การพัฒนาแผ่นฟิล์มไคโตซานบรรจุคอลลาเจน

Abstract

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาผลกระทบของสัดส่วนขององค์ประกอบในการผลิตไฮโดรเจลจากไคโตซาน อันได้แก่ กลีเซอรอล, PVA, PS80, และเอทานอล และผลกระทบของความหนาของแผ่นไฮโดรเจล ต่อคุณสมบัติทางกล ทางกายภาพ และการดูดซึมและการปลดปล่อยคอลลาเจน โดยใช้ fractional factorial designs มาใช้ในการเลือกสภาวะในการทดลอง ทำการขึ้นรูปฟิลม์ไฮโดรเจลด้วยเทคนิค solution casting ที่ 2 ปริมาณคือที่ 20 และ 35 กรัม เพื่อให้ได้ฟิลม์ที่มีความหนาต่างกัน จากผลการศึกษาพบว่าความหนาของแผ่นไฮโดรเจลขึ้นกับปริมาณของแข็งในส่วนผสมของสารละลายที่ใช้ในการขึ้นรูปไฮโดรเจลและปริมาณสารละลายที่ใช้ขึ้นรูปไฮโดรเจล โดยปริมาณสารละลายไฮโดรเจลที่ 35 กรัม ส่งผลให้ไฮโดรเจลมีความหนามากกว่าปริมาณสารละลายไฮโดรเจลที่ 20 กรัม อยู่ประมาณ 8% ที่อัตราส่วนผสมต่าง ๆ จะไม่ส่งผลต่อสีของแผ่นฟิลม์อย่างมีนัยสำคัญ แต่ความขุ่นใสของแผ่นฟิลม์จะแปรผันตามปริมาณของกลีเซอรอล โดยอัตราส่วนกลีเซอรอลที่สูงจะทำให้ฟิลม์มีความขุ่นเพิ่มขึ้น และเนื่องด้วยโครงสร้างภายในของไฮโดรเจลเป็นแบบร่างแห ไฮโดรเจลที่ปริมาณโครงสร้างร่างแหมากส่งผลให้ไฮโดรเจลมีความแข็งแรงมาก แต่ในทางกลับกันจะทำให้มีช่องว่างภายในไฮโดรเจลน้อย การดูดซึมน้ำและสารละลายคอลลาเจนของจึงน้อย ในขณะที่ไฮโดรเจลที่มีโครงสร้างร่างแหน้อยจะมีความแข็งแรงที่น้อยแต่ความสามารถในการดูดซึมน้ำและสารละลายคอลลาเจนของไฮโดรเจลจะสูง ในแต่ละอัตราส่วนของไฮโดรเจลสามารถดูดซึมสารละลายคอลลาเจนที่ความเข้มข้นเริ่มต้นเดียวกันได้ใกล้เคียงกันทั้งที่ความเข้มข้นเริ่มต้น 15 และ 30% w/v คือดูดซึมได้ประมาณ 4-5% และ 7-9% ตามลำดับ ไฮโดรเจลที่อัตราส่วนผสมเดียวกันจะมีความสามารถในการดูดซึมสารละลายคอลลาเจนได้สูงขึ้นเมื่อความเข้มข้นสารละลายคอลลาเจนเริ่มต้นสูงขึ้น นั่นคือการดูดซึมคอลลาเจนในสารละลายคอลลาเจนความเข้มข้นเริ่มต้น 30% w/v จะสูงกว่าในสารละลายคอลลาเจนความเข้มข้นเริ่มต้น 15% w/v ในส่วนของการปลดปล่อยคอลลาเจนจะขึ้นอยู่กับความสามารถในการดูดซึมน้ำของไฮโดรเจล กล่าวคือไฮโดรเจลที่มีโครงสร้างร่างแหมากจะส่งผลให้มีช่องว่างภายในไฮโดรเจลสำหรับการกักเก็บน้ำหรือสารละลายภายในโครงสร้างได้น้อย ทำให้ปลดปล่อยสารละลายออกมาได้น้อยเช่นเดียวกัน ดังนั้นเมื่อพิจารณาจากสมบัติทางกายภาพและทางกล ตัวอย่างที่มีอัตราส่วนของ ไคโตซาน: กลีเซอรอล์พอลิไวนิลแอลกอฮอล์: พอลิซอร์เบต 80 เท่ากับ 3 : 7.5 : 4.5 : 0 กรัม เป็นอัตราส่วนที่มีความเหมาะสมที่สุด เนื่องจากมีความแข็งแรง สามารถบวมตัว ดูดซึม และปลดปล่อยคอลลาเจนได้เหมาะสมที่สุด