (SEM) زيادة فى عدم إنتظام مورفولوجيا سطح هيدروجيلات الكيتوزان المعدلة (IV و V و VI) بالمقارنة مع الكيتوزان كما أكدت نتائج الفحص المجهري الإلكتروني (TEM) ان مشتقات الكيتوزان النانوية المعدلة لها احجام الجسيمات النانوية وقد تكونت بأشكال منتظمة وكروية.
15- التقييم البيولوجي الميكروبى لهيدروجيلات الكيتوزان المعدلة و مشتقات الكيتوزان النانوية المعدلة
15-1- النشاط المضاد للبكتيريا
تم تقييم الفاعلية البيولوجية لهيدروجيلات الكيتوزان المعدلة (IV , V , VI) كمضادات للبكتيريا ضد أنواع مختلفة من البكتيريا (S.aureus , B.subtilis , S. epidermidis) جرام موجب و (E. coli , Proteus , K. pneumoniae) جرام سالب بالمقارنة مع المضاد الحيوى المرجعى (Ciproflaxacin).
وقد أظهر هيدروجيل الكيتوزان المعدل (V و VI) نشاطًا مضادًا للبكتيريا أعلى من هيدروجيل الكيتوزان المعدل (IV) والكيتوزان (CS).
15-2- وحدة تكوين المستوطنة (CFU) ونسبة الاختزال
أظهرت الهيدروجيلات الكيتوزان المعدلة (IV و V و VI) و مشتقاتها النانوية أعلى (CFU x105) ونسبة اختزال مقارنة بالكيتوزان (CS) ضد ( S. aureus) كجرام موجب و ( E. coli ) كجرام سالب .
15-3- النشاط المضاد للفطريات
تم تقييم النشاط المضاد للفطريات لهيدروجيلات الكيتوزان المعدلة ضد Aspergillus Niger و Candida بالمقارنة مع المضاد الحيوى المرجعى Ciproflaxacin.
وقد أظهرت نتائج النشاط المضاد للفطريات أن هيدروجيلات الكيتوزان المعدلة (V , VI) أكثر نشاطًا من هيدروجيل الكيتوزان المعدل (IV) والكيتوزان (CS).