فهرست مطالب

پژوهش های شیمیایی و نانو مواد - سال دوم شماره 2 (پیاپی 6، تابستان 1402)

نشریه پژوهش های شیمیایی و نانو مواد
سال دوم شماره 2 (پیاپی 6، تابستان 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/06/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • عباسعلی اسماعیلی*، زهره زراعتکار، عزیزالله حبیبی صفحات 1-10

    یک روش ساده، کارآمد و سبز برای سنتز ایزویندیگوها با استفاده از واکنش اکسیندول ها و ایزاتین ها تحت حرارت معمولی و در محیط 1-بنزیل-3- متیل ایمیدازولیوم کلرید، [Bnmim]Cl، به عنوان یک محیط خنثی، موثر و قابل استفاده مجدد شرح داده شده است. این روش چندین مزیت دارد که از جمله آن ها می توان به روش ساده مراحل کار، زمان واکنش کوتاه، و بازده عالی بدون هیچ محصول جانبی اشاره کرد.

    کلیدواژگان: ایزوایندیگو، 1-بنزیل-3- متیل ایمیدازولیوم کلرید، بدون کاتالیزور، محیط قابل بازیافت
  • وحیده حدیقه رضوان* صفحات 11-27

    کمپلکس انتقال بار (CTC) از واکنش بین دهنده و گیرنده الکترونی تشکیل و با برهمکنش های غیرکووالانسی پایدار می شود. این نوع کمپلکس، انرژی را در ناحیه ماوراءبنفش یا مریی (باندهای انتقال بار) جذب می کند. برهمکنش های دارو با گیرنده الکترونی، واکنش های مولکولی مهمی برای مطالعه فعالیت داروها هستند. موقعیت و شدت باندهای انتقال بار این دسته از کمپلکس های انتقال بار برای تعیین کمیت داروها که به عنوان دهنده الکترون عمل می کنند، استفاده می شوند. این روش، ارزان، ساده و کارآمد است و در این زمینه بررسی های زیادی انجام شده است. گیرنده های π متفاوت در سنجش اسپکتروفتومتری و آنالیز بسیاری از مواد دارویی به عنوان دهنده الکترون استفاده شده اند. ماهیت کمپلکس های انتقال بار تشکیل شده با روش های آنالیز عنصری، طیف سنجی مادون قرمز، طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته و هدایت سنجی تعیین می شود. در این مطالعه، انواع دارو هایی که توانایی تشکیل کمپلکس انتقال بار دارند و همچنین انواع گیرنده های الکترونی  مورد استفاده در آنالیز داروها مرور می شود.

    کلیدواژگان: کمپلکس انتقال بار، آنالیز دارو، گیرنده الکترونی، دهنده الکترونی
  • عبدالمنان ناروئی*، میلاد ناروئی صفحات 28-39

    در سال های اخیر، نانوتکنولوژی به دلیل کاربردهای گسترده آن در زمینه های مختلف مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. با افزایش مساحت سطح نانوساختارها، کارایی کاربردی این ساختارها نیز افزایش می یابد. امروزه کاربرد بالقوه نانوتکنولوژی در زمینه کشاورزی منجر به تحقیقات گسترده ای شده است. ترکیب نانوتکنولوژی و کشاورزی ابزار جدیدی است و منجر به تولید نانو کودها، نانو علف کش ها، نانو قارچ کش ها، نانو آفت کش ها و نانو حشره کش ها می شود که معمولا به عنوان نانومواد شیمیایی کشاورزی از آن ها نام برده می شود. این نانومواد شیمیایی کشاورزی به دلیل طبیعت مقرون به صرفه و همچنین سازگاری با محیط زیست، توجه بسیاری از دانشمندان را به خود جلب کرده اند. علاوه بر مزایای بسیار زیاد در کشاورزی، نانو-مواد شیمیایی کشاورزی همچنین به جایگزینی کودهای مصنوعی و آفت کش ها کمک می کنند که منجر به افزایش بازدهی محصولات می شود. با این حال، تحقیقات گسترده ای در این زمینه در حال انجام است. برخی از چالش های پیش رو شامل قابلیت دسترسی برای کشاورزان، هزینه تولید ، عدم آگاهی، تاثیر نامناسب بر محیط زیست، انسان و غیره است. این مقاله به بررسی تاثیرات فعلی نانوفناوری در کشاورزی، مواد شیمیایی کشاورزی و خصوصیات آنها و همچنین به اهمیت نانوفناوری در توسعه پایدار کشاورزی می پردازد.

    کلیدواژگان: نانوفناوری، نانوساختار، نانوآفت کش
  • محمدامین عدالت منش*، سمانه رفیعی صفحات 40-46

    سندرم تخمدان پلی کیستیک (PCOS) با اختلالات هورمونی-متابولیکی، استرس اکسیداتیو و اختلال در تخمک گذاری همراه است. پژوهش حاضر به ارزیابی اثر نانوذرات سلنیوم (SeNPs) بر فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و ساختار بافت تخمدان و آسیب اکسیداتیو DNA در مدل سندرم تخمدان پلی کیستیک می پردازد. تعداد 32 سر موش صحرایی ماده نژاد ویستار به 4 گروه کنترل، PCOS، PCOS+SeNPs0.1 و PCOS+ SeNPs0.1 تقسیم شدند. سندرم تخمدان پلی کیستیک با یک بار تزریق عضلانی استرادیول والرات (4 میلی گرم/کیلوگرم) القاء شد و SeNPs  با دوزهای 1/0 و 2/0 میلی گرم/کیلوگرم به مدت 14روز به صورت خوراکی تجویز گردید. در پایان دوره تیمار، سطح بافتی آنزیم های سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، کاتالاز (CAT)، مالون دی آلدهید (MDA) و 8-هیدروکسی داکسی گوانوزین (8-OHdG) در بافت تخمدان توسط روش الایزا سنجش شد و ساختار بافتی تخمدان مورد بررسی هیستوپاتولوژیک قرار گرفت. کاهش معنی دار تعداد کیست های فولیکولی، 8-OHdG و سطح MDA همراه با افزایش معنی دار سطح بافتی آنزیم های SOD و CAT در گروه های تیمار با SeNPs در مقایسه با گروه PCOS دیده شد. در واقع، SeNPs با عملکرد آنتی اکسیدانی سبب  بهبود ساختار بافتی تخمدان در مدل سندرم تخمدان پلی کیستیک گردید.

    کلیدواژگان: سندرم تخمدان پلی کیستیک، نانوذرات سلنیوم، استرس اکسیداتیو، موش صحرایی
  • رضوان احمدی پور، فرزانه ابراهیم زاده* صفحات 47-53

    در این مقاله، ویژگی های ژل های حاصل از پلیمرهای کربوکسی متیل سلولز (CMC)، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) و پلی وینیل الکل (PVA) به عنوان توابعی از حفظ شفافیت، pH و حفظ گروانروی طی مدت 60 روز، با استفاده از نرم افزار Design Expert و بهره گیری از طراحی آزمایش های مرکب مبتنی بر مدل CCD (طراحی مرکب مرکزی) مورد بررسی قرار گرفته است. تغییر در نسبت وزنی اجرای سازنده ژل به عنوان متغیر مستقل و تغییرات ایجاد شده درpH ، شفافیت و تغیرات گروانروی ژلهای تولید شده طی مدت 60 روزه به عنوان متغیر وابسته شناخته می شوند. تغییرات گروانروی در طول 60 روز و در بازه های زمانی 1، 7، 14، 28، و 60 روز در CMC،HPMC  و پلی وینیل الکل به تنهایی نشان می دهد که بدون وجود یک عامل اتصال دهنده، گروانروی با گذشت زمان تغییر می کند. با تجزیه و تحلیل دقیق نتایج حاصل از 16 آزمایش طراحی شده، فرمولاسیون بهینه ژل حاصل از ترکیب پلیمرهای CMC به نسبت وزنی 9/68 درصد، HPMC به نسبت 1/27 درصد و PVA به نسبت 4 درصد به عنوان بهترین فرمولاسیون ژل با حفظ ساختار، شفافیت، pH در محدوده خنثی و همچنین حفظ گروانروی طی زمان پیش بینی می شود.

    کلیدواژگان: ژل های پلیمری، کربوکسی متیل سلولز(CMC)، هیدروکسی پروپیل متیل سلولز(HPMC)، پلی وینیل الکل(PVA)، حفظ گروانروی
  • عبدالحمید دهقانی*، اعظم موذنی بیستگانی، میلاد قزلسفلو، سهیل دهقانی سیاهکی، حمیدرضا مرادی صفحات 54-77

    امروزه، تصفیه آلاینده های زیست محیطی پساب ها(رنگ های نساجی و فاضلاب های ناشی از پساب های دارویی) به یکی از مسایل چالش برانگیز تبدیل شده است و روش های متعددی برای تصفیه این دسته از پساب ها از جمله روش های شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی مورد استفاده قرار گرفته است که هر کدام از این روش ها دارای مزایا و معایب خاص خود بوده است. در چند دهه اخیر، تیتانیوم دی اکسید به دلیل خواص شیمیایی و فیزیکی منحصر به فردش، شرایط مناسبی برای کاربردهای زیست محیطی ایجاد کرده است. اساس فرایند های فتوکاتالیزگری، مبتنی بر تولید گونه های بسیار فعال مانند رادیکال های هیدروکسیل می باشد که این گونه های فعال، گستره وسیعی از آلاینده های آلی را به سرعت اکسید می کنند. تیتانیوم دی اکسید به عنوان یک نیمه هادی به دلیل ارزان قیمت بودن، عدم سمیت، پایداری شیمیایی بالا، دردسترس بودن و بازده بالا به عنوان یک فتوکاتالیزگر کارآمد جهت اکسایش ترکیبات آلی، سمیت زدایی، احیا فلزات سمی، حذف موثر فلزات سنگین، تخریب باکتری ها و ویروس ها مورد استفاده قرار گرفته است. از آن جایی که تیتانیوم دی اکسید و بسیاری از نیمه هادی های دیگر دارای شکاف باند بزرگی هستند، استفاده از تصفیه فتوکاتالیزگری آب با استفاده از تیتانیوم دی اکسید به دلیل راندمان نسبتا پایین آن محدود شده است. به منظور بهبود راندمان فتوکاتالیزگری تیتانیوم دی اکسید برای تصفیه آب، و همچنین سایر کاربردهای فتوکاتالیزگری، تحقیقات زیادی برای گسترش پاسخ فتوکاتالیزگری تیتانیوم دی اکسید به محدوده مریی انجام شده است. در این مقاله، به طور نظامند به معرفی تیتانیوم دی اکسید و بررسی خواص الکترونیکی و ساختاری آن پرداخته می شود.

    کلیدواژگان: فتوکاتالیز، تیتانیوم دی اکسید، رنگ های نساجی، پساب های دارویی
|
  • Abbas Ali Esmaeili *, Zohre Zeraatkar, Azizollah Habibi Pages 1-10

    A simple, efficient, and green method for synthesis of isoindigos by reaction of oxindoles, and isatins under conventional heating using 1-benzyl-3-methylimidazolium Chloride, [Bnmim]Cl, as a neutral, effective and reusable media is described. This method has several advantages, for example simple procedure with an easy workup, shorter reaction times, and excellent yields without any byproduct.

    Keywords: Isoindigo, 1-Benzyl-3-methyl imidazolium chloride, Catalyst-free, Recyclable media
  • Vahideh Hadigheh Rezvan * Pages 11-27

    The charge transfer complex (CTC) is formed by the reaction between electron donor and acceptor and is stabilized by non-covalent interactions. These complexes absorb energy in the ultraviolet or visible region (charge transfer bands). The drug interactions with electron acceptors are important molecular reactions for drug activity. The position and intensity of charge transfer bands of complexes are used to quantify drugs as electron donors. This technique is cheap, simple, and efficient.and many studys have been done in this field. Different π-acceptors have been used in spectrophotometric assays and analysis of many pharmaceutical substances as electron donors. The nature of the complexes was determined by elemental analysis, Infrared spectroscopy, Nuclear magnetic resonance spectroscopy and conductometry. In this study, the types of drugs that have the ability to form charge transfer complexes and also the types of electron acceptors used in the analysis of drugs are reviewed.

    Keywords: charge transfer complex, drug analysis, Electron acceptor, Electron donor
  • Abdolmanan Narouei *, Milad Narouei Pages 28-39

    In recent years, nanotechnology has received much attention due to its wide applications in various fields. As the surface area increases, the functional efficiency of the nanostructure also increases. Today, the potential application of nanotechnology in the field of agriculture has led to extensive research. The combination of nanotechnology and agriculture is a new tool and leads to the production of nano-fertilizers, nano-herbicides, nano-fungicides, nano-pesticides and nano-insecticides, commonly referred to as nano-agrochemicals. These nano agrochemical have gained a lot of research interest due to their cost-effective and environmentally friendly nature. In addition to the many benefits of nano-agrochemicals in agriculture, they help to replace synthetic fertilizers and pesticides, leading to increased yields of production. However, extensive research is being done in this field. Some of the challenges include accessibility for farmers, cost of production, lack of awareness, impact on the environment, humans, etc. This article reviews the current impacts of nanotechnology in agriculture, agrochemicals and their characterizations and also importance of nanotechnology on sustainable development of agriculture.

    Keywords: nanotechnology, Nanostructure, Nano-Pesticide, Nano-Agriculture
  • MohammadAmin Edalatmanesh *, Samaneh Rafiei Pages 40-46

    Polycystic ovary syndrome (PCOS) is associated with hormonal-metabolic disorders, oxidative stress and ovulation disorders. The present study evaluated the effect of selenium nanoparticles (SeNPs) on the activity of antioxidant enzymes and ovarian tissue structure and oxidative DNA damage in the polycystic ovary syndrome (PCOS) model. 32 female Wistar rats were divided into 4 control groups, PCOS, PCOS+SeNPs0.1 and PCOS+SeNPs0.1. Polycystic ovary syndrome was induced by a single intramuscular injection of estradiol valerate (4 mg/kg) and SeNPs with doses of 0.1 and 0.2 mg/kg were administered orally for 14 days. At the end, the tissue level of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) enzymes, content of malondialdehyde (MDA) and 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OHdG) in the ovarian tissue was measured by ELISA technique and the ovarian tissue structure was examined histopathologically. A significant decrease in the number of follicular cysts, 8-OHdG and MDA levels along with a significant increase in tissue levels of SOD and CAT enzymes were seen in the SeNPs treatment groups compared to the PCOS group. In fact, SeNPs with antioxidant function improved ovarian tissue structure in polycystic ovary syndrome model.

    Keywords: Polycystic ovary syndrome, selenium nanoparticles, Oxidative stress, Rat
  • Rezvan Ahmadi Pour, Farzaneh Ebrahimzadeh * Pages 47-53

    In this study, the characteristics of gels produced from polymers including carboxymethyl cellulose (CMC), hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), and polyvinyl alcohol (PVA) were investigated as functions of transparency preservation, pH, and viscosity retention over a period of 60 days. The investigation was conducted using Design Expert software and by employing a design of experiments based on a Central Composite Design (CCD) model. Changes in the weight ratio of the gel producer's implementation are considered the independent variable, while variations in pH, transparency, and viscosity changes of the produced gels over a 60-day period are recognized as the dependent variables. The variations in viscosity over the course of 60 days, at time intervals of 1, 7, 14, 28, and 60 days, for CMC, HPMC, and PVA individually, indicate that without the presence of a cross-linking agent, viscosity undergoes changes over time. Through a detailed analysis of the results obtained from 16 designed experiments, the optimal gel formulation, which ensures the preservation of structure, transparency, and pH within the neutral range, as well as the retention of viscosity over time, was predicted. This optimal formulation consists of a weight ratio of 9.68% CMC, 1.27% HPMC, and 4% PVA.

    Keywords: Polymer gels, Carboxymethyl cellulose (CMC), Hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), polyvinyl alcohol (PVA), Viscosity stability
  • Abdulhamid Dehghani *, Azam Moazeni Bistgani, Milad Ghezelsofloo, Soheil Dehghani Siyahaki, Hamidreza Moradi Pages 54-77

    Today, the treatment of environmental pollutants (textile dyes and wastewater from pharmaceutical wastes) has become one of the most challenging issues, and several methods have been used to treat wastewater, including chemical, physical, and biological methods, each of these methods has its own advantages and disadvantages. In recent decades, titanium dioxide has created suitable conditions for environmental applications due to its unique chemical and physical properties. The basis of photocatalysis processes is based on the production of highly active species such as hydroxyl radicals, which quickly oxidize a wide range of organic pollutants. Titanium dioxide as a semiconductor is an efficient photocatalyst which has been used for oxidation of organic compounds, detoxification, regeneration of toxic metals, effective removal of heavy metals, destruction of bacteria and viruses. Since titanium dioxide and many other semiconductors have a large band gap, the use of photocatalytic water treatment using titanium dioxide is limited due to its relatively low efficiency. In order to improve the photocatalytic efficiency of titanium dioxide for water purification, as well as other photocatalytic applications, a lot of research has been done to extend the photocatalytic response of titanium dioxide to the visible range. In this article, titanium dioxide is systematically introduced and its electronic and structural properties are investigated.

    Keywords: Photocatalysis, Titanium dioxide, Textile dyes, Pharmaceutical wastes