T¹p chÝ Hãa häc, T. 44 (4), Tr. 486 - 489, 2006<br />
<br />
<br />
<br />
ChÕ t¹o vËt liÖu hi®rogel b»ng bøc x¹<br />
PhÇn 6 - ®éng häc qu¸ tr×nh hÊp thô vµ bay h¬I n)íc<br />
cña mµng hi®rogel Pvp/peg/ -carrageenan<br />
<br />
§Õn Tßa so¹n 7-11-2005<br />
nguyÔn quèc hiÕn , ®Æng v¨n phó1, huúnh l©m minh tróc2, h thóc huy2<br />
1<br />
<br />
1<br />
Trung t©m Nghiªn cøu v+ TriÓn khai C«ng nghÖ Bøc x¹<br />
2<br />
Khoa Hãa häc, Tr4êng §H KHTN, §HQG Tp. HCM<br />
<br />
<br />
summary<br />
Hydrogels composed of polyvinyl pyrrolidone (PVP), polyethylenglycol (PEG) and kappa-<br />
carrageenan (KC) were prepared by radiation crosslinking method. The equilibrium water<br />
absorption of hydrogel PVP/KC (A) and PVP/PEG/KC (B) were 45 and 85 g(H2O)/g dried gel,<br />
respectively. The n values of the equation Mt/M = ktn were determined to be of 0.6396 for<br />
hi®rogel A and 0.9984 for hydrogel B. The water transport mechanism follows the fickian<br />
diffusion for hydrogel A, while relaxation diffusion is dominated for hydrogel B. The water<br />
vaporization of hi®rogels was also investigated.<br />
<br />
<br />
i - më ®Çu ii - vËt liÖu v ph$¬ng ph¸p<br />
<br />
Kh©u m¹ch bøc x¹ ®Ó chÕ t¹o hi®rogel ® îc 1. VËt liÖu<br />
®¸nh gi¸ l mét ph ¬ng ph¸p hiÖu qu¶. Ph ¬ng<br />
ph¸p xö lý chiÕu x¹ cã thÓ dÔ d ng kiÓm so¸t PVP: ký hiÖu BASF Kollidon 90, Mw:<br />
360.000, §øc.<br />
qu¸ tr×nh, kh©u m¹ch t¹o hi®rogel v khö trïng<br />
®ång thêi, hi®rogel kh«ng chøa c¸c chÊt kh¬i -carrageenan: ký hiÖu WG-2000,<br />
m o hoÆc chÊt kh©u m¹ch nªn s¶n phÈm t¹o ra Shemberg, Philipin.<br />
tinh khiÕt, phï hîp ®Ó sö dông trong lÜnh vùc<br />
sinh y häc [1]. PEG 400: d¹ng láng, Trung Quèc.<br />
Trong c«ng tr×nh tr íc ®©y [2], chóng t«i ®E 2. Ph ¬ng ph¸p<br />
tiÕn h nh nghiªn cøu chÕ t¹o hi®rogel tõ a) ChÕ t¹o m+ng hi®rogel<br />
PVP/PEG/ -carrageenan v ®E lùa chän ® îc<br />
th nh phÇn thÝch hîp theo träng l îng Hai mÉu m ng hi®rogel víi th nh phÇn nång<br />
PVP/PEG/ -carrageenan/H2O t ¬ng øng l 5/ ®é l : m ng A (kh«ng cã PEG): PVP = 50 g/l, -<br />
2/1,5/100. LiÒu x¹ tèi u còng ® îc x¸c ®Þnh l carrageenan = 15 g/l v m ng B (cã PEG): PVP<br />
25 kGy v tÝnh chÊt c¬ lý cña m ng hi®rogel chÕ = 50 g/l, PEG = 20 g/l, -carrageenan = 15 g/l<br />
t¹o ® îc cã lùc kÐo ®øt ~ 0,7 - 0,8 kg/cm2, ®é ® îc chuÈn bÞ nh ®E m« t¶ trong [2]. ChiÕu x¹<br />
giEn d i ~ 200 - 250%. kh©u m¹ch t¹o hi®rogel v khö trïng ®ång thêi<br />
víi liÒu x¹ 25 kGy ® îc tiÕn h nh trªn nguån<br />
Trong c«ng tr×nh n y chóng t«i kh¶o s¸t<br />
gamma SV-ST Co-60/B t¹i Trung t©m<br />
®éng häc cña qu¸ tr×nh hÊp thô v bay h¬i n íc<br />
cña m ng hi®rogel PVP/PEG/ -carrageenan. VINAGAMMA.<br />
<br />
486<br />
b) §éng häc qu¸ tr×nh hÊp thô n4íc iii - kÕt qu¶ v th¶o luËn<br />
SÊy kh« m ng hi®rogel trong tñ sÊy qu¹t giã<br />
1. §éng häc qu¸ tr×nh hÊp thô n íc<br />
ë nhiÖt ®é 60oC cho ®Õn träng l îng kh«ng ®æi.<br />
Ng©m m ng hi®rogel ®E sÊy kh« trong n íc cÊt, Qu¸ tr×nh hÊp thô cña m ng hi®rogel kh«<br />
c©n v x¸c ®Þnh ®é hÊp thô n íc theo thêi gian. ng©m trong n íc cÊt ë nhiÖt ®é 25oC theo thêi<br />
Tr íc khi c©n mÉu dïng giÊy läc thÊm kh« phÇn gian ® îc m« t¶ trªn h×nh 1. §Æc tr ng hÊp thô<br />
n íc l th«ng sè rÊt quan träng ®Ó ®¸nh gi¸ ®é<br />
n íc dÝnh trªn bÒ mÆt. §é tr ¬ng n íc ® îc<br />
t ¬ng hîp sinh häc cña m ng hi®rogel khi tiÕp<br />
tÝnh nh sau: xóc víi da hoÆc víi c¸c chÕ phÈm d îc phÈm<br />
g(H2O)/g(gel) = (mt - m0)/m0 (1) nh¶ chËm dïng ®Ó uèng, cÊy ghÐp [4]. KÕt qu¶<br />
h×nh 1 cho thÊy m ng hi®rogel A v B ®¹t ®é<br />
mt v m0 l träng l îng cña gel hÊp thô n íc<br />
tr ¬ng n íc bEo hßa (M ) sau thêi gian kho¶ng<br />
t¹i thêi ®iÓm t v cña gel kh« ban ®Çu.<br />
6 giê. M ng A ®¹t M l 45 g(H2O)/g gel kh«,<br />
c) X¸c ®Þnh ®é bay h¬i n4íc trong khi ®ã m ng B, M ®¹t rÊt cao 85<br />
g(H2O)/g gel kh«. §iÒu ®ã chøng tá r»ng viÖc<br />
§é bay h¬i n íc x¸c ®Þnh nh ®E m« t¶ thªm PEG v o th nh phÇn chÕ t¹o l m gia t¨ng<br />
trong [2] v ® îc tÝnh nh sau: ®¸ng kÓ kh¶ n¨ng hÊp thô n íc cña m ng<br />
§é bay h¬i n íc (%) = (m b0 - mbt) × 100 (2) hi®rogel. MÆc dï vËy, nh ng theo kÕt qu¶ c«ng<br />
tr×nh tr íc ®©y cña chóng t«i cho thÊy khi t¨ng<br />
mb0 v mbt l träng l îng b×nh t ¬ng øng t¹i h m l îng PEG sÏ l m gi¶m ®é bÒn kÐo ®øt cña<br />
thêi ®iÓm ban ®Çu v sau thêi gian t. m ng hi®rogel [2].<br />
<br />
100<br />
<br />
<br />
80<br />
§é hÊp thô n íc, g/g<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
60<br />
<br />
<br />
40<br />
<br />
A<br />
20 B<br />
<br />
<br />
0<br />
0 4 8 12 16 20 24<br />
Thêi gian, giê<br />
H×nh 1: Sù phô thuéc ®é hÊp thô n íc theo thêi gian cña m ng hi®rogel kh«<br />
<br />
Khi mét polyme r¾n ® îc tiÕp xóc víi chÊt chÕ khuÕch t¸n ph ¬ng tr×nh sau ®©y th êng<br />
láng th× chÊt láng sÏ khuÕch t¸n v o trong ® îc sö dông [5].<br />
polyme l m cho polyme tr ¬ng lªn. Hai c¬ chÕ<br />
khuÕch t¸n l khuÕch t¸n Fick (fickian Mt/M = ktn (3)<br />
diffusion) v khuÕch t¸n tÝch tho¸t (relaxation Mt v M l l îng n íc hÊp thô t¹i thêi<br />
diffusion) ®ãng gãp v o tèc ®é v møc ®é vËn ®iÓm t v thêi ®iÓm bEo hßa, k l h»ng sè ®Æc<br />
chuyÓn chÊt láng trong polyme. §Ó x¸c ®Þnh c¬ tr ng cho hi®rogel v n sè mò ®Æc tr ng cho c¬<br />
<br />
487<br />
chÕ hÊp thô. Tõ ph ¬ng tr×nh (3) gi¸ trÞ n cã thÓ t ¬ng øng ®èi víi hi®rogel A v B. Chøng tá<br />
® îc dïng ®Ó x¸c ®Þnh c¬ chÕ hÊp thô. Khi n = r»ng hi®rogel PVP/ -carrageenan hÊp thô n íc<br />
0,5 c¬ chÕ hÊp thô theo khuÕch t¸n Fick chiÕm gÇn víi c¬ chÕ khuÕch t¸n Fick. Khi thªm PEG<br />
u thÕ, khi n = 1,0 c¬ chÕ hÊp thô tÝch tho¸t v o th nh phÇn hi®rogel, hÊp thô n íc theo c¬<br />
chiÕm u thÕ. Gi¸ trÞ n trong ph ¬ng tr×nh (3) sÏ chÕ tÝch tho¸t chiÕm u thÕ. Râ r ng l khi thªm<br />
® îc tÝnh theo ph ¬ng tr×nh d¹ng log (4) nh PEG ®E l m thay ®æi c¬ chÕ hÊp thô n íc cña<br />
sau: m ng hi®rogel. Ngo i ra theo kÕt qu¶ cña c¸c<br />
log(Mt/M ) = logk + nlogt (4) t¸c gi¶ c«ng tr×nh [4], thay ®æi h m l îng th nh<br />
H×nh 2 tr×nh b y kÕt qu¶ hÊp thô n íc cña phÇn chÕ t¹o hi®rogel, thay ®æi ®é Èm m«i<br />
hai mÉu hi®rogel A v B tÝnh theo ph ¬ng tr×nh tr êng hÊp thô còng ¶nh h ëng ®Õn c¬ chÕ hÊp<br />
(4). Gi¸ trÞ n x¸c ®Þnh d îc l 0,6396 v 0,9984 thô n íc cña hi®rogel.<br />
0<br />
<br />
<br />
-0.5<br />
A<br />
ln(Mt/M )<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
-1 B<br />
<br />
<br />
-1.5 yA = 0.6396x - 3.6723<br />
yB = 0.9984x - 5.2943<br />
-2<br />
3 4 5 6<br />
lnt, phót<br />
<br />
H×nh 2: Sù phô thuéc ln(Mt/M ) v o lnt ®èi víi hi®rogel A v B<br />
<br />
2. §é bay h¬i n íc thiÓu ph¶i l m gi¶m sù mÊt dÞch c¬ thÓ, nghÜa l<br />
Theo Peppas v céng sù khã kh¨n nhÊt ®èi kiÓm so¸t qu¸ tr×nh hÊp thô v tho¸t h¬i n íc<br />
víi c¸c n¹n nh©n bÞ báng l c¸c n¹n nh©n bÞ mÊt còng nh kh¶ n¨ng gi÷ ®é Èm cao t¹i vÕt th ¬ng<br />
dÞch c¬ thÓ (body liquid) [6]. V× vËy m ng [3]. H×nh 3 biÓu diÔn ®é bay h¬i n íc cña m ng<br />
hi®rogel sö dông ®iÒu trÞ vÕt th ¬ng báng tèi hi®rogel A v B.<br />
<br />
100<br />
A<br />
80 B<br />
§é mÊt n íc, %<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
60<br />
<br />
40<br />
<br />
20<br />
<br />
0<br />
0 4 8 12 16 20 24<br />
Thêi gian, h<br />
H×nh 3: Sù phô thuéc ®é bay h¬i n íc cña m ng hi®rogel theo thêi gian<br />
<br />
488<br />
Gi¸ trÞ tèc ®é bay h¬i n íc ®E ® îc x¸c ®Þnh thô n íc ® îc x¸c ®Þnh l 0,6396 v 0,9984<br />
l 110±15 v 113±9 g/m2/h t ¬ng øng ®èi víi t ¬ng øng ®èi víi m ng A v B. Khi thªm PEG<br />
hi®rogel A v B, tÝnh t¹i thêi ®iÓm sau 24 giê v o th nh phÇn hi®rogel ®E l m thay ®æi c¬ chÕ<br />
[2]. Theo t i liÖu [3] gi¸ trÞ lý t ëng cña tèc ®é hÊp thô n íc theo khuÕch t¸n Fick chuyÓn sang<br />
bay h¬i n íc trong kho¶ng 80 - 200 g/m2/h. Tèc c¬ chÕ khuÕch t¸n tÝch tho¸t.<br />
®é bay h¬i n íc cao sÏ l m cho m ng hi®rogel<br />
kh« nhanh kh«ng thÝch hîp ®Ó l m m ng phñ T i liÖu tham kh¶o<br />
vÕt th ¬ng, vÕt báng. Mét ®iÒu kh¸ thó vÞ l mÆc<br />
dï c¬ chÕ hÊp thô n íc cña m ng A v B l 1. J. M. Rosiak et al. Radiation formation of<br />
kh¸c nhau song gi¸ trÞ tèc ®é bay h¬i n íc cña hi®rogel for biomedical applications, IAEA-<br />
hai lo¹i m ng gÇn nh nhau v n»m trong TECHDOC-1324 (2002).<br />
kho¶ng thÝch hîp ®Ó dïng l m m ng phñ vÕt 2. NguyÔn Quèc HiÕn, §Æng V¨n Phó, Huúnh<br />
th ¬ng. L©m Minh Tróc, H Thóc Huy. T¹p chÝ Hãa<br />
häc, T. 44, sè 3, Tr. 275 - 278 (2006).<br />
iv - kÕt luËn<br />
3. M. T. Razzak et al. Radiat, Phys. Chem.,<br />
- §E kh¶o s¸t ®éng häc qu¸ tr×nh hÊp thô v Vol. 62, P. 101 - 113 (2001).<br />
bay h¬i n íc cña m ng hi®rogel chÕ t¹o tõ 4. S. J. Kim et al. J. Appl. Polym. Sci., Vol. 90,<br />
PVP/ -carrageenan (A) v PVP/PEG/ - P. 86 - 90 (2003).<br />
carrageenan (B). 5. P. L. Ritger, N. A. Peppas. J. Control<br />
- §é hÊp thô n íc bEo hßa cña m ng Release, Vol. 5, P. 23 - 36 (1987).<br />
hi®rogel A v B x¸c ®Þnh ® îc t ¬ng øng l 45 6. N. A. Peppas (Ed.). Hydrogel in Medicine<br />
v 85 g H2O/g gel kh«. and Pharmacy II and III, CRC Press, Boca<br />
- Gi¸ trÞ sè mò n ®Æc tr ng cho c¬ chÕ hÊp Raton (1987).<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
489<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
