Modification et étude de propriétés physico-chimiques de l'amidon en présence du liquide ionique [Bmim]Cl en vue de leurs applications biomédicales

Abstract

الملخص (بالعربية) : تم إجراء التعديل الفردي والمزدوج مع إيثر وربط النشا بشكل متجانس في الوسط السائل الأيوني ، وهو مذيب ممتاز لتعديل النشا باستخدام حمض أحادي كلورو أسيتيك الصوديوم وتريميتافوسفات الصوديوم في تسلسلات مختلفة. وأشارت الخصائص التي تم تحليلها إلى أن تعديل النشا والذي تم تأكيده بدرجة أكبر عن طريق تحديد درجة عالية من الأثير والربط المتبادل يمكن تحقيقه على نطاق زمني قصير ، وهذا على ما يبدو بسبب القدرة الذائبة الممتازة والتأثير الحفاز للسائل الأيوني. وقد لوحظت اختلافات واضحة في خصائص النشويات الأصلية والمعدلة والمعدلة المزدوجة. قد يؤدي التعديل الكيميائي للنشا باستخدام طريقة واحدة إلى تحسين الخواص الوظيفية المحددة ، ولكن في الوقت نفسه ، هناك بعض الخصائص المفيدة مفقودة أيضًا. لذلك ، من الاستقصاء الحالي ، يمكن استنتاج أن الخصائص المحددة للنشويات المعدلة لتتناسب مع تطبيقات معينة ، يمكن الحصول عليها عن طريق تقسيم طريقتين مختلفتين من التعديلات واختيار مستوياتها وتسلسل التعديل بحذر. أخيرًا ، تم تقديم النشا المعدلة كمصفوفات تشكل سواغ لأشكال جرعة الإفراج المستدام عن طريق الفم. تم تطوير أفلام ذكية قابلة للتحلل مع خصائص مضادة للميكروبات / قابلة للأكسدة وقادرة على مراقبة التغيرات في درجة الحموضة من خليط كحول النشا والبولي فينيل. تم ربط النشا المحب للماء وبوليمرات كحول البوليفينيل الكاره للماء في الفيلم بفعل ثلاثي ميتافوسفات الصوديوم لتحسين مقاومته للماء. تم دمج الكركم وزيت القرفة في الخليط للحصول على مؤشر لوني ونشاط مرض ضد الميكروبات و الأكسدة في وقت واحد. أخيرًا ، تمت دراسة تأثيرات دمج هذه المواد الفعالة في الفيلم على عملية التحلل الحيوي. الكلمات المفتاحية: النشا؛ تعديل؛ السائل الأيوني؛ فيلم ذكي؛ قابلية التحلل البيولوجي. ----------------------------------------------Résumé (en Français) : L'optimisation de la modification simple et double avec l'éthérification et la réticulation de l'amidon a été réalisée de manière homogène dans un milieux liquide ionique, un excellent solvant pour la modification de l'amidon en utilisant de l'acide monochloroacétique de sodium et du trimétaphosphate de sodium dans différentes séquences. Les caractéristiques analysées indiquent une modification de l'amidon qui a été confirmée par la détermination d'un degré élevé d'éthérification et la réticulation pourrait être obtenue à court terme, ce qui est apparemment dû à l'excellente capacité de dissolution et à l'effet catalytique du liquide ionique. Des différences visibles dans les propriétés des amidons natifs, à modification unique et à modification double ont été observées. La modification chimique de l'amidon en utilisant une seule méthode pourrait améliorer des propriétés fonctionnelles spécifiques, mais simultanément certaines propriétés utiles manquent également. Par conséquent, de la présente enquête, il peut être déduit que les propriétés spécifiques des amidons modifiés pour convenir à des applications spécifiques, peuvent être acquises en stratifiant deux méthodes différentes de modifications et en sélectionnant avec prudence leurs niveaux et leur séquence de modification. Enfin, les amidons modifiés ont été introduits sous forme de matrices formant des excipients pour les formes posologiques orales à libération prolongée. Des films biodégradables intelligents dotés de propriétés antimicrobiennes/antioxydantes et capables de surveiller les changements de pH ont été développés à partir d’un mélange amidon-alcool polyvinylique. Les polymères d’amidon hydrophile et d’alcool polyvinylique hydrophobe dans le film ont été réticulés par action du trimétaphosphate de sodium afin d’améliorer leur résistance à l’eau. Le curcuma et l’huile de cannèle ont été incorporés dans le mélange pour obtenir simultanément une indication colorimétrique, une activité antimicrobienne et antioxydante satisfaisante. Enfin, les effets de l’incorporation de ces substances actives dans le film sur leur processus de biodégradation ont été étudiés. Les mots clés : Amidon ; Modification ; Liquide ionique ; Film intelligent ; Biodégradabilité. ---------------------------------------------- Abstract (en Anglais) : Optimization of the single and dual modification with etherification and Cross-linking of starch was homogeneously carried out in ionic liquid media, an excellent solvent for the starch modification using sodium monochloroacetic acid and sodium trimetaphosphate in different sequences. Characteristics analyzed indicated modification of starch which was further confirmed by determining a high degree of etherification and Cross-linking could be achieved at short time scale, which is apparently due to the excellent dissolving capacity and catalytic effect of ionic liquid. Visible differences in the properties of native, single modified and dual-modified starches were observed. Chemical modification of starch using a single method might improve specific functional properties, but simultaneously some useful properties are also missing. Therefore, from the present investigation it can be inferred that specific properties of modified starches to suit specific applications, can be acquired by stratifying two different methods of modifications and cautiously selecting their levels and sequence of modification. Finally, the modified starches were introduced as matrices forming excipients for oral sustained release dosage forms. Intelligent biodegradable films with antimicrobial / antioxidant properties and capable of monitoring pH changes have been developed from a starch-polyvinyl alcohol mixture. The hydrophilic starch and hydrophobic polyvinyl alcohol polymers in the film were crosslinked by the action of sodium trimetaphosphate to improve their water resistance. Turmeric and cinnamon oil have been incorporated into the mixture to simultaneously obtain a colorimetric indication, satisfactory antimicrobial and antioxidant activity. Finally, the effects of incorporating these active substances into the film on their biodegradation process have been studied. Keywords: Starch; Modification; Ionic liquid; Smart Film; Biodegradability.