פרוטוקול זה הוא משמעותי מכיוון ששיטת הפשרת ההקפאה שלנו היא תהליך מתאים להכנת הידרוג'לים תואמי ביולוגית לשימוש ביישומים ביו-רפואיים, פרמצבטיים או קוסמטיים. היתרון העיקרי של שיטה זו הוא שהיא אינה משתמשת בחומרים כימיים crosslinking אשר יכול לגרום מום מולד. כמו כן, תנאי ההקפאה המשמשים בשיטה זו שולטים במאפיין הסופי של הידרוג'לים כגון מעלות.
שיטה זו יכולה להיות מיושמת על הידרוג'לים עם יישומים אחרים. זה עושה שימוש לטיפול בזיהום מים. אכן, זה יכול לשמש לייצור חרוזים פולימריים המשמשים מיכל מים לתרבות חדשה.
חשוב להומוגניזציה מוחלטת של פתרון הפולימר שהוא מודד. אחרת, ההידרוגלים יציגו נקודות פיצוח. כמו כן, עליך להיות זהיר עם זמני ההקפאה בכל מחזור.
כדי להתחיל בהליך זה להמיס 0.2 גרם של chitosan ו 10 מיליליטר של 0.1 חומצה אצטית טוחנת בטמפרטורת החדר ולשמור על ערבוב מכני מתמשך לילה כדי להכין פתרון 2% chitosan. למחרת, ממיסים גרם אחד של PVA ו -10 מיליליטר של מים מזוקקים ומערבבים ב 80 מעלות צלזיוס במשך שעה אחת. השתמש מערבל מגנטי לערבב כמות שווה של שני הפתרונות בטמפרטורת החדר עד שהם הומוגניים.
יוצקים את תערובות על מנות פטרי. תשאיר את הדגימות בלחץ אטמוספרי למשך שעתיים כדי לדגה. להקפיא את הידרוג'ל במינוס ארבע מעלות צלזיוס, מינוס 20 מעלות צלזיוס, או מינוס 80 מעלות צלזיוס במשך 20 שעות וארבעה מחזורים.
להקפיא הידרוג'ל אחר במינוס 80 מעלות צלזיוס במשך 20 שעות באמצעות חמישה או שישה מחזורי הקפאה. לאחר מחזור ההקפאה השלישי, לשטוף את hydrogels עם מים deionized. בסוף מחזור ההקפאה האחרון להקפיא את הידרוג'ל במינוס 50 מעלות צלזיוס במשך 48 שעות ומערבבים לאפיון נוסף.
כאשר מוכן לבצע אפיון FT-IR למקם חתיכה קטנה של הידרוג'ל בספקטרופוטומטר FT-IR במצב ATR. קח את ספקטרו FT-IR מ 4000 עד 600 אורכי גל. ראשית, לגזור דיסקים מן הידרוג'ל כי הם 13 מילימטרים קוטר ו 10 מילימטרים בגובה.
לשקול אותם. דגירה הדיסקים ב 50 מיליליטר של מים deionized ב 25 מעלות צלזיוס תוך כדי רעידות. כל 30 דקות להסיר את המדגם מהמדיום.
כתם את המדגם כדי לחסל את כל המים העודפים ולשקול אותו. לאחר מכן לחשב את מידת הנפיחות ולבצע מיקרוסקופיה אלקטרונית ונקבוביות בלתי סימטריה כמתואר בפרוטוקול הטקסט. לפני הטעינה, להכין ארבעה ליטרים של פתרון Diflunisal ב 15 מיליגרם לליטר ומערבבים לילה.
אשר את ריכוז הפתרון על ידי ספקטרוסקופיית UV-Vis. ואז להתנפח 400 מיליגרם של דגימות הידרוג'ל מיובשות הקפאה ושישה מיליליטר של מים מזוקקים במשך 24 שעות. לטעינה, ממלאים בקבוקון ב-50 מיליליטר של תמיסת דיפלוניסאל ושומרים על 25 מעלות צלזיוס תוך ערבוב מתמיד.
כל הידרוג'ל מתנפח בבקבוקון. לאחר מכן, לקחת 2 aliquots מיליליטר של הפתרון Diflunisal הנותר בזמנים שונים על מנת לקבוע את אזור הרמה של העקומה. לאחר 24 שעות, להחליף את הפתרון עם אחד טרי.
למדוד את הספיגה של כל aliquot ב 252 ננומטר ולקבוע את הריכוז של דיפלוניסאל נוכח בתספור באמצעות עקומת הכיול של דיפלוניסאל. קבע את כמות הדיפלוניסאל הנשמרת בהידרוגל ואת יעילות האנקפסולציה כמתואר בפרוטוקול הטקסט. ואז להקפיא את הידרוג'ל טעון במינוס 80 מעלות צלזיוס ו lyophilize אותם במינוס 50 מעלות צלזיוס.
לשחרור תרופות, 300 מיליגרם של הידרוג'לים מיובשים בהקפאה ו-50 מיליליטר של חיץ פוספט ב-pH 7.4 וב-25 מעלות צלזיוס. לשמור על ערבוב מתמיד. למשוך שני aliquots מיליליטר בזמנים שונים ולהחליף עם מדיום טרי כדי לשמור על נפח קבוע.
קבע את הספקטרופוטומטריה ששוחררה על ידי דיפלוניסל ב-252 ננומטר בהתאם לעקומה של הכיול. לאחר מכן, להסיק את מנגנון שחרור התרופה השולט הידרוג'ל כפי שמתואר בפרוטוקול הטקסט. כאן הידרוג'לים CSPVA מוכנים ללא סוכנים crosslinking באמצעות שיטת הפשרת הקפאה.
ספקטרו FT-IR מראה שבעה אותות אופייניים של שני הפולימרים. כל הידרוג'ל CSPVA להראות משטח נקבובי מאוד ושינויים ייחודיים נצפו על פי תנאי ההכנה. הידרוג'לים המוכנים במינוס ארבע מעלות צלזיוס מציגים את הנקבוביות הגדולות ביותר.
נראה כי להידרוגלים המוכנים במינוס 80 מעלות צלזיוס יש רשת נקבובית יותר ונראה שמספר מחזורי ההקפאה מקדם נקבוביות מוגדרות ועגולות יותר. עם זאת, הידרוג'לים שהוכנו עם שישה מחזורי הקפאה במינוס 80 מעלות צלזיוס מראים פחות חדירות מאלה שהוכנו עם ארבעה מחזורי הקפאה במינוס 80 מעלות צלזיוס כנראה בגלל הייסורים הגבוהים שלהם, שבאו לידי ביטוי בנפח החדירה הכולל הנמוך יותר. בהתנהגות נפיחות הידרוג'לים סופגים במהירות כמויות גדולות של מים, ושומרים על משקלם פי עשרה בחמש השעות הראשונות עד פי 15 מהמשקל שלהם לאחר 20 שעות.
כאשר מתבוננים בהשפעה של הטמפרטורה נראה כי הידרוג'ל מוכן עם ארבעה מחזורי הקפאה במינוס 80 מעלות צלזיוס מראה פחות קיבולת נפיחות בחמש השעות הראשונות. מספר מחזורי ההקפאה אינם נראים כדי ליצור הבדלים כלשהם בכל עת. הקינטיקה המשחררת של דיפלוניסאל מהידרוגלים נשמרת במשך כ -30 שעות בכל המקרים עם הידרוג'ל מוכן עם ארבעה מחזורי הקפאה במינוס 80 מעלות צלזיוס, משחרר את הכמות הגבוהה ביותר.
אין הבדל בשחרור בין ההידרוגל שהוכן עם ארבעה מחזורי הקפאה במינוס 80 מעלות צלזיוס לבין ההידרוגל שהוכן עם שישה מחזורי הקפאה במינוס 80 מעלות צלזיוס. הדבר החשוב ביותר שיש לזכור בעת ניסיון הליך זה הם תנאי ההקפאה. אתה חייב להתחיל מכמעט שלושה מחזורי הקפאה על מנת לקבל הידרוג'לים שהושלמו, נוצרו.
שיטה זו יכולה להיות משולבת עם תרבות התא כדי להעריך תאימות ביולוגית במבחנה. זה יכול גם להיות משולב עם לימודי השפלה. לאחר הפיתוח של הליכים אלה הבנו שאנחנו יכולים לבחון את האפשרות של שילוב פולימרים אחרים לתערובת או אפילו תרכובות טבעיות כגון אלוורה.
פעולה זו תאפשר לנו לשלב תכונות חדשות בחומרים אלה.
