Припрема хидрогел микросфера из хидроксипропил метил целулозе

Овај експеримент усваја метод полимеризације суспензије реверзне фазе, користећи хидроксипропил метилцелулозу (ХПМЦ) као сировину, раствор натријум хидроксида као водену фазу, циклохексан као уљну фазу и дивинил сулфон (ДВС) као мешавину твина за унакрсно повезивање. 20 и Спан-60 као дисперзант, мешајући при брзини од 400-900 о/мин за припрему хидрогел микросфера.

Кључне речи: хидроксипропил метилцелулоза; хидрогел; микросфере; дисперзант

1.Преглед

1.1 Дефиниција хидрогела

Хидрогел (Хидрогел) је врста високомолекуларног полимера који садржи велику количину воде у мрежној структури и нерастворљив је у води. Део хидрофобних група и хидрофилних остатака се уводи у полимер растворљив у води са умреженом структуром, а хидрофилни остаци се везују за молекуле воде, повезујући молекуле воде унутар мреже, док хидрофобни остаци бубре са водом и формирају крст. -везани полимери. Желе и контактна сочива у свакодневном животу су хидрогел производи. Према величини и облику хидрогела, може се поделити на макроскопски гел и микроскопски гел (микросфера), а први се може поделити на стубасти, порозни сунђер, влакнасти, мембрански, сферични итд. имају добру мекоћу, еластичност, капацитет складиштења течности и биокомпатибилност и користе се у истраживању заробљених лекова.

1.2 Значај избора теме

Последњих година, како би се испунили захтеви заштите животне средине, полимер хидрогел материјали су постепено привукли широку пажњу због својих добрих хидрофилних својстава и биокомпатибилности. Хидрогел микросфере су припремљене од хидроксипропил метилцелулозе као сировине у овом експерименту. Хидроксипропил метилцелулоза је нејонски етар целулозе, бели прах, без мириса и укуса, и има незаменљиве карактеристике других синтетичких полимерних материјала, тако да има велику истраживачку вредност у области полимера.

1.3 Статус развоја у земљи и иностранству

Хидрогел је фармацеутски дозни облик који је последњих година привукао велику пажњу међународне медицинске заједнице и брзо се развијао. Откако су Вицхтерле и Лим објавили свој пионирски рад о ХЕМА умреженим хидрогеловима 1960. године, истраживање и истраживање хидрогелова је наставило да се продубљује. Средином 1970-их, Танака је открио хидрогелове осетљиве на пХ приликом мерења омјера бубрења остарјелих акриламидних гелова, означавајући нови корак у проучавању хидрогелова. моја земља је у фази развоја хидрогела. Због опсежног процеса припреме традиционалне кинеске медицине и сложених компоненти, тешко је издвојити један чисти производ када више компоненти раде заједно, а доза је велика, тако да развој хидрогела кинеске медицине може бити релативно спор.

1.4 Експериментални материјали и принципи

1.4.1 Хидроксипропил метилцелулоза

Хидроксипропил метил целулоза (ХПМЦ), дериват метил целулозе, је важан мешани етар, који припада нејонским полимерима растворљивим у води, без мириса, укуса и нетоксичан.

Индустријски ХПМЦ је у облику белог праха или белог растреситог влакна, а његов водени раствор има површинску активност, високу транспарентност и стабилне перформансе. Пошто ХПМЦ има својство термичке гелације, водени раствор производа се загрева да би се формирао гел и таложи, а затим се раствара након хлађења, а температура гелирања различитих спецификација производа је различита. Особине различитих спецификација ХПМЦ-а су такође различите. Растворљивост се мења са вискозитетом и на њу не утиче пХ вредност. Што је нижи вискозитет, већа је растворљивост. Како се садржај метоксил групе смањује, гел тачка ХПМЦ се повећава, растворљивост у води се смањује, а површинска активност опада. У биомедицинској индустрији, углавном се користи као полимерни материјал који контролише брзину за материјале за облагање, филмске материјале и препарате са продуженим ослобађањем. Такође се може користити као стабилизатор, средство за суспендовање, лепак за таблете и појачивач вискозитета.

1.4.2 Принцип

Користећи метод полимеризације суспензије реверзне фазе, користећи Твеен-20, Спан-60 једињења дисперзанта и Твеен-20 као одвојене дисперзанте, одредите ХЛБ вредност (сурфактант је амфифил са хидрофилном групом и липофилном групом Молекул, количина величине и силе равнотежа између хидрофилне групе и липофилне групе у молекулу сурфактанта је дефинисана као приближни опсег вредности хидрофилно-липофилне равнотеже циклохексана јер се уљна фаза може боље дисперговати у раствору мономера у експерименту је доза 1-5 пута већа од воденог раствора мономера са концентрацијом од 99% дивинил сулфона као агенса за умрежавање, а количина агенса за унакрсно повезивање је контролисана на око 10% од. сува целулозна маса, тако да су вишеструки линеарни молекули међусобно повезани и умрежени у мрежну структуру Супстанца која ковалентно везује или олакшава формирање јонске везе између полимерних молекулских ланаца.

Мешање је веома важно за овај експеримент, а брзина се углавном контролише у трећој или четвртој брзини. Пошто величина брзине ротације директно утиче на величину микросфера. Када је брзина ротације већа од 980р/мин, доћи ће до озбиљног феномена лепљења зида, што ће у великој мери смањити принос производа; Средство за умрежавање има тенденцију да производи гелове у расутом стању, а сферични производи се не могу добити.

2. Експериментални инструменти и методе

2.1 Експериментални инструменти

Електронска вага, мултифункционална електрична мешалица, поларизациони микроскоп, Малверн анализатор величине честица.

За припрему целулозних хидрогел микросфера, главне хемикалије које се користе су циклохексан, Твеен-20, Спан-60, хидроксипропил метилцелулоза, дивинил сулфон, натријум хидроксид, дестилована вода, од којих се сви мономери и адитиви користе директно без третмана.

2.2 Кораци припреме микросфера целулозног хидрогела

2.2.1 Коришћење Твеен 20 као дисперзанта

Растварање хидроксипропилметилцелулозе. Прецизно одмерити 2 г натријум хидроксида и припремити 2% раствор натријум хидроксида са волуметријском боцом од 100 мл. Узмите 80 мл припремљеног раствора натријум хидроксида и загрејте га у воденом купатилу до око 50 °Ц.°Ц, одмерити 0,2 г целулозе и додати је у алкални раствор, промешати стакленом шипком, ставити у хладну воду за ледено купатило и користити као водену фазу након што се раствор избистри. Користите градирани цилиндар да измерите 120 мл циклохексана (уљане фазе) у балон са три грла, увуците 5 мл Твеен-20 у уљну фазу помоћу шприца и мешајте на 700 о/мин током једног сата. Узети половину припремљене водене фазе и додати у балон са три грла и мешати три сата. Концентрација дивинил сулфона је 99%, разблаженог до 1% дестилованом водом. Користите пипету да узмете 0,5 мл ДВС у волуметријску тиквицу од 50 мл да бисте припремили 1% ДВС, 1 мл ДВС је еквивалентан 0,01 г. Користите пипету да унесете 1 мл у боцу са три грла. Мешати на собној температури 22 сата.

2.2.2 Коришћење спан60 и Твеен-20 као дисперзанта

Друга половина водене фазе која је управо припремљена. Измерити 0,01 гспан60 и додати у епрувету, загрејати у воденом купатилу на 65 степени док се не истопи, а затим гуменом капаљком укапати неколико капи циклохексана у водено купатило и загрејати док раствор не постане млечно бео. Додати у балон са три грла, затим додати 120 мл циклохексана, неколико пута испрати епрувету циклохексаном, загревати 5 минута, охладити на собну температуру и додати 0,5 мл Твеен-20. После мешања током три сата, додат је 1 мл разблаженог ДВС. Мешати на собној температури 22 сата.

2.2.3 Експериментални резултати

Промешани узорак је уроњен у стаклену шипку и растворен у 50 мл апсолутног етанола, а величина честица је мерена под Малверн одмеривачем честица. Коришћење Твеен-20 као микроемулзије дисперзанта је гушће, а измерена величина честица од 87,1% је 455,2д.нм, а величина честица од 12,9% је 5026д.нм. Микроемулзија мешаног дисперзанта Твеен-20 и Спан-60 је слична оној у млеку, са 81,7% величине честица од 5421д.нм и 18,3% величине честица од 180,1д.нм.

3. Дискусија о експерименталним резултатима

За емулгатор за припрему инверзне микроемулзије често је боље користити једињење хидрофилног сурфактанта и липофилног сурфактанта. То је зато што је растворљивост једног сурфактанта у систему ниска. Након што се ова два споје, међусобне хидрофилне групе и липофилне групе сарађују једна са другом да би имале ефекат растворљивости. ХЛБ вредност је такође често коришћен индекс при избору емулгатора. Подешавањем ХЛБ вредности, однос двокомпонентног једињења емулгатора се може оптимизовати и могу се припремити униформније микросфере. У овом експерименту, слабо липофилни Спан-60 (ХЛБ=4,7) и хидрофилни Твеен-20 (ХЛБ=16,7) су коришћени као дисперзант, а Спан-20 је коришћен сам као дисперзант. Из експерименталних резултата се може видети да је једињење Ефекат бољи од једног дисперзанта. Микроемулзија једињења дисперзанта је релативно уједначена и има конзистенцију налик млеку; микроемулзија која користи један дисперзант има превисок вискозитет и беле честице. Мали врх се појављује испод једињења дисперзанта Твеен-20 и Спан-60. Могући разлог је тај што је међуфазна напетост система једињења Спан-60 и Твеен-20 висока, а сам дисперзант се разбија под високим интензитетом мешања и формира се Фине честице ће утицати на експерименталне резултате. Недостатак дисперзанта Твеен-20 је у томе што има велики број полиоксиетиленских ланаца (н=20 или тако нешто), што чини стеричку препреку између молекула сурфактанта већом и тешко је да буде густ на интерфејсу. Судећи по комбинацији дијаграма величине честица, беле честице унутра могу бити недисперзована целулоза. Стога, резултати овог експеримента сугеришу да је ефекат употребе једињења дисперзанта бољи, а експеримент може додатно смањити количину Твеен-20 како би припремљене микросфере биле уједначеније.

Поред тога, неке грешке у процесу експерименталног рада треба минимизирати, као што је припрема натријум хидроксида у процесу растварања ХПМЦ, разблаживање ДВС-а, итд., треба стандардизовати што је више могуће како би се смањиле експерименталне грешке. Најважнија је количина дисперзанта, брзина и интензитет мешања и количина средства за умрежавање. Само када се правилно контролишу могу се припремити хидрогел микросфере са добром дисперзијом и уједначеном величином честица.