Gidroksipropil metil tsellyulozadan gidrogel mikrosferalarini tayyorlash

Ushbu tajriba xom ashyo sifatida gidroksipropil metilselüloza (HPMC), suv fazasi sifatida natriy gidroksid eritmasi, moy fazasi sifatida siklogeksan va o'zaro bog'liqlik aralashmasi sifatida divinil sulfon (DVS) dan foydalangan holda teskari fazali suspenziyali polimerizatsiya usulini qo'llaydi. 20 va Span-60 dispersant sifatida, gidrogel mikrosferalarini tayyorlash uchun 400-900r / min tezlikda aralashtiriladi.

Kalit so'zlar: gidroksipropil metiltsellyuloza; gidrogel; mikrosferalar; tarqatuvchi

1.Umumiy koʻrinish

1.1 Gidrogelning ta'rifi

Gidrojel (Hydrogel) tarmoq strukturasida ko'p miqdorda suvni o'z ichiga olgan va suvda erimaydigan yuqori molekulyar polimerning bir turi. Tarmoqli o'zaro bog'langan tuzilishga ega suvda eruvchan polimerga gidrofob guruhlar va gidrofil qoldiqlarning bir qismi kiritiladi va gidrofil qoldiqlar suv molekulalari bilan bog'lanib, tarmoq ichidagi suv molekulalarini bog'laydi, hidrofobik qoldiqlar esa suv bilan shishib, o'zaro bog'liqlikni hosil qiladi. - bog'langan polimerlar. Kundalik hayotda jele va kontakt linzalari - barchasi gidrogel mahsulotlari. Gidrogel hajmi va shakliga ko'ra uni makroskopik gel va mikroskopik gel (mikrosfera), birinchisini esa ustunli, g'ovakli shimgich, tolali, membranali, sharsimon va boshqalarga bo'lish mumkin.Hozirgi vaqtda tayyorlanayotgan mikrosferalar va nano o'lchamli mikrosferalar. yaxshi yumshoqlik, elastiklik, suyuqlik saqlash qobiliyati va biomoslashuvga ega bo'lib, tuzoqqa tushgan dori-darmonlarni tadqiq qilishda qo'llaniladi.

1.2 Mavzu tanlashning ahamiyati

So'nggi yillarda atrof-muhitni muhofaza qilish talablariga javob berish uchun polimer gidrojel materiallari asta-sekin yaxshi hidrofilik xususiyatlari va biologik muvofiqligi tufayli keng e'tiborni tortdi. Ushbu tajribada xom ashyo sifatida gidroksipropil metiltsellyulozadan gidrogel mikrosferalari tayyorlandi. Gidroksipropil metilselüloz - ion bo'lmagan tsellyuloza efiri, oq kukun, hidsiz va ta'msiz va boshqa sintetik polimer materiallarining almashtirib bo'lmaydigan xususiyatlariga ega, shuning uchun polimer sohasida yuqori tadqiqot qiymatiga ega.

1.3 Mamlakatda va chet elda rivojlanish holati

Hydrogel so'nggi yillarda xalqaro tibbiyot hamjamiyatida katta e'tiborni tortgan va tez rivojlanayotgan farmatsevtik dozalash shaklidir. Vichterle va Lim 1960 yilda HEMA o'zaro bog'langan gidrogellar bo'yicha o'zlarining kashshof ishlarini nashr etganlaridan beri, gidrogellarni tadqiq qilish va qidirish chuqurlashishda davom etdi. 1970-yillarning o'rtalarida Tanaka qarigan akrilamid jellarining shishish nisbatini o'lchashda pH-sezgir gidrogellarni topdi va bu gidrogellarni o'rganishda yangi bosqichni belgiladi. mening mamlakatim gidrogel rivojlanish bosqichida. An'anaviy xitoylik tibbiyot va murakkab komponentlarni keng qamrovli tayyorlash jarayoni tufayli bir nechta komponentlar birgalikda ishlaganda bitta sof mahsulotni olish qiyin va dozasi katta, shuning uchun Xitoy tibbiyoti gidrogelining rivojlanishi nisbatan sekin bo'lishi mumkin.

1.4 Tajriba materiallari va tamoyillari

1.4.1 Gidroksipropil metiltsellyuloza

Metil tsellyulozaning hosilasi bo'lgan gidroksipropil metil tsellyuloza (HPMC) muhim aralash efir bo'lib, ion bo'lmagan suvda eriydigan polimerlarga tegishli bo'lib, hidsiz, ta'msiz va toksik emas.

Sanoat HPMC oq kukun yoki oq bo'shashgan tola shaklida bo'lib, uning suvli eritmasi sirt faolligi, yuqori shaffoflik va barqaror ishlashga ega. HPMC termal jelleşme xususiyatiga ega bo'lganligi sababli, mahsulotning suvli eritmasi jel hosil qilish uchun isitiladi va cho'kadi, so'ngra sovutgandan keyin eriydi va mahsulotning turli spesifikasyonlarının jelleşme harorati boshqacha. HPMC ning turli spetsifikatsiyalarining xususiyatlari ham har xil. Eruvchanlik viskozite bilan o'zgaradi va pH qiymatiga ta'sir qilmaydi. Yopishqoqlik qanchalik past bo'lsa, eruvchanligi shunchalik yuqori bo'ladi. Metoksil guruhining miqdori kamayishi bilan HPMC ning gel nuqtasi ortadi, suvda eruvchanligi pasayadi va sirt faolligi pasayadi. Biotibbiyot sanoatida u asosan qoplama materiallari, plyonkali materiallar va doimiy ravishda chiqariladigan preparatlar uchun tezlikni nazorat qiluvchi polimer material sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, u stabilizator, suspenziya agenti, planshet yopishtiruvchi va yopishqoqlikni kuchaytiruvchi sifatida ishlatilishi mumkin.

1.4.2 Prinsip

Teskari fazali suspenziyali polimerizatsiya usulidan foydalanib, Tween-20, Span-60 birikmali dispersant va Tween-20 ni alohida dispersant sifatida ishlatib, HLB qiymatini aniqlang (sirt faol modda - amfifil gidrofil guruhi va lipofil guruhi molekulasi, hajmi va kuchi. sirt faol moddalar molekulasidagi hidrofilik guruh va lipofil guruh o'rtasidagi muvozanat, siklogeksanning moy fazasi sifatida ishlatiladigan gidrofil-lipofil muvozanat qiymatining taxminiy diapazoni sifatida aniqlanadi va hosil bo'lgan issiqlikni tarqatadi eksperimentda doimiy ravishda o'zaro bog'lovchi sifatida 99% divinil sulfon konsentratsiyasi bilan monomer suvli eritmasidan 1-5 baravar ko'p bo'ladi va o'zaro bog'liqlik agenti miqdori taxminan 10% ni tashkil qiladi. quruq tsellyuloza massasi, shuning uchun bir nechta chiziqli molekulalar bir-biriga bog'langan va tarmoq tuzilishiga o'zaro bog'langan bo'lib, polimer molekulyar zanjirlar o'rtasida kovalent bog'laydigan yoki ionli bog'lanish hosil bo'lishini osonlashtiradigan modda.

Ushbu tajriba uchun aralashtirish juda muhim va tezlik odatda uchinchi yoki to'rtinchi vitesda boshqariladi. Chunki aylanish tezligining o'lchami bevosita mikrosferalar hajmiga ta'sir qiladi. Aylanish tezligi 980r / min dan kattaroq bo'lsa, jiddiy devor yopishtirish hodisasi bo'ladi, bu mahsulot rentabelligini sezilarli darajada kamaytiradi; O'zaro bog'lovchi vosita quyma jellarni ishlab chiqarishga intiladi va sharsimon mahsulotlarni olish mumkin emas.

2. Eksperimental asboblar va usullar

2.1 Eksperimental asboblar

Elektron balans, ko'p funksiyali elektr aralashtirgich, qutbli mikroskop, Malvern zarracha o'lchami analizatori.

Tsellyuloza gidrogel mikrosferalarini tayyorlash uchun ishlatiladigan asosiy kimyoviy moddalar siklogeksan, Tween-20, Span-60, gidroksipropil metilselüloza, divinil sulfon, natriy gidroksid, distillangan suv bo'lib, monomerlar va qo'shimchalar to'g'ridan-to'g'ri ishlovsiz ishlatiladi.

2.2 Tsellyuloza gidrogel mikrosferalarini tayyorlash bosqichlari

2.2.1 Tween 20 dan dispersant sifatida foydalanish

Gidroksipropilmetiltsellyulozaning erishi. 2 g natriy gidroksidni aniq torting va 100 ml o'lchov kolbasi bilan 2% natriy gidroksid eritmasini tayyorlang. Tayyorlangan natriy gidroksid eritmasidan 80 ml oling va uni suv hammomida taxminan 50 ga qizdiring°C, 0,2 g tsellyulozani torting va uni ishqorli eritmaga soling, shisha tayoqcha bilan aralashtiring, muzli hammom uchun sovuq suvga soling va eritma tiniqlangandan keyin suv fazasi sifatida foydalaning. 120 ml siklogeksanni (moy fazasini) uch bo'yinli kolbaga o'lchash uchun gradusli silindrdan foydalaning, shprits bilan moy fazasiga 5 ml Tween-20 tushiring va bir soat davomida 700 r/min tezlikda aralashtiring. Tayyorlangan suvli fazaning yarmini oling va uni uch bo'yinli kolbaga soling va uch soat davomida aralashtiring. Divinil sulfonning konsentratsiyasi 99% ni tashkil qiladi, distillangan suv bilan 1% gacha suyultiriladi. 1% DVS tayyorlash uchun 0,5 ml DVSni 50 ml hajmli kolbaga olish uchun pipetkadan foydalaning, 1 ml DVS 0,01 g ga teng. Uch bo'yinli kolbaga 1 ml ni olish uchun pipetkadan foydalaning. 22 soat davomida xona haroratida aralashtiring.

2.2.2 Dispersant sifatida span60 va Tween-20 dan foydalanish

Hozirgina tayyorlangan suv fazasining ikkinchi yarmi. 0,01gspan60 torting va probirkaga soling, uni 65 graduslik suv hammomida eriguncha qizdiring, so’ngra rezina tomizgich bilan suv hammomiga bir necha tomchi siklogeksan tomizing va eritma sutdek oq rangga kirguncha qizdiring. Uni uch bo'yinli kolbaga soling, so'ng 120 ml siklogeksan qo'shing, probirkani siklogeksan bilan bir necha marta yuving, 5 daqiqa qizdiring, xona haroratiga qadar sovutib oling va 0,5 ml Tween-20 qo'shing. Uch soat davomida aralashtirgandan so'ng, 1 ml suyultirilgan DVS qo'shildi. 22 soat davomida xona haroratida aralashtiring.

2.2.3 Eksperimental natijalar

Aralashtirilgan namuna shisha tayoqchaga botirildi va 50 ml mutlaq etanolda eritildi va zarrachalar hajmi Malvern zarracha o'lchagichida o'lchandi. Dispersant mikroemulsiya sifatida Tween-20 dan foydalanish qalinroq bo'lib, 87,1% o'lchangan zarracha hajmi 455,2d.nm, zarracha hajmi 12,9% esa 5026d.nm. Tween-20 va Span-60 aralash dispersantlarining mikroemulsiyasi sutnikiga o'xshaydi, zarracha hajmi 81,7% 5421d.nm va 18,3% zarracha hajmi 180,1d.nm.

3. Eksperimental natijalarni muhokama qilish

Teskari mikroemulsiyani tayyorlash uchun emulsifikator uchun ko'pincha hidrofil sirt faol moddasi va lipofil sirt faol moddasi birikmasidan foydalanish yaxshiroqdir. Buning sababi shundaki, bitta sirt faol moddaning tizimda eruvchanligi past. Ikkalasi birlashtirilgandan so'ng, bir-birining gidrofil guruhlari va lipofil guruhlari erituvchi ta'sirga ega bo'lish uchun bir-biri bilan hamkorlik qiladilar. HLB qiymati ham emulsifikatorlarni tanlashda tez-tez ishlatiladigan indeks hisoblanadi. HLB qiymatini sozlash orqali ikki komponentli birikma emulsifikatorning nisbati optimallashtirilishi va yana bir xil mikrosferalarni tayyorlash mumkin. Bu tajribada dispersant sifatida kuchsiz lipofil Span-60 (HLB=4,7) va gidrofil Tween-20 (HLB=16,7), dispersant sifatida esa faqat Span-20 ishlatilgan. Eksperimental natijalardan ko'rinib turibdiki, birikma Effekt bitta dispersantga qaraganda yaxshiroq. Murakkab dispersantning mikroemulsiyasi nisbatan bir xil va sutga o'xshash konsistensiyaga ega; bitta dispersant yordamida mikroemulsiya juda yuqori viskoziteye va oq zarrachalarga ega. Kichik cho'qqi Tween-20 va Span-60 birikmalarining dispersantlari ostida paydo bo'ladi. Mumkin bo'lgan sabab, Span-60 va Tween-20 birikmalar tizimining fazalararo kuchlanishi yuqori va dispersantning o'zi yuqori intensiv aralashtirishda parchalanib, hosil bo'ladi. Mayda zarrachalar tajriba natijalariga ta'sir qiladi. Dispersant Tween-20 ning kamchiligi shundaki, u ko'p sonli polioksietilen zanjirlariga ega (n=20 yoki shunga o'xshash), bu sirt faol moddalar molekulalari orasidagi sterik to'siqni kattalashtiradi va interfeysda zich bo'lishi qiyin. Zarrachalar o'lchamlari diagrammalarining kombinatsiyasidan kelib chiqadigan bo'lsak, ichidagi oq zarralar tarqalmagan tsellyuloza bo'lishi mumkin. Shu sababli, ushbu tajriba natijalari shuni ko'rsatadiki, aralash dispersantni qo'llash effekti yaxshiroq va tajriba Tween-20 miqdorini yanada kamaytirishi mumkin, bu esa tayyorlangan mikrosferalarni bir xil bo'ladi.

Bundan tashqari, eksperimental operatsiya jarayonida ba'zi xatolarni minimallashtirish kerak, masalan, HPMC ning eritish jarayonida natriy gidroksidni tayyorlash, DVSni suyultirish va boshqalar, tajriba xatolarini kamaytirish uchun imkon qadar standartlashtirilishi kerak. Eng muhimi, dispersant miqdori, aralashtirish tezligi va intensivligi va o'zaro bog'liqlik agenti miqdori. To'g'ri nazorat qilingan taqdirdagina yaxshi dispersiyaga ega va bir xil zarracha o'lchamiga ega bo'lgan gidrogel mikrosferalarini tayyorlash mumkin.