Virbereedung vun Hydrogel Microspheres aus Hydroxypropyl Methyl Cellulose

Dëst Experiment adoptéiert d'Reverse Phase Suspension Polymeriséierungsmethod, benotzt Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC) als Rohmaterial, Natriumhydroxid Léisung als Waasserphase, Cyclohexan als Uelegphase, an Divinylsulfon (DVS) als Cross-linking Mëschung vun Tween- 20 a Span-60 als Dispersant, Rühr mat enger Geschwindegkeet vun 400-900r / min fir Hydrogel-Mikrosphären ze preparéieren.

Schlësselwierder: Hydroxypropyl Methylcellulose; Hydrogel; Mikrosphären; dispersant

1.Iwwersiicht

1.1 Definitioun vu Hydrogel

Hydrogel (Hydrogel) ass eng Zort héichmolekulare Polymer deen eng grouss Quantitéit Waasser an der Netzstruktur enthält an onopléisbar am Waasser ass. En Deel vun hydrophobe Gruppen a hydrophile Reschter ginn an de Waasserlösleche Polymer mat enger Netz-vernetzter Struktur agefouert, an déi hydrophil. -verbonne Polymer. Jellies a Kontaktlënsen am Alldag sinn all Hydrogel Produkter. Laut der Gréisst a Form vum Hydrogel kann et a makroskopesch Gel a mikroskopesch Gel (Mikrosphär) opgedeelt ginn, an de fréiere kann a Kolumnär, poröse Schwamm, fibrous, membranös, kugelfërmeg, asw. hu gutt Weichheet, Elastizitéit, Flëssegkeetspäicherungskapazitéit a Biokompatibilitéit, a ginn an der Fuerschung vun agespaartenen Drogen benotzt.

1.2 Bedeitung vun Thema Auswiel

An de leschte Joeren, fir den Ufuerderunge vum Ëmweltschutz z'erreechen, hunn Polymer Hydrogel Materialien no an no wäit verbreet Opmierksamkeet ugezunn wéinst senge gudde hydrophilen Eegeschaften a Biokompatibilitéit. Hydrogel Mikrosphere goufen aus Hydroxypropyl Methylcellulose als Rohmaterial an dësem Experiment virbereet. Hydroxypropyl Methylcellulose ass en net-ionesche Celluloseether, wäiss Pudder, Gerochlos a Geschmaachlos, an huet irreplaceable Charakteristiken vun anere syntheteschen Polymermaterialien, sou datt et héich Fuerschungswäert am Polymerberäich huet.

1.3 Entwécklung Status doheem an am Ausland

Hydrogel ass eng pharmazeutesch Doséierungsform déi an de leschte Jore vill Opmierksamkeet an der internationaler medizinescher Gemeinschaft ugezunn huet a sech séier entwéckelt huet. Zënter datt Wichterle a Lim hir Pionéieraarbecht iwwer HEMA vernetzt Hydrogelen am Joer 1960 publizéiert hunn, ass d'Fuerschung an d'Exploratioun vun Hydrogelen weider verdéiwen. An der Mëtt vun den 1970er Joren huet Tanaka pH-sensibel Hydrogelen entdeckt wann se de Schwellverhältnis vun alen Acrylamidgelen gemooss hunn, en neie Schrëtt an der Studie vun Hydrogelen markéiert. mäi Land ass an der Etapp vun der Hydrogel Entwécklung. Wéinst dem extensiv Virbereedungsprozess vun traditioneller chinesescher Medizin a komplexe Komponenten ass et schwéier en eenzegt pure Produkt ze extrahieren wann verschidde Komponenten zesumme schaffen, an d'Doséierung ass grouss, sou datt d'Entwécklung vu chinesesche Medizin Hydrogel relativ lues ka sinn.

1.4 Experimentell Materialien a Prinzipien

1.4.1 Hydroxypropyl Methylcellulose

Hydroxypropyl Methylcellulose (HPMC), en Derivat vu Methylcellulose, ass e wichtege gemëschte Ether, deen zu net-ionesche Waasserlösleche Polymere gehéiert, an ouni Geroch, schmaachlos an net gëfteg ass.

Industriell HPMC ass a Form vu wäisse Pudder oder wäiss loose Léngen, a seng wässerlech Léisung huet Uewerfläch Aktivitéit, héich Transparenz a stabil Leeschtung. Well HPMC d'Eegeschafte vun der thermescher Gelatioun huet, gëtt d'Waasserléisung vum Produkt erhëtzt fir e Gel ze bilden a fällt aus, an dann no Ofkillung opléist, an d'Gelatiounstemperatur vu verschiddene Spezifikatioune vum Produkt ass anescht. D'Eegeschafte vu verschiddene Spezifikatioune vun HPMC sinn och anescht. D'Léislechkeet ännert sech mat der Viskositéit a gëtt net vum pH-Wäert beaflosst. Wat méi niddereg d'Viskositéit ass, wat d'Léisbarkeet méi grouss ass. Wéi den Inhalt vun der Methoxyl-Grupp erofgeet, erhéicht de Gelpunkt vun HPMC, d'Waasserléislechkeet fällt erof, an d'Uewerflächenaktivitéit fällt. An der biomedizinescher Industrie gëtt et haaptsächlech als Taux-kontrolléierend Polymermaterial fir Beschichtungsmaterialien, Filmmaterialien a Preparatiounen fir nohalteg Verëffentlechung benotzt. Et kann och als Stabilisator, Suspendéierungsmëttel, Tablettklebstoff a Viskositéitverstärker benotzt ginn.

1.4.2 Prinzip

Mat der ëmgedréinter Phase Suspensiounspolymeriséierungsmethod, mat Tween-20, Span-60 Compound Dispersant an Tween-20 als getrennten Dispergéierungsmëttel, bestëmmen den HLB Wäert (Surfactant ass en Amphiphil mat hydrophile Grupp a lipophiler Grupp Molekül, de Betrag vun der Gréisst a Kraaft D'Gläichgewiicht tëscht der hydrophiler Grupp an der lipophiler Grupp am Surfaktantmolekül ass definéiert wéi de geschätzte Beräich vum hydrophile-lipophilesche Gläichgewiicht vum Surfaktant gëtt benotzt wéi d'Uelegphase d'Monomerléisung besser dispergéiere kann an d'Hëtzt generéiert am Experiment kontinuéierlech D'Doséierung ass 1-5 Mol déi vun der Monomer wässerlecher Léisung Mat enger Konzentratioun vu 99% Divinylsulfon als Cross-linking Agent, an d'Quantitéit vum Cross-linking Agent gëtt op ongeféier 10% kontrolléiert. déi dréchen Zellulosemass, sou datt verschidde linear Moleküle matenee gebonnen sinn an an eng Netzwierkstruktur verknëppt sinn.

Réieren ass ganz wichteg fir dëst Experiment, an d'Geschwindegkeet gëtt allgemeng am drëtten oder véierte Gang kontrolléiert. Well d'Gréisst vun der Rotatiounsgeschwindegkeet beaflosst direkt d'Gréisst vun de Mikrosphären. Wann d'Rotatiounsgeschwindegkeet méi wéi 980r / min ass, gëtt et e seriöse Wandstéckphänomen, wat d'Produkterbezuele staark reduzéiert; De Cross-linking Agent tendéiert bulk Gelen ze produzéieren, a sphäresch Produkter kënnen net kritt ginn.

2. Experimentell Instrumenter a Methoden

2.1 Experimentell Instrumenter

Elektronesch Gläichgewiicht, multifunktionnelle elektresche Rührer, Polariséierungsmikroskop, Malvern Partikelgréisst Analyser.

Fir Cellulose-Hydrogel-Mikrosphären ze preparéieren, sinn d'Haaptchemikalien Cyclohexan, Tween-20, Span-60, Hydroxypropyl-Methylcellulose, Divinylsulfon, Natriumhydroxid, destilléiert Waasser, all déi Monomeren an Additive ginn direkt ouni Behandlung benotzt.

2.2 Virbereedung Schrëtt vun cellulose hydrogel microspheres

2.2.1 Benotzt Tween 20 als Dispersant

Opléisung vun Hydroxypropylmethylcellulose. Genau 2g Natriumhydroxid weien an eng 2% Natriumhydroxid-Léisung mat enger 100ml Volumetresch Kolbe virbereeden. Huelt 80 ml vun der preparéierter Natriumhydroxid-Léisung an erhëtzt se an engem Waasserbad op ongeféier 50°C, waacht 0,2g Cellulose a fügen se an d'alkalesch Léisung, réieren et mat engem Glasstab, setzen se a kale Waasser fir en Äisbad, a benotzen se als Waasserphase nodeems d'Léisung gekläert ass. Benotzt e graduéierten Zylinder fir 120ml Cyclohexan (Uelegphase) an eng Dräihalskolbe ze moossen, 5ml Tween-20 an d'Uelegphase mat enger Sprëtz ze zéien, a réieren bei 700r/min fir eng Stonn. Huelt d'Halschent vun der preparéierter wässerlecher Phase a füügt se an eng Dräihalskolbe a rührt fir dräi Stonnen. D'Konzentratioun vum Divinylsulfon ass 99%, verdënntem op 1% mat destilléiertem Waasser. Benotzt eng Pipette fir 0.5ml DVS an eng 50ml Volumetresch Kolbe ze huelen fir 1% DVS ze preparéieren, 1ml DVS ass gläichwäerteg mat 0.01g. Benotzt eng Pipette fir 1 ml an d'Drei-Halskolbe ze huelen. Stir bei Raumtemperatur fir 22 Stonnen.

2.2.2 Benotzt span60 an Tween-20 als Dispersant

Déi aner Halschent vun der Waasserphase, déi just virbereet ass. Weien 0,01gspan60 a fügen se an d'Reagenzglieser, Hëtzt et an engem 65-Grad Waasserbad bis et schmëlzt, da fällt e puer Drëpsen Cyclohexan an d'Waasserbad mat engem Gummi-Drëps, an hëtzt et bis d'Léisung Mëllechwäiss gëtt. Füügt et an eng Dräi-Halskolbe, füügt dann 120ml Cyclohexan derbäi, spült d'Tube mat Cyclohexan e puer Mol, Hëtzt fir 5min, killt op Raumtemperatur of, a füügt 0,5ml Tween-20 derbäi. No dräi Stonne Rühren gouf 1ml verdënntem DVS bäigefüügt. Stir bei Raumtemperatur fir 22 Stonnen.

2.2.3 Experimentell Resultater

D'gerührte Probe gouf an engem Glasstab getippt an an 50ml vun absoluter Ethanol opgeléist, an d'Partikelgréisst gouf ënner engem Malvern Partikelgréisst gemooss. Benotzen Tween-20 als dispergéierend Mikroemulsioun ass méi déck, an déi gemoossene Partikelgréisst vun 87.1% ass 455.2d.nm, an d'Partikelgréisst vun 12.9% ass 5026d.nm. D'Mikroemulsioun vum Tween-20 a Span-60 gemëschten Dispergéiermëttel ass ähnlech wéi déi vun der Mëllech, mat 81,7% Partikelgréisst vu 5421d.nm an 18.3% Partikelgréisst vun 180.1d.nm.

3. Diskussioun vun experimentell Resultater

Fir den Emulgator fir invers Mikroemulsioun ze preparéieren, ass et dacks besser d'Verbindung vum hydrophilen Surfaktant a lipophilen Surfaktant ze benotzen. Dëst ass well d'Léisbarkeet vun engem eenzegen Surfaktant am System niddereg ass. Nodeems déi zwee zesummegesat sinn, kooperéieren d'hydrophile Gruppen an d'lipophile Gruppen matenee fir e solubiliséierend Effekt ze hunn. Den HLB Wäert ass och en allgemeng benotzten Index wann Dir Emulgatoren auswielen. Andeems Dir den HLB-Wäert ugepasst, kann de Verhältnis vum Zwee-Komponente-Compound-Emulgator optiméiert ginn, a méi eenheetlech Mikrosphere kënne virbereet ginn. An dësem Experiment, schwaach lipophilic Span-60 (HLB = 4.7) an hydrophilic Tween-20 (HLB = 16.7) goufen als dispersant benotzt, a Span-20 war eleng als dispersant benotzt. Aus den experimentellen Resultater kann et gesi ginn datt d'Verbindung Den Effekt besser ass wéi en eenzegen Dispergator. D'Mikroemulsioun vum Compound-Dispergator ass relativ eenheetlech an huet eng Mëllechähnlech Konsistenz; d'Mikroemulsioun mat engem eenzegen Dispersant huet ze héich Viskositéit a wäiss Partikelen. De klenge Peak erschéngt ënner dem Compound Dispersant vun Tween-20 a Span-60. De méigleche Grond ass datt d'Interfacial Spannung vum Verbindungssystem vu Span-60 an Tween-20 héich ass, an d'Dispergéierungsmëttel selwer gëtt ënner héijer Intensitéit Rührung gebrach fir ze bilden Déi fein Partikel beaflossen d'experimentell Resultater. Den Nodeel vum Dispersant Tween-20 ass datt et eng grouss Zuel vu Polyoxyethylenketten huet (n = 20 oder sou), wat d'steresch Hindernisser tëscht den Surfaktantmoleküle méi grouss mécht an et ass schwéier op der Interface dicht ze sinn. Aus der Kombinatioun vu Partikelgréisst Diagrammer ze beurteelen, kënnen déi wäiss Partikelen dobannen ondispergéiert Cellulose sinn. Dofir suggeréieren d'Resultater vun dësem Experiment datt den Effekt vum Gebrauch vun engem Compound-Dispergator besser ass, an d'Experiment kann d'Quantitéit vun Tween-20 weider reduzéieren fir d'preparéiert Mikrosphere méi eenheetlech ze maachen.

Zousätzlech sollten e puer Feeler am experimentellen Operatiounsprozess miniméiert ginn, sou wéi d'Virbereedung vu Natriumhydroxid am Opléisungsprozess vun HPMC, d'Verdünnung vun DVS, asw., soll esou vill wéi méiglech standardiséiert ginn fir experimentell Feeler ze reduzéieren. Déi wichtegst Saach ass d'Quantitéit vum Dispersant, d'Geschwindegkeet an d'Intensitéit vum Rühr, an d'Quantitéit vum Cross-linking Agent. Nëmme wann richteg kontrolléiert kënne Hydrogel Mikrokugelen mat gudder Dispersioun an eenheetlecher Partikelgréisst virbereet ginn.