Hidroksipropil Metil Selülozdan Hidrojel Mikrokürelerin Hazırlanması

Bu deney, ham madde olarak hidroksipropil metilselüloz (HPMC), su fazı olarak sodyum hidroksit çözeltisi, yağ fazı olarak sikloheksan ve Tween-Tween-Tween'in çapraz bağlayıcı Karışımı olarak divinil sülfon (DVS) kullanılarak ters faz süspansiyon polimerizasyon yöntemini benimser. 20 ve Span-60'ı dispersan olarak karıştırıp, hidrojel mikroküreleri hazırlamak için 400-900 dev/dakika hızında karıştırıldı.

Anahtar kelimeler: hidroksipropil metilselüloz; hidrojel; mikroküreler; dağıtıcı

1.Genel Bakış

1.1 Hidrojelin tanımı

Hidrojel (Hidrojel), ağ yapısında büyük miktarda su içeren ve suda çözünmeyen yüksek moleküllü bir polimer türüdür. Hidrofobik grupların ve hidrofilik kalıntıların bir kısmı, ağ şeklinde çapraz bağlı bir yapıya sahip suda çözünür polimere dahil edilir ve hidrofilik kalıntılar, su moleküllerine bağlanarak ağ içindeki su moleküllerini birbirine bağlar, hidrofobik kalıntılar ise çapraz bağlantılar oluşturmak üzere suyla şişer. bağlı polimerler. Günlük hayatta kullanılan jöleler ve kontakt lenslerin hepsi hidrojel ürünlerdir. Hidrojelin boyutuna ve şekline göre makroskobik jel ve mikroskobik jel (mikroküre) olarak ayrılabilir ve ilki sütunlu, gözenekli sünger, lifli, membranöz, küresel vb. Olarak ayrılabilir. Şu anda hazırlanan mikroküreler ve nano ölçekli mikroküreler iyi bir yumuşaklığa, esnekliğe, sıvı depolama kapasitesine ve biyouyumluluğa sahiptir ve hapsolmuş ilaçların araştırılmasında kullanılır.

1.2 Konu seçiminin önemi

Son yıllarda, çevre koruma gereksinimlerini karşılamak amacıyla, polimer hidrojel malzemeler, iyi hidrofilik özellikleri ve biyouyumlulukları nedeniyle giderek yaygın olarak ilgi görmektedir. Bu deneyde hammadde olarak hidroksipropil metilselülozdan hidrojel mikroküreler hazırlandı. Hidroksipropil metilselüloz iyonik olmayan bir selüloz eterdir, beyaz tozdur, kokusuz ve tatsızdır ve diğer sentetik polimer malzemelerin yeri doldurulamaz özelliklerine sahiptir, bu nedenle polimer alanında yüksek araştırma değerine sahiptir.

1.3 Yurt içi ve yurt dışındaki gelişmişlik durumu

Hidrojel, son yıllarda uluslararası tıp camiasında büyük ilgi gören ve hızla gelişen farmasötik bir dozaj formudur. Wichterle ve Lim, 1960 yılında HEMA çapraz bağlı hidrojeller üzerine öncü çalışmalarını yayınladıklarından beri, hidrojellerin araştırılması ve araştırılması derinleşmeye devam etti. 1970'lerin ortalarında Tanaka, eski akrilamid jellerin şişme oranını ölçerken pH'a duyarlı hidrojelleri keşfetti ve bu, hidrojel araştırmalarında yeni bir adıma işaret etti. ülkem hidrojel geliştirme aşamasındadır. Geleneksel Çin tıbbının ve karmaşık bileşenlerin kapsamlı hazırlama süreci nedeniyle, birden fazla bileşen birlikte çalıştığında tek bir saf ürünün çıkarılması zordur ve dozaj büyüktür, bu nedenle Çin tıbbı hidrojelinin gelişimi nispeten yavaş olabilir.

1.4 Deneysel materyaller ve ilkeler

1.4.1 Hidroksipropil metilselüloz

Metil selülozun bir türevi olan hidroksipropil metil selüloz (HPMC), iyonik olmayan suda çözünebilen polimerlere ait, kokusuz, tatsız ve toksik olmayan önemli bir karışık eterdir.

Endüstriyel HPMC, beyaz toz veya beyaz gevşek elyaf formundadır ve sulu çözeltisi, yüzey aktivitesine, yüksek şeffaflığa ve istikrarlı performansa sahiptir. HPMC termal jelleşme özelliğine sahip olduğundan, ürün sulu çözeltisi bir jel oluşturmak üzere ısıtılır ve çöker ve daha sonra soğuduktan sonra çözülür ve ürünün farklı spesifikasyonlarının jelleşme sıcaklığı farklıdır. HPMC'nin farklı spesifikasyonlarının özellikleri de farklıdır. Çözünürlük viskoziteye göre değişir ve pH değerinden etkilenmez. Viskozite ne kadar düşük olursa çözünürlük o kadar büyük olur. Metoksil grubu içeriği azaldıkça HPMC'nin jel noktası artar, suda çözünürlüğü azalır ve yüzey aktivitesi azalır. Biyomedikal endüstrisinde esas olarak kaplama malzemeleri, film malzemeleri ve sürekli salımlı preparatlar için hız kontrol edici bir polimer malzeme olarak kullanılır. Ayrıca stabilizatör, süspansiyon maddesi, tablet yapıştırıcısı ve viskozite arttırıcı olarak da kullanılabilir.

1.4.2 Prensip

Ters faz süspansiyon polimerizasyon yöntemini kullanarak, Tween-20, Span-60 bileşik dağıtıcı ve Tween-20'yi ayrı dağıtıcılar olarak kullanarak, HLB değerini belirleyin (yüzey aktif madde, hidrofilik grup ve lipofilik grup Molekülü olan bir amfifildir, boyut ve kuvvet miktarı) Yüzey aktif madde molekülündeki hidrofilik grup ile lipofilik grup arasındaki denge, yüzey aktif maddenin hidrofilik-lipofilik denge değerinin yaklaşık aralığı olarak tanımlanır, çünkü sikloheksan, yağ fazı monomer çözeltisini daha iyi dağıtabilir ve üretilen ısıyı dağıtabilir. Deneyde sürekli olarak dozaj, çapraz bağlama maddesi olarak %99 divinil sülfon konsantrasyonuyla monomer sulu çözeltisinin 1-5 katıdır ve çapraz bağlama maddesinin miktarı yaklaşık %10 oranında kontrol edilir. kuru selüloz kütlesi, böylece birden fazla doğrusal molekül birbirine bağlanır ve bir ağ yapısı halinde çapraz bağlanır. Polimer moleküler zincirleri arasında iyonik bağ oluşumunu kovalent olarak bağlayan veya kolaylaştıran bir madde.

Bu deneyde karıştırma çok önemlidir ve hız genellikle üçüncü veya dördüncü viteste kontrol edilir. Çünkü dönme hızının boyutu mikrokürelerin boyutunu doğrudan etkiler. Dönme hızı 980 dev/dk'dan büyük olduğunda, ciddi bir duvara yapışma olayı meydana gelecek ve bu da ürün verimini büyük ölçüde azaltacaktır; Çapraz bağlama maddesi toplu jeller üretme eğilimindedir ve küresel ürünler elde edilemez.

2. Deneysel aletler ve yöntemler

2.1 Deneysel Aletler

Elektronik terazi, çok işlevli elektrikli karıştırıcı, polarizasyon mikroskobu, Malvern parçacık boyutu analizörü.

Selüloz hidrojel mikroküreleri hazırlamak için kullanılan ana kimyasallar sikloheksan, Tween-20, Span-60, hidroksipropil metilselüloz, divinil sülfon, sodyum hidroksit, damıtılmış sudur ve bunların tümü Monomerler ve katkı maddeleri herhangi bir işlem görmeden doğrudan kullanılır.

2.2 Selüloz hidrojel mikrokürelerin hazırlanma adımları

2.2.1 Tween 20'nin dağıtıcı olarak kullanılması

Hidroksipropilmetilselülozun çözünmesi. 2 g sodyum hidroksiti doğru bir şekilde tartın ve 100 ml'lik balon jojeyle %2'lik bir sodyum hidroksit çözeltisi hazırlayın. Hazırlanan sodyum hidroksit çözeltisinden 80 ml alın ve bir su banyosunda yaklaşık 50°C'ye ısıtın.°C, 0,2 g selüloz tartın ve alkali çözeltiye ekleyin, bir cam çubukla karıştırın, buz banyosu için soğuk suya koyun ve çözelti berraklaştıktan sonra su fazı olarak kullanın. Üç boyunlu bir şişeye 120 ml sikloheksanı (yağ fazı) ölçmek için dereceli bir silindir kullanın, bir şırınga ile yağ fazına 5 ml Tween-20 çekin ve 700 dev/dak'da bir saat karıştırın. Hazırlanan sulu fazın yarısını alıp üç boyunlu bir şişeye ekleyin ve üç saat karıştırın. Divinil sülfonun konsantrasyonu %99'dur ve damıtılmış suyla %1'e seyreltilir. %1 DVS hazırlamak için 0,5 ml DVS'yi 50 ml'lik balon jojeye almak için bir pipet kullanın, 1 ml DVS, 0,01 g'a eşdeğerdir. Üç boyunlu şişeye 1 ml almak için bir pipet kullanın. Oda sıcaklığında 22 saat karıştırın.

2.2.2 Span60 ve Tween-20'nin dağıtıcı olarak kullanılması

Yeni hazırlanan su fazının diğer yarısı. 0,01gspan60 tartıp test tüpüne ekleyin, 65 derecelik su banyosunda eriyene kadar ısıtın, ardından kauçuk bir damlalık kullanarak su banyosuna birkaç damla sikloheksan damlatın ve çözelti süt beyazı oluncaya kadar ısıtın. Bunu üç boyunlu bir şişeye ekleyin, ardından 120 ml sikloheksan ekleyin, test tüpünü sikloheksanla birkaç kez durulayın, 5 dakika ısıtın, oda sıcaklığına soğutun ve 0,5 ml Tween-20 ekleyin. Üç saat karıştırıldıktan sonra 1 ml seyreltilmiş DVS ilave edildi. Oda sıcaklığında 22 saat karıştırın.

2.2.3 Deneysel sonuçlar

Karıştırılan numune bir cam çubuğa daldırıldı ve 50 ml mutlak etanol içerisinde çözündürüldü ve parçacık boyutu, bir Malvern parçacık boyutlandırıcı altında ölçüldü. Dağıtıcı mikroemülsiyon olarak Tween-20'nin kullanılması daha kalındır ve %87,1'lik ölçülen parçacık boyutu 455,2d.nm'dir ve %12,9'luk parçacık boyutu 5026d.nm'dir. Tween-20 ve Span-60 karışık dağıtıcının mikroemülsiyonu, %81,7 parçacık boyutu 5421d.nm ve %18,3 parçacık boyutu 180,1d.nm ile sütünkine benzer.

3. Deneysel sonuçların tartışılması

Ters mikroemülsiyonun hazırlanmasına yönelik emülgatör için, hidrofilik yüzey aktif madde ve lipofilik yüzey aktif maddeden oluşan bileşiğin kullanılması genellikle daha iyidir. Bunun nedeni tek bir yüzey aktif maddenin sistemdeki çözünürlüğünün düşük olmasıdır. İkisi birleştirildikten sonra, birbirlerinin hidrofilik grupları ve lipofilik grupları, çözündürücü bir etkiye sahip olmak için birbirleriyle işbirliği yapar. HLB değeri aynı zamanda emülgatörlerin seçiminde yaygın olarak kullanılan bir indekstir. HLB değerini ayarlayarak iki bileşenli bileşik emülgatörün oranı optimize edilebilir ve daha düzgün mikroküreler hazırlanabilir. Bu deneyde dispersan olarak zayıf lipofilik Span-60 (HLB=4.7) ve hidrofilik Tween-20 (HLB=16.7) kullanıldı, dispersan olarak ise tek başına Span-20 kullanıldı. Deneysel sonuçlardan, bileşiğin etkisinin tek bir dağıtıcıdan daha iyi olduğu görülebilir. Bileşik dağıtıcının mikroemülsiyonu nispeten tekdüzedir ve süt benzeri bir kıvama sahiptir; tek bir dağıtıcı kullanan mikroemülsiyonun viskozitesi çok yüksek ve beyaz parçacıklar içeriyor. Küçük tepe, Tween-20 ve Span-60'ın bileşik dağıtıcısının altında görünür. Bunun olası nedeni, Span-60 ve Tween-20 bileşik sisteminin arayüzey geriliminin yüksek olması ve dağıtıcının kendisinin yüksek yoğunluklu karıştırma altında parçalanarak ince parçacıklar oluşturmasıdır. Deney sonuçlarını etkileyecektir. Dağıtıcı Tween-20'nin dezavantajı, çok sayıda polioksietilen zincirine (n=20 veya daha fazla) sahip olmasıdır; bu, yüzey aktif madde molekülleri arasındaki sterik engeli daha büyük hale getirir ve arayüzde yoğun olmayı zorlaştırır. Partikül boyutu diyagramlarının kombinasyonuna bakılırsa içerideki beyaz partiküller dağılmamış selüloz olabilir. Bu nedenle bu deneyin sonuçları, bileşik dağıtıcı kullanmanın etkisinin daha iyi olduğunu ve deneyin, hazırlanan mikroküreleri daha tekdüze hale getirmek için Tween-20 miktarını daha da azaltabileceğini göstermektedir.

Ayrıca, HPMC'nin çözünme işleminde sodyum hidroksitin hazırlanması, DVS'nin seyreltilmesi vb. gibi deneysel işlem sürecindeki bazı hataların en aza indirilmesi, deneysel hataların azaltılması için mümkün olduğunca standart hale getirilmesi gerekmektedir. En önemli şey dağıtıcının miktarı, karıştırmanın hızı ve yoğunluğu ve çapraz bağlama maddesinin miktarıdır. İyi dağılıma ve tek biçimli parçacık boyutuna sahip hidrojel mikroküreler yalnızca uygun şekilde kontrol edildiğinde hazırlanabilir.