Preparation of Hydrogel Microspheres saka Hydroxypropyl Methyl Cellulose

Eksperimen iki nganggo metode polimerisasi suspensi fase terbalik, nggunakake hidroksipropil metilselulosa (HPMC) minangka bahan baku, larutan natrium hidroksida minangka fase banyu, sikloheksana minangka fase lenga, lan divinyl sulfone (DVS) minangka campuran silang silang Tween- 20 lan Span-60 minangka dispersant, aduk ing kacepetan 400-900r / min kanggo nyiapake microspheres hydrogel.

tembung kunci: hidroksipropil metilselulosa; hidrogel; microspheres; dispersant

1.Ringkesan

1.1 Definisi hidrogel

Hydrogel (Hydrogel) minangka jinis polimer molekul dhuwur sing ngemot akeh banyu ing struktur jaringan lan ora larut ing banyu. Bagéyan saka gugus hidrofobik lan residu hidrofilik dilebokake ing polimer sing larut ing banyu kanthi struktur sing disambung silang jaringan, lan hidrofilik. - polimer sing disambung. Jeli lan lensa kontak ing saben dinten minangka produk hidrogel. Miturut ukuran lan wangun hydrogel, bisa dipérang dadi gel makroskopik lan gel mikroskopis (mikrosfer), lan mantan bisa dipérang dadi columnar, spons keropos, fibrous, membranous, bundher, etc. Mikrosfer saiki disiapake lan microspheres nanoscale. duwe softness apik, elastisitas, kapasitas panyimpenan Cairan lan biokompatibilitas, lan digunakake ing riset obatan entrapped.

1.2 Wigati pilihan topik

Ing taun-taun pungkasan, kanggo nyukupi syarat-syarat perlindungan lingkungan, bahan hidrogel polimer mboko sithik narik perhatian sing akeh amarga sifat hidrofilik lan biokompatibilitas sing apik. Mikrosfer hidrogel disiapake saka hidroksipropil metilselulosa minangka bahan baku ing eksperimen iki. Hydroxypropyl methylcellulose minangka eter selulosa non-ionik, bubuk putih, ora ana ambune lan ora enak, lan nduweni ciri sing ora bisa diganti saka bahan polimer sintetik liyane, saengga nduweni nilai riset dhuwur ing bidang polimer.

1.3 Status pembangunan ing njero lan luar negeri

Hydrogel minangka wangun dosis farmasi sing wis narik kawigaten ing komunitas medis internasional ing taun-taun pungkasan lan berkembang kanthi cepet. Wiwit Wichterle lan Lim nerbitake karya perintis babagan hidrogel salib HEMA ing taun 1960, riset lan eksplorasi hidrogel terus saya jero. Ing pertengahan 1970-an, Tanaka nemokake hidrogel sing sensitif pH nalika ngukur rasio pembengkakan gel akrilamida sing wis tuwa, menehi tandha langkah anyar ing sinau babagan hidrogel. negaraku ana ing tahap pangembangan hidrogel. Amarga proses preparation ekstensif saka medicine Cina tradisional lan komponen Komplek, iku angel kanggo extract produk murni siji nalika sawetara komponen bisa bebarengan, lan dosis gedhe, supaya pangembangan hydrogel medicine Cina bisa relatif alon.

1.4 Materi lan prinsip eksperimen

1.4.1 Hidroksipropil metilselulosa

Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC), turunan saka metil selulosa, minangka eter campuran sing penting, sing kalebu polimer larut banyu non-ionik, lan ora ana ambune, tanpa rasa lan ora beracun.

HPMC Industrial ana ing wangun bubuk putih utawa serat ngeculke putih, lan solusi banyu sawijining kegiatan lumahing, transparan dhuwur lan kinerja stabil. Amarga HPMC nduweni sifat gelation termal, solusi banyu produk digawe panas kanggo mbentuk gel lan precipitates, lan banjur dissolves sawise cooling, lan suhu gelation saka specifications beda prodhuk beda. Sifat-sifat spesifikasi HPMC sing beda-beda uga beda. Kelarutan diganti karo viskositas lan ora kena pengaruh nilai pH. Sing luwih murah viskositas, luwih gedhe kelarutan. Minangka isi klompok methoxyl sudo, titik gel HPMC mundhak, kelarutan banyu sudo, lan aktivitas lumahing sudo. Ing industri biomedis, utamane digunakake minangka bahan polimer sing ngontrol tingkat kanggo bahan lapisan, bahan film, lan persiapan rilis sing tetep. Uga bisa digunakake minangka stabilizer, suspending agent, tablet adhesive, lan viskositas enhancer.

1.4.2 Prinsip

Nggunakake metode polimerisasi suspensi fase terbalik, nggunakake Tween-20, Span-60 compound dispersant lan Tween-20 minangka dispersant kapisah, nemtokake nilai HLB (surfaktan minangka amphiphile kanthi gugus hidrofilik lan gugus lipofilik Molekul, jumlah ukuran lan gaya. imbangan antarane gugus hidrofilik lan gugus lipofilik ing molekul surfaktan ditetepake minangka kisaran kira-kira saka nilai imbangan hidrofilik-lipofilik saka surfaktan Cyclohexane digunakake minangka fase lenga bisa mbubarake monomer lan dissipate panas ing eksperimen terus-terusan Dosis 1-5 kaping saka solusi banyu monomer Kanthi konsentrasi 99% divinyl sulfone minangka agen cross-linking, lan jumlah agen cross-linking dikontrol ing babagan 10% saka. massa selulosa garing, supaya sawetara molekul linear kaiket siji liyane lan salib-disambung menyang struktur jaringan A zat sing kovalen ikatan utawa nggampangake utawa tatanan ikatan ion antarane rantai molekul polimer.

Aduk penting banget kanggo eksperimen iki, lan kacepetan umume dikontrol ing gear katelu utawa kaping papat. Amarga ukuran kacepetan rotasi langsung mengaruhi ukuran microspheres. Nalika kacepetan rotasi luwih saka 980r / min, bakal ana kedadean tembok tancep serius, kang bakal nemen nyuda ngasilaken produk; Agen cross-linking cenderung ngasilake gel akeh, lan produk spherical ora bisa dipikolehi.

2. Instrumen lan metode eksperimen

2.1 Instrumen Eksperimen

Keseimbangan elektronik, pengaduk listrik multifungsi, mikroskop polarisasi, penganalisa ukuran partikel Malvern.

Kanggo nyiapake mikrosfer hidrogel selulosa, bahan kimia utama sing digunakake yaiku cyclohexane, Tween-20, Span-60, hydroxypropyl methylcellulose, divinyl sulfone, sodium hydroxide, banyu suling, kabeh Monomer lan aditif digunakake langsung tanpa perawatan.

2.2 Langkah-langkah persiapan mikrosfer hidrogel selulosa

2.2.1 Nggunakake Tween 20 minangka dispersant

Pembubaran hidroksipropilmetilselulosa. Timbang kanthi akurat 2g natrium hidroksida lan nyiyapake larutan natrium hidroksida 2% kanthi labu volumetrik 100ml. Njupuk 80 ml larutan natrium hidroksida sing disiapake lan dipanasake ing adus banyu nganti 50°C, nimbang 0.2g saka selulosa lan nambah menyang solusi alkalin, nglakoake karo rod kaca, diselehake ing banyu kadhemen kanggo adus es, lan nggunakake minangka phase banyu sawise solusi wis clarified. Gunakake silinder sing wis lulus kanggo ngukur 120ml sikloheksana (fase lenga) menyang labu gulu telu, tarik 5ml Tween-20 menyang fase minyak nganggo jarum suntik, lan aduk ing 700r/menit sajrone jam. Njupuk setengah saka fase banyu sing disiapake lan ditambahake menyang labu gulu telu lan aduk nganti telung jam. Konsentrasi divinyl sulfone yaiku 99%, diencerke nganti 1% nganggo banyu suling. Gunakake pipet kanggo njupuk 0.5ml DVS menyang labu volumetrik 50ml kanggo nyiyapake 1% DVS, 1ml DVS padha karo 0.01g. Gunakake pipette kanggo njupuk 1 ml menyang labu gulu telung. Nglakoake ing suhu kamar kanggo 22 jam.

2.2.2 Nggunakake span60 lan Tween-20 minangka dispersants

Setengah liyane saka fase banyu sing wis disiapake. Timbang 0,01gspan60 lan ditambahake menyang tabung uji, panas ing adus banyu 65 derajat nganti leleh, banjur nyelehake sawetara tetes sikloheksana menyang adus banyu kanthi penetes karet, lan panas nganti solusi dadi putih susu. Tambahake menyang labu gulu telu, banjur tambahake 120ml sikloheksana, mbilasake tabung uji nganggo sikloheksana kaping pirang-pirang, panas nganti 5 menit, adhem nganti suhu kamar, lan tambahake 0,5ml Tween-20. Sawise diaduk nganti telung jam, 1ml DVS sing diencerake ditambahake. Nglakoake ing suhu kamar kanggo 22 jam.

2.2.3 Asil eksperimen

Sampel sing diaduk dicelupake ing rod kaca lan dibubarake ing 50ml etanol absolut, lan ukuran partikel diukur ing ukuran partikel Malvern. Nggunakake Tween-20 minangka microemulsion dispersant luwih kenthel, lan ukuran partikel sing diukur 87,1% yaiku 455,2d.nm, lan ukuran partikel 12.9% yaiku 5026d.nm. Mikroemulsi dispersant campuran Tween-20 lan Span-60 padha karo susu, kanthi ukuran partikel 81,7% 5421d.nm lan ukuran partikel 18.3% 180.1d.nm.

3. Diskusi asil eksperimen

Kanggo emulsifier kanggo nyiapake microemulsion inverse, asring luwih apik nggunakake senyawa surfaktan hidrofilik lan surfaktan lipofilik. Iki amarga kelarutan saka surfaktan siji ing sistem kurang. Sawise loro kasebut digabungake, gugus hidrofilik lan gugus lipofilik siji-sijine kerja sama kanggo duwe efek solubilizing. Nilai HLB uga minangka indeks sing umum digunakake nalika milih pengemulsi. Kanthi nyetel nilai HLB, rasio emulsifier senyawa loro-komponen bisa dioptimalake, lan mikrosfer sing luwih seragam bisa disiapake. Ing eksperimen iki, Span-60 lipofilik lemah (HLB=4.7) lan Tween-20 hidrofilik (HLB=16.7) digunakake minangka dispersant, lan Span-20 digunakake piyambak minangka dispersant. Saka asil eksperimen, bisa dideleng yen senyawa Efek luwih apik tinimbang dispersan siji. Mikroemulsi saka dispersant senyawa relatif seragam lan nduweni konsistensi kaya susu; microemulsion nggunakake dispersant siji wis viskositas dhuwur banget lan partikel putih. Pucuk cilik katon ing sangisore dispersant senyawa Tween-20 lan Span-60. Alesan sing bisa ditindakake yaiku tegangan antar muka sistem senyawa Span-60 lan Tween-20 dhuwur, lan dispersant dhewe dipecah ing aduk intensitas dhuwur kanggo mbentuk Partikel sing apik bakal mengaruhi asil eksperimen. Kerugian saka dispersant Tween-20 yaiku duwe akeh rantai polyoxyethylene (n=20 utawa luwih), sing ndadekake alangan sterik antarane molekul surfaktan luwih gedhe lan angel dadi kandhel ing antarmuka. Dideleng saka kombinasi diagram ukuran partikel, partikel putih ing njero bisa dadi selulosa sing ora dispersed. Mula, asil eksperimen iki nuduhake yen efek nggunakake dispersant senyawa luwih apik, lan eksperimen bisa luwih nyuda jumlah Tween-20 kanggo nggawe mikrosfer sing disiapake luwih seragam.

Kajaba iku, sawetara kasalahan ing proses operasi eksperimen kudu diminimalisir, kayata nyiapake natrium hidroksida ing proses pembubaran HPMC, pengenceran DVS, lan liya-liyane, kudu distandarisasi sabisa kanggo nyuda kesalahan eksperimen. Sing paling penting yaiku jumlah dispersant, kecepatan lan intensitas aduk, lan jumlah agen penghubung silang. Mung nalika dikontrol kanthi bener, mikrosfer hidrogel kanthi dispersi sing apik lan ukuran partikel sing seragam bisa disiapake.