ผลของแป้งต่อคุณลักษณะของไฮโดรเจลที่เตรียมได้จากยางธรรมชาติ

Abstract

บทคัดย่อ

บทนำ: ปัจจุบันการนำไฮโดรเจลไปประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์เป็นไปอย่างกว้างขวาง  เนื่องจากสามารถใช้ในการดูดซับของเหลวและบรรจุสารหรือยาได้ ดังนั้นไฮโดรเจลจึงเป็นทางเลือกหนึ่งในการนำมาพัฒนาใช้เป็นวัสดุทางเภสัชกรรม  ปัจจุบันไฮโดรเจลเป็นวัสดุสังเคราะห์ที่ได้จากการนำเข้าและมีราคาแพง  เพื่อเป็นการส่งเสริมกระบวนการในการพึ่งตนเองทางอุตสาหกรรมการผลิต การศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของแป้งต่อคุณลักษณะของไฮโดรเจลที่เตรียมได้จากยางธรรมชาติโดยการสร้างโครงร่างตาข่ายพอลิเมอร์แบบแทรกสอด โดยการผสมยางพาราและแป้งธรรมชาติ 3 ชนิด ที่มีปริมาณอะไมโลสและอะไมโลเพคตินที่แตกต่างกัน (แป้งชนิดที่ 1, 2 และ 3)  วิธีการทดลอง: เตรียมยางด้วยวิธีฟรีแรดดิคอลพอลิเมอไรเซชัน โดยมี โพแทสเซียมเปอร์ซัลเฟต (KPS) เป็นตัวริเริ่มปฏิกิริยา จากนั้นนำมาผสมกับแป้งแต่ละชนิดที่อุณหภูมิห้อง (37 องศาเซลเซียส) และทำการศึกษาผลของอัตราส่วนยางต่อแป้ง และ ปริมาณของสารเชื่อมขวาง (N,N′-Methylenebisacrylamide, MBA) ต่อคุณสมบัติของไฮโดรเจล ได้แก่ คุณสมบัติการบวมพอง, คุณสมบัติการดูดซับน้ำและการเกิดโครงร่างตาข่าย ผลการศึกษา: จากการทดสอบคุณสมบัติการบวมพองและการดูดซับน้ำ พบว่าผลของแป้งต่างชนิดกันให้ผลการบวมพองและการดูดซับน้ำแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p < 0.05)  ที่ปริมาณสารเชื่อมขวาง 1 phr แป้งชนิดที่ 3 ให้ผลการบวมพองเท่ากับ 83.63 ± 5.19 % ผลการดูดซับน้ำเท่ากับ 45.52 ± 1.52 % ซึ่งสูงกว่าที่พบในแป้งชนิดที่ 1 (44.04 ± 2.52 %, 30.56 ± 1.20 %) และแป้งชนิดที่ 2 (62.26 ± 3.36 %, 38.35 ± 1.28 %)  และอัตราส่วนยางต่อแป้ง 1:2 มีการบวมพองและการดูดซับน้ำสูงสุดเท่ากับ 121.25 ± 1.50 %, 54.78 ± 0.33 % ตามลำดับ  เมื่อใช้ปริมาณสารเชื่อมขวางที่แตกต่างกัน ได้แก่ 1, 1.5, 2 และ 2.5 phr พบว่า ค่าการบวมพองและการดูดซับน้ำไม่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p>0.05) .ในแต่ละความเข้มข้นที่ทำการศึกษา โดยมีค่าการบวมพองและการดูดซับน้ำสูงสุดเท่ากับ 135.65 ± 1.07 %, 57.56 ± 0.19 % ตามลำดับ   จากนั้นทำการศึกษาการเกิดโครงร่างตาข่ายของพอลิเมอร์ด้วยวิธีโซลูเบิลแฟคชัน ซึ่งประกอบด้วย 2 ส่วนคือ สัดส่วนโซล (sol fraction) และสัดส่วนเจล (gel fraction) โดยสัดส่วนเจลเป็นส่วนที่พอลิเมอร์ไม่ละลายในตัวทำละลาย ขณะที่สัดส่วนโซลเป็นส่วนที่ไม่เกิดโครงร่างตาข่ายสามารถละลายได้ในตัวทำละลาย  พบว่าปริมาณสารเชื่อมขวาง MBA ที่ความเข้มข้น 1, 1.5, 2 และ 2.5 phr เกิดสัดส่วนเจลเท่ากับ 83.09 ± 0.28 %, 80.32 ± 0.44 %, 81.72 ± 0.86 % และ 82.82 ± 0.30 % ตามลำดับ (ที่ความเข้มข้น maleic acid คงที่, 2.5 phr) และที่ปริมาณสารเชื่อมขวาง 1 phr พบว่ามีค่า %polymer weight loss น้อยที่สุด แสดงให้เห็นว่าปริมาณสารเชื่อมขวางมีผลต่อการเกิดการเชื่อมขวางในระบบไฮโดรเจล สรุปผล: ชนิด, ปริมาณของแป้งและปริมาณของสารเชื่อมขวางมีผลต่อคุณสมบัติการบวมพองการดูดซับน้ำและการเกิดโครงร่างตาข่ายของไฮโดรเจลที่ได้จากยางธรรมชาติและแป้ง โดยแป้งชนิดที่ 3 อัตราส่วนยางต่อแป้ง 1:2 ที่ปริมาณสารเชื่อมขวางที่ 1 phr มีความเหมาะสมในการนำมาพัฒนาใช้เป็นวัสดุทางเภสัชกรรมและปริมาณของสารเชื่อมขวางในระบบที่ต่างกันมีผลทำให้เกิดโครงร่างตาข่ายที่ต่างกันอีกด้วย