Подготовка на хидрогелни микросфери од хидроксипропил метил целулоза

Овој експеримент го усвојува методот на полимеризација на суспензија во обратна фаза, користејќи хидроксипропил метилцелулоза (HPMC) како суровина, раствор на натриум хидроксид како водена фаза, циклохексан како маслена фаза и дивинил сулфон (DVS) како вкрстено поврзувачка мешавина на Tween- 20 и Span-60 како распрскувач, мешајќи со брзина од 400-900 r/min за да се подготват хидрогел микросфери.

Клучни зборови: хидроксипропил метилцелулоза; хидрогел; микросфери; дисперзант

1.Преглед

1.1 Дефиниција за хидрогел

Хидрогелот (Хидрогел) е вид на високомолекуларен полимер кој содржи голема количина на вода во структурата на мрежата и е нерастворлив во вода. Дел од хидрофобните групи и хидрофилните остатоци се внесуваат во полимерот растворлив во вода со мрежна вкрстена структура, а хидрофилниот Остатоците се врзуваат за молекулите на водата, поврзувајќи ги молекулите на водата во мрежата, додека хидрофобните остатоци се набабруваат со вода за да формираат вкрстено -поврзани полимери. Желеа и контактни леќи во секојдневниот живот се сите производи од хидрогел. Според големината и обликот на хидрогелот, тој може да се подели на макроскопски гел и микроскопски гел (микросфера), а првиот може да се подели на колонообразен, порозен сунѓер, фиброзен, мембранозен, сферичен итн. Моментално подготвените микросфери и микросфери на нано имаат добра мекост, еластичност, капацитет за складирање течност и биокомпатибилност и се користат во истражувањето на заробените лекови.

1.2 Значење на изборот на тема

Во последниве години, со цел да се исполнат барањата за заштита на животната средина, полимерните хидрогелни материјали постепено привлекуваат широко распространето внимание поради нивните добри хидрофилни својства и биокомпатибилност. Микросферите на хидрогел беа подготвени од хидроксипропил метилцелулоза како суровина во овој експеримент. Хидроксипропил метилцелулозата е нејонски целулзен етер, бел прашок, без мирис и вкус и има незаменливи карактеристики на другите синтетички полимерни материјали, па затоа има висока истражувачка вредност во полимерното поле.

1.3 Развојен статус дома и во странство

Хидрогелот е фармацевтска дозирана форма која привлече големо внимание во меѓународната медицинска заедница во последниве години и брзо се развива. Откако Вихтерле и Лим ја објавија својата пионерска работа за вкрстено поврзани хидрогели ХЕМА во 1960 година, истражувањето и истражувањето на хидрогелите продолжија да се продлабочуваат. Во средината на 1970-тите, Танака открил хидрогели чувствителни на pH при мерење на односот на отекување на старите акриламидни гелови, што претставува нов чекор во проучувањето на хидрогелите. мојата земја е во фаза на развој на хидрогел. Поради обемниот процес на подготовка на традиционалната кинеска медицина и сложените компоненти, тешко е да се извлече еден чист производ кога повеќе компоненти работат заедно, а дозата е голема, така што развојот на хидрогелот за кинеска медицина може да биде релативно бавен.

1.4 Експериментални материјали и принципи

1.4.1 Хидроксипропил метилцелулоза

Хидроксипропил метил целулоза (HPMC), дериват на метил целулоза, е важен мешан етер, кој припаѓа на нејонски полимери растворливи во вода и е без мирис, вкус и нетоксичен.

Индустрискиот HPMC е во форма на бел прав или бело лабаво влакно, а неговиот воден раствор има површинска активност, висока транспарентност и стабилни перформанси. Бидејќи HPMC има својство на термичка гелација, водениот раствор на производот се загрева за да формира гел и се таложи, а потоа се раствора по ладењето, а температурата на гелацијата на различни спецификации на производот е различна. Својствата на различни спецификации на HPMC се исто така различни. Растворливоста се менува со вискозноста и не е под влијание на pH вредноста. Колку е помал вискозноста, толку е поголема растворливоста. Како што се намалува содржината на метоксилната група, точката на гел на HPMC се зголемува, растворливоста во вода се намалува и површинската активност се намалува. Во биомедицинската индустрија, главно се користи како полимерен материјал со контрола на стапката за материјали за обложување, филмски материјали и препарати со продолжено ослободување. Може да се користи и како стабилизатор, средство за суспендирање, лепило за таблети и засилувач на вискозност.

1.4.2 Принцип

Користејќи го методот на полимеризација на суспензија во обратна фаза, со користење на Tween-20, соединение дисперзанти Span-60 и Tween-20 како посебни распрскувачи, определете ја вредноста на HLB (сурфактантот е амфифил со хидрофилна група и липофилна група Молекула, количината на големината и силата рамнотежата помеѓу хидрофилната група и липофилната група во молекулата на сурфактантот е дефинирана како приближна вредност на хидрофилно-липофилната рамнотежа на сурфактантот, бидејќи циклохексанот може подобро да го растера растворот на мономерот и да ја дисипира генерираната топлина во експериментот континуирано Дозата е 1-5 пати поголема од онаа на мономерниот воден раствор со концентрација од 99% дивинил сулфон како средство за вкрстување, а количината на средството за вкрстување се контролира на околу 10%. сувата целулозна маса, така што повеќе линеарни молекули се поврзуваат едни со други и вкрстено се поврзуваат во мрежна структура Супстанција која ковалентно се поврзува или го олеснува или формирањето јонска врска помеѓу полимерните молекуларни синџири.

Мешањето е многу важно за овој експеримент, а брзината генерално се контролира во третата или четвртата брзина. Бидејќи големината на брзината на ротација директно влијае на големината на микросферите. Кога брзината на ротација е поголема од 980r/min, ќе има сериозен феномен на лепење на ѕидот, што во голема мера ќе го намали приносот на производот; Средството за вкрстено поврзување има тенденција да произведува масовни гелови и не може да се добијат сферични производи.

2. Експериментални инструменти и методи

2.1 Експериментални инструменти

Електронска рамнотежа, мултифункционална електрична мешалка, поларизирачки микроскоп, анализатор на големина на честички Malvern.

За да се подготват микросфери од хидрогел од целулоза, главните хемикалии што се користат се циклохексан, Твен-20, Спан-60, хидроксипропил метилцелулоза, дивинил сулфон, натриум хидроксид, дестилирана вода, од кои сите мономери и адитиви се користат директно без третман.

2.2 Фази на подготовка на микросфери од хидрогел од целулоза

2.2.1 Користење на Tween 20 како дисперзант

Распуштање на хидроксипропилметилцелулоза. Прецизно измерете 2 g натриум хидроксид и подгответе 2% раствор на натриум хидроксид со волуметриска колба од 100 ml. Земете 80 ml од подготвениот раствор на натриум хидроксид и загрејте го во водена бања на околу 50°C, измерете 0,2 g целулоза и додадете ја во алкалниот раствор, промешајте ја со стаклена шипка, ставете ја во ладна вода за ледена бања и употребете ја како водена фаза откако растворот ќе се прочисти. Користете градуиран цилиндар за да измерите 120 ml циклохексан (маслена фаза) во колба со три грла, повлечете 5 ml Tween-20 во маслената фаза со шприц и промешајте со 700 r/min за еден час. Земете половина од подготвената водена фаза и додадете ја во колба со три грла и мешајте три часа. Концентрацијата на дивинил сулфон е 99%, разредена до 1% со дестилирана вода. Користете пипета за да земете 0,5 ml DVS во волуметриска колба од 50 ml за да подготвите 1% DVS, 1 ml DVS е еквивалентно на 0,01 g. Користете пипета за да земете 1 ml во колбата со три грла. Мешајте на собна температура 22 часа.

2.2.2 Користење на span60 и Tween-20 како дисперзанти

Другата половина од водената фаза која штотуку е подготвена. Измерете 0,01gspan60 и додајте ја во епрувета, загрејте ја во водена бања на 65 степени додека не се стопи, потоа капнете неколку капки циклохексан во водената бања со гумена капалка и загревајте ја додека растворот не стане млечно бело. Додадете го во колба со три грла, потоа додадете 120 ml циклохексан, исплакнете ја епрувета со циклохексан неколку пати, загрејте 5 минути, изладете се на собна температура и додадете 0,5 ml Tween-20. По три часа мешање, додаден е 1 ml разреден DVS. Мешајте на собна температура 22 часа.

2.2.3 Експериментални резултати

Промешаниот примерок беше натопен во стаклена шипка и растворен во 50 ml апсолутен етанол, а големината на честичките беше измерена под големината на честички Malvern. Користењето на Tween-20 како дисперзивна микроемулзија е подебело, а измерената големина на честичките од 87,1% е 455,2 d.nm, а големината на честичките од 12,9% е 5026d.nm. Микроемулзијата на мешаниот дисперзант Tween-20 и Span-60 е слична на онаа на млекото, со 81,7% големина на честички од 5421d.nm и 18,3% големина на честички од 180,1d.nm.

3. Дискусија за експериментални резултати

За емулгаторот за подготовка на инверзна микроемулзија, често е подобро да се користи соединението на хидрофилен сурфактант и липофилен сурфактант. Тоа е затоа што растворливоста на еден сурфактант во системот е мала. Откако двете ќе се соединат, меѓусебните хидрофилни групи и липофилните групи соработуваат меѓу себе за да имаат растворлив ефект. Вредноста HLB е исто така најчесто користен индекс при изборот на емулгатори. Со прилагодување на вредноста на HLB, односот на двокомпонентниот соединен емулгатор може да се оптимизира и може да се подготват поеднакви микросфери. Во овој експеримент, слабо липофилниот Span-60 (HLB=4,7) и хидрофилниот Tween-20 (HLB=16,7) беа користени како дисперзант, а Span-20 беше користен сам како дисперзант. Од експерименталните резултати може да се види дека соединението Ефектот е подобар од единечен дисперзант. Микроемулзијата на соединението дисперзант е релативно униформа и има конзистентност слична на млеко; микроемулзијата која користи единечен дисперзант има превисок вискозитет и бели честички. Малиот врв се појавува под сложениот дисперзант на Tween-20 и Span-60. Можната причина е тоа што меѓусебната напнатост на сложениот систем на Span-60 и Tween-20 е висока, а самиот дисперзант се распаѓа при мешање со висок интензитет за да се формираат фините честички ќе влијаат на експерименталните резултати. Недостаток на дисперзантот Tween-20 е тоа што има голем број полиоксиетиленски синџири (n=20 или повеќе), што ја прави стеричната пречка помеѓу молекулите на сурфактантот поголема и тешко е да биде густа на интерфејсот. Судејќи според комбинацијата на дијаграми за големина на честички, белите честички внатре може да бидат недисперзирана целулоза. Затоа, резултатите од овој експеримент сугерираат дека ефектот од користењето на соединение дисперзант е подобар, а експериментот може дополнително да ја намали количината на Tween-20 за да ги направи подготвените микросфери порамномерни.

Дополнително, некои грешки во експерименталниот процес на работа треба да се минимизираат, како што е подготовката на натриум хидроксид во процесот на растворање на HPMC, разредувањето на DVS итн., треба да се стандардизираат колку што е можно повеќе за да се намалат експерименталните грешки. Најважно е количеството на распрскувач, брзината и интензитетот на мешањето и количината на средство за вкрстување. Само кога е правилно контролирано, може да се подготват хидрогел микросфери со добра дисперзија и униформа големина на честички.