Hidroxipropil metil zelulosatik hidrogel mikroesferak prestatzea

Esperimentu honek alderantzizko faseko esekiduraren polimerizazio metodoa hartzen du, hidroxipropilmetilzelulosa (HPMC) lehengai gisa, sodio hidroxidoaren disoluzioa ur fase gisa, ziklohexanoa olio fase gisa eta divinil sulfona (DVS) Tween-en gurutzaketa-nahasketa gisa. 20 eta Span-60 sakabanatzaile gisa, 400-900r/min-ko abiaduran irabiatuz, hidrogel mikroesferak prestatzeko.

Hitz gakoak: hidroxipropil metilzelulosa; hidrogela; mikroesferak; sakabanatzailea

1.Ikuspegi orokorra

1.1 Hidrogelaren definizioa

Hidrogela (Hydrogel) sarearen egituran ur kopuru handia duen polimero molekular handiko mota bat da eta uretan disolbaezina da. Talde hidrofoboen eta hondakin hidrofiloen zati bat ur-disolbagarria den polimeroan sartzen da sare gurutzatuta dagoen egitura batekin, eta hidrofiloa Hondakinak ur molekulei lotzen zaizkie, sare barruko ur molekulak lotuz, hondakin hidrofoboak urarekin puzten diren bitartean gurutzatua eratzeko. -lotutako polimeroak. Gelatinak eta ukipen lenteak eguneroko bizitzan hidrogel produktuak dira. Hidrogelaren tamainaren eta formaren arabera, gel makroskopikoan eta gel mikroskopikoan (mikrosfera) bana daiteke, eta lehenengoa zutabe, belaki porotsu, zuntz, mintz, esferiko, etab. Gaur egun prestatutako mikroesferak eta nanoeskalako mikroesferak. leuntasuna, elastikotasuna, likidoa biltegiratzeko ahalmena eta biobateragarritasuna ona dute, eta harrapatutako sendagaien ikerketan erabiltzen dira.

1.2 Gaia hautatzearen garrantzia

Azken urteotan, ingurumena babesteko eskakizunak betetzeko, polimero-hidrogel materialek pixkanaka arreta zabala erakarri dute, propietate hidrofilo onak eta biobateragarritasuna direla eta. Esperimentu honetan hidrogel mikroesferak hidroxipropil metilzelulosatik prestatu ziren lehengai gisa. Hidroxipropil metilzelulosa zelulosa-eter ez-ionikoa da, hauts zuria, usainik eta zaporerik gabekoa, eta beste polimero sintetiko materialen ezaugarri ordezkaezinak ditu, beraz, polimeroen alorrean ikerketa balio handia du.

1.3 Garapen-egoera etxean eta kanpoan

Hidrogela dosi forma farmazeutikoa da, azken urteotan nazioarteko mediku komunitatean arreta handia erakarri duena eta azkar garatu dena. 1960an Wichterle eta Limek HEMA gurutzatutako hidrogelei buruzko lan aitzindaria argitaratu zutenetik, hidrogelen ikerketak eta esplorazioak sakontzen joan dira. 1970eko hamarkadaren erdialdean, Tanakak pH-arekiko sentikorrak diren hidrogelak aurkitu zituen akrilamida gel zaharren hantura-erlazioa neurtzean, hidrogelen azterketan urrats berri bat emanez. nire herrialdea hidrogelaren garapenaren fasean dago. Txinako medikuntza tradizionalaren eta osagai konplexuen prestaketa prozesu zabala dela eta, zaila da produktu puru bakar bat ateratzea osagai anitz elkarrekin lan egiten dutenean, eta dosia handia da, beraz, txinatar medikuntzako hidrogelaren garapena nahiko motela izan daiteke.

1.4 Material eta printzipio esperimentalak

1.4.1 Hidroxipropil metilzelulosa

Hidroxipropil metil zelulosa (HPMC), metil zelulosaren deribatua, eter nahasi garrantzitsu bat da, uretan disolbagarriak ez diren polimero ionikoei dagokiena, eta usainik, zaporerik gabekoa eta ez-toxikoa da.

Industrial HPMC hauts zuria edo zuntz solte zuria da, eta bere disoluzio urtsuak gainazaleko jarduera, gardentasun handia eta errendimendu egonkorra ditu. HPMC-k gelifikazio termikoaren propietatea duenez, produktuaren ur-disoluzioa berotzen da gel bat sortzeko eta hauspeatu egiten da, eta gero hoztu ondoren disolbatu egiten da, eta produktuaren zehaztapen desberdinen gelifikazio-tenperatura desberdina da. HPMCren zehaztapen desberdinen propietateak ere desberdinak dira. Disolbagarritasuna biskositatearen arabera aldatzen da eta ez du pH balioaren eraginik. Zenbat eta likatasun txikiagoa izan, orduan eta disolbagarritasun handiagoa. Metoxilo-taldearen edukia gutxitzen den heinean, HPMC-ren gel-puntua handitzen da, ur-disolbagarritasuna gutxitzen da eta gainazaleko jarduera gutxitzen da. Industria biomedikoan, batez ere tasa kontrolatzeko polimero-material gisa erabiltzen da estaldura-materialetarako, film-materialetarako eta askapen iraunkorreko prestakinetarako. Egonkortzaile gisa ere erabil daiteke, esekidura-agente gisa, tabletaren itsasgarri gisa eta biskositatea hobetzeko.

1.4.2 Printzipioa

Alderantzizko faseko esekidura-polimerizazio metodoa erabiliz, Tween-20, Span-60 konposatu sakabanatzailea eta Tween-20 sakabanatzaile bereizi gisa erabiliz, zehaztu HLB balioa (surfaktantea talde hidrofiloa eta talde lipofiloa dituen anfifiloa da Molekula, tamaina eta indarraren zenbatekoa). Surfaktantearen molekulako talde hidrofiloaren eta talde lipofiloaren arteko oreka surfaktantearen balantze hidrofilo-lipofiloaren gutxi gorabeherako tarte gisa definitzen da esperimentuan etengabeko dosia monomeroaren soluzio urtsuaren % 99ko divinil sulfonaren kontzentrazioarekin gurutzaketa-agente gisa, eta gurutzadura-agentearen kantitatearen % 10ean kontrolatzen da. zelulosa lehorra, molekula lineal anitz elkarren artean lotu eta sare-egitura batean gurutzatuta egon daitezen, polimero-kate molekularren artean kobalenteki lotzen edo errazten duen substantzia.

Nahastea oso garrantzitsua da esperimentu honetan, eta, oro har, abiadura hirugarren edo laugarren martxan kontrolatzen da. Errotazio-abiaduraren tamainak zuzenean eragiten baitu mikroesferen tamainan. Errotazio-abiadura 980r/min baino handiagoa denean, horma itsasteko fenomeno larria izango da, produktuaren etekina asko murriztuko duena; Gurutzatze-agenteak ontziratu gabeko gelak ekoizteko joera du, eta ezin dira produktu esferikoak lortu.

2. Tresna eta metodo esperimentalak

2.1 Tresna esperimentalak

Balantza elektronikoa, funtzio anitzeko irabiagailu elektrikoa, mikroskopio polarizatzailea, Malvern partikulen tamaina analizatzailea.

Zelulosa hidrogel mikroesferak prestatzeko, erabiltzen diren produktu kimiko nagusiak ziklohexanoa, Tween-20, Span-60, hidroxipropilmetilzelulosa, divinil sulfona, sodio hidroxidoa, ur destilatua dira, eta horiek guztiak Monomeroak eta gehigarriak zuzenean erabiltzen dira tratamendurik gabe.

2.2 Zelulosazko hidrogel mikroesferen prestaketa-urratsak

2.2.1 Tween 20 sakabanatzaile gisa erabiltzea

Hidroxipropilmetilzelulosa disoluzioa. Zehaztasunez pisatu 2 g sodio hidroxido eta prestatu % 2ko sodio hidroxido disoluzioa 100 ml-ko matraze batekin. Hartu prestatutako sodio hidroxido disoluzioaren 80 ml eta berotu ur-bainu batean 50 inguru arte.°C, pisatu 0,2 g zelulosa eta gehitu disoluzio alkalinoari, irabiatu beirazko haga batekin, jarri ur hotzetan izotz-bainu baterako eta erabili ur-fase gisa disoluzioa argitu ondoren. Erabili zilindro graduatu bat neurtzeko 120 ml ziklohexano (olio-fasea) hiru lepoko matraz batean, atera 5 ml Tween-20 olio-fasean xiringa batekin eta irabiatu 700r/min ordubetez. Prestatutako ur-fasearen erdia hartu eta hiru lepoko matraz batean gehitu eta hiru orduz nahasi. Divinil sulfonaren kontzentrazioa % 99koa da, ur destilatuarekin % 1era diluitua. Erabili pipeta 0,5 ml DVS 50 ml-ko matraze bolumetriko batean %1 DVS prestatzeko, 1 ml DVS 0,01 g-ren baliokidea da. Erabili pipeta bat hiru lepoko matrazean 1 ml hartzeko. Mugitu giro-tenperaturan 22 orduz.

2.2.2 span60 eta Tween-20 sakabanatzaile gisa erabiltzea

Prestatu berri den ur fasearen beste erdia. Pisatu 0,01gspan60 eta gehitu probetara, berotu 65 graduko ur-bainu batean urtu arte, gero ziklohexano tanta batzuk ur-bainuan bota gomazko tanta batekin, eta berotu disoluzioa esne zuri bihurtu arte. Gehitu hiru lepoko matraz batean, ondoren gehitu 120 ml ziklohexano, garbitu saiakuntza ziklohexanoarekin hainbat aldiz, berotu 5 minutuz, hoztu giro-tenperaturara eta gehitu 0,5 ml Tween-20. Hiru orduz irabiatu ondoren, DVS diluitutako 1 ml gehitu zen. Mugitu giro-tenperaturan 22 orduz.

2.2.3 Emaitza esperimentalak

Irabiatutako lagina beirazko haga batean murgildu eta 50 ml etanol absolututan disolbatu zen, eta partikulen tamaina Malvern partikula-neurgailu batean neurtu zen. Tween-20 mikroemultsio sakabanatzaile gisa erabiltzea lodiagoa da, eta neurtutako %87,1eko partikulen tamaina 455,2d.nm da, eta %12,9ko partikulen tamaina 5026d.nm. Tween-20 eta Span-60 sakabanatzaile mistoaren mikroemultsioa esnearen antzekoa da, 5421d.nm-ko %81,7ko partikula-tamaina eta %18,3ko 180,1d.nm-ko partikula-tamaina du.

3. Emaitza esperimentalen eztabaida

Alderantzizko mikroemultsioa prestatzeko emultsionatzailearentzat, askotan hobe da surfaktant hidrofiloaren eta surfaktant lipofilikoaren konposatua erabiltzea. Hau da, sisteman surfaktant bakar baten disolbagarritasuna baxua delako. Biak konposatu ondoren, bata bestearen talde hidrofiloek eta talde lipofilikoek elkarren artean lankidetzan jarduten dute efektu disolbatzaile bat izateko. HLB balioa ere erabili ohi den indizea da emultsionatzaileak aukeratzerakoan. HLB balioa egokituz, bi osagai konposatuen emultsionatzailearen ratioa optimizatu daiteke eta mikroesfera uniformeagoak prestatu daitezke. Esperimentu honetan, Span-60 ahul lipofiloa (HLB=4,7) eta Tween-20 hidrofiloa (HLB=16,7) erabili ziren dispersatzaile gisa, eta Span-20 bakarrik erabili zen dispersatzaile gisa. Emaitza esperimentaletatik, konposatua Efektua sakabanatu bakarra baino hobea dela ikus daiteke. Sakabanatzaile konposatuaren mikroemultsioa nahiko uniformea ​​da eta esnearen antzeko koherentzia du; dispersatzaile bakarra erabiliz mikroemultsioak biskositate handiegia eta partikula zuriak ditu. Tontor txikia Tween-20 eta Span-60-ren sakabanaketa konposatuaren azpian agertzen da. Arrazoi posiblea da Span-60 eta Tween-20 sistema konposatuaren interfaze-tentsioa altua dela, eta dispersatzailea bera intentsitate handiko irabiatuz hautsi egiten dela partikula finek emaitza esperimentaletan eragingo dutela. Tween-20 dispersantaren desabantaila polioxietilenozko kate ugari dituela da (n=20 edo), eta horrek surfaktanteen molekulen arteko oztopo esterikoa handiagoa da eta interfazean trinkoa izatea zaila da. Partikulen tamaina diagramen konbinazioa ikusita, barruan dauden partikula zuriak zelulosa sakabanatuta egon daitezke. Hori dela eta, esperimentu honen emaitzek iradokitzen dute sakabanatzaile konposatu bat erabiltzearen eragina hobea dela eta esperimentuak Tween-20 kantitatea gehiago murriztu dezake prestatutako mikroesferak uniformeagoak izan daitezen.

Gainera, funtzionamendu esperimentalaren prozesuko akats batzuk gutxitu behar dira, hala nola, HPMC-ren disoluzio-prozesuan sodio hidroxidoa prestatzea, DVS-aren diluzioa, etab., akats esperimentalak murrizteko ahal den neurrian normalizatu behar dira. Garrantzitsuena sakabanatzeko kantitatea, nahastearen abiadura eta intentsitatea eta gurutzadura-agente kopurua da. Behar bezala kontrolatzen direnean soilik prestatu daitezke dispertsio ona eta partikulen tamaina uniformea ​​duten hidrogel mikroesferak.