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工程科学与技术,国际期刊22(2019)458完整文章乳化交联法Jayanudina,b,Moh.Fahrurrozia,Sang Kompiang Wirawana,Rochmadia,a加扎马达大学工程学院化学工程系,Jl. 编号2,日惹55281,印度尼西亚b Jl.SultanBoggTirtayasa大学工程学院化学工程系。Jenderal Sudirman km.3,Cilegon 42435,Indonesia阿提奇莱因福奥文章历史记录:2018年8月1日收到2018年11月16日修订2018年11月18日接受在线发售2018年保留字:壳聚糖扩散系数红姜油树脂乳液交联储层体系A B S T R A C T建立了描述红姜油树脂释放的数学模型。以壳聚糖为壁材,采用交联乳液法制备微胶囊。释放模型采用储库系统,其中红姜油树脂通过壳聚糖膜(壁材料)扩散到溶液介质中。假设微胶囊直径远大于壁厚;因此数学方程近似为通过平板的扩散。将实验数据与缓冲溶液中红姜油树脂浓度(CAw)的计算值进行比较,验证了数学模型的适用性。控制释放数学模型与实验数据吻合较好,R2= 0.76©2018 Karabuk University. Elsevier B.V.的出版服务。这是CCBY-NC-ND许可证(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。1. 介绍红姜油树脂的性质与一般的油姜素相似,对光、热、氧敏感,如果储存不当,光、热、氧的存在会引起红姜油树脂的降解,其中影响单萜类烃和脂肪酸组分[1,2]。这些因素导致红姜油树脂的生物活性降低。包封可用于保护红姜油苷中的生物活性化合物免于降解,同时还控制红姜油苷在体内的释放。这种控释功能通常用于医学领域。本研究中使用的包封方法是乳液交联,因为它可用于包封可溶性、不溶性、液体和固体材料,并产生微米或纳米颗粒[3]。戊二醛饱和甲苯是可用于该包封方法的交联剂这种交联剂可以产生具有良好球形几何形状和光滑表面的微胶囊[4]。壳聚糖是一种生物可降解、生物相容性好的生物高分子材料,可作为快速膨胀药物释放系统的包衣材料粘膜粘附可以实现,因为阳离子伯氨基*通讯作者。电子邮件地址:rochmadi@ugm.ac.id(Rochmadi)。由Karabuk大学负责进行同行审查壳聚糖基团可以与粘液的阴离子亚结构相互作用此外,疏水相互作用可能有助于粘膜粘附特性[5]。这使得壳聚糖的应用非常适合于控制递送系统。药物递送系统可以通过几种方式完成;其中之一是口服递送。该系统不适用于脆弱的药物,如可能在消化系统中降解的蛋白质。口服给药系统的虚弱与消化道的正常循环有关,因此不能持续超过24小时。经常需要每天或更长时间口服给药。可以进行生物粘附系统,以减少药物摄入。正在开发的装置通过这种生物粘附系统使药物附着在肠上皮细胞上并能够释放出来8天[6]。控释的目的是增加药物治疗的有效性。这种增加可以减少治疗期间所需的药物给药频率,或消除对特定药物给药的需求[7]。药物传递系统的建模是促进产品改进的重要工具建模对于药物递送系统的操作设计和评估是非常有益的[8]。为药物释放过程开发的数学模型主要由扩散控制,例如基质和储库系统、溶胀系统、侵蚀系统[8,9]和具有熔融的释放模型[10]。已开发的数学模型不能确定药物浓度和释放介质(磷酸盐缓冲液)之间的平衡常数。的https://doi.org/10.1016/j.jestch.2018.11.0082215-0986/©2018 Karabuk University.出版社:Elsevier B.V.这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。可在ScienceDirect上获得目录列表工程科学与技术国际期刊杂志主页:www.elsevier.com/locate/jestchð- Þ-×¼ ×-nJayanudin et al./ Engineering Science and Technology,an International Journal 22(2019)458平衡时系统的组成可以由平衡常数的值确定。已经建立的药物释放的数学模型通常受到微粒半径变化的影响。该模型的应用受到球壳的限制,球壳的外半径为R∞,内半径为R ∞。半径R i药物会通过一层微胶囊扩散壁RR i[8,9].在本研究中,释放的数学模型不仅要计算扩散系数,而且要确定平衡常数的值。红姜油树脂的释放模式发生在储层体系中。该模型假设微胶囊壁的厚度小于直径,因此在数学上,这种扩散可以近似为通过具有一定厚度的板的扩散。该模型还假设扩散在每个方向上都是相同的,并且只有单个扩散系数(D)或称为各向同性扩散。本研究的目的是建立一个数学模型的释放红姜油树脂在微胶囊中,考虑的变化,壳聚糖作为壁材的浓度和壳聚糖与戊二醛饱和甲苯(GST)的体积比作为2.4. 体外释放以磷酸盐缓冲液为介质,对微胶囊中的红姜油树脂进行了体外释放分析将缓冲溶液中的红姜油树脂微胶囊在225 rpm和37 °C下搅拌。以一定的时间间隔取十(10)ml样品,并使用波长为283 nm的UV-Vis分光光度计(Thermo Scientific Genesys 10 uv)进行分析。从分光光度计获得的吸光度值用于使用标准化曲线测定磷酸盐缓冲溶液中的红姜油树脂的浓度。使用浓度值来确定红姜油树脂从微胶囊中的累积释放百分比,使用方程式:(2)─(4)由Anglasekaran et al.[13]第10段。红姜油树脂浓度1/4斜率×吸光度1/4截距× 2/4红姜油树脂释放浓度×溶出浴体积×稀释因子交联剂2. 材料和方法¼1000ð3Þ2.1. 材料本研究中使用的材料是红姜油树脂(从CV. Lansida group)、25%戊二醛溶液(Merck)、甲苯(从CV. Tri Jaya Dinamika)、脱乙酰度(DD)= 87.2%(PT. Biotech Pastado)、来自CV. Surya Agung,冰醋酸(Merck),正己烷,甲醇和石油醚,来自CV.拉伯拉2.2. 壳聚糖微胶囊化红姜的研究以戊二醛饱和甲苯(GST)为交联剂,采用乳液交联法制备了红姜油树脂胶囊。Campos等人[11]、Jameela和Jayakrishnan[12]以及Thanoo等人[4]报道了这种方法,但进行了一些修改。初始阶段是用Ika-Werk Ultra Turrax将4g红姜油树脂与40 ml壳聚糖(1、2、3和4%w/v)混合30分钟以形成第一乳液。下一步是将第一乳液添加到玉米油中并再次以10.000 rpm混合1 h以形成油包水包油(O/W/O)乳液,然后逐滴添加戊二醛饱和甲苯(GST)。GST的制备参考Ofokansi等人2013年报告的研究。壳聚糖的体积比和GST分别为1:0.5、1:0.25、1:0.17和1:0.125。在完成GST的添加之后,将其保持搅拌15分钟。之后,加入2ml 25%戊二醛溶液并搅拌2小时。通过离心分离形成的微胶囊,并用石油醚洗涤,然后用正己烷洗涤,然后在70 °C的烘箱中干燥。2.3. 红姜油树脂微胶囊粒径的测定微胶囊直径的大小可以使用具有500放大率的数字显微镜来确定。通过观察100个微胶囊来计算平均直径。用于确定平均直径的方程为Eq. (一)累计释放抽取样品的体积(单位:毫升)Pt 1 Pt 4浴槽体积其中Pt =时间t时的释放百分比; P(t 1)=“t”之前的释放百分比2.5. 红姜油树脂释放的数学模型假设红姜油树脂从微胶囊中释放的图示发生在一个微胶囊上,如图1所示。红姜油树脂的扩散过程是从微胶囊芯向介质扩散。2.5.1. 红姜油树脂微胶囊壁厚的测定微胶囊壁厚可由微胶囊直径和微胶囊中的红姜油树脂组分微胶囊中的油树脂的重量通过微胶囊化之前的重量之间的差异来确定。d-avg¼ Xi¼nDiN1其中di是液滴直径,N是微胶囊的数量,d-平均直径。Fig. 1.红姜油树脂通过微胶囊壁向磷酸盐缓冲溶液的传质示意图。DXðÞX.Σð ¼Þð ¼ÞVw Hd-MdððÞD460Jayanudin等人/工程科学与技术,国际期刊22(2019)458萃取后,测定馏分。确定微胶囊壁厚的方程示于Eq. (5).CAm2¼HlCAwiCAm2¼HlCAw11 ℃如果控制质量传递是通过微胶囊壁的扩散,则等式(1)为:(8)可以改为Eq。(12).m1¼ qphd avg3-.davg-2d3i5D壳聚糖62.5.2. 红姜油树脂释放的扩散模型本研究中使用的释放模型是在储存器中的扩散N A¼-AeHdCA-Hl CAw 12微胶囊化红姜油树脂的质量平衡方程(十三)Voir系统该模型是Lestari等人报告的模型的修改[14]第10段。红姜油树脂的释放过程DCAV mdt 公司简介丹爱M dHdC-胡志明Þ ð13Þ发生在磷酸盐缓冲溶液中,7.4. 最初,磷酸盐缓冲溶液不含红姜油树脂。缓冲溶液扩散到微胶囊中并溶解红姜油树脂,然后将其从微胶囊释放到磷酸盐缓冲溶液中。扩散的原理由菲克定律解释,如方程式所示。(六)DC红姜油树脂在磷酸盐缓冲溶液中的质量平衡方程表示为:(十四)VmCA0-CA VwCAw 14方程的初始条件(13)和(14)分别为t=0CA1/4CA0(在100 ℃下的红姜油树脂的初始浓度)NA¼ - DAe一ð6Þ微胶囊)CA0的值示于表1中。通过假设微胶囊直径高于微胶囊直径,当量(15)是方程组的解的结果。(12)和(13)。壁厚,数学方程近似为CCA0.1þ- 是的VmHl实验室ADe.HDHlt15微胶囊中的松脂与磷酸盐缓冲液的反应见图。1.一、图 1给出了红姜油苷通过微胶囊壁从固体向液体传质的概念模型。红姜油树脂从本体固相中扩散,通过固体滞止膜,通过膜(微胶囊壁),通过液体滞止膜,溶解到本体液相(磷酸盐缓冲溶液)中。可由图1中的图示得出的方程如下。1. 红姜油树脂向微胶囊壁内层的传质(7)。NA¼kd CA-CAi2. 红姜油树脂通过微胶囊壁向具有一定厚度的微胶囊外壁表面的传质(八)、De、Hd和Hl的值取自CAw,误差平方和(SSE)的最小值由等式表示。(十六)SSE¼CAw计算值-CAw实验22016年当量(15)是用于测定红姜油树脂在磷酸盐缓冲溶液中的浓度CAw的数学模型。为了确定累积释放百分比,可以使用方程:(3)和(4),以便可以比较来自CAw实验(方程式2)的累积释放量。(2)计算CAw(Eq. (15))。3. 结果和讨论3.1. 微胶囊壁厚度的测定用于测定微胶囊的微胶囊直径DAeNA¼ dCAm1 -CAm2 Þð8Þ壁厚为平均直径。表1示出了使用方程计算的平均微胶囊直径和壁厚的值(一).3. 红姜油树脂外壁间的传质微胶囊相对于磷酸盐缓冲溶液的表面由Eq.(九)、NA¼klCAwi-CAw 9在本研究中,一些假设被用来简化模型。红姜油树脂从本体固体中通过膜扩散的浓度大,扩散速度快。因此,红姜油树脂在膜层中的浓度与在本体固体中的浓度相同。另一个假设是,红姜油苷从膜层到液体本体的传质被忽略。通过滞止膜的传质发生迅速,使得在膜层的界面中的红姜油树脂的浓度与在液体本体CAwi CAw中的浓度相同。红姜油苷从微胶囊芯到磷酸盐缓 冲 溶 液 的 传 质 过 程 受 扩 散 控制 。 在 膜 - 固 体 界 面 处 的 浓 度 为1.000μg/L,膜-液界面CAm2在膜上可以是亨利定律解释(10)和(11)分别CAm1¼Hd CAi CAm1¼Hd CA 10μ m微胶囊壁厚受微胶囊粒径大小和微胶囊中红姜油树脂含量的影响壳聚糖浓度和GST体积对微胶囊壁厚有影响。一般情况下,壳聚糖浓度越高,微胶囊壁越厚。这与较高的粘度有关同时,GST体积对微胶囊壁厚没有影响,因为它产生了不规则的厚度。随着壳聚糖浓度的增加,体系的粘度和界面张力均增大。界面张力与乳液稳定性有关乳状液的不稳定性使液滴-液滴发生聚结,形成较大的液滴。增加壳聚糖浓度可制得直径较大的微胶囊。3.2. 红姜油树脂在储层系统中的释放模拟3.2.1. 扩散系数和平衡常数的测定壳聚糖浓度和壳聚糖与GST的体积比影响扩散系数和平衡常数这两个因素都与微胶囊壁的强度有关,从而影响红色素的释放速率扩散通过平板。传质发生在液-固两相中。红姜油的传质图解Aw¼VMHlVw HdVm VwÞðÞðÞðÞJayanudin et al./ Engineering Science and Technology,an International Journal 22(2019)458表1红姜油树脂微胶囊的变异。壳聚糖:GST体积比壳聚糖浓度红姜油树脂颗粒直径(d-avg)壁厚(d)1:0.25(% w/v)1(CA0)(ppm)17.538(lm)136.30(lm)15.276217.193127.6617.144316.788147.9717.218416.608167.6219.4881:0.125117.87375.618.287217.259131.6816.119316.811150.0516.422417.028178.6519.2921:0.5417.580161.4220.8951:0.2517.538167.6219.488一比零点一七17.816170.6318.9851:0.12517.873178.6519.292姜油树脂扩散系数和平衡常数可以通过误差平方和(SSE)的最小化来确定,即在CAw实验和CAw计算之间(等式10)。(16))或具有R2的最高值。最小SSE值与最大R2值吻合较好,表明该模型能准确预测微胶囊释放的红姜油树脂。图 结果表明,壳聚糖浓度对微胶囊中生姜油树脂在磷酸盐缓冲液中释放规律的影响,以及实验测定的生姜油树脂在磷酸盐缓冲液中的浓度与累积释放量的关系。以壳聚糖和GST的体积比为1:0.25,制备了不同浓度的壳聚糖微胶囊用于测试释放的时间范围为0至72小时。图2A显示壳聚糖浓度对从微胶囊释放的红姜油树脂浓度的影响。对于所有壳聚糖浓度,从微胶囊释放的红姜油树脂最多1小时产生几乎相同的红姜油树脂浓度值,即2.67 ppm(4%壳聚糖),2.79 ppm(3%壳聚糖)、2.89ppm(2%壳聚糖)和2.99ppm(1%壳聚糖)。微胶囊壁对红姜油树脂在磷酸盐缓冲溶液中的相似浓度有影响。其原因是磷酸盐缓冲液向微胶囊中扩散的量仍然很低,仅溶解微胶囊表面的红姜红姜油树脂释放的显著变化发生在第一小时至12小时之后。在此之后,从24小时到72小时,红姜油树脂浓度出现不显著的增加。释放72小时后,磷酸盐缓冲液中的红姜油树脂浓度分别为4.95 ppm(4%壳聚糖)、5.1 ppm(3%壳聚糖)、5.43ppm(2%壳聚糖)和5.44 ppm(2%壳聚糖)。5.64 ppm(1%壳聚糖)。1小时后,磷酸盐缓冲液开始扩散并吸收到微胶囊壁中,并且微胶囊壁的膨胀使得溶解的红姜油树脂容易从微胶囊中出来。 图2A显示了来自实验和建模(计算)数据的红姜油树脂浓度之间的比较,其中从0.25小时到3小时出现显著差异。在那之后,没有显著差异。总的来说,图2A中的实验数据和计算数据之间的比较具有相对较高的重标均方误差(R2)。壳聚糖4%(R2= 0.81),3%壳聚糖(R2= 0.8)、2%壳聚糖(R2= 0.8)和1%壳聚糖(R2= 0.84)。建立了数学模型,将实验数据(符号)与释放的红姜油树脂的计算数据(线)进行了比较,得到了很好的一致性。总的来说,图。 结果表明,随着壳聚糖浓度的增加,微胶囊释放的红姜油树脂减少。壳聚糖浓度越高,溶液粘度越大,微囊壁越致密.壳聚糖浓度的增加导致壳聚糖与戊二醛之间的交联变得更强。这两种情况都导致红姜油树脂在磷酸盐缓冲液中的浓度随着壳聚糖浓度的增加而降低图2A中的红姜油树脂的浓度用于确定图2A中所见的累积释放。 2 B,其呈现了在磷酸盐缓冲液中红姜油树脂的浓度与累积释放的关系。图2B示出了作为与实验数据比较的计算结果的红姜油树脂C Aw的浓度。基于与图1中相同的释放时间,获得了实验和计算数据的磷酸盐缓冲液中的红姜油树脂浓度C Aw。 2 A,即0该CAw值用于确定红姜油树脂从微胶囊的累积释放。释放时间从15 min到3 h产生显著差异。计算的C Aw值小于实验值。之后,计算C Aw的值 关于CAwexperimental几乎有相似的价值。因此,从C Aw计算(模型)的累积释放低于从C Aw实验(实验数据)的累积释放,例如在4%壳聚糖浓度和壳聚糖与GST的体积比为1:0.25时发生的比较,其中空心正方形符号用于实验数据,直实线用于计算数据,C Aw计算= 0.368 ppm产生3.7%累积释放,而C Aw实验= 2.01 ppm产生20.094%累积释放。这发生在15分钟的释放当释放时间为3 h时,CAw计算值= 3.02ppm时累积释放率为31.34%,CAw实验值 = 2.98ppm时累积释放率为31.24%。释放3h后,计算的CAw值与实验值基本一致。实验值与模型值之间的最大偏差出现在释放开始的0 ~ 3 h,此时实验值高于计算值,但在4-72 h后偏差变得很小。图2B涉及图2A,其中在0至3小时的释放时间在此基础上,计算值与实验值基本一致.壳聚糖浓度为1%的微囊累积释放量最高,为59.21%;壳聚糖浓度为4%的微囊累积释放量最低,为51.99%从方程得到的红姜油树脂释放的计算结果。(15)也用于壳聚糖与GST的体积比为1:0.125。实验结果表明,462Jayanudin等人 /工程科学与技术,国际期刊22(2019)458-467图二.红姜油树脂微胶囊的累积释放变化。[A]不同壳聚糖浓度下,生姜油树脂在磷酸盐缓冲液中的释放时间与浓度的关系为实验数据和计算数据,[B]比较实验数据和计算数据中生姜油树脂在磷酸盐缓冲液中的浓度及其对累积释放的影响。以壳聚糖与GST的体积比为1:0.25制备了微胶囊。通过假设红姜油树脂扩散通过板,从储层系统生成数学模型计算数据(模型)见图1。3.第三章。 红姜油树脂的浓度和累积释放量变化如图所示。 3与Fig. 二、壳聚糖浓度降低引起的生姜油树脂浓度降低和累积释放量增加。图3A示出了来自0-2小时内发布的实验数据的磷酸盐缓冲溶液中的红姜油树脂的浓度之间的比较释放后2 h至72 h出现显著差异。壳聚糖浓度为4%的微胶囊释放的生姜油树脂浓度小于壳聚糖浓度为3%、2%和1%的微胶囊。图3A还示出了来自实验数据和计算数据的红姜油树脂浓度之间的比较。发布时在0 ~ 2 h内,C-Aw实验值与C-Aw计算值的偏差较大,而在3 ~ 72 h内,偏差变小,C-Aw实验值与C-Aw计算值的浓度基本一致。总的来说,4%壳聚糖(R2= 0.86)、3%壳聚糖(R2= 0.81)、2%壳聚糖(R2= 0.8)和1%壳聚糖(R2 = 0.83)的实验数据与计算数据的比较产生了相对较高的重标均方误差(R2)这意味着,壳聚糖与GST的体积比为1:0.125时,微胶囊释放的红姜油树脂浓度的计算值与实验值比较吻合。图3显示壳聚糖和GST的体积比低于图2。壳聚糖与GST的体积比越小,得到的红姜油树脂浓度越高。这种现象与用于形成微胶囊的GST的体积有关。提高GST作为交联剂的价值.ΣJayanudin et al./ Engineering Science and Technology,an International Journal 22(2019)458图三.微囊化后生姜油树脂的含量及累积释放量的变化。[A]实验和计算数据显示,在磷酸盐缓冲液中红姜油树脂浓度的变化是基于壳聚糖浓度的影响,[B]实验和计算数据显示,在磷酸盐缓冲液中红姜油树脂浓度的累积释放比较。壳聚糖与GST的体积比用于制备红姜油树脂微胶囊的最佳配比为1:0.125。使墙壁更加坚固[15]。壳聚糖作为微胶囊壁材的浓度和戊二醛饱和甲苯(GST)的体积对红姜油树脂释放量的影响与壳聚糖的胺基与戊二醛饱和甲苯(GST)形成的醛基之间的交联反应过程有关。该反应通过Schiff反应与壳聚糖的氨基形成亚胺共价键,该反应由共振建立的相邻双烯键形成[16,17]。图 3B显示了红姜油树脂在磷酸盐缓冲液中的浓度Caw的比较,从研究结果Caw的实验和模型Caw的计算结果Caw。使用两种ACHAw浓度来确定和比较实验和计算数据的累积释放。图3B显示了类似的模式与图2B相比,其中最大偏差发生在15 min至3 h的释放时间处。计算数据的累积发布(模型)使用Eq. (15)小于实验数据。这可能发生在释放开始时;磷酸盐缓冲溶液溶解微胶囊壁表面并与溶解的红姜油树脂混合,使吸光度值更高,从而浓度变得更高。 图图3B示出了在4%壳聚糖浓度和壳聚糖与GST的体积比为1:0.125时发生的比较,其中空心菱形符号表示实验数据,直虚线表示数据模型。释放时间为15 min时,计算的CAw= 0.51 ppm,累积释放率为5.11%,实验的CAw= 2.12 ppm,累积释放率为21.23%而对于3 h的释放,模型和实验的累积释放比较为CAw计算值= 2.98 ppm产生30.71%的累积释放,CAw实验值= 3.01 ppm产生31.54%的累积释放。3 h后,CAw模型与CAw实验值几乎相同,因此累积释放值几乎相似。464Jayanudin等人/工程科学与技术,国际期刊22(2019)4584%壳聚糖微囊的累积释放度最低,为56.54%; 1%壳聚糖微囊的累积释放度最高,为67.44%壳聚糖浓度对微胶囊中红姜油树脂的累积释放量有影响。 2和3. 此外,交联剂GST的用量对交联效果也有影响。壳聚糖浓度的增加能增加戊二醛与壳聚糖之间的交联作用,从而增加新的交联键的形成,使微胶囊壁更加牢固。该微胶囊壁的强度影响红姜油树脂的释放,如图1A和1B所示。2和3一般来说,GST体积和壳聚糖浓度的增加可以在醛基和胺之间紧密联系。因此,红姜油树脂的释放变得更低。这些键的存在会增加壳聚糖的密度,改善壳聚糖的疏水性能基质,并导致大分子链的流动性降低[18,19]。基于壳聚糖和GST之间的体积比的差异的红姜油树脂浓度和累积释放变化可以在图中看到。 四、 图图4 A显示了在不同比例的壳聚糖和GST体积下,从实验数据中释放在磷酸盐缓冲溶液中的红姜油树脂的浓度,并与通过使用Eq. (15).而4B则用(3)和(4)式描述了红姜油树脂浓度对累积释放的影响,并将实验数据与计算数据进行了比较。显著改善红姜油树脂浓度变化发生在0 - 24 h。同时,在第24小时之后直到第72小时,这些增加不显著。图 结果表明,壳聚糖与GST的体积比为1:0.125时,红姜浓度最高。红姜图四、在壳聚糖和GST体积的各种比例下,从由4%壳聚糖制成的微胶囊释放的红姜的累积油树脂的浓度和释放的变化,[A]来自实验的磷酸盐缓冲溶液中的红姜油树脂浓度与计算数据之间的比较,[B]来自实验和计算数据的红姜油树脂浓度的累积释放ð Þð Þ ð ÞJayanudin et al./ Engineering Science and Technology,an International Journal 22(2019)458由该比例产生的油树脂浓度在第一小时为2.89ppm壳聚糖与GST的体积比为1:0.5时,红姜油树脂浓度最低,第1小时为2.88ppm72 h后4.76 ppm通常,图4中累积释放百分比的变化表明壳聚糖和GST之间体积比的降低可导致累积释放百分比的降低戊二醛用量的增加有利于壳聚糖交联链的增加刚性微胶囊壁是由醛和氨基之间的强键引起的[15]。图图4A还显示了红姜油树脂浓度的实验值与计算值的比较。总的来说,通过使用Eq. (15)和实验数据显示了一个很好的方法,如图所示。凌晨4结果表明,壳聚糖与GST 体积比为1 :0.5(R2 =0.77)、壳聚糖与GST体积比为1:0.2 5(R2= 0.81)、壳聚糖与GST体积比为1:0.16 7(R2= 0.81)、壳聚糖与GST体积比为1:0.12 5(R2= 0.86)时,R2值均较高图4 B与图4 B相同地呈现。图2B和图3B中,C Aw与C Aw实验数据在相同的释放时间进行了比较。凌晨4这一现象发生在图。图2B和3B中也发生了图4B,这是从15分钟到25分钟的模型和实验的累积释放之间的显著差异。图五.从微胶囊中释放出红姜油树脂。该图示假设微胶囊是储库系统的形式。红姜油树脂通过一定壁厚的膜释放,不会对微胶囊壁造成侵蚀。3小时出现这种差异是因为计算数据(模型)的浓度小于实验数据。例如,在4%壳聚糖中发生的累积释放与壳聚糖和GST的体积比= 1:0.5之间的比较示于图4B中,其中空心正方形符号表示实验数据,直实线表示数据模型。释放15 min时,计算的CAw值为0.4 ppm,累积释放量为4.04%,实验的CAw值为2.01 ppm,累积释放量为20.1%。 发布时间在3 h,CAw 计 算 值= 3.15 ppm,累积释放率为32.7%,CAw 实 验 值= 3.1ppm,累积释放率为32.56%。3 h后,模型与实验数据的累积释放值基本一致。当壳聚糖与GST的体积比为1:1时,累积释放量最大当壳聚糖与GST体积比为 1:0.5时,累积释放度最低,为50.01%。在微胶囊中,红姜油树脂分散在储库中,由限制释放速率的惰性膜包围。红姜油树脂通过壳聚糖膜从微胶囊芯中扩散释放随着壳聚糖浓度和GST体积的增加,成膜分子网络(微胶囊壁材)增强。这种现象降低了累积释放百分比。图5示出了红姜油树脂在储层系统中的释放的图示。图5显示了微胶囊中红姜油树脂释放的模式,其中红姜油树脂扩散通过膜(微胶囊壁)而没有侵蚀或微胶囊收缩。壳聚糖浓度影响微胶囊壁厚。另一个影响因素是微帽壁的物理性质,微帽壁较硬,降低了红姜油树脂的释放交联剂的用量对微胶囊壁的刚性影响较大。数学模型在Eq。(15)求得了红姜油树脂向微胶囊内壁传质的扩散系数DAe,即内层平衡常数Hd在外层H1处的平衡常数是红姜油树脂从微帽壁外表面到磷酸盐缓冲介质的传质常数这些数值见表2。在Eq中提出的数学模型。(15)产生了一个影响红姜油树脂释放速率的常数,该常数为扩散系数。当量(15)也有常数Hl和Hd。这些常数也间接影响了通过壳聚糖膜的传质扩散速率,如方程式(1)所示。(十)、影响油树脂释放速率的另一个因素是微胶囊壁的厚度扩散表2扩散系数和平衡常数。壳聚糖体积比:GST壳聚糖浓度(% w/v)扩散系数(DAB)平衡常数(cm2/s)Hd Hi1:0.25 1 1.145× 10-10 13.3 12,1032 1.135× 10-10 13.8 17,608.83 1.069× 10-10 11.6 13,8044 1.051× 10-10 10.9 13,7341:0.125 1 2.517× 10-10 10.0 5950.82 1.194× 10-10 12.8 11,8403 1.127× 10-10 11 10,0654 1.060× 10-10 12.9 12,3841:0.5 4 1.047× 10-10 14.7 20,267.41:0.25 1.051× 10-10 10.9 13,7341:0.167 1.079× 10-10 10.7 10,689.31:0.125 1.060× 10-10 12.9 12,384××××hi扩散系数cmcm3的cm2:s××466Jayanudin等人/工程科学与技术,国际期刊22(2019)458跨膜的能力受膜渗透性的影响。渗透性与微胶囊壁厚有关。扩散系数降低,微胶囊壁厚增加,导致释放速率降低,如表1和2所示,并与图1和2相关。2比4结果表明,扩散系数和壁厚等因素对释放速率有影响。表2表明,壳聚糖浓度的增加导致扩散系数的降低。壳聚糖与GST体积比的变化也是如此。Hartig等人也报道了相同的结果[20]声称扩散系数随着膜浓度的增加而降低体积比的增加导致扩散系数降低。随着扩散系数的增大,生姜油树脂的释放量增加。表2还显示了Hl和Hd的平衡常数。Hl为微胶囊外壁与缓冲溶液之间的平衡常数,Hd为微胶囊内壁与红姜油树脂之间的平衡常数。导致这两个常数值的溶解度差异是不同的。扩散系数与屏障有关,屏障越高,扩散系数越小,释放油树脂越少。壳聚糖浓度和戊二醛饱和甲苯(GST)体积对交联的影响较大,导致微胶囊中红姜油树脂的释放量降低。所有参数的红姜红油树脂微胶囊的扩散系数值为10- 10cm2/s,因此该值与固体的扩散系数值在10- 14至10- 10 cm2/s之间一致[21]。如果与Gupta等人[22]报道的研究得出的扩散系数值进行比较,则为0.0310- 12 cm2/s至3.34 10- 12 cm2/s。扩散系数的值,这研究是更高之间1.04710- 10 cm2/s到2.51710- 10 cm2/s,比Gupta等人的[21]. 壳聚糖在Gupta等人[22]的研究使用了48- 75%的脱乙酰度(DD)这表明,脱乙酰度可以影响扩散系数的值。4. 结论壳聚糖浓度和交联剂用量对微胶囊释放红姜油树脂的过程有影响。当壳聚糖浓度为1%、壳聚糖与GST体积比为1:0.125时,微囊的累积释放百分率最大,为67.44%。当壳聚糖浓度为4%、壳聚糖与GST的体积比为1:0.5时,微囊的累积释放率最小,为50.01%。本研究所采用的数学模型简单易行,能较好地代表实际研究数据中的红姜油树脂释放数据。该模型可以模拟微囊壁厚,确定影响释放速率的扩散系数和平衡常数。计算结果表明,浓度的增加会导致扩散系数的减小。这一数值与前人的研究结果一致。最高扩散系数值是2.51710- 10 cm2/s,微胶囊中壳聚糖含量为4%,GST为1:0.125时,当壳聚糖浓度为4%、壳聚糖与GST的体积比为1:0.5时,微胶囊的吸光度可达1.047 × 10- 10 cm2致谢作者感谢印度尼西亚共和国研究、技术和高等教育部在2015年通过BPPDN(BPPDN)提供的奖学金,感谢Gadjah Mada大学化学工程系提供的所有研究设施。附录:符号微胶囊的总表面积[1m]CA0红姜油树脂的初始浓度[ppm]CA微胶囊中的红姜油树脂浓度磷酸盐缓冲液中的CAw红姜油树脂浓度CAi红姜油树脂在膜界面-微胶囊的浓度[ppm]C膜界面-磷酸盐缓冲液处的AwiRed姜油树脂浓度[ppm]CAm1微胶囊内膜中红姜油树脂的浓度[ppm]CAm2微胶囊外膜中红姜油树脂的浓度[ppm]DAecm3SECdAvg微胶囊的平均直径[1m]I相平衡常数Hd第二阶段的平衡常数d微胶囊壁的厚度[lm]Vm微胶囊中油性树脂的总体积[cm3]Vw磷酸盐缓冲液的总体积[cm3]m0微胶囊的初始重量[g]m1干燥微胶囊的重量[g]q壳聚糖溶液的密度qe红姜油树脂密度hg3i质量传递速率hmgi引用[1] S.瓦伊迪亚河博萨莱辛哈尔,肉桂油树脂微胶囊喷雾干燥使用不同的壁材料,干。24(2006)983https://doi.org/10.1080/07373930600776159[2] 沙伊特河博萨 莱河Singhal ,黑胡 椒油树脂的微 胶囊化,食品 化学94( 2006)105https://doi.org/10.1016/[3] K.M.曼詹纳湾Shivakumar,T.M.P. Kumar,微囊化:一种备受赞誉的新型关节炎NSAID给药系统,Crit.Rev.Ther.毒品卡尔27(2010)509CritRevTherDrugCarrierSyst.v27.i6.20https://doi.org/10.1615/[4] B.C. Thanoo,M.C. Sunny,A. Jayakrishnan,交联壳聚糖微球:作为药物控释基质的制备和评价,J. Pharm. Pharmacol. 44(1992)283-https://doi.org/[5] A. Bernkop-Schnürch,S. Dünhaupt,基于壳聚糖的药物递送系统,Eur. 《药学与生物制药杂志》81(2012)463 https://doi.org/10.1016/j。ejpb.2012.04.007网站。[6] N.K. Varde,D.W.包装,微球控制释放药物输送,专家意见。 Biol. Ther. 4(2004)35https://doi.org/10.1517/[7] K.E. Uhrich,S.M.坎尼扎罗河Langer,K.M. 1999)3181https://doi.org/[8] J.Siepmann, F. Siepmann,扩散控制药物递送的建模,J. Controlled Release161(2012)351 https://doi.org/10.1016/j。jconrel.2011.10.006网站。Jayanudin et al./ Engineering Science and Technology,an International Journal 22(2019)458[9] D.Y. Arifin , L.Y. 李 , C. H. 王 , 药 物 微 球 释 放 的 数 学 建 模 和 模 拟 Rev. 58(2006)1274https://doi.org/10.1016/j.addr.2006.09.007[10] A. Madene,M. Jacquot,J. Scher,S. Desobry,风味包封和控制释放-综述,国际食品科学杂志。41(2006)1doi.org/10.1111/j.1365-2621.2005.00980.x[11] E. Campos,P. Coimbra,M.H. Gil,一种制备戊二醛交联壳聚糖-聚(乙烯醇)微粒的改进方法,Polym. 70(2013)549https://doi.org/10.1007/s00289-012-0853-4[12] S.R. Jameela,A. Jayakrishnan,戊二醛交联壳聚糖微球作为长效生物可降解药物 递送 载体 :米 托蒽 醌的 体外 释 放和 微球 在大 鼠肌 肉中 的体 内降 解研 究,Biomaterials 16(1995)769-https://doi.org/10.1016/0142-[13] A.R. Astrasekaran,C.Y. Jia,C.S. Theng,T. Muniandy,S. Muralidharan,S.A. Dhanaraj,二甲双胍市售片剂的体外研究和评价-马来西亚,J. Appl. Pharm.Sci. 1(2011)214https://doi.org/10.1159/[14] R.S.D. Lestari , Rochmadi , Supranto , Pelepasan Lambat ( Slow Release )Diazinondari Mikrokapsul Melamin Urea Formaldehid , J. Rekayasa Proses.7(2013)31- 36。[15] B.E. Mirzaei,A.R.S.A.M. Shafiee,M.陈文生,戊二醛交联壳聚糖水凝胶在药物缓释系统中的应用研究,北京:人民卫生出版社,2001。Polym. Mater. 62(2013)605-611。[16] J. Berger,M. Reist,J.M.Mayer,O.Felt,N.A.佩帕斯河Gurny,用于生物医学应用的共价和离子交联壳聚糖水凝胶的结构和相互作用,Eur。 J. Pharm. 生物制药 57(2004)19 -34,https://doi. org/10.1016/S0939-6411(03)00161-9。[17] J. Zhao,用于药物递送系统的壳聚糖基凝胶,在:K. Yao,J. Li,F.Yao,Y. Yin( Eds. ) ,Chitosan-Based Hydrogels : Functions and Applica
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