Hydroxypropyl मिथाइल सेल्युलोजबाट हाइड्रोजेल माइक्रोस्फियर्सको तयारी

यस प्रयोगले रिभर्स फेज सस्पेन्सन पोलिमराइजेशन विधि अपनाएको छ, कच्चा पदार्थको रूपमा हाइड्रोक्साइप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोज (HPMC), पानी चरणको रूपमा सोडियम हाइड्रोक्साइड समाधान, तेल चरणको रूपमा साइक्लोहेक्सेन, र डिभिनाइल सल्फोन (DVS) को क्रस-लिङ्किङ मिश्रणको रूपमा प्रयोग गरी। 20 र स्प्यान-60 डिस्पर्सन्टको रूपमा, हाइड्रोजेल माइक्रोस्फियरहरू तयार गर्न 400-900r/min को गतिमा हलचल।

मुख्य शब्दहरू: hydroxypropyl methylcellulose; हाइड्रोजेल; microspheres; फैलाउने

1.अवलोकन

१.१ हाइड्रोजेलको परिभाषा

हाइड्रोजेल (हाइड्रोजेल) एक प्रकारको उच्च आणविक बहुलक हो जसले नेटवर्क संरचनामा ठूलो मात्रामा पानी समावेश गर्दछ र पानीमा अघुलनशील हुन्छ। हाइड्रोफोबिक समूहहरू र हाइड्रोफिलिक अवशेषहरूको एक भाग पानीमा घुलनशील बहुलकमा नेटवर्क क्रसलिङ्क गरिएको संरचनाको साथ प्रस्तुत गरिन्छ, र हाइड्रोफिलिक अवशेषहरू पानीको अणुहरूमा बाँधिन्छन्, नेटवर्क भित्र पानीका अणुहरूलाई जोड्दछ, जबकि हाइड्रोफोबिक अवशेषहरू पानीसँग फुल्छन् र क्रस बनाउँछन्। - लिङ्क गरिएको पोलिमर। दैनिक जीवनमा जेली र सम्पर्क लेन्सहरू सबै हाइड्रोजेल उत्पादनहरू हुन्। हाइड्रोजेलको आकार र आकार अनुसार यसलाई म्याक्रोस्कोपिक जेल र माइक्रोस्कोपिक जेल (माइक्रोस्फियर) मा विभाजन गर्न सकिन्छ र पहिलेलाई स्तम्भ, छिद्रयुक्त स्पन्ज, रेशेदार, झिल्लीयुक्त, गोलाकार, आदिमा विभाजन गर्न सकिन्छ। राम्रो कोमलता, लोच, तरल भण्डारण क्षमता र जैवकम्प्याटिबिलिटी छ, र फँसिएका औषधिहरूको अनुसन्धानमा प्रयोग गरिन्छ।

१.२ विषय चयनको महत्व

हालका वर्षहरूमा, वातावरणीय संरक्षणको आवश्यकताहरू पूरा गर्न, पोलिमर हाइड्रोजेल सामग्रीहरूले उनीहरूको राम्रो हाइड्रोफिलिक गुणहरू र बायोकम्प्याटिबिलिटीको कारणले बिस्तारै व्यापक ध्यान आकर्षित गरेको छ। हाइड्रोजेल माइक्रोस्फियरहरू हाइड्रोक्साइप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोजबाट यस प्रयोगमा कच्चा पदार्थको रूपमा तयार पारिएको थियो। Hydroxypropyl methylcellulose एक गैर-आयनिक सेल्युलोज ईथर, सेतो पाउडर, गन्धहीन र स्वादहीन छ, र अन्य सिंथेटिक पोलिमर सामग्रीहरूको अपरिवर्तनीय विशेषताहरू छन्, त्यसैले यसको बहुलक क्षेत्रमा उच्च अनुसन्धान मूल्य छ।

१.३ स्वदेश तथा विदेशमा विकासको स्थिति

हाइड्रोजेल एक फार्मास्यूटिकल डोज फारम हो जसले हालैका वर्षहरूमा अन्तर्राष्ट्रिय चिकित्सा समुदायमा धेरै ध्यान आकर्षित गरेको छ र द्रुत रूपमा विकास भएको छ। Wichterle र Lim ले 1960 मा HEMA क्रस-लिंक्ड हाइड्रोजेलहरूमा आफ्नो अग्रगामी काम प्रकाशित गरेदेखि, हाइड्रोजेलहरूको अनुसन्धान र अन्वेषण अझै गहिरो हुँदै गइरहेको छ। 1970 को मध्यमा, Tanaka ले पुरानो acrylamide gels को सूजन अनुपात मापन गर्दा pH-संवेदनशील हाइड्रोजेल पत्ता लगाए, हाइड्रोजेल को अध्ययन मा एक नयाँ कदम चिन्ह लगाइयो। मेरो देश हाइड्रोजेल विकासको चरणमा छ। परम्परागत चिनियाँ औषधि र जटिल कम्पोनेन्टहरूको व्यापक तयारी प्रक्रियाको कारण, धेरै कम्पोनेन्टहरू सँगै काम गर्दा एकल शुद्ध उत्पादन निकाल्न गाह्रो हुन्छ, र खुराक ठूलो छ, त्यसैले चिनियाँ औषधि हाइड्रोजेलको विकास अपेक्षाकृत ढिलो हुन सक्छ।

1.4 प्रयोगात्मक सामग्री र सिद्धान्तहरू

१.४.१ हाइड्रोक्सीप्रोपाइल मिथाइलसेलुलोज

Hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC), मिथाइल सेल्युलोज को एक व्युत्पन्न, एक महत्वपूर्ण मिश्रित ईथर हो, जो गैर-आयनिक पानी-घुलनशील पोलिमरहरु को हो, र गन्ध बिना, स्वादहीन र गैर-विषाक्त छ।

औद्योगिक HPMC सेतो पाउडर वा सेतो ढीला फाइबर को रूप मा छ, र यसको जलीय समाधान सतह गतिविधि, उच्च पारदर्शिता र स्थिर प्रदर्शन छ। HPMC मा थर्मल गेलेसनको गुण भएको हुनाले, उत्पादनको जलीय घोललाई जेल बनाउनको लागि तताइन्छ र अवक्षेपण हुन्छ, र त्यसपछि चिसो भएपछि पग्लिन्छ, र उत्पादनको विभिन्न विशिष्टताहरूको गेलेसन तापमान फरक हुन्छ। HPMC को विभिन्न स्पेसिफिकेशनका गुणहरू पनि फरक छन्। घुलनशीलता चिपचिपापनको साथ परिवर्तन हुन्छ र pH मानबाट प्रभावित हुँदैन। कम चिपचिपापन, ठूलो घुलनशीलता। मेथोक्सिल समूहको सामग्री घट्दै जाँदा, HPMC को जेल पोइन्ट बढ्छ, पानीको घुलनशीलता घट्छ, र सतह गतिविधि घट्छ। बायोमेडिकल उद्योगमा, यो मुख्यतया कोटिंग सामग्री, फिल्म सामग्री, र स्थिर-रिलीज तयारीहरूको लागि दर-नियन्त्रण बहुलक सामग्रीको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। यसलाई स्टेबलाइजर, सस्पेन्डिङ एजेन्ट, ट्याब्लेट टाँसने, र चिपचिपापन वृद्धि गर्नेको रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ।

१.४.२ सिद्धान्त

रिभर्स फेज सस्पेन्सन पोलिमराइजेशन विधि प्रयोग गरेर, Tween-20, Span-60 कम्पाउन्ड डिस्पर्सेन्ट र Tween-20 अलग-अलग डिस्पर्सेन्टको रूपमा प्रयोग गरी, HLB मान निर्धारण गर्नुहोस् (सर्फेक्टन्ट हाइड्रोफिलिक समूह र लिपोफिलिक समूह अणु भएको एम्फिफाइल हो, आकार र बलको मात्रा। सर्फैक्टेन्ट अणुमा हाइड्रोफिलिक समूह र लिपोफिलिक समूह बीचको सन्तुलनलाई साइक्लोहेक्सेनले मोनोमर समाधानलाई राम्रोसँग फैलाउन सक्छ र सर्फ्याक्टेन्टको हाइड्रोफिलिक-लिपोफिलिक सन्तुलन मानको अनुमानित दायराको रूपमा परिभाषित गर्दछ निरन्तर प्रयोगमा, क्रस-लिङ्किङ एजेन्टको रूपमा 99% डिभिनिल सल्फोनको मात्रामा मोनोमर जलीय समाधानको 1-5 गुणा हुन्छ, र क्रस-लिङ्किङ एजेन्टको मात्रा लगभग 10% मा नियन्त्रण गरिन्छ। ड्राई सेल्युलोज द्रव्यमान, जसले गर्दा धेरै रेखीय अणुहरू एकअर्कासँग बाँधिएका हुन्छन् र एक सञ्जाल संरचनामा क्रस-लिङ्क गरिएको हुन्छ जसले बहुलक आणविक चेनहरू बीच सहसंयोजक बन्धन वा आयनिक बन्ड गठन गर्दछ।

हलचल यस प्रयोगको लागि धेरै महत्त्वपूर्ण छ, र गति सामान्यतया तेस्रो वा चौथो गियरमा नियन्त्रण गरिन्छ। किनभने घूर्णन गतिको आकारले माइक्रोस्फेयरको आकारलाई प्रत्यक्ष असर गर्छ। जब रोटेशन गति 980r / मिनेट भन्दा बढी हुन्छ, त्यहाँ गम्भीर पर्खाल टाँसिएको घटना हुनेछ, जसले उत्पादनको उपजलाई धेरै कम गर्नेछ; क्रस-लिङ्किङ एजेन्टले बल्क जेलहरू उत्पादन गर्छ, र गोलाकार उत्पादनहरू प्राप्त गर्न सकिँदैन।

2. प्रयोगात्मक उपकरण र विधिहरू

2.1 प्रयोगात्मक उपकरणहरू

इलेक्ट्रोनिक ब्यालेन्स, मल्टीफंक्शनल इलेक्ट्रिक स्टिरर, ध्रुवीकरण माइक्रोस्कोप, माल्वरन पार्टिकल साइज एनालाइजर।

सेल्युलोज हाइड्रोजेल माइक्रोस्फियरहरू तयार गर्न, प्रयोग गरिने मुख्य रसायनहरू साइक्लोहेक्सेन, ट्वीन-20, स्प्यान-60, हाइड्रोक्साइप्रोपाइल मिथाइलसेल्युलोज, डिभिनाइल सल्फोन, सोडियम हाइड्रोक्साइड, डिस्टिल्ड वाटर हुन्, जुन सबै मोनोमर र एडिटिभहरू बिना उपचार सीधा प्रयोग गरिन्छ।

2.2 सेल्युलोज हाइड्रोजेल माइक्रोस्फेयरको तयारी चरणहरू

2.2.1 Tween 20 को dispersant को रूपमा प्रयोग गर्दै

hydroxypropylmethylcellulose का विघटन। सोडियम हाइड्रोक्साइडको 2 ग्राम सही तौल गर्नुहोस् र 100ml भोल्युमेट्रिक फ्लास्कको साथ 2% सोडियम हाइड्रोक्साइड समाधान तयार गर्नुहोस्। तयार गरिएको सोडियम हाइड्रोक्साइड घोलको 80ml लिनुहोस् र यसलाई पानीको नुहाउने ठाउँमा लगभग 50 सम्म तताउनुहोस्।°C, सेल्युलोजको ०.२ ग्राम तौल गर्नुहोस् र यसलाई क्षारीय घोलमा थप्नुहोस्, यसलाई गिलासको रडले हलचल गर्नुहोस्, यसलाई आइस बाथको लागि चिसो पानीमा राख्नुहोस्, र समाधान स्पष्ट भएपछि यसलाई पानीको चरणको रूपमा प्रयोग गर्नुहोस्। 120 मिलीलीटर साइक्लोहेक्सेन (तेल चरण) मापन गर्न एक ग्रेजुएटेड सिलिन्डर प्रयोग गर्नुहोस् तीन-घाँटी फ्लास्कमा, 5ml Tween-20 को तेल चरणमा सिरिन्जको साथ तान्नुहोस्, र एक घण्टाको लागि 700r/min मा हलचल गर्नुहोस्। तयार जलीय चरणको आधा लिनुहोस् र यसलाई तीन-घाँटी फ्लास्कमा थप्नुहोस् र तीन घण्टा सम्म हलचल गर्नुहोस्। डिभिनाइल सल्फोनको एकाग्रता 99% हो, डिस्टिल्ड पानीको साथ 1% मा पातलो। 1% DVS तयार गर्न 50ml भोल्युमेट्रिक फ्लास्कमा 0.5ml DVS लिन पिपेट प्रयोग गर्नुहोस्, DVS को 1ml 0.01g बराबर हो। थ्री-नेक फ्लास्कमा 1ml लिनको लागि पिपेट प्रयोग गर्नुहोस्। 22 घण्टाको लागि कोठाको तापमानमा हलचल।

2.2.2 span60 र Tween-20 लाई dispersants को रूपमा प्रयोग गर्दै

बाँकी आधा पानी चरण भर्खरै तयार भएको छ। 0.01gspan60 तौल गर्नुहोस् र यसलाई परीक्षण ट्यूबमा थप्नुहोस्, यसलाई 65-डिग्रीको पानीको नुहाउने ठाउँमा यो पग्लिएसम्म तताउनुहोस्, त्यसपछि रबर ड्रपरको साथ पानीको नुहाउने ठाउँमा साइक्लोहेक्सेनका केही थोपाहरू छोड्नुहोस्, र घोल दूध सेतो नहोउन्जेल यसलाई तताउनुहोस्। यसलाई तीन घाँटीको फ्लास्कमा थप्नुहोस्, त्यसपछि 120 एमएल साइक्लोहेक्सेन थप्नुहोस्, परीक्षण ट्यूबलाई साइक्लोहेक्सेनले धेरै पटक कुल्ला गर्नुहोस्, 5 मिनेटको लागि तातो गर्नुहोस्, कोठाको तापक्रममा चिसो गर्नुहोस्, र 0.5 एमएल ट्वीन-20 थप्नुहोस्। तीन घण्टा सम्म हलचल पछि, पातलो DVS को 1ml थपियो। 22 घण्टाको लागि कोठाको तापमानमा हलचल।

2.2.3 प्रयोगात्मक परिणामहरू

हलचल गरिएको नमूनालाई गिलासको रडमा डुबाइयो र 50ml निरपेक्ष इथेनॉलमा घुलनियो, र कणको आकार माल्वरन पार्टिकल साइजर अन्तर्गत मापन गरियो। Tween-20 को dispersant microemulsion को रूपमा प्रयोग गर्दा गाढा हुन्छ, र 87.1% को मापन गरिएको कण आकार 455.2d.nm छ, र 12.9% को कण आकार 5026d.nm छ। Tween-20 र Span-60 मिश्रित dispersant को microemulsion दूधको जस्तै छ, 81.7% कण आकार 5421d.nm र 18.3% कण आकार 180.1d.nm छ।

3. प्रयोगात्मक परिणामहरूको छलफल

इन्वर्स माइक्रोइमुलसन तयार गर्नको लागि इमल्सिफायरको लागि, हाइड्रोफिलिक सर्फैक्टेन्ट र लिपोफिलिक सर्फैक्टेन्टको कम्पाउन्ड प्रयोग गर्नु राम्रो हुन्छ। यो किनभने प्रणाली मा एकल surfactant को घुलनशीलता कम छ। दुई मिश्रित भएपछि, एकअर्काको हाइड्रोफिलिक समूहहरू र लिपोफिलिक समूहहरूले एकअर्कालाई घुलनशील प्रभाव पार्न सहयोग गर्छन्। इमल्सीफायरहरू चयन गर्दा HLB मान पनि सामान्यतया प्रयोग हुने सूचकांक हो। HLB मान समायोजन गरेर, दुई-घटक कम्पाउन्ड इमल्सीफायरको अनुपातलाई अनुकूलित गर्न सकिन्छ, र थप एकसमान माइक्रोस्फियरहरू तयार गर्न सकिन्छ। यस प्रयोगमा, कमजोर रूपमा लिपोफिलिक स्प्यान-60 (HLB = 4.7) र हाइड्रोफिलिक Tween-20 (HLB = 16.7) डिस्पर्सन्टको रूपमा प्रयोग गरिएको थियो, र स्प्यान-20 एक्लै फैलाउने रूपमा प्रयोग गरिएको थियो। प्रयोगात्मक नतिजाहरूबाट, यो देख्न सकिन्छ कि कम्पाउन्ड प्रभाव एकल फैलाउने भन्दा राम्रो छ। कम्पाउन्ड डिस्पर्सन्टको माइक्रोइमुलसन तुलनात्मक रूपमा समान छ र दूध जस्तै स्थिरता छ; एकल डिस्पर्सेन्ट प्रयोग गरेर माइक्रोइमुलसनमा धेरै उच्च चिपचिपापन र सेतो कणहरू छन्। सानो चुचुरो Tween-20 र Span-60 को कम्पाउण्ड डिस्पर्सेन्ट अन्तर्गत देखिन्छ। सम्भावित कारण यो हो कि स्प्यान-६० र ट्वीन-२० को कम्पाउन्ड प्रणालीको इन्टरफेसियल तनाव उच्च छ, र डिस्पर्सेन्ट आफैंमा उच्च-तीव्रताको हलचल अन्तर्गत टुक्रिएको छ जसले सूक्ष्म कणहरूले प्रयोगात्मक परिणामहरूलाई असर गर्नेछ। Dispersant Tween-20 को बेफाइदा यो हो कि यसमा धेरै संख्यामा polyoxythylene चेन (n=20 or so), जसले सर्फैक्टेन्ट अणुहरू बीचको स्टेरिक अवरोधलाई ठूलो बनाउँछ र इन्टरफेसमा घना हुन गाह्रो हुन्छ। कण आकार रेखाचित्र को संयोजन बाट न्याय, भित्र सेतो कणहरू फैलिएको सेल्युलोज हुन सक्छ। तसर्थ, यस प्रयोगको नतिजाले कम्पाउन्ड डिस्पर्सेन्ट प्रयोग गर्ने प्रभाव अझ राम्रो हुने सुझाव दिन्छ, र प्रयोगले तयार माइक्रोस्फियरहरूलाई थप एकरूप बनाउन Tween-20 को मात्रा घटाउन सक्छ।

थप रूपमा, प्रयोगात्मक सञ्चालन प्रक्रियामा केही त्रुटिहरू न्यूनीकरण गरिनु पर्छ, जस्तै HPMC को विघटन प्रक्रियामा सोडियम हाइड्रोक्साइडको तयारी, DVS को कमजोरी, आदि, प्रयोगात्मक त्रुटिहरू कम गर्न सकेसम्म मानकीकृत हुनुपर्छ। सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कुरा फैलाउने मात्रा, गति र हलचलको तीव्रता, र क्रस-लिङ्किङ एजेन्टको मात्रा हो। राम्रोसँग नियन्त्रण गर्दा मात्र राम्रो फैलावट र एकसमान कण आकारको हाइड्रोजेल माइक्रोस्फियरहरू तयार गर्न सकिन्छ।