가교제와 디플루니살 방출 연구를 하지 않고 키토산-폴리(비닐 알코올) 하이드로겔을 준비하는 동결 해동 방법

요약

동결 해동 방법은 가교제없이 키토산 폴리 (비닐 알코올) 하이드로 겔을 생산하는 데 사용됩니다. 이 방법의 경우, 수득된 하이드로겔의 특성 및 용도에 영향을 미칠 수 있는 동결 조건(온도, 사이클 수) 및 폴리머 비율을 고려하는 것이 중요하다.

초록

키토산 폴리(비닐 알코올) 하이드로겔은 독성 가교제를 사용하지 않고 동결 해동 방법에 의해 제조될 수 있다. 이러한 시스템의 적용은 동결 조건 및 폴리머의 종류 및 비율에 따라 달라지며 특성(예: 다공성, 유연성, 팽창 용량, 약물 로딩 및 약물 방출 용량)에 의해 제한됩니다. 이 프로토콜은 폴리머 조성의 50/50/w%에서 키토산 및 폴리(비닐 알코올)에서 하이드로겔을 준비하고 동결 온도(-4°C, -20°C, -80°C) 및 동결 해동 주기(4, 5, 6 동결 주기)를 변화하는 방법을 설명합니다. FT-IR 스펙트라, SEM 현미경 및 하이드로겔의 조색측정 데이터를 수득하였다. 또한, 팽창 용량 및 약물 로딩 및 디플루니살의 방출을 평가했다. SEM 현미경 및 porosimetry의 결과는 다공도가 더 낮은 온도에서 증가하는 동안, 공극 의 크기가 감소한다는 것을 보여줍니다. 부종 비율은 경미한 동결 온도에서 더 높았다. 하이드로겔로부터의 디플루니살 방출이 연구되고 있다. 모든 네트워크는 30 시간 동안 약물 방출을 유지하고 간단한 확산 메커니즘이 Korsmeyer-Peppas 및 히구치 모델에 따라 디플루니컬 방출을 조절하는 것으로 관찰되었습니다.

서론

최근 하이드로겔은 수분 함량이 높고 부드럽고 유연하기 때문에 생체 의학 분야에서 큰 관심을 끌고 있으며, 따라서 자연 조직을 쉽게 모방할 수 있다^1. 또한 생리적 온도와 pH에서 수성 매질에 용해되지 않고 큰 부종^2를제시합니다. 하이드로겔은 조직 공학 비계, 위생 제품, 콘택트 렌즈 및 상처 드레싱역할을 할 수 있습니다. 활성 화합물과 약물을 포획하고 방출 할 수 있기 때문에 약물 전달 시스템^3으로사용됩니다. 그들의 용도에 따라, 하이드로겔은 최상의 특성을 얻기 위해 천연 또는 합성 중합체, 또는 둘 다의 조합으로 만들어질 수 있다^4.

하이드로 겔의 특성은 많은 물리적 및 화학적 요인의 결과입니다. 물리적 인 수준에서, 그들의 구조와 형태는 그들의 다공성, 기공 크기 및 기공 분포에 따라 달라집니다^5. 화학적 및 분자적 수준에서, 중합체 유형, 중합체 사슬내의 친수성 군 함량, 가교점 유형 및 가교 밀도는 팽윤 용량 및 기계적^성질을결정하는 인자이다^6,

프로토콜

1. 키토산-PVA 하이드로겔 의 준비

1. 2% (w/ w) 키토산 및 10% PVA 용액을 준비합니다. 0.1 M CH₃COOH 용액(이전에 여과)의 10 mL에 0.2 g의 키토산을 용해시키고 밤새 연속기계적 교반을 유지합니다. 증류수 10 mL에 PVA 1 g을 용해시키고 80 °C에서 1 시간 동안 저어줍니다.
2. 실온에서 균일할 때까지 마그네틱 교반기로 두 용액을 1:1 혼합하고 페트리 접시에 혼합물을 붓습니다. 샘플을 기압에서 2시간 동안 방치하여 탈기합니다.
3. 하이드로겔을 -4°C, -20°C 또는 -80°C에서 20시간 및 4주기 동안 동결합니다(CP4-4, CP4-20 및 CP4-80 시료). 5 또는 6 의 동결 주기 (샘플 CP5-80 및 CP6-80)를 사용하여 20 시간 동안 -80 °C에서 다른 하이드로 겔을 동결하십시오. 세 번째 동결 주기 후, 탈이온수로 하이드로겔을 씻는다. 끝에서, 하이드로겔을 -46°C에서 48시간 동안 동결건조시키고 추가적인 특성화를 위해^{저장한다(2로부터}적응된 방법론).

2. FT-IR 특성화

1. ATR 모드에서 FT-IR 분광기에 하이드로겔의 작은 조각(1mm....

결과

하이드로겔 준비
키토산-PVA 하이드로겔은 -4°C, -20°C 및 -80°C에서 4회 동결 사이클및 -80°C에서 5 및 6의 동결 사이클을 이전에 보고된 동결 해동 방법에 의해 수득하였다^2. 모든 하이드로겔은 균일하고 반투명하며 유연하며 조작에 대한 저항력이 있었습니다.

FT-IR 특성화
FT-IR 스펙트럼은 그림 2에나와 있습니다. 키토산 및 PVA 폴리머의 7가지 특성 신호가 검출되었다: 3286^cm-1에서 PVA 하이드록실군(-OH)의 스트레칭 진동 모드와 2918^cm-1에서 -CH군^26,.......

토론

동결 해동 방법은 생체 의학, 제약 또는 미용 응용 분야에서 초점을 맞춘 생체 적합성 하이드로겔을 제조하는 데 적합한^{공정(34,35,36)이다.} 이 방법의 가장 중요한 장점은 하이드로겔을 제조하는 다른 잘 알려진 방법과 비교하여, 가교제 사용이 회피된다는 것입니다, 이는 인체에 염증 반응 또는 부작용을 일으킬 수 있는^34. 이는 다른 중합체로부터 새로운 특성이 새로운 물질(예를 들어, 물, 항균 또는 항산화 특성 ^{2,18,35)에서}얻어질 수 있는 방식으.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
Materials:
Chitosan 중간 분자량	Sigma-Aldrich	448877	모세관 점도 (637,000 Da) 및 70%Diflunisal의 deacetylation 정도에 의해 결정된
Diflunisal (2'-4'-difluoro-4-hydroxy-3-biphenyl-carboxylicacid)	Merck
빙하 아세트산	Sigma-Aldrich	1005706
폴리 (비닐 알코올)	Sigma-Aldrich	341584	Mw 89,000-98,000, 99 + % 가수 분해
< 강> 장비 : < / 강>
Cressington Sputter Coater 108 자동	TED PELLA INC
Cryodos Lyophilizator	Telstar
Falcon tubes	Thermo Fisher Company
FT-IR 분광법	Nicolet iS50	ATR 모드
동결 건조기	LABCONCO
Micromeritics Autopore IV 9500	Micromeritics
주사 전자 현미경	Pemtron SS-300LV
UV 가시광선 분광 광도계	Agilent 8453