Hidroksipropil metil sellülozadan hidrogel mikrosferlərinin hazırlanması

Bu təcrübə xammal kimi hidroksipropil metilselülozdan (HPMC), su fazası kimi natrium hidroksid məhlulundan, yağ fazası kimi sikloheksandan və divinilsulfondan (DVS) istifadə edərək, əks fazalı suspenziya polimerləşmə metodunu qəbul edir. 20 və Span-60 dispersant kimi, hidrogel mikrosferləri hazırlamaq üçün 400-900r/dəq sürətlə qarışdırılır.

Açar sözlər: hidroksipropil metilselüloz; hidrogel; mikrokürələr; dispersant

1.Ümumi baxış

1.1 Hidrogelin tərifi

Hidrogel (Hydrogel) şəbəkə strukturunda çox miqdarda su ehtiva edən və suda həll olmayan bir növ yüksək molekulyar polimerdir. Hidrofobik qrupların və hidrofilik qalıqların bir hissəsi suda həll olunan polimerin içərisinə şəbəkə ilə çarpaz əlaqə quruluşu ilə daxil olur və hidrofilik Qalıqlar su molekullarına bağlanır, şəbəkə daxilində su molekullarını əlaqələndirir, hidrofobik qalıqlar isə su ilə şişərək xaç əmələ gətirir. - bağlı polimerlər. Gündəlik həyatda jele və kontakt linzaların hamısı hidrojel məhsullarıdır. Hidrogelin ölçüsünə və formasına görə makroskopik gel və mikroskopik gel (mikrosfer), birincisi isə sütunlu, məsaməli süngər, lifli, membranlı, sferik və s.Hal-hazırda hazırlanmış mikrokürələr və nanoölçülü mikrokürələrə bölünür. yaxşı yumşaqlığa, elastikliyə, maye saxlama qabiliyyətinə və biouyğunluğa malikdir və qapalı dərmanların tədqiqində istifadə olunur.

1.2 Mövzu seçiminin əhəmiyyəti

Son illərdə ətraf mühitin mühafizəsi tələblərinə cavab vermək üçün polimer hidrojel materialları yaxşı hidrofilik xüsusiyyətlərinə və biouyğunluğuna görə tədricən geniş diqqəti cəlb etmişdir. Bu təcrübədə xammal kimi hidroksipropil metilselülozdan hidrogel mikrosferləri hazırlanmışdır. Hidroksipropil metilselüloz qeyri-ion selüloz efiri, ağ toz, qoxusuz və dadsızdır və digər sintetik polimer materiallarının əvəzedilməz xüsusiyyətlərinə malikdir, buna görə də polimer sahəsində yüksək tədqiqat dəyərinə malikdir.

1.3 Ölkədə və xaricdə inkişaf vəziyyəti

Hydrogel son illərdə beynəlxalq tibb ictimaiyyətinin diqqətini cəlb edən və sürətlə inkişaf edən farmasevtik dozaj formasıdır. Wichterle və Lim 1960-cı ildə HEMA çarpaz bağlı hidrojellər üzrə qabaqcıl işlərini dərc etdikdən sonra hidrogellərin tədqiqi və kəşfiyyatı dərinləşməyə davam etdi. 1970-ci illərin ortalarında Tanaka yaşlı akrilamid gellərin şişkinlik nisbətini ölçərkən pH-həssas hidrogelləri kəşf etdi və bu, hidrogellərin öyrənilməsində yeni bir addım atdı. mənim ölkəm hidrogel inkişaf mərhələsindədir. Ənənəvi Çin təbabətinin və mürəkkəb komponentlərin geniş hazırlıq prosesi səbəbindən, birdən çox komponent birlikdə işləyərkən bir təmiz məhsul çıxarmaq çətindir və dozası böyükdür, buna görə də Çin təbabətinin hidrogelinin inkişafı nisbətən yavaş ola bilər.

1.4 Eksperimental materiallar və prinsiplər

1.4.1 Hidroksipropil metilselüloz

Metilselülozun törəməsi olan hidroksipropil metilselüloz (HPMC) qeyri-ionlu suda həll olunan polimerlərə aid olan, qoxusuz, dadsız və toksik olmayan mühüm qarışıq efirdir.

Sənaye HPMC ağ toz və ya ağ boş lif şəklindədir və onun sulu məhlulu səthi aktivliyə, yüksək şəffaflığa və sabit performansa malikdir. HPMC termal gelləşmə xüsusiyyətinə malik olduğundan, məhsulun sulu məhlulu bir gel əmələ gətirmək üçün qızdırılır və çökür, sonra soyuduqdan sonra həll olunur və məhsulun müxtəlif spesifikasiyalarının gelləşmə temperaturu fərqlidir. HPMC-nin müxtəlif spesifikasiyalarının xüsusiyyətləri də fərqlidir. Çözünürlük özlülüklə dəyişir və pH dəyərindən təsirlənmir. Özlülük nə qədər aşağı olarsa, həlledicilik də bir o qədər yüksəkdir. Metoksil qrupunun tərkibi azaldıqca, HPMC-nin gel nöqtəsi artır, suda həllolma qabiliyyəti azalır və səth aktivliyi azalır. Biotibbi sənayedə əsasən örtük materialları, film materialları və davamlı buraxılan preparatlar üçün sürətə nəzarət edən polimer material kimi istifadə olunur. O, həmçinin stabilizator, dayandırıcı, tablet yapışdırıcısı və özlülük gücləndiricisi kimi istifadə edilə bilər.

1.4.2 Prinsip

Tween-20, Span-60 mürəkkəb dispersant və Tween-20-dən ayrı dispersant kimi istifadə edərək əks fazalı suspenziya polimerləşmə metodundan istifadə edərək, HLB dəyərini təyin edin (səthi aktiv maddə hidrofilik qrup və lipofil qrup Molekullu amfifildir, ölçü və qüvvənin miqdarı). səthi aktiv maddənin molekulunda hidrofilik qrup və lipofilik qrup arasındakı tarazlıq, sikloheksan yağ fazasının hidrofilik-lipofilik balans dəyərinin təxmini diapazonu kimi müəyyən edilir Təcrübədə davamlı olaraq doza monomerin sulu məhlulundan 1-5 dəfə yüksəkdir, konsentrasiyası 99% divinil sulfondur və çapraz birləşdirici maddənin miqdarı təxminən 10% səviyyəsində idarə olunur. quru sellüloza kütləsi, beləliklə, çoxlu xətti molekullar bir-birinə bağlanır və bir şəbəkə quruluşuna çarpaz bağlanır, polimer molekulyar zəncirləri arasında kovalent bağlanan və ya ion bağının meydana gəlməsini asanlaşdıran maddə.

Qarışdırma bu təcrübə üçün çox vacibdir və sürət ümumiyyətlə üçüncü və ya dördüncü sürətlərdə idarə olunur. Çünki fırlanma sürətinin ölçüsü birbaşa mikrokürələrin ölçüsünə təsir edir. Fırlanma sürəti 980r / dəq-dən çox olduqda, məhsulun məhsuldarlığını əhəmiyyətli dərəcədə azaldacaq ciddi divar yapışma fenomeni olacaq; Çapraz bağlayan agent toplu gellər istehsal etməyə meyllidir və sferik məhsullar əldə edilə bilməz.

2. Eksperimental alətlər və üsullar

2.1 Eksperimental Alətlər

Elektron balans, çoxfunksiyalı elektrik qarışdırıcı, qütbləşdirici mikroskop, Malvern hissəcik ölçüsü analizatoru.

Sellüloza hidrogel mikrosferlərini hazırlamaq üçün istifadə olunan əsas kimyəvi maddələr sikloheksan, Tween-20, Span-60, hidroksipropil metilselüloz, divinilsulfon, natrium hidroksid, distillə edilmiş sudur ki, bunların hamısı monomerlər və əlavələr təmizlənmədən birbaşa istifadə olunur.

2.2 Sellüloza hidrogel mikrosferlərinin hazırlanma mərhələləri

2.2.1 Tween 20-nin dispersant kimi istifadəsi

Hidroksipropilmetilselülozun həlli. 2 q natrium hidroksidini dəqiqliklə çəkin və 100 ml ölçülü kolba ilə 2% natrium hidroksid məhlulu hazırlayın. Hazırlanmış natrium hidroksid məhlulundan 80 ml götürün və su banyosunda təxminən 50-yə qədər qızdırın°C, 0,2 q sellüloza çəkin və onu qələvi məhlula əlavə edin, şüşə çubuqla qarışdırın, buz vannası üçün soyuq suya qoyun və məhlul aydınlaşdırıldıqdan sonra su fazası kimi istifadə edin. Üç boyunlu kolbaya 120 ml sikloheksan (yağ fazası) ölçmək üçün pilləli silindrdən istifadə edin, şprislə yağ fazasına 5 ml Tween-20 çəkin və bir saat ərzində 700 r/dəq sürətlə qarışdırın. Hazırlanmış sulu fazanın yarısını götürün və üç boyunlu kolbaya əlavə edin və üç saat qarışdırın. Divinilsulfonun konsentrasiyası 99% təşkil edir, distillə edilmiş su ilə 1% -ə qədər seyreltilir. 1% DVS hazırlamaq üçün 0,5 ml DVS-ni 50 ml ölçülü kolbaya götürmək üçün pipetdən istifadə edin, 1 ml DVS 0,01 q-a bərabərdir. Üç boyunlu kolbaya 1 ml götürmək üçün pipetdən istifadə edin. Otaq temperaturunda 22 saat qarışdırın.

2.2.2 Dispersant kimi span60 və Tween-20-dən istifadə

Su mərhələsinin digər yarısı yeni hazırlanmışdır. 0,01gspan60 çəkin və onu sınaq borusuna əlavə edin, 65 dərəcə istilikdə su banyosunda əriyənə qədər qızdırın, sonra rezin damcı ilə su banyosuna bir neçə damcı sikloheksan tökün və məhlul süd kimi ağ rəngə çevrilənə qədər qızdırın. Onu üç boyunlu kolbaya əlavə edin, sonra 120 ml sikloheksan əlavə edin, sınaq borusunu bir neçə dəfə sikloheksanla yuyun, 5 dəqiqə qızdırın, otaq temperaturuna qədər soyudun və 0,5 ml Tween-20 əlavə edin. Üç saat qarışdırdıqdan sonra 1 ml seyreltilmiş DVS əlavə edildi. Otaq temperaturunda 22 saat qarışdırın.

2.2.3 Eksperimental nəticələr

Qarışdırılmış nümunə bir şüşə çubuğa batırıldı və 50 ml mütləq etanolda həll edildi və hissəcik ölçüsü Malvern hissəcik ölçü cihazı ilə ölçüldü. Dispersant mikroemulsiya kimi Tween-20-dən istifadə daha qalındır və ölçülən hissəcik ölçüsü 87,1% 455,2d.nm, 12,9% hissəcik ölçüsü isə 5026d.nm-dir. Tween-20 və Span-60 qarışıq dispersantının mikroemulsiyası südünkinə bənzəyir, 81,7% hissəcik ölçüsü 5421d.nm və 18,3% hissəcik ölçüsü 180,1d.nm-dir.

3. Eksperimental nəticələrin müzakirəsi

Tərs mikroemulsiya hazırlamaq üçün emulqator üçün hidrofilik səthi aktiv maddə və lipofilik səthi aktiv maddənin birləşməsindən istifadə etmək daha yaxşıdır. Bunun səbəbi sistemdə tək bir səthi aktiv maddənin həllolma qabiliyyətinin aşağı olmasıdır. İkisi birləşdirildikdən sonra bir-birinin hidrofilik qrupları və lipofilik qrupları həlledici təsir göstərmək üçün bir-biri ilə əməkdaşlıq edir. HLB dəyəri də emulqatorları seçərkən çox istifadə edilən indeksdir. HLB dəyərini tənzimləməklə, iki komponentli mürəkkəb emulqatorun nisbəti optimallaşdırıla bilər və daha vahid mikrosferlər hazırlana bilər. Bu təcrübədə dispersant kimi zəif lipofilik Span-60 (HLB=4,7) və hidrofilik Tween-20 (HLB=16,7), dispersant kimi isə Span-20 tək istifadə edilmişdir. Eksperimental nəticələrdən görünə bilər ki, birləşmə Effekt tək bir dispersantdan daha yaxşıdır. Mürəkkəb dispersantın mikroemulsiyası nisbətən vahiddir və süd kimi konsistensiyaya malikdir; tək dispersantdan istifadə edən mikroemulsiya çox yüksək özlülük və ağ hissəciklərə malikdir. Kiçik zirvə Tween-20 və Span-60 mürəkkəb dispersantının altında görünür. Mümkün səbəb odur ki, Span-60 və Tween-20 birləşmə sisteminin fazalararası gərginliyi yüksəkdir və dispersantın özü yüksək intensivlikli qarışdırma altında parçalanaraq əmələ gəlir. İncə hissəciklər eksperimental nəticələrə təsir edəcək. Dispersant Tween-20-nin dezavantajı onun çoxlu sayda polioksietilen zəncirinə (n=20 və ya daha çox) malik olmasıdır ki, bu da səthi aktiv maddə molekulları arasında sterik maneəni daha böyük edir və interfeysdə sıx olması çətindir. Hissəcik ölçüsü diaqramlarının birləşməsinə əsasən, içərisindəki ağ hissəciklər dağılmamış sellüloza ola bilər. Buna görə də, bu təcrübənin nəticələri onu deməyə əsas verir ki, mürəkkəb dispersantdan istifadənin effekti daha yaxşıdır və təcrübə Tween-20-nin miqdarını daha da azalda bilər ki, hazırlanmış mikrosferlər daha vahid olsun.

Bundan əlavə, eksperimental əməliyyat prosesində bəzi səhvlər minimuma endirilməlidir, məsələn, HPMC-nin həll edilməsi prosesində natrium hidroksidinin hazırlanması, DVS-nin seyreltilməsi və s., eksperimental səhvləri azaltmaq üçün mümkün qədər standartlaşdırılmalıdır. Ən vacibi dispersantın miqdarı, qarışdırma sürəti və intensivliyi və çarpaz birləşdirici maddənin miqdarıdır. Yalnız düzgün idarə edildikdə, yaxşı dispersiyaya və vahid hissəcik ölçüsünə malik hidrogel mikrosferləri hazırlana bilər.