Tarieding fan Hydrogel Microspheres út Hydroxypropyl Methyl Cellulose

Dit eksperimint oannimt de omkearde faze suspension polymerization metoade, mei help fan hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) as de grûnstof, natrium hydroxide oplossing as de wetter faze, cyclohexane as de oalje faze, en divinyl sulfone (DVS) as de cross-linking Mixture fan Tween- 20 en Span-60 as in dispersant, stirring op in snelheid fan 400-900r / min om hydrogel mikrosferen te meitsjen.

kaaiwurden: hydroxypropyl methylcellulose; hydrogel; mikrosfearen; dispersant

1.Oersicht

1.1 Definysje fan hydrogel

Hydrogel (Hydrogel) is in soarte fan heechmolekulêre polymeer dat in grutte hoemannichte wetter yn 'e netwurkstruktuer befettet en ûnoplosber is yn wetter. In diel fan hydrofobe groepen en hydrofile resten wurde ynfierd yn it wetter-oplosber polymeer mei in netwurk crosslinked struktuer, en de hydrophilic De resten bine oan wetter molekulen, ferbinen de wetter molekulen binnen it netwurk, wylst de hydrofobe resten swollen mei wetter te foarmjen krús - keppele polymers. Jellies en kontaktlenzen yn it deistich libben binne allegear hydrogelprodukten. Neffens de grutte en foarm fan hydrogel, it kin wurde ferdield yn makroskopyske gel en mikroskopyske gel (mikrosfear), en de eardere kin wurde ferdield yn columnar, poreuze spons, fibrous, membranous, spherike, ensfh De op it stuit taret mikrosfearen en nanoscale microspheres hawwe goede sêftens, elastisiteit, floeibere opslachkapasiteit en biokompatibiliteit, en wurde brûkt yn it ûndersyk fan ynsletten medisinen.

1.2 Belang fan ûnderwerp seleksje

Yn 'e ôfrûne jierren, om te foldwaan oan' e easken fan miljeubeskerming, hawwe polymere hydrogelmaterialen stadichoan wiidferspraat omtinken lutsen fanwegen har goede hydrofilyske eigenskippen en biokompatibiliteit. Hydrogel mikrosferen waarden taret út hydroxypropyl methylcellulose as grûnstof yn dit eksperimint. Hydroxypropyl methylcellulose is in net-ionyske cellulose ether, wyt poeder, reukloos en smaakleas, en hat ûnferfangbere skaaimerken fan oare syntetyske polymear materialen, dus it hat hege ûndersyk wearde yn it polymeer fjild.

1.3 Untwikkelingsstatus yn binnen- en bûtenlân

Hydrogel is in farmaseutyske dosagefoarm dy't de lêste jierren in protte oandacht hat lutsen yn 'e ynternasjonale medyske mienskip en hat him rap ûntwikkele. Sûnt Wichterle en Lim yn 1960 har pionierswurk publisearre oer HEMA cross-linked hydrogels, is it ûndersyk en ferkenning fan hydrogels fierder ferdjippe. Yn 'e midden fan' e jierren '70 ûntduts Tanaka pH-gefoelige hydrogels by it mjitten fan 'e swellingsferhâlding fan âldere acrylamidegels, wat in nije stap markearre yn' e stúdzje fan hydrogels. myn lân is yn it stadium fan hydrogelûntwikkeling. Troch it wiidweidige tariedingsproses fan tradisjonele Sineeske medisinen en komplekse komponinten, is it lestich om in inkeld suver produkt te ekstrahearjen as meardere komponinten gearwurkje, en de dosering is grut, sadat de ûntwikkeling fan Sineeske medisinen hydrogel relatyf stadich kin wêze.

1.4 Eksperimintele materialen en prinsipes

1.4.1 Hydroxypropyl methylcellulose

Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC), in derivative fan methyl cellulose, is in wichtige mingde eter, dy't heart ta net-ionyske wetter-oplosbere polymers, en is reukloos, smaakleas en net-giftige.

Yndustriële HPMC is yn 'e foarm fan wyt poeder of wyt losse glêstried, en syn aqueous oplossing hat oerflak aktiviteit, hege transparânsje en stabile prestaasjes. Omdat HPMC hat it eigendom fan termyske gelation, it produkt waterige oplossing wurdt ferwaarme te foarmjen in gel en precipitates, en dan oplost nei koeling, en de gelation temperatuer fan ferskillende spesifikaasjes fan it produkt is oars. De eigenskippen fan ferskate spesifikaasjes fan HPMC binne ek oars. De oplosberens feroaret mei de viskositeit en wurdt net beynfloede troch de pH-wearde. Hoe leger de viskositeit, hoe grutter de oplosberens. As de ynhâld fan methoxyl groep ôfnimt, nimt it gelpunt fan HPMC ta, de wetteroplosberens nimt ôf, en de oerflakaktiviteit nimt ôf. Yn 'e biomedyske yndustry wurdt it fral brûkt as in taryf-kontrolearjend polymeermateriaal foar coatingmaterialen, filmmaterialen en tariedingen foar oanhâldende frijlitting. It kin ek brûkt wurde as stabilisator, suspending agent, tablet adhesive, en viscosity enhancer.

1.4.2 Prinsipe

Mei help fan de reverse phase suspension polymerization metoade, mei help fan Tween-20, Span-60 compound dispersant en Tween-20 as aparte dispersants, bepale de HLB wearde (surfactant is in amphiphile mei hydrophilic groep en lipofile groep Molecule, it bedrach fan de grutte en krêft lykwicht tusken de hydrophilic groep en de lipofile groep yn de surfactant molecule wurdt definiearre as de likernôch berik fan de hydrophilic-lipophilic lykwicht wearde fan de surfactant wurdt brûkt as de oalje faze Cyclohexane kin better disperge de monomer oplossing en dissipearje de waarmte yn it eksperimint kontinu De dosering is 1-5 kear dat fan de monomer waterige oplossing Mei in konsintraasje fan 99% divinyl sulfone as de cross-linking agent, en it bedrach fan de cross-linking agent wurdt kontrolearre op likernôch 10% fan. de droege cellulose massa, sadat meardere lineêre molekulen wurde bûn oan elkoar en cross-keppele yn in netwurk struktuer In stof dy't covalently obligaasjes of fasilitearret of ionyske bining formaasje tusken polymer molekulêre keatlingen.

Roeren is tige wichtich foar dit eksperimint, en de snelheid wurdt oer it generaal regele by de tredde of fjirde gear. Om't de grutte fan 'e rotaasjesnelheid direkt ynfloed hat op' e grutte fan 'e mikrosfearen. Wannear't de rotaasjesnelheid grutter is as 980r / min, sil d'r serieus muorre sticking ferskynsel wêze, wat de produktopbringst sterk sil ferminderje; De cross-linking agint hat de neiging om bulk gels te produsearjen, en sfearyske produkten kinne net wurde krigen.

2. Eksperimintele ynstruminten en metoaden

2.1 Eksperimintele ynstruminten

Elektroanyske lykwicht, multifunksjonele elektryske roerder, polarisearjende mikroskoop, Malvern partikelgrutte analysator.

Foar it tarieden fan cellulose hydrogel mikrosferen, de wichtichste gemikaliën brûkt binne cyclohexane, Tween-20, Span-60, hydroxypropyl methylcellulose, divinyl sulfone, natrium hydroxide, destillearre wetter, allegearre dy't Monomers en tafoegings wurde brûkt direkt sûnder behanneling.

2.2 Tarieding stappen fan cellulose hydrogel microspheres

2.2.1 Tween 20 brûke as dispersant

Opheffing fan hydroxypropylmethylcellulose. Weagje 2g natriumhydroxide sekuer en meitsje in 2% natriumhydroxide-oplossing mei in 100ml volumetryske kolf. Nim 80 ml fan 'e taret natriumhydroxide-oplossing en ferwaarmje it yn in wetterbad oant sawat 50°C, weagje 0,2 g cellulose en foegje it oan 'e alkaline oplossing, rôp it mei in glêzen stok, pleats it yn kâld wetter foar in iisbad, en brûk it as de wetterfaze nei't de oplossing dúdlik is. Brûk in ôfstudearre silinder om 120ml cyclohexane (oaljefaze) te mjitten yn in trije-necked fles, tekenje 5ml Tween-20 yn 'e oaljefaze mei in spuit, en roer by 700r / min foar ien oere. Nim de helte fan 'e taret wetterige faze en foegje it oan in trije-hals kolf en roer foar trije oeren. De konsintraasje fan divinyl sulfone is 99%, verdund oant 1% mei destillearre wetter. Brûk in pipet om 0.5ml DVS yn in 50ml volumetryske kolf te nimmen om 1% DVS te meitsjen, 1ml DVS is lykweardich oan 0.01g. Brûk in pipet om 1 ml yn 'e trije-hals kolf te nimmen. Rin by keamertemperatuer foar 22 oeren.

2.2.2 It brûken fan span60 en Tween-20 as dispersanten

De oare helte fan de wetterfaze dy't krekt klear is. Weagje 0.01gspan60 en foegje it oan 'e testbuis, ferwaarmje it yn in 65-graden wetterbad oant it smelt, drop in pear drippen cyclohexane yn it wetterbad mei in rubberen dropper, en ferwaarmje it oant de oplossing molkewyt wurdt. Foegje it oan in trije-hals kolf, foegje dan 120ml cyclohexane ta, spielje de testbuis ferskate kearen mei cyclohexane, waarmje foar 5min, koelje nei keamertemperatuer en foegje 0.5ml Tween-20 ta. Nei trije oeren roerjen waard 1ml fertinne DVS tafoege. Rin by keamertemperatuer foar 22 oeren.

2.2.3 Eksperimintele resultaten

De rûsde stekproef waard yn in glêzen roede dûpt en oplost yn 50ml absolute ethanol, en de partikelgrutte waard mjitten ûnder in Malvern-partikelgrutter. It brûken fan Tween-20 as in dispersant mikroemulsion is dikker, en de mjitten dieltsjegrutte fan 87.1% is 455.2d.nm, en de dieltsjegrutte fan 12.9% is 5026d.nm. De mikroemulsion fan Tween-20 en Span-60 mingde dispersant is fergelykber mei dy fan molke, mei 81,7% partikelgrutte fan 5421d.nm en 18.3% partikelgrutte fan 180.1d.nm.

3. Diskusje fan eksperimintele resultaten

Foar de emulgator foar it tarieden fan inverse mikroemulsion is it faaks better om de ferbining fan hydrofiele surfaktant en lipofile surfaktant te brûken. Dit komt om't de oplosberens fan in inkele surfaktant yn it systeem leech is. Nei't de twa gearstald binne, wurkje elkoars hydrofile groepen en lipofile groepen gear mei elkoar om in solubilisearjend effekt te hawwen. De HLB-wearde is ek in gewoan brûkte yndeks by it selektearjen fan emulgatoren. Troch de HLB-wearde oan te passen, kin de ferhâlding fan 'e emulgator fan twa komponinten gearstalde wurde optimalisearre, en kinne mear unifoarme mikrosfearen wurde taret. Yn dit eksperimint waarden swak lipofile Span-60 (HLB=4.7) en hydrofiele Tween-20 (HLB=16.7) brûkt as dispersant, en Span-20 waard allinich brûkt as dispersant. Ut de eksperimintele resultaten kin sjoen wurde dat de gearstalling It effekt is better as in inkele dispersant. De mikroemulsion fan it gearstalde dispersant is relatyf unifoarm en hat in molke-like konsistinsje; de mikroemulsion mei in inkele dispersant hat te hege viskositeit en wite dieltsjes. De lytse pyk ferskynt ûnder de gearstalde dispersant fan Tween-20 en Span-60. De mooglike reden is dat de ynterfasiale spanning fan it gearstalde systeem fan Span-60 en Tween-20 heech is, en it dispersant sels wurdt opbrutsen ûnder hege yntinsiteit stirring om te foarmjen. De moaie dieltsjes sille de eksperimintele resultaten beynfloedzje. It neidiel fan de dispersant Tween-20 is dat it in grut oantal polyoxyethylene keatlingen hat (n = 20 of sa), dat makket de steryske hindering tusken de surfactant molekulen grutter en it is dreech te wêzen ticht by de ynterface. Te beoardieljen fan 'e kombinaasje fan diagrammen fan partikelgrutte kinne de wite dieltsjes binnen ûnferspraat cellulose wêze. Dêrom suggerearje de resultaten fan dit eksperimint dat it effekt fan it brûken fan in gearstalde dispersant better is, en it eksperimint kin de hoemannichte Tween-20 fierder ferminderje om de taret mikrosfearen mear unifoarm te meitsjen.

Dêrnjonken moatte guon flaters yn it eksperimintele operaasjeproses minimalisearre wurde, lykas de tarieding fan natriumhydroxide yn it ûntbiningsproses fan HPMC, de verdunning fan DVS, ensfh., moatte safolle mooglik standerdisearre wurde om eksperimintele flaters te ferminderjen. It wichtichste ding is de hoemannichte dispersant, de snelheid en yntinsiteit fan roeren, en it bedrach fan cross-linking agent. Allinich as goed kontroleare kinne hydrogelmikrosferen mei goede dispersion en unifoarme dieltsjegrutte wurde taret.