Омода кардани микросфераҳои гидрогел аз селлюлозаи гидроксипропил метил

Ин таҷриба усули полимеризатсияи суспензияи баръаксро қабул мекунад, ки бо истифода аз гидроксипропил метилселлюлоза (HPMC) ҳамчун ашёи хом, маҳлули гидроксиди натрий ҳамчун фазаи об, циклогексан ҳамчун фазаи нафт ва дивинилсулфон (DVS) ҳамчун омехтаи байниҳампайвандии байни 20 ва Спан-60 хамчун дисперсант бо суръати 400—900р/дакика омехта карда, микросферахои гидрогель тайёр мекунанд.

Калимаҳои калидӣ: гидроксипропил метилцеллюлоза; гидрогел; микросфера; парокандакунанда

1.Барраси

1.1 Таърифи гидрогел

Гидрогел (Hydrogel) як навъ полимери баланди молекулавӣ мебошад, ки дар сохтори шабака миқдори зиёди об дорад ва дар об ҳалнашаванда аст. Як қисми гурӯҳҳои гидрофобӣ ва пасмондаҳои гидрофиликӣ ба полимерҳои дар об ҳалшаванда бо сохтори шабакавӣ пайваст карда мешаванд ва гидрофиликӣ Боқимондаҳо ба молекулаҳои об пайваст шуда, молекулаҳои обро дар дохили шабака мепайванданд, дар ҳоле ки пасмондаҳои гидрофобӣ бо об варам карда, салибро ба вуҷуд меоранд. -полимерҳои алоқаманд. Желе ва линзаҳои контактӣ дар ҳаёти ҳаррӯза ҳама маҳсулоти гидрогел мебошанд. Аз рӯи ҳаҷм ва шакли гидрогел онро ба гели макроскопӣ ва гели микроскопӣ (микросфера) ва якумро ба сутунӣ, исфанҷӣ, нахдор, мембранадор, сферикӣ ва ғайра ҷудо кардан мумкин аст. нармӣ, чандирии хуб, иқтидори нигоҳдории моеъ ва мутобиқати биологӣ доранд ва дар таҳқиқоти доруҳои ба дом афтода истифода мешаванд.

1.2 Аҳамияти интихоби мавзӯъ

Дар солҳои охир, бо мақсади қонеъ кардани талаботи ҳифзи муҳити зист, маводи гидрогели полимерӣ аз сабаби хосиятҳои хуби гидрофилӣ ва мутобиқати биологии худ тадриҷан таваҷҷӯҳи васеъро ҷалб карданд. Дар ин таҷриба ҳамчун ашёи хом аз гидроксипропил метилцеллюлоза микросфераҳои гидрогел омода карда шуданд. Метилцеллюлоза гидроксипропилӣ як эфири селлюлозаи ғайриионӣ, хокаи сафед, бебӯй ва бемазза мебошад ва дорои хусусиятҳои ивазнашавандаи дигар маводи полимерии синтетикӣ мебошад, бинобар ин дар соҳаи полимер арзиши баланди тадқиқотӣ дорад.

1.3 Вазъи рушд дар дохил ва хориҷа

Гидрогел як шакли истфодабарии фармасевтӣ мебошад, ки солҳои охир дар ҷомеаи тиббии байналмилалӣ таваҷҷуҳи зиёдро ба худ ҷалб карда, босуръат рушд кардааст. Аз он даме, ки Вихтерл ва Лим дар соли 1960 корҳои пешқадами худро дар бораи гидрогелҳои ба ҳам алоқаманди HEMA нашр карданд, тадқиқот ва кашфи гидрогелҳо амиқтар шуданд. Дар миёнаҳои солҳои 1970-ум, Танака ҳангоми чен кардани таносуби варами гелҳои акриламиди кӯҳна гидрогелҳои ба рН ҳассосро кашф кард, ки як қадами нав дар омӯзиши гидрогелҳоро нишон дод. мамлакати ман дар мархалаи тараккиёти гидрогель мебошад. Дар робита ба раванди омодасозии васеи тибби анъанавии Чин ва ҷузъҳои мураккаб, он душвор аст, ки ба истихроҷи як маҳсулоти ягонаи пок, вақте ки ҷузъҳои сершумор якҷоя кор, ва истфода калон аст, аз ин рӯ, рушди hydrogel тибби Чин метавонад нисбатан суст бошад.

1.4 Маводҳо ва принсипҳои таҷрибавӣ

1.4.1 Гидроксипропил метилцеллюлоза

Гидроксипропил селлюлоза (HPMC), як ҳосили селлюлозаи метил, як эфири омехтаи муҳимест, ки ба полимерҳои дар об ҳалшавандаи ғайриионӣ тааллуқ дорад ва бебӯй, бемазза ва заҳролуд нест.

HPMC-и саноатӣ дар шакли хокаи сафед ё нахи фуҷури сафед мавҷуд аст ва маҳлули обии он дорои фаъолияти рӯизаминӣ, шаффофияти баланд ва кори устувор аст. Азбаски HPMC дорои моликияти гелатсияи гармӣ мебошад, маҳлули обии маҳсулот барои ташаккул додани гел гарм карда мешавад ва боришот мешавад ва пас аз хунуккунӣ об мешавад ва ҳарорати гелатсияи хусусиятҳои гуногуни маҳсулот гуногун аст. Хусусиятҳои мушаххасоти гуногуни HPMC низ гуногунанд. Ҳалшавӣ бо часпакӣ тағир меёбад ва ба арзиши рН таъсир намерасонад. Чӣ қадаре ки часпак паст бошад, ҳамон қадар маҳлулият зиёд мешавад. Ҳангоми кам шудани миқдори гурӯҳи метоксил нуқтаи гелии HPMC зиёд мешавад, ҳалшавандагии об кам мешавад ва фаъолияти сатҳи рӯизаминӣ кам мешавад. Дар саноати биотиббӣ, он асосан ҳамчун маводи полимерии назораткунандаи суръат барои маводи пӯшиш, маводи плёнка ва омодагии устувор истифода мешавад. Он инчунин метавонад ҳамчун стабилизатор, агенти таваққуфкунанда, ширеши планшет ва тақвиятдиҳандаи часпак истифода шавад.

1.4.2 Принсип

Бо истифода аз усули полимеризатсияи суспензияи фазаи баръакс, бо истифода аз дисперсанти пайвастаи Tween-20, Span-60 ва Tween-20 ҳамчун дисперсантҳои алоҳида, арзиши HLB-ро муайян кунед (сурфактант амфифил бо гурӯҳи гидрофилӣ ва гурӯҳи липофилӣ аст, молекула, миқдори ҳаҷм ва қувва. мувозинати байни гурӯҳи гидрофилӣ ва гурӯҳи липофилӣ дар молекулаи сурфактант ҳамчун диапазони тахминии арзиши тавозуни гидрофиликӣ-липофилӣ муайян карда мешавад, ки циклогексан ҳамчун фазаи нафт истифода мешавад, метавонад маҳлули мономерро пароканда кунад ва гармии ҳосилшударо пароканда кунад Дар таҷриба пайваста 1-5 маротиба аз маҳлули обии мономерӣ бо консентратсияи 99% дивинилсульфон ҳамчун агенти байниҳамдигарӣ ва миқдори агенти пайвандкунанда тақрибан 10% назорат карда мешавад. массаи селлюлозаи хушк, то ки якчанд молекулаҳои хатӣ ба ҳамдигар пайваст шаванд ва ба сохтори шабакавӣ пайваст шаванд, моддае, ки ба таври ковалентӣ пайваст ё ташаккули пайванди иониро байни занҷирҳои молекулавии полимерӣ фароҳам меорад.

Барои ин таҷриба омехта кардан хеле муҳим аст ва суръат одатан дар фишанги сеюм ё чорум назорат карда мешавад. Зеро андозаи суръати гардиш бевосита ба андозаи микросферахо таъсир мерасонад. Вақте ки суръати гардиш аз 980р/дақ зиёд аст, падидаи ҷиддии часпидан ба девор ба амал меояд, ки ҳосили маҳсулотро хеле кам мекунад; Агенти байниҳамдигарӣ майл ба тавлиди гелҳои оммавӣ дорад ва маҳсулоти сферӣ ба даст овардан ғайриимкон аст.

2. Асбобҳо ва усулҳои таҷрибавӣ

2.1 Асбобҳои таҷрибавӣ

Тавозуни электронӣ, омехтаи бисёрфунксионалии электрикӣ, микроскопи поляризатсия, анализатори андозаи зарраҳои Малверн.

Барои тайёр кардани микросфераҳои гидрогели селлюлоза моддаҳои химиявии асосии циклогексан, Твин-20, Спан-60, гидроксипропил метилселлюлоза, дивинилсулфон, гидроксиди натрий, оби тозашуда истифода мешаванд, ки ҳамаашон мономерҳо ва иловаҳо мустақиман бидуни коркард истифода мешаванд.

2.2 Марҳилаҳои омодасозии микросфераҳои гидрогели селлюлоза

2.2.1 Истифодаи Tween 20 ҳамчун дисперсант

Маҳлули гидроксипропилметилцеллюлоза. 2 г гидроксиди натрийро ба таври даќиќ вазн карда, мањлули 2%-и гидроксиди натрийро бо колбаи њаљми 100 мл тайёр кунед. 80 мл маҳлули гидроксиди натрийро гирифта, дар ваннаи об тақрибан то 50 дараҷа гарм кунед°С, 0,2 г целлюлозаро баркашида, ба махлули сілтӣ илова карда, бо чӯбчаи шишагӣ омехта карда, дар оби хунук барои ваннаи ях ҷойгир кунед ва пас аз равшан шудани маҳлул ҳамчун фазаи об истифода баред. Барои чен кардани 120 мл циклогексан (фазаи равғанӣ) ба колбаи се гарданӣ аз силиндраи дараҷадор истифода баред, 5 мл Tween-20-ро бо сӯзандору ба фазаи равған кашед ва дар давоми як соат бо суръати 700р/дақ омехта кунед. Нисфи фазаи обии тайёршударо гирифта, ба колбаи се гардандор илова кунед ва се соат омехта кунед. Консентратсияи дивинилсулфон 99% буда, то 1% бо оби соф омехта карда мешавад. Барои тайёр кардани 1% DVS, 0,5 мл DVS-ро ба колбаи ҳаҷмии 50 мл гирифтан аз пипетка истифода баред, 1 мл DVS ба 0,01 г баробар аст. Аз пипетка истифода баред, то 1 мл ба колбаи се гардан гиред. Дар ҳарорати хонагӣ барои 22 соат омехта кунед.

2.2.2 Истифодаи span60 ва Tween-20 ҳамчун дисперсантҳо

Нисфи дигари фазаи об, ки навакак тайёр карда шудааст. 0,01гспан60 вазн карда, онро ба пробирка андохта, онро дар ваннаи обии 65-дарача то об шуданаш гарм кунед, баъд бо катрачаи резини ба ваннаи обй чанд катра циклогексан меандозед ва то он даме, ки махлул сафеди ширадор шавад, гарм кунед. Онро ба колбаи се-гардан андохта, баъд 120 мл циклогексан илова карда, пробиркаро бо циклогексан чанд маротиба шуста, 5 дакика гарм карда, то харорати хона хунук карда, 0,5 мл Tween-20 илова кунед. Пас аз се соат омехта кардан, 1 мл DVS илова карда шуд. Дар ҳарорати хонагӣ барои 22 соат омехта кунед.

2.2.3 Натиҷаҳои таҷрибавӣ

Намунаи омехташуда дар чӯбчаи шишагин тар карда, дар 50 мл этаноли мутлақ гудохта шуд ва андозаи зарраҳо дар зери заррачаҳои Малверн чен карда шуданд. Истифодаи Tween-20 ҳамчун микроэмульсия дисперсант ғафстар аст ва андозаи зарраҳои ченшудаи 87,1% 455,2d.nm ва андозаи зарраҳои 12,9% 5026d.nm аст. Микроэмульсияи дисперсанти омехтаи Твен-20 ва Спан-60 ба дисперсанти омехтаи шир монанд буда, 81,7% андозаи заррачааш 5421д.нм ва 18,3% андозаи заррачааш 180,1д.нм мебошад.

3. Муҳокимаи натиҷаҳои таҷрибавӣ

Барои эмульгатор барои тайёр кардани микроэмульсияи баръакс, аксар вақт беҳтар аст, ки пайвастагии сурфактанти гидрофилӣ ва сурфактанти липофилӣ истифода шавад. Сабаб дар он аст, ки маҳлулияти як сурфактант дар система паст аст. Пас аз пайвастани ин ду, гурӯҳҳои гидрофиликӣ ва гурӯҳҳои липофилии ҳамдигар бо ҳамдигар ҳамкорӣ мекунанд, то таъсири ҳалкунанда дошта бошанд. Арзиши HLB инчунин як индекси маъмулан ҳангоми интихоби эмульгаторҳо мебошад. Бо тасҳеҳ кардани арзиши HLB, таносуби эмульгаторҳои дукомпонентиро оптимизатсия кардан мумкин аст ва микросфераҳои якхела бештар омода карда мешаванд. Дар ин таҷриба ҳамчун дисперсант Спан-60 (HLB=4,7) ва гидрофилии Твин-20 (HLB=16,7) суст липофилӣ ва танҳо ҳамчун дисперсант Span-20 истифода шудааст. Аз натиҷаҳои таҷрибавӣ дидан мумкин аст, ки таркиби таъсир аз як дисперсанти ягона беҳтар аст. Микроэмульсия дисперсанти мураккаб нисбатан яксон буда, консентратсияи шир монанд дорад; микроэмульсия бо истифода аз як дисперсант дорои часпакии хеле баланд ва зарраҳои сафед мебошад. Қуллаи хурд дар зери дисперсанти мураккаби Tween-20 ва Span-60 пайдо мешавад. Сабаби эҳтимолӣ дар он аст, ки шиддати байнифазиалии системаи мураккаби Спан-60 ва Твин-20 баланд аст ва худи дисперсант дар зери омехта кардани шиддати баланд шикаста мешавад ва зарраҳои майда ба натиҷаҳои таҷрибавӣ таъсир мерасонанд. Камбудии дисперсанти Tween-20 дар он аст, ки вай шумораи зиёди занҷирҳои полиоксиэтиленӣ дорад (n=20 ё тақрибан), ки монеаи стерикиро байни молекулаҳои сурфактант калонтар мекунад ва дар интерфейс зич будан душвор аст. Аз омезиши диаграммаҳои андозаи зарраҳо, зарраҳои сафед дар дохили он метавонанд селлюлозаи парокандашуда бошанд. Аз ин ру, натичахои ин тачриба нишон медиханд, ки самараи истифодаи дисперсанти мураккаб бехтар аст ва тачриба метавонад минбаъд микдори Tween-20-ро кам кунад, то ки микросферахои тайёр якхела шаванд.

Илова бар ин, баъзе хатогиҳо дар раванди амалиёти таҷрибавӣ бояд ҳадди ақалл кам карда шаванд, масалан, тайёр кардани гидроксиди натрий дар ҷараёни обшавии HPMC, обшавии DVS ва ғайра, то ҳадди имкон стандартизатсия карда шаванд, то хатогиҳои таҷрибавӣ кам карда шаванд. Муҳимтар аз ҳама миқдори дисперсант, суръат ва шиддатнокии омехта ва миқдори агенти байниҳамдигарӣ мебошад. Танҳо дар сурати дуруст назорат кардан мумкин аст, ки микросфераҳои гидрогели дорои дисперси хуб ва андозаи якхелаи заррачаҳо омода карда шаванд.