TÁC ĐỘNG của CHẤT HOẠT ĐỘNG bề mặt lên KHẢ NĂNG tạo VI cầu của ALGINATE

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẠO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MƠN CƠNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BÁO CÁO HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT Đề tài: TÁC ĐỘNG CỦA CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT LÊN KHẢ NĂNG TẠO VI CẦU CỦA ALGINATE Giảng viên hướng dẫn: TS Phan Nguyễn Quỳnh Sinh viên thực hiện: Phạm Văn Hưng - 18139063 Chun ngành Cơng nghệ kỹ thuật hóa học thực phẩm hệ thống dược Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng năm 2022 LỜI NÓI ĐẦU Trong trình sản xuất vi cầu Canxi Alginate liên quan đến q trình nhũ hóa, chất HDBM kết hợp ảnh hưởng đến hình thành vi cầu Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate Dựa thí nghiệm đánh giá, ảnh hưởng pha trộn chất HDBM, cân hydrophyleliphic (HLB) trình tự bổ sung chất HDBM vào đặc tính xác định vi cầu Các phát cho thấy việc trì HLB, chất HDBM có nhiều chuỗi axit béo tạo vi cầu lớn có hàm lượng dược chất cao hơn, chất HDBM có chuỗi POE dài hơn, vi cầu nhỏ Sự thay đổi HLB, giữ nguyên pha trộn chất HDBM, dẫn đến thay đổi kích thước hình dạng vi cầu Sự kết hợp chất HDBM ưa nước vào pha nước có chứa thuốc làm phát sinh vi cầu lớn Các chất có hiệu đóng gói thuốc thấp Thuốc có tốc độ giải phóng nhanh điều cho diện tinh thể thuốc chưa bao bọc sản phẩm Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Canxi Algenate Ca-Alg Hoạt động bề mặt HDBM Polyoxyethylene POE Hydrophilic Lipophilic Balance HLB Natri Alginate Na-Alg Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .2 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ALGINATE 1.1 Tổng quan Alginate: .6 1.1.1 Nguồn gốc Alginate: 1.1.2 Lịch sử hình thành phát triển: .6 1.1.3 Cấu tạo Alginate: CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT .9 2.1 Tổng quan chất HDBM: 2.1.1 Khái niệm chất HDBM: .9 2.1.2 Đặc điểm nhận biết chất HDBM: 2.1.3 Phân loại chất HDBM theo sử dụng 10 2.1.4 Đặc tính, vai trị ứng dụng chất HDBM: .12 2.2 Chất HDBM non-ionic loại Span cho vi bao: 16 2.2.1 Đặc điểm chất HDBM non-ionic .16 2.2.2 Một số chất HDBM non-ionic bản: .17 Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate 2.2.3 Độ hòa tan chất HDBM non-ionic: điểm mây (cloud point) 17 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM VỀ KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH VI BAO CỦA CÁC SORBITAN VÀ POE TƯƠNG ỨNG 19 3.1 Chuẩn bị cho thí nghiệm: 19 3.2 Tiến hành thí nghiệm: 19 3.3 Đánh giá thảo luận: .20 3.3.1 Đánh giá thông số hạt vị bao: .20 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO .24 Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ALGINATE 1.1 Tổng quan Alginate: 1.1.1 - Nguồn gốc Alginate: Alginate loại polymer sinh học phổ biến phong phú giới coi loại polymer nhiều thứ hai giới sau cellulose Alginate phát Stanford (1881), acid hữu có tảo nâu, có khối lượng phân tử rơi vào khoảng từ 32000 - 200000 - Alginate chủ yếu tìm thấy thành tế bào gian bào tảo nâu ( thuộc họ Phaeophyceae), tảo bẹ Macrocystis pyrifera, nodosum Ascophyllum loại Lamminaria tìm thấy nhiều tảo nâu - Alginate loại polysaccharide dạng ainon có tính ưa nước Ở dạng muối, Alginate thường tồn dạng không tan acid alginic Canxi Algenate (Ca-Alg) tồn bền thành tế bào rong Tạo nên cấu trúc lưới dạng gel bền thành tế bào rong nâu - Alginate ứng dụng làm phụ gia thực phẩm, chất thiếu ngành công nghiệp thực phẩm Không bật ngành thực phẩm mà cịn có nhiều ứng dụng lĩnh vực khác sống Một điểm bật Alginate khả tạo gel, tính nhớt Ngồi Alginate cịn có chức giải độc thể 1.1.2 Lịch sử hình thành phát triển: Trên giới: - Năm 1881, Stanford người phát Alginic Acid Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate - Năm 1923 , F.C Thernley tiến hành chiết rút Alginate thô Orkney từ cơng nghệ sản xuất Alginate đời - Năm 1975, Booth viết lịch sử công nghiệp Alginate dựa kết Standford - Hiện có 17 nhà máy quốc gia sản xuất Alginate có cơng ty sản xuất lớn Kelco Company (Mỹ) công ty Anh chiếm 70% sản lượng giới Trung Quốc lên mạnh mẽ lĩnh vực rong biển Tại Việt Nam: - Nghiên cứu sản xuất Hải Phịng , Nha Trang TP Hồ Chí Minh - Vào năm 70 , thủy sản nghiên cứu ban hành quy trình sản xuất Alginate phương pháp formol - Năm 1997, đại học thủy sản nghiên cứu đưa quy trình sản xuất Alginate phương pháp formol CaCl 1.1.3 - Cấu tạo Alginate: Alginate muối Axit alginic Cấu tạo hóa học Alginate gồm phân tử β- D- Mannuroic acid (M) α- L- Guluronic acid (G) liên kết với liên kết 1-4 glucozid Có loại liên kết gặp phân tử Alginate : (G-G-G), (M-M-G), (M-M-M) Hình 1: Cấu tạo hóa học Alginate gồm phân tử β- D- Mannuroic acid (M) α- L- Guluronic acid (G) Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate Hình 2: Các dạng khối tiêu biểu Alginate Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT 2.1 Tổng quan chất HDBM: 2.1.1 - Khái niệm chất HDBM: Các chất HDBM hợp chất hóa học có khả làm thay đổi tương tác pha (phase) lượng mặt ranh giới tiếp giáp “lỏng-khí", “lỏng-rắn” “dầu-nước”… Phần lớn chất hữu điều kiện biểu chất HDBM Tác dụng xuất cấu tạo phân tử, ví dụ tính phân cực điều kiện bên gây nhiệt độ, dung môi, nồng độ… Thực tế tuỳ thuộc vào điều kiện bên ngồi mà hợp chất chất HDBM mức độ khác 2.1.2 Đặc điểm nhận biết chất HDBM: Chất HDBM Có khả nằm lớp bề mặt Nhận biết dung dịch có độ hấp phụ Г > tức Chất khơng phải chất HDBM Có xu hướng rời khỏi bề mặt dung dịch để tan vào dung dịch, có độ hấp có hấp phụ dương phụ Г < 0, tức có độ hấp phụ âm Có sức căng bề mặt σ bé Có sức căng bề mặt σ lớn sức căng dung mơi nằm lớp bề mặt dung mơi bề mặt, tính chất nhiệt động học Đặc điểm Từ dẫn đến sức căng bề mặt dung Từ dẫn đến sức căng bề mặt dịch σdd lớn sức căng bề mặt dung dịch σdd nhỏ sức căng bề dung môi σdm mặt dung mơi σdm Có độ tan tương đối nhỏ khơng Có độ tan cao chất tan có xu hướng rời khỏi bề mặt dung rời khỏi bề mặt vào dung dịch dịch vào chất lỏng Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate - Thông thường chất HDBM phân tử hữu chứa gốc hiđrocacbon hay nhiều nhóm hoạt động Tuy nhiên, số chất HDBM đường hịa tan vào dung dịch sức căng bề mặt dung dịch không khác sức căng bề mặt dung môi - Và đa phần, phần hiđrocacbon (được gọi lipophin hay hiđrophop) parafin, isoparafin, benzen, ankylbenzen, naphtalen, vịng ngưng tụ hidrocacbon có mạch nhánh Các nhóm chức chứa oxi (-COOH, -OH), chứa nitơ (nitro, amin, amit, imit…), nhóm chứa lưu huỳnh (sunfat, sunphonat), photpho (photphat, cacboxylat)… gọi hidrophin Bảng 1: Phân biệt chất HDBM thông qua nhận biết đặc điểm 2.1.3 Phân loại chất HDBM theo sử dụng Trên sở tính chất chất HDBM hệ thống nhũ người ta phân chia chúng thành số loại sau đây: Chất HDBM tan nước: - Các chất HDBM gồm phần: phần hiđrocacbon (lipophin hay hiđrophob) phần chứa nhóm phân cực –COONa, –SO3Na, –OH … (hiđrophin hay lipophob) có tác dụng làm cho chúng dễ tan nước - Về mặt cấu tạo, chất HDBM tan nước chia thành chất HDBM cationic, anionic non-ionicic Tính chất đặc trưng chất HDBM tan nước tác dụng bề mặt phân cách nước - khơng khí nghĩa làm giảm sức căng bề mặt chất điện ly giới hạn tiếp giáp khơng khí Chất HDBM hịa tan dầu nước: 10 Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate - Chúng sử dụng chủ yếu cho hệ “dầu-nước” Nhóm hiđrophin làm cho tan nước cịn gốc hiđrocacbon dài tạo cho tan dầu Chất HDBM tan dầu nước sử dụng làm chất phá nhũ, tạo nhũ chất ức chế ăn mòn kim loại Chất HDBM tan dầu: - Chúng chất thêm vào dầu, mỡ làm chất ức chế ăn mịn, biến tính bề mặt chất rắn, tạo nhũ… Chất HDBM tan dầu, không hịa tan khơng phân ly dung dịch nước Phần lipophin (hay hiđrophob) gốc hiđrocacbon mạch nhánh hay hiđrocacbon vịng thơm tạo cho dễ tan dầu Các chất chất HDBM yếu ranh giới tiếp giáp “lỏng-khí”, làm giảm sức căng bề - mặt sản phẩm dầu tiếp giáp với khơng khí Các chất HDBM tan dầu, mơi trường hiđrocacbon phân cực chất HDBM tan nước môi trường nước phân cực tạo nên mixen gây nên giới hạn mixen-môi trường Hình 3: Mơ tả khả hình thành mixem môi trường dầu - Số phân tử tạo nên mixen hình thành nồng độ tới hạn mixen chất HDBM tan dầu sản phẩm dầu mỏ mơi trường phân cực khác có liên quan với tính chất thể tích tính HDBM chất HDBM tan dầu nằm giới hạn “rắn-nước” thường định tính chất HDBM 11 Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate Từ đó, tất chất HDBM phân chia thành nhóm dựa mối quan hệ hiđrocacbon (lipophin) nhóm phân cực (hiđrophin) phân tử, gọi cân hiđrophin-lipophin (HLB) hay cân oleophin-hiđrophin (O/H) Ngoài ra, dựa tượng hình thành keo tụ dung dịch người ta phân chia chất HDBM thành hai nhóm chất HDBM keo tụ chất HDBM không keo tụ: Chất HDBM keo tụ (hay tạo mixen) chất dung dịch sau đạt nồng độ bão hịa khơng tạo kết tủa hay không phân lớp mà tạo mixen có kích thước vài nanomet đến vài micronmet Sự tạo mixen có lợi lượng: nhóm hiđrophin bao quanh hiđrophin, nhóm hiđrophob bao quanh hiđrophop, tương tự hệ hấp phụ hệ lỏng-khí hay lỏnglỏng Chất HDBM khơng keo tụ (hay hịa tan phân tử) tạo dung dịch Chất HDBM keo tụ ứng dụng làm bền vững hóa hệ phân tán chất giặt rửa Chất HDBM không keo tụ dùng làm chất phân tán chất tạo bọt Tuy nhiên số trường hợp hai chất có tác dụng nhau, ví dụ chất HDBM khơng keo tụ dùng làm chất đồng nhũ hóa hay chất bền vững hóa bọt bền, chất HDBM keo tụ lại dùng làm chất tạo màng 2.1.4 Đặc tính, vai trị ứng dụng chất HDBM: Đặc tính số chất HDBM tan nước (W), tan dầu nước (WO) tan dầu (O) Chất HDBM (W) nhóm 1: Đặc tính tạo mixen (nhũ); Chất HDBM khơng phân cực tạo dung dịch nước thật HLB (cân hiđrophin-lipophin ) ; > 15 O/H (cân oleophin-hiđrophin ) ; 7g/l Ứng dụng chính: Chất thấm ướt 12 Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate Chất HDBM (W) nhóm 2: Đặc tính tạo mixen (nhũ); Chất HDBM phân cực tạo dung dịch mixen nước HLB (cân hiđrophin-lipophin ) ; 10-15 O/H (cân oleophin-hiđrophin ) ; 0,5-30 Nồng độ mixen tới hạn ; 0,1-7g/l Ứng dụng chính: Chất giặt rửa Chất HDBM (WO) nhóm 3: Đặc tính tạo mixen (nhũ); Chất HDBM phân cực tạo dung dịch mixen dầu nhũ nước hay nhũ nước/dầu dầu/nước HLB (cân hiđrophin-lipophin ) ; 8-10 O/H (cân oleophin-hiđrophin ) ; > 30 Nồng độ mixen tới hạn ; < 0,2g/l H2O hay 0,001-0,1% dầu Ứng dụng chính: Chất nhũ hóa ức chế ăn mịn Chất HDBM (O) nhóm 4: Đặc tính tạo mixen (nhũ); Chất HDBM phân cực tạo dung dịch mixen dầu HLB (cân hiđrophin-lipophin ) ; < Nồng độ mixen tới hạn ; 0,001 -0,8% (khối lượng)trong dầu Ứng dụng chính: Chất ức chế ăn mịn Chất HDBM (O) nhóm 5: Đặc tính tạo mixen (nhũ); Chất HDBM khơng phân cực tạo dung dịch dầu thật Nồng độ mixen tới hạn ; >0,2 % (khối lượng) dầu Vai trò chất HDBM Các trình gây chất HDBM keo tụ Các trình gây chất HDBM khơng keo tụ Các q trình gây loại chất HDBM Bền vững hóa nhũ Kị nước hóa Ức chế ăn mịn Tuyển Sự tạo hạt (bọt bền ) Tác dụng chịu mài mòn Thấm ướt Tác dụng giặt rửa Chất tạo bọt Sự khử bọt Kháng tĩnh Tái tạo dầu Điều hòa lớn lên tinh thể Giảm độ bền Khử sóng chảy rối Phá nhũ Làm chậm bay Phân tán 13 Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate Thu gom dầu mỏ Bền vững hóa thể huyền phù Hình 4: Vai trị chất HDBM Ứng dụng chất HDBM sản xuất đời sống Cơng nghiệp hóa chất - Chất tạo màng: giảm độ dính cao su, hỗ trợ q trình nhuộm màu, kị nước hóa - giấy (không thấm nước) Chất phân tán: tăng chất lượng q trình hịa trộn cao su, phân tán chất - màu, nghiền xi măng… Chất thấm ướt: trình sản xuất nhựa Chất bền nhũ: polime hóa thể nhũ, chế tạo cao su mủ, tạo hạt sản phẩm Chất tạo bọt: chế tạo chất dẻo xốp, tạo bọt q trình sản xuất cơng nghiệp sản xuất chất giặt rửa, sản xuất pha chế thuốc bảo vệ thực vật - Chất tuyển nổi: tuyển muối quặng Khai thác chế biến dầu mỏ - Chất ức chế ăn mòn: phá nhũ dầu thô - Chất giặt rửa: chất tạo bọt nhũ hóa - Dịch khoan, thêm chất nhũ hóa vào dung dịch khoantạo nhũ tương - Làm bảo vệ phương tiện chứa đựng vận chuyển dầu mỡ - Bền vững hóa chất chống oxi hóa - Phá nhũ dầu thơ- làm dầu thơ Công nghiệp nhẹ dệt, da, thực phẩm, nhuộm - Chất chống thấm ướt: xử lý bề mặt sợi sản phẩm khác - Chất thấm ướt: công nghiệp da, sợi chất màu - Chất nhũ hóa: bơi mỡ dầu da, da có lơng, sợi - Chất giặt rửa Công nghiệp luyện thép chế tạo máy - Màng mỏng: chất phủ bề mặt điện hóa, chất giúp cháy hàn thép - Chất thấm ướt - Chất ức chế ăn mịn - Chất nhũ hóa - Chất tuyển chất tẩy rửa Công nghiệp kĩ thuật xây dựng - Chất tạo màng chất kị nước: chất phụ gia xi măng - Chất phân tán: trộn tốt thành phần - Điều hòa phát triển tinh thể trình sản xuất xi măng - Chất tạo bọt: chế tạo bê tông bọt, thạch cao mịn, bọt chữa cháy 14 Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate - Chất nhũ hóa: nhũ bitum, nhũ chữa cháy - Chất phụ gia cho trình nghiền xi măng đông cứng xi măng Nông nghiệp - Chất phun mù: chế tạo thuốc bảo vệ thực vật (trừ sâu, trừ cỏ ) dạng sương mù - phun máy bay… Chất tạo màng chất kị nước: chất chống phân bón đất Chất nhũ hóa: chế tạo dung dịch thuốc bảo vệ thực vật dạng nhũ phun tay, phun máy Công nghiệp thực phẩm - Chất tạo màng ngăn cản hóa cứng bánh mì - Chất điều hòa phát triển tinh thể q trình chế biến đơng lạnh - Chất nhũ hóa q trình sản xuất margarine (bơ thực vật), sữa nhân tạo, mayonnaise sản phẩm khác - Chất bám dính bề mặt kim loại sơn phủ lớp bảo vệ hộp đựng thực phẩm Công nghiệp dược phẩm - Chất thấm ướt làm cho thuốc phân tán lan truyền tốt thể - Chất nhũ hóa q trình sản xuất crem bơi mặt, crem dưỡng da, dạng thuốc phun sát trùng - Chất bền nhũ chế tạo thuốc dạng sirô - Chất khử bọt, công nghiệp tổng hợp vi sinh - Chất giặt tẩy - Chất chống vi trùng, vi khuẩn Sinh học - Chế tạo màng sinh học - Chất bền vừng tạo nhũ thiên nhiên (sữa, mủ cao su) 2.2 Chất HDBM non-ionic loại Span cho vi bao: 2.2.1 - Đặc điểm chất HDBM non-ionic Chất HDBM non-ionic có lợi chất HDBM ion người ta thu chất HDBM với nhiều loại cân “nước- dầu” (HLB) cách thay đổi cấu trúc phân tử, đặc biệt gốc ưa nước Đối với chất HDBM non-ionic loại POE , HLB điều chỉnh cách thay đổi mức độ trùng hợp nhóm POE Do ưu điểm này, nhiều loại tập hợp chất HDBM có độ cong dương âm quan sát thấy giản đồ pha hàm số HLB chất HDBM hệ thống chất HDBM loại nước / POE 15 Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate - Chất HDBM non-ionic có sẵn nhiều loại cấu trúc hóa học khác Chúng sử dụng rộng rãi cơng nghiệp đặc tính hấp dẫn giá thành rẻ, không độc hại khả phân hủy sinh học Chất HDBM non-ionic có hành vi pha phong phú giá trị CMT thấp ngày trở nên phổ biến mạnh mẽ trình tổng hợp chất rắn trung tính 2.2.2 Một số chất HDBM non-ionic bản: Bảng 2: Tóm tắt số chất HDBM non-ionic 2.2.3 Độ hòa tan chất HDBM non-ionic: điểm mây (cloud point) - Chất HDBM non-ionic hịa tan nước thơng qua hình thành liên kết hydro chất ưa nước với nước Khi nhiệt độ tăng lên, đạt đến điểm mà tập hợp lớn chất HDBM non-ionic tách thành pha riêng biệt Nhiệt độ xảy phân tách pha gọi điểm mây Các phân tử chất HDBM phân chia thành pha dầu điểm mây, lượng lớn nước hòa tan pha dầu gần nhiệt độ 16 Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate Polyoxyethylene (CH2CH2O)n chất HDBM non-ionic nằm khoảng từ đến đến 40 Điểm đám mây tăng gần tuyến tính với n: chuỗi POE dài, điểm mây cao Các chất HDBM non-ionic sử dụng nhũ tương nhựa đường thường có điểm vẩn đục (Kraft) nhiệt độ sơi nước Chất HDBM non-ionic chất HDBM có nhóm đầu phân cực khơng mang điện Chúng thường dựa vào nhóm chức để sinh mức độ thấp Do đó, chất không hoạt động axit cung cấp khả hịa tan tốt dung mơi phân cực Do đó, độ hịa tan chất HDBM non-ionic khơng tốt độ hịa tan chất HDBM dạng ion, chúng không làm thay đổi độ pH dung dịch CMC chúng thường cao so với CMC gặp phải chất HDBM dạng ion, lợi cho phép trộn nhiều chất HDBM vào dung dịch mà hạn chế gặp phải rủi ro khơng mong muốn hình thành mixen Hình 5: Quá trình hình thành điểm mây sứ thay đổi nhiệt độ 17 Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM VỀ KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH VI BAO CỦA CÁC SORBITAN VÀ POE TƯƠNG ỨNG 3.1 Chuẩn bị cho thí nghiệm: Ngun liệu: Ngun liệu hình thành vi bao: Natri Alginate, Canxi Clorua Isooctan sử dụng hỗ trợ Cơ chế giải phóng Ca2+ kết hợp Alginate tạo Ca-Alg, hình thành lớp màng vi bao Các chất HDBM sử dụng: Sorbitan Trioleate, Sorbitan Monooleate, Sorbitan Tristearate, Sorbitan Monostearate, POE (20) Sorbitan Trioleate, POE (20) Sorbitan Monooleat, POE (5) Sorbitan Monooleate, POE (20) Sorbitan Tristearate POE (20) Sorbitan Monostearate Cơ chế tạo sức căng cho lớp Ca-Alg gia đoạn hình thành vi cầu, thúc đẩy nhanh trình nhờ sức căng chất HDBM tham gia Chất vi bao: thuốc Sulphaguanidine (thuốc điều trị hấp thụ thú y) mẫu thuốc cần vi bao Thiết bị: liệt kê tương ứng giai đoạn 3.2 Tiến hành thí nghiệm: Tạo vi cầu Ca-Alg: 50 g dung dịch nước chứa 5% w/w Na-Alg Sulphaguanidine 1% w /w phân tán 75 g Isooctan chứa chất HDBM tốc độ 1000 vòng /phút 10 phút 5g nước chứa chất HDBM hydrophilic sau thêm vào Thiết bị khuấy thêm phút, sau 20g dung dịch Canxi Clorua 15% w/w thêm vào cho phép phản ứng với 18 Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate Na-Alg 10 phút Các vi cầu thu thập cách lọc rửa 20 ml nước cất ba lần trước làm khơ lị 70°C Xác định hình dạng kích thước vi cầu: Hệ số hình dạng (Form factor) = 4π*S(diện tích)/P2(chu vi bình phương) Hệ số xác định dựa khảo sát 300 hạt thu Giá trị trung bình hệ số phản ánh thống kích thước mà q trình vi bao thực với mooic chất HDBM với HLB kh Xác định lượng thuốc vi bao thành công: Số lượng vi cầu biết xác cân pha lỗng thành 50 ml lần sử dụng nước cất Các mẫu đặt bể nước siêu âm ba chu kỳ liên tiếp chu kỳ dài 20 phút với thời gian nghỉ 30 giây Sau đó, chúng lưu trữ ngày 29 ±2°C để xác định tính tồn vẹn sản phẩm Xác định khả giải phóng thuốc: Thử nghiệm độ hịa tan thực 1000 ml nước cất 37°C cánh khuấy Cánh khuấy quay với tốc độ 50 vòng/phút Các mẫu 8ml thu thập cách sử dụng tự động thu mẫu (Vankel VK6000) khoảng thời gian quy định thông số xét nghiệm đo nhiệt độ bước sóng 260 nm Ít ba lần thực cho lô vi cầu kết tính trung bình 3.3 Đánh giá thảo luận: 3.3.1 Đánh giá thông số hạt vị bao: Từ thực nghiệm, có cặp chất HDBM tiêu biểu cho khảo sát đánh giá: Sorbitan Trioleate với POE (20) Sorbitan Trioleate 19 Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate Sorbitan Monooleate với POE (20) Sorbitan Monooleate Sorbitan Monooleate với POE (5) Sorbitan Monooleate Phụ thuộc vào chất HDBM mạch POE tương ứng chúng: - Sorbitan monooleate với POE (20) Sorbitan Monooleate tạo vi cầu nhỏ Sorbitan Trioleate với POE (20) Sorbitan Trioleat Có thể nói chất HDBM bao gồm chuỗi POE đa mạch tạo lượng hạt vi bao nhiều loại - bao gồm chuỗi POE đơn mạch Monooleate Sorbitan với POE (5) Sorbitan Monooleat tạo nhiều vi cầu, cho thấy chất hoạt động bề mặt với chuỗi POE ngắn tạo nhiều vi cầu Bảng 3: Hàm lượng thuốc vi bao hỗ trợ chất HDBM non-ionic - Sorbitan Phụ thuộc vào HLB chất HDBM: Ảnh hưởng HLB hỗn hợp khác bề mặt hiệu đóng gói thuốc nghiên cứu cách so sánh thành phần thuốc vi cầu tương ứng Thuốc hàm lượng thuốc phản ánh dựa pha trộn HDBM Ví dụ, thời điểm HLB 5,0 Hàm lượng dược chất của: - Sorbitan Trioleate với POE (20) Sorbitan Trioleate 17,25% Sorbitan Monooleate với POE (20) Sorbitan Monooleate 11,40% 20 Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate - Sorbitan Monooleate với POE (5) Sorbitan Monooleat 13,90% Một so sánh hàm lượng thuốc kích thước vi cầu cho thấy khơng có mối quan hệ xác định hai tham số Hàm lượng thuốc cao Sorbitan Trioleate với POE (20) Sorbitan Trioleate so với Monooleate Sorbitan với POE (20) Monooleate Sorbitan phản ánh cho việc đóng gói chặt khả giải phóng thuốc chất HDBM đơn mạch 21 Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Chất HDBM đóng vai trị quan trọng việc hình thành vi cầu cách nhũ tương hóa Các đặc tính vi cầu bị ảnh hưởng HLB loại chất HDBM Ở HLB, chất HDBM bao gồm nhiều chuỗi POE tạo vi cầu lớn có hàm lượng dược chất cao Ngược lại, chất HDBM có chuỗi POE dài tạo vi cầu nhỏ Trong hỗn hợp chất HDBM, HLB tạo thay đổi rõ rệt kích thước vi cầu Tuy nhiên, ảnh hưởng HLB hàm lượng thuốc không xác định, ảnh hưởng không đáng kể số hỗn hợp chất HDBM đánh dấu chất khác Tốc độ giải phóng thuốc thường bị chậm lại chất HDBM có HLB thấp Phương pháp chuẩn bị quan trọng Bổ sung chất HDBM ưa nước vào pha nước có chứa thuốc tạo vi cầu lớn hiệu bao gói thuốc thấp Lượng dược chất tự dồi tìm thấy sản phẩm, giúp giải phóng thuốc nhanh 22 Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Alginate: Properties and biomedical applications, Kuen YongLee, David J.Mooney (School of Engineering and Applied Sciences and Wyss Institute, Harvard University, Cambridge, MA 02138, United States and Department of Bioengineering and Institute for Bioengineering and Biopharmaceutical Research, Hanyang University, Seoul 133-791, South Korea), in Progress in Polymer Science Volume 37, Issue 1, January 2012, Pages 106-126 [2] TCVN 12101-2:2017, Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/F4 Gia vị phụ gia thực phẩm biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Công nghệ công bố năm 2017 [3] Surfactant effects on alginate microspheres, Lucy S.C Wan, Paul W.S Heng and L.W Chan (Deparment of Pharmacy, National University of Singapore, IO Kent Ridge Crescent, Singapore 0511), in International Journal of Pharmaceutics Volume 103, Issue 3, 30 March 1994, Pages 267-275 [4] Non-ionic surfactant physical chemistry, Martin J Schick (Library of Congress Dataloging in Publication Data, New York), in Surfactant, Science series, v.23 23 ... Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate Hình 2: Các dạng khối tiêu biểu Alginate Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate CHƯƠNG... cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate 2.2.3 Độ hòa tan chất HDBM non-ionic: điểm mây (cloud point) 17 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM VỀ KHẢ NĂNG ỔN ĐỊNH VI BAO CỦA... sản phẩm Phạm Văn Hưng / Báo cáo Tác Động Của Chất Hoạt Động Bề Mặt Lên Khả Năng Tạo Vi Cầu Của Alginate DANH MỤC TỪ VI? ??T TẮT Canxi Algenate Ca-Alg Hoạt động bề mặt HDBM Polyoxyethylene POE Hydrophilic